天然气门站安全管理措施
一、门站
在城镇燃气系统中,城市天然气门站是长距离输气干线的终点站,亦称配气站。天然气门站是天然气输配系统的重要组成部分,是城镇、工业区输配管网的气源点,其任务是接收长输管线输送来的燃气,在站内进行净化、调压、计量、气质检测和加臭后,送入城市输配管网或直接送入大型工商业用户。设计和建设好天然气门站是一个城市能否安全高效做好天然气输配的关键一步。门站作为长输管道的末站,将清管器的接收装置与门站相结合,布置紧凑,有利于集中管理。但如果长输管道到城镇的边上,由长输管道部门在城镇边上又设有调压计量站时,则清管器的接收装置就应设在长输管道部门的调压站里,可不设城镇门站。
1. 设计原则
(1) 天然气门站站址选择要求在安全防火的允许范围内,应尽可能靠近城市居民点,并位于常年主导风向的下风向。站址应尽量避开不良地质及地形低洼处,应有足够的面积,并为扩建留有必要的余地。所选站址交通应方便,水电来源充足,有利于排水及污水处理。
① 门站与周围建筑物的防火间距,必须符合现行国家标准《建筑设计防火规范》。
② 门站站址应具有适宜的地形、工程地质、供电、给排水和通讯等条件。
③ 门站站址应靠近城镇用气负荷中心地区。
(2) 天然气门站工艺设计及计量仪表要求
① 进出站管道上应设置燃气流量指示及累计仪表,压力的指示及自动记录仪表,
② 站内应设置调压装置,调压装置前应设分离器和过滤器;
③ 进出站管道上应设置阀门;
④ 站内设备与仪表维修时,应能够保证连续供气;
⑤ 站内管道上应设安全保护及安全放散装置,放散管应引至站外,放散管管口高
⑥ 站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修。
(3) 天然气门站的防火要求门站内的生产用房应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》(gbj 16)的“甲类生产厂房”设计规定,其建筑耐火等级不应低于“二级”。消防设施和器材的配备也应符合《建筑设计防火规范》(gbj 16)的规定。门站所设仪表控制室应设置可燃气体浓度检测监控仪表安全报警系统。门站建筑物室内电气防爆等级应符合现行的国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(gb 50058)的“1”区设计规定,站区内防雷等级应符合现行国家标准《建筑防雷设计规范》(gbj 57)的“第二类”设计规定和要求。
2. 设计规模
天然气门站设计规模在目前应采取一次设计分步实施的方案,即根据所规划城市天然气需求预测和购气进度确定最终所达到的购供气规模进行一次设计,然后在此基础上做好分年度实施计划,每一阶段实施方案在第一次设计中,从设计计算到施工要求都要进行详细规划。
3. 门站工艺流程
由输气干线来的天然气首先进入分离器除尘,然后进入汇气管,经过两组以上的调压器后至汇气管,再经孔板计量后,送入城市管网。配气站设一条越站旁通管,以备站内发生故障检修时,长输管线直接向城市管网供气。
来自高压输气总管,压力大于等于1.6mpa的天然气通过电动球阀进入门站。通过清管球接收装置,经过滤计量后分为两部分,一部分经稳压到1.6mpa后进入储气站的10000m3高压球罐作为日调峰用;另一部分则经减压到0.4mpa(表压),加臭(臭味温度2级)后进入城区中压输气管网。为方便检修,门站设旁通管,天然气在节流阀调节
门站装备设计压力2.5mpa,购气压力大于等于1.6mpa,出站压力0.4mpa(表压)。
当非正常情况下,来气压力大于2.4mpa,购气压力大于2.5mpa时,门站前的高压输气管上安全阀自动开启,进站阀自动关闭,待工况正常后各设备再行恢复工作。
门站内还将对整个输配系统设置监(调)控以及数据采集系统,维修、检修等设施和装备也设置其内。
4. 门站内储气罐与站内建、构筑物的防火间距
按照《城镇燃气设计规范》(gb 50028—2006),门站内储气罐与站内建构筑物的防火间距应符合表5-3的规定。
表5-3 门站内储气罐与站内建、构筑物的防火间距单位:m
储罐总容积/m3
≤1000
>1000~≤10000
>10000~≤50000
>50000~≤200000
>200000
明火、散发火化地点
20
25
30
35
40
调压室、压缩机室、计量室
10
12
15
20
25
控制室、变配电室、汽车库等辅助建筑
12
15
20
25
30
机修间、燃气锅炉房等
15
20
25
30
35
办公、生活建筑
18
20
25
30
35
消防泵房、消防水池取水口
20
站内道路(路边)
10
围墙
15
18
二、调压站
1. 设计原则
调压装置的设计,应符合下列要求。
① 宜设置在地上单独的建筑物内或地上单独的箱内,调压箱进口压力不应大于0.4mpa。
② 当受地上条件限制时,并且调压装置进口压力不大于0.4mpa时,可设置在地下单独的建筑物内。
③ 当自然条件和周围环境许可时,可设置在露天,但应设置围墙。
④ 调压站与其他建筑物、构筑物的水平净距应符合表5-4的规定。
表5-4 调压站(含调压柜)与其他建筑物、构筑物的水平净距单位:m
设置形式
调压装置入口燃气压力级制
建筑物外墙面
重要公共建筑、一类高层民用建筑
铁路(中心线)
城镇道路
公共电力变配电柜
地上单独建筑
高压(a)
18.0
30.0
25.0
5.0
6.0
高压(b)
13.0
25.0
20.0
4.0
6.0
次高压(a)
9.0
18.0
15.0
3.0
4.0
次高压(b)
6.0
12.0
10.0
3.0
4.0
中压(a)
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
中压(b)
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
调压柜
次高压(a)
7.0
14.0
12.0
2.0
4.0
次高压(b)
4.0
8.0
8.0
2.0
4.0
中压(a)
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
中压(b)
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
地下单独建筑
中压(a)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
中压(b)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
地下调压箱
中压(a)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
中压(b)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
⑤ 调压箱的设置位置应符合以下要求。落地式调压箱的箱底距地坪高度宜为30cm,可嵌入外墙壁或置于庭院的台上。悬挂式调压箱箱底距地坪的高度宜为1.2~1.8cm,可安装在用气建筑物的外墙壁上或悬挂于专用的支架上。调压箱到建筑物的门、窗或其他通向室内的孔槽的水平净距应不小于1m,且不得安装在建筑物门窗及平台的上、下方墙上。安装调压箱的墙体应为永久性的,位置应能满足调压器安全装置的安装要求,应能使调压箱不被碰撞,不影响观瞻并能在开箱作业时不影响交通。
⑥ 设置调压器场所的环境温度应符合下列要求。
当输送干燃气时,无采暖的调压器的环境温度应能保证调压器的活动部件正常工作。当输送湿燃气时,无防冻措施的调压器的环境温度应大于0℃。
⑦ 调压器应能满足进气天然气的最大、最小压力要求,其压力差应根据调压器前天然气管道的最低设计压力与调压器后天然气管道的设计压力之差值确定。
⑧ 调压器的计算流量应按照该调压器所承担的管网小时最大的输送量的1.2倍确定。
2. 调压站工艺设计要求
调压站工艺设计应符合下列要求。
① 低压管网不成环的区域调压站和连续生产使用的用户调压装置宜设置备用调压器,其他情况下调压器可不设备用调压装置。调压器的天然气进出口管道之间应设旁通管,用户调压箱可不设旁通管。
② 高压天然气调压站室外进、出口管道上必须设置阀门,中压调压站室外进出口管道上宜设置阀门,当通向调压站支管阀门距调压站小于100m时,室外支管阀门与调压站进口阀门可合为一个。
③ 在调压器天然气入口处宜安装过滤及清除杂质装置,在出口处宜设置防止天然气出口压力过高的安全保护装置,居民用调压箱中的调压器安全保护装置宜选用人工复位型。
④ 各种安全放散装置的放散压力应为工作压力的1.3倍,放散管管口应高出调压站屋檐1.5m以上。落地式调压箱的安全放散管管口距地面的高度不应小于4m,设置在建筑物墙上的调压箱的安全放散管管口应高出建筑物屋檐1m以上。
⑤ 调压站内调压器及过滤器前后均应设置指示式压力表。调压器前宜设置自动记录式仪表,调压器后应设置自动记录式压力仪表。
⑥ 调压站内调压器水平安装高度应便于维护检修,两台以上调压器平行布置时,相邻调压器外缘净距应大于1m,调压器与墙面之间的净距和室内主要通道的宽度均应大于0.8m。
⑦ 调压站建筑物耐火等级应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》(gbj 16)的不应低于“二级”的设计规定。消防设施和器材的配备也应符合《建筑设计防火规范》(gbj 16)的规定。调压器与毗邻的房间之间应用厚度大于24cm的实体隔墙隔开,隔墙内不得设有烟道和通风设备。调压器室内地坪应采用不会产生火花的材料铺设。调压器应有泄压措施,门窗应向外开启,窗应设防护栏和防护网,当门采用木质结构时则应包敷铁皮或以其他防火材料涂覆。
设于空旷地带的调压站及采用高架遥测天线的调压站应单独设置避雷装置,其接地电阻值应小于10ω。当调压站内外天然气管道为绝缘连接时,调压器及其附属设备必须接地,接地电阻应小于100ω。
⑧ 地下式调压站的建筑物室内净高不应低于2m,宜采用混凝土整体浇筑,需采取防水和防寒措施。调压器室顶盖应采用混凝土整体浇筑的结构形式。
三、输气站及其调控
输气站的设置应符合输气线路走向和输气工艺设计要求,其位置应选择在地势平缓、开阔、供电、给排水、交通及生活方便的地方。应避开山洪、滑坡等不良工程地质地段,与附近工业、企业、仓库、火车站及其他公用设施的安全距离应符合国家标准《原油和天然气工程设计防火规范》的有关规定。输气站应设有生产操作和设备检修的作业通道及行车通道,并应有车行道与外界公路相通。
输气站内调压、计量工艺设计应符合输气工艺设计要求,并要满足开停工和检修需要。调压装置应设置在气源来气压力不稳定且需控制进站压力管线上,分输气及配气管线上以及需要对气体流量进行控制和调节的计量装置之前的管段上。
气体计量装置应设置在输气干线的进气管线上,分输气及配气管线上以及站场自耗气管线上。
压气站工艺设计应根据输气系统工艺要求,满足气体的除尘、分液、增压、冷却、越站、试运作业和压缩机组的启动、停机、正常操作及安全保护要求。压气站内的总压降不宜大于1ookpa。当压气站出站气体的温度高于60℃时,应设置冷却器。
输气管线应设置测量、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。仪表选型及控制系统选择应根据输气管道特点、规模及发展规划要求,经多种方案对比论证确定,选型宜统一。
控制系统设计应尽量减少管输气体的压力损失,输气站内控制执行机构宜采用气动。在允许的条件下,可使用管输气体作为气动系统气源。
有发生爆炸危险的场所,仪表系统设计应符合防爆要求。仪表及控制设备宜采用双回路供电,对有特殊要求的场合应配置不间断供电电源。
输气管道监控与数据采集系统应符合以下规定:
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 人机对话灵活,操作、维护方便;
④ 数据通讯能力强,并应便于系统扩展、联网。
监控与数据采集系统应设控制中心(调度中心),控制中心应设置在调度管理、通讯联络、系统维修方便的地方。中心控制室设计应符合国家现行标准《计算机站场地的技术要求》的有关规定。
主计算机系统应采用双机热备用系统。调度管理系统的主要功能应包括:
① 按照预定的时间对每一个被控站进行周期扫描,对被控站主要运行参数和状态进行实时显示、报警、打印和记录;
② 向被控站发送远程控制指令或调节指令;
③ 数据处理、分析及运行决策指导。
中心控制室的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及管道系统应用软件。当设置监控与数据采集系统时,应设置气质在线连续自动分析仪表或气质指标越限报警,压力监控应对进出压气站气体压力进行监控。压力调节宜优先采取自动式调节方式,对连续供气管线宜采用双回路或多回路的压力调节系统,应对压气站的出站气体温度进行监控。气体流量监控应在气体装置上显示气体流量的瞬时和累积值。
