中华人民共和国国家标准输气管道工程设计规范GB 50251-2003 3
7.2.2 采气工艺:
1 采气系统应有可靠的气液分离设备。采出气应有计量和气质分析设施。
2 采气系统应采取防止水合物形成的措施。
3 根据地下储气库类型的不同,经过技术经济比较,确定采出天然气的脱水、脱烃工艺流程。
4 采用节流方式控制水、烃露点的工艺装置,宜配置双套调压节流装置。调压装置宜采用降噪措施。
5 采气工艺应充分利用地层压力能。采、注气管线宜合一使用。采气、注气系统间应采取可靠的截断措施。
6 采气管线应设置高、低压安全截断阀。
7.3 设备选择
7.3.1 压缩机的选择应符合下列要求:
1 注气压缩机的选型、配置及工艺应符合本规范第6章的要求。
2 地下储气库注气压缩机应优先选择往复式压缩机。压缩机各级出口宜在冷却器前设置润滑油分离器。
3 注气压缩机的选型宜兼顾注气和采气。
7.3.2 空冷器的选择应符合下列要求:
1 采用燃气驱动注气压缩机的空冷器在发动机功率有富裕量时,宜采用燃气发动机驱动。
2 空冷器宜设置振动报警、关机装置。
3 空冷器宜采用引风式空冷器。
7.4 辅助系统
7.4.1 地下储气库辅助系统应符合本规范第8、9章的规定。
7.4.2 地下储气库辅助系统应适应注采井、观察井的操作及监测要求。
8 监控与系统调度
8.1 一般规定
8.1.1 输气管道应设置测量、监视、控制设施。对复杂的管道工程,宜设置监控与数据采集系统。
8.1.2 输气管道的监控与数据采集系统应包括调度管理的主计算机系统,远程的被控站系统,数据通信系统。系统应为开放型网络结构,具有通用性、兼容性、可扩展性。
8.1.3 仪表选型及控制系统的选择,应根据辅气管道特点、规模、发展规划、安全生产要求,经方案对比论证确定,选型宜统一。
8.1.4 监控与数据采集系统应具备高的可靠性及可用性指标,对易出现故障部位的仪表及控制设备应采用热备份。
8.1.5 控制系统设计应有利于生产运行和节能,减少管输气体的压力损失。
8.2 系统调度
8.2.1 输气管道监控与数据采集系统应符合下列规定:
1 宜提高纳入系统调度的可控输气量比例。
2 实时响应性能好,具有完善的优先级中断处理功能。
3 人机对话应灵活,操作、维护方便。
4 数据通信能力强,可靠性高,并应便于系统扩展、联网。
8.2.2 监控与数据采集系统应设调度控制中心,其设计应符合下列规定;
1 调度控制中心应设置在调度管理、通信联络、系统维修方便的地方。
2 调度控制中心控制室设计应符合国家现行标准的有关规定,并满足计算机系统的运行及操作要求。
3 主计算机系统及调度运行人机界面应采用双机热备用系统。
4 调度管理系统的主要功能应包括:
1)按预定的时间或赋予的访问方式,对每一个被控站进行扫描,对被控站的主要运行参数和状态进行实时显示、报警、存储、打印及记录;
2)向被控站发送远程控制指令和调节指令;
3)数据处理、分析及运行决策指导。
5 调度控制中心主计算机系统应配备操作系统软件、监控与数据采集系统软件、管道系统应用软件。
8.3 被 控 站
8.3.1 被控站宜采用以工业型微机和PLC组成的控制系统。
8.3.2 被控站应根据输气管道工艺设计要求布点,并应提供下列规定的功能;
1 执行调度控制中心下达的指令;
2 站系统运行参数巡回检测、监控,向调度控制中心发送主要运行参数及状态。
3 压缩机组及站场设备的程序控制、调节。
4 运行状态、流程、特性、参数的画面显示,报警、存储、打印及记录。
5 数据处理、操作运行及故障诊断指导。
6 站场安全防护系统监控。
8.3.3 被控站的控制系统应具有对压缩机组、工艺设备及辅助设施在控制室进行集中自动控制、就地自动控制和于动操作的功能。
8.3.4 站控系统应能适应离心压缩机组正常和变工况运行,保持压气站出站压力设定值;协调机组间的负荷分配,并对机组的下列功能进行监控:
1 机组的程序启停、辅助系统的程序控制以及机组运行相关阀门的安全联锁控制。
2 机组实时状态和工艺参数的监视。
3 接受调度控制中心指令进行控制、调节。
4 对本规范第6.7.2条规定的安全保护装置进行监视。
8.3.5 被控站紧急关闭系统(ESD)应符合下列要求:
1 压气站紧急关闭系统除在控制室内设置控制点外,还应在站内气区以外至少设有两个独立使用的操作点。操作点应设在靠近压气站站场进出口、安全和方便操作的地方,并应设明显标志。
2 紧急关闭系统应能快速地实施下列控制功能;
1)进出站场阀门关闭,干线旁路阀门开启;
2)站场内放空阀打开;
3)运行机组停机并放空;
4)切断燃料气供应并放空;
5)切断除消防系统和应急电源以外的供电电源;
6)启动自动灭火系统。
8.4 监 控
8.4.1 当设置监控与数据采集系统时,在进气站宜设置气质在线连续自动分析仪表、气质指标越限报警装置。
8.4.2 工艺操作过程的重要参数、确保安全生产运行的主要参数、工艺过程所需研究分析的参数等应连续监视和记录。
8.4.3 压力系统运行监控应符合下列规定:
1 应对进、出站的气体压力进行监控。
2 压力调节控制宜优先采取自力式调节控制方式。对连续供气的管线宜采取双回路或多回路并联的压力调节系统。
8.4.4 应对压气站的出站气体温度进行监控。
8.4.5 气体流量的监控应对供气量超限会导致管辖系统失调的部位,采取有效的限流控制措施。
8.4.6 当供气压力超限会危及下游供气系统设施安全时,应设置可靠的安全装置系统。当可能的最高进口压力与允许最高出口压力之差大于1.6MPa和进出口压力之比大于1.6时,可选择下列措施;
1 每一回路串联安装2台安全截断设备;安全截断设备应具备快速关闭能力并提供可靠的截断密封。
2 每一回路安装1台安全截断设备和1台附加的压力调节控制设备。
3 每一回路安装1台安全截断设备和1台最大流量安全泄放设备。
8.5 通 信
8.5.1 输气管道工程的通信系统应根据生产运行、调度管理的要求设置,并应符合下列要求:
1 通信方式应根据输气管道运行的特点选择,并应符合监控及数据采集系统对数据传输的要求和发展需要。
2 数据传输通信系统应设备用通道。
3 通信站宜设置在管道沿线的各级输气管理单位内或站场内。
4 输气管道的调度管理电话、被控站站间联络电话、行政电话(会议电话)、巡线和应急通信电话、图文传真、数据传输等通信业务,应根据输气工艺的要求设置。
8.5.2 电话设置应符合下列要求:
1 通信中心、调度控制中心及压气站宜设置电话总机,其他站场宜设与控制中心、相邻站及与相关单位联络的专用电话。
2 压气站内生产区、辅助生产区可设联络电话;在爆炸性危险区域范围内应设置防爆型通信设备;流动作业人员可采用便携式电话机。
8.5.3 输气管道事故抢修、管道巡回检查和维修的作业点,可配备移动通信设备。
9 辅助生产设施
9.1 供 配 电
9.1.1 输气站供电电源应从所在地区电力系统取得,当从所在地区取得电源不经济和不可靠时,可设置自备电源。自备电源宜利用管输气发电或经技术经济比较后认为可行的其他电源。
9. 1.2 供电电压应根据所在地区供电系统的条件、输气站用电负荷、用电设备电压等级以及输电线路长度等因素经技术经济比较后确定。
9.1.3 输气站用电负荷等级的确定应符合下列规定:
1 采用电力作输气动力,以及采用其他动力驱动,但是对供电可靠性要求特别高的压气站,用电负荷宜为一级。
2 其他输气站用电负荷宜为二级。支线站场根据工程条件和需要可为三级。
9.1.4 输气站应设应急照明.其照度应能保证主要工作场所正常工作照明照度的10%。
9.1.5 控制、仪表、通信等设施的用电,当因停电会影响到输气站正常运行或可能导致事故时,应设应急供电设施。
9.1.6 输气站应按国家现行标准《石油设施电气装置场所分类》SY/T 0025划定爆炸危险场所,并应按爆炸危险场所等级选配电气设备和电气线路。
9.1.7 输气管道工程的防雷保护应符合下列规定;
1 输气管道工程的防雷分类及防雷措施,应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057,其中电力工程应按现行国家标准《过电压保护设计规范》GB 50064的有关规定执行。
2 工艺装置区内露天布置的天然气钢制密闭设备、容器等必须设防雷接地。当顶板厚度小于4mm时,应设避雷针(线)保护。当钢制顶板厚度等于或大于4mm时,可不设避雷针保护。
3 装于工艺装置设备上的各种电力和信息设备,其配线应采用金属铠装电缆、屏蔽电缆或钢管配线。信息设备的配电线路首、末端需与信息设备连接时,应设与信息设备耐压水平相适应的过电压保护(电涌保护)设备。配线电缆金属外层或配线钢管应至少在两端并宜在防雷分区分界处设等电位连接及接地。
4 输气站钢制放空竖管管顶可不设接闪器,但放空竖管底部(包括金属固定绳)应设集中接地装置。
9.1.8 消防设施的供配电应按现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183和《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的有关规定执行。
9.2 给水排水及消防
9.2.1 输气站给水水源应根据生产、生活、消防用水量和水质要求,结合当地水源条件及水文地质资料等因素综合比较确定。生产、生活及消防用水宜采用同一水源。
9.2.2 输气站总用水量应包括生产用水量、生活用水量、消防用水量(当设有安全水池叫不计入)、绿化和浇洒道路用水量和未预见水量。未预见水量宜按最高日用水量的15%一25%计算。
9.2.3 安全水池(罐)的设置应根据输气站用水量、供水系统的可靠程度确定。当需要设安全水池(罐)时,应符合下列规定:
1 应充分利用地形设置高位水池(罐);
2 安全水池(罐)的容积应报据生产所需的储备水量和消防用水量确定。生产生活储备水量宜按8~24h最高日平均时用水量计算;消防用水量按现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的规定计算。安全水池应有确保消防用水不作它用的技术设施。
9.2.4 给水水质应符合下列规定:
1 生产用水应符合输气工艺要求;生活用水应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749。当生产、生活用水采用同一给水系统供给时,其水质必须符合生活饮用水的水质标准。
2 循环冷却水的水质和处理应符合现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB 50050的有关规定。
3 当压缩机组等设备自身带有循环水冷却系统时,其冷却水水质应符合设备出厂规定给水水质要求。
9.2.5 输气站的外排污水应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的要求。
9.2.6 输气站消防给水系统和设施的设置,应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定。
9.3 采暖通风和空气调节
9.3,l 输气站的采暖通风和空气调节设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19的有关规定。
9.3.2 各类建筑物的冬季室内采暖计算温度应符合下列规定:
1 生产和辅助生产建筑物应按表9.3.2的规定执行。
2 有特殊要求的建筑物应按需要或相应的标准规定执行。
3 其他建筑物的冬季室内温度应符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBJ 36的规定。
9.3.3 输气站内有爆炸危险的场所,严禁使用明火采暖。
9.3.4 输气站内生产和辅助生产建筑物的通风设计应符合下列规定;
1 对散发有害物质或有爆炸危险气体的部位,应采取局部通风措施,使建筑物内的有害物质浓度符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBJ 36的规定,并应使气体浓度不高于具爆炸下限浓度的20%。
2 对建筑物内大量散发热量的设备,应设置隔热设施。
3 对同时散发有害物质、气体和热量的建筑物,全面通风量应按消除有害物质、气体或余热其中所需最大的空气量计算。当建筑物内散发的有害物质、气体或热量不能确定时,全面通风的换气次数应符合下列规定;
1)气体压缩机厂房的换气次数宜为8次/h;
2)化学分析室的换气次数宜为5次/h。
9.3.5 输气站内可能突然散发大量有害或有爆炸危险气体的建筑物应设事故通风系统。事故通风量应根据工艺条件和可能发生的事故状态计算确定。当事故状态难于确定时,事故通风量应按每小时不小于房内容积的8次换气量确定。事故通风宜由正常使用的通风系统和事故排风系统共同承担。
9.3.6 气体压缩机厂房除按本规范第9.3.4条设计正常换气外,尚应另外设置保证每小时8次的事故排风设施。
9.3.7 对可能有气体积聚的地下、半地下建(构)筑物内,应设置固定的或移动的机械排风设施。
9.3.8 对于远离站场独立设置的地下或半地下建(构)筑物,当有可能积聚气体而又难以设置通风设施时,设计文件中应说明操作人员或维修人员进入该建(构)筑物应采取的安全保护措施。
9.3.9 当采用常规采暖通风设施不能满足生产过程、工艺设备或仪表对室内温度、湿度的要求时,可按实际需要设置空气调节装置。
10 焊接与检验、清管与试压、干燥
10.1 焊接与检验
10.1.1 本节对焊接组装和检验的要求,适用于输气管道和管道附件的现场焊接。
10.1.2 设计文件应标明输气管道和管道附件母材及焊接材料的规格、焊缝和焊接接头形式;对焊接方法、焊前预热、焊后热处理及焊接检验等均应提出明确要求。
10.1.3 施工单位在开工前应根据设计文件提出的钢种等级、焊接材料、焊接方法和焊接工艺等,进行焊接工艺评定,并根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺规程。
焊接工艺规程和焊接工艺评定内容、试验方法应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236的规定。
10.1. 4 焊工应具有相应的资格证书。焊工资格考试府符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236的规定。
10.1.5 焊接材料的选用应根据被焊材料的机械性能、化学成分、焊前预热、焊后热处理以及使用条件等因素确定。
10.1.6 国产焊接材料应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117、《低合金钢焊条》GB/T 5118、《焊接用钢丝》CB 1300等的有关规定。
10.1.7 焊缝的坡口形式和尺寸的设计,应能保证焊接接头质量和满足清管器通过的要求。对接焊缝接头可以采用单V形、x形或其他形状的坡口。两个具有相等壁厚或两个壁厚不等的管段焊接接头形式应符合本规范附录H的规定。
10.1.8 焊件的预热和焊后热处理应符合下列规定;
1 预热和焊后热处理应根据管道材料的性能,焊件厚度、焊接条件以及气候条件等确定,应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236的规定。
2 当焊接两种具有不同预热要求的材料时,应以预热温度要求较高的材料为准。
3 对要求预热的焊件,在焊接过程中的层间温度,不应低于其预热温度。
4 对壁厚超过32mm以上碳钢,其焊缝应进行焊后热处理消除应力。
5 当焊接接头所连接的两端材质相同而厚度不同时,应力消除应以相接两部分中的较厚者确定。
6 材质不同的焊件之间的焊缝,当其中一种材料要求消除应力时,应进行应力消除。
7 焊件预热和焊后热处理应受热均匀,并在施焊和消除应力过程中保持规定的温度。加热带以外的部分应予保温。