天然氣門站安全管理措施
一、門站
在城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)中,城市天然氣門站是長距離輸氣干線的終點站,亦稱配氣站。天然氣門站是天然氣輸配系統(tǒng)的重要組成部分,是城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)輸配管網(wǎng)的氣源點,其任務(wù)是接收長輸管線輸送來的燃氣,在站內(nèi)進行凈化、調(diào)壓、計量、氣質(zhì)檢測和加臭后,送入城市輸配管網(wǎng)或直接送入大型工商業(yè)用戶。設(shè)計和建設(shè)好天然氣門站是一個城市能否安全高效做好天然氣輸配的關(guān)鍵一步。門站作為長輸管道的末站,將清管器的接收裝置與門站相結(jié)合,布置緊湊,有利于集中管理。但如果長輸管道到城鎮(zhèn)的邊上,由長輸管道部門在城鎮(zhèn)邊上又設(shè)有調(diào)壓計量站時,則清管器的接收裝置就應(yīng)設(shè)在長輸管道部門的調(diào)壓站里,可不設(shè)城鎮(zhèn)門站。
1. 設(shè)計原則
(1) 天然氣門站站址選擇要求在安全防火的允許范圍內(nèi),應(yīng)盡可能靠近城市居民點,并位于常年主導風向的下風向。站址應(yīng)盡量避開不良地質(zhì)及地形低洼處,應(yīng)有足夠的面積,并為擴建留有必要的余地。所選站址交通應(yīng)方便,水電來源充足,有利于排水及污水處理。
① 門站與周圍建筑物的防火間距,必須符合現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》。
② 門站站址應(yīng)具有適宜的地形、工程地質(zhì)、供電、給排水和通訊等條件。
③ 門站站址應(yīng)靠近城鎮(zhèn)用氣負荷中心地區(qū)。
(2) 天然氣門站工藝設(shè)計及計量儀表要求
① 進出站管道上應(yīng)設(shè)置燃氣流量指示及累計儀表,壓力的指示及自動記錄儀表,
② 站內(nèi)應(yīng)設(shè)置調(diào)壓裝置,調(diào)壓裝置前應(yīng)設(shè)分離器和過濾器;
③ 進出站管道上應(yīng)設(shè)置閥門;
④ 站內(nèi)設(shè)備與儀表維修時,應(yīng)能夠保證連續(xù)供氣;
⑤ 站內(nèi)管道上應(yīng)設(shè)安全保護及安全放散裝置,放散管應(yīng)引至站外,放散管管口高
⑥ 站內(nèi)設(shè)備、儀表、管道等安裝的水平間距和標高均應(yīng)便于觀察、操作和維修。
(3) 天然氣門站的防火要求門站內(nèi)的生產(chǎn)用房應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(gbj 16)的“甲類生產(chǎn)廠房”設(shè)計規(guī)定,其建筑耐火等級不應(yīng)低于“二級”。消防設(shè)施和器材的配備也應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(gbj 16)的規(guī)定。門站所設(shè)儀表控制室應(yīng)設(shè)置可燃氣體濃度檢測監(jiān)控儀表安全報警系統(tǒng)。門站建筑物室內(nèi)電氣防爆等級應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(gb 50058)的“1”區(qū)設(shè)計規(guī)定,站區(qū)內(nèi)防雷等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》(gbj 57)的“第二類”設(shè)計規(guī)定和要求。
2. 設(shè)計規(guī)模
天然氣門站設(shè)計規(guī)模在目前應(yīng)采取一次設(shè)計分步實施的方案,即根據(jù)所規(guī)劃城市天然氣需求預測和購氣進度確定最終所達到的購供氣規(guī)模進行一次設(shè)計,然后在此基礎(chǔ)上做好分年度實施計劃,每一階段實施方案在第一次設(shè)計中,從設(shè)計計算到施工要求都要進行詳細規(guī)劃。
3. 門站工藝流程
由輸氣干線來的天然氣首先進入分離器除塵,然后進入?yún)R氣管,經(jīng)過兩組以上的調(diào)壓器后至匯氣管,再經(jīng)孔板計量后,送入城市管網(wǎng)。配氣站設(shè)一條越站旁通管,以備站內(nèi)發(fā)生故障檢修時,長輸管線直接向城市管網(wǎng)供氣。
來自高壓輸氣總管,壓力大于等于1.6mpa的天然氣通過電動球閥進入門站。通過清管球接收裝置,經(jīng)過濾計量后分為兩部分,一部分經(jīng)穩(wěn)壓到1.6mpa后進入儲氣站的10000m3高壓球罐作為日調(diào)峰用;另一部分則經(jīng)減壓到0.4mpa(表壓),加臭(臭味溫度2級)后進入城區(qū)中壓輸氣管網(wǎng)。為方便檢修,門站設(shè)旁通管,天然氣在節(jié)流閥調(diào)節(jié)
門站裝備設(shè)計壓力2.5mpa,購氣壓力大于等于1.6mpa,出站壓力0.4mpa(表壓)。
當非正常情況下,來氣壓力大于2.4mpa,購氣壓力大于2.5mpa時,門站前的高壓輸氣管上安全閥自動開啟,進站閥自動關(guān)閉,待工況正常后各設(shè)備再行恢復工作。
門站內(nèi)還將對整個輸配系統(tǒng)設(shè)置監(jiān)(調(diào))控以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),維修、檢修等設(shè)施和裝備也設(shè)置其內(nèi)。
4. 門站內(nèi)儲氣罐與站內(nèi)建、構(gòu)筑物的防火間距
按照《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》(gb 50028—2006),門站內(nèi)儲氣罐與站內(nèi)建構(gòu)筑物的防火間距應(yīng)符合表5-3的規(guī)定。
表5-3 門站內(nèi)儲氣罐與站內(nèi)建、構(gòu)筑物的防火間距單位:m
儲罐總?cè)莘e/m3
≤1000
>1000~≤10000
>10000~≤50000
>50000~≤200000
>200000
明火、散發(fā)火化地點
20
25
30
35
40
調(diào)壓室、壓縮機室、計量室
10
12
15
20
25
控制室、變配電室、汽車庫等輔助建筑
12
15
20
25
30
機修間、燃氣鍋爐房等
15
20
25
30
35
辦公、生活建筑
18
20
25
30
35
消防泵房、消防水池取水口
20
站內(nèi)道路(路邊)
10
圍墻
15
18
二、調(diào)壓站
1. 設(shè)計原則
調(diào)壓裝置的設(shè)計,應(yīng)符合下列要求。
① 宜設(shè)置在地上單獨的建筑物內(nèi)或地上單獨的箱內(nèi),調(diào)壓箱進口壓力不應(yīng)大于0.4mpa。
② 當受地上條件限制時,并且調(diào)壓裝置進口壓力不大于0.4mpa時,可設(shè)置在地下單獨的建筑物內(nèi)。
③ 當自然條件和周圍環(huán)境許可時,可設(shè)置在露天,但應(yīng)設(shè)置圍墻。
④ 調(diào)壓站與其他建筑物、構(gòu)筑物的水平凈距應(yīng)符合表5-4的規(guī)定。
表5-4 調(diào)壓站(含調(diào)壓柜)與其他建筑物、構(gòu)筑物的水平凈距單位:m
設(shè)置形式
調(diào)壓裝置入口燃氣壓力級制
建筑物外墻面
重要公共建筑、一類高層民用建筑
鐵路(中心線)
城鎮(zhèn)道路
公共電力變配電柜
地上單獨建筑
高壓(a)
18.0
30.0
25.0
5.0
6.0
高壓(b)
13.0
25.0
20.0
4.0
6.0
次高壓(a)
9.0
18.0
15.0
3.0
4.0
次高壓(b)
6.0
12.0
10.0
3.0
4.0
中壓(a)
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
中壓(b)
6.0
12.0
10.0
2.0
4.0
調(diào)壓柜
次高壓(a)
7.0
14.0
12.0
2.0
4.0
次高壓(b)
4.0
8.0
8.0
2.0
4.0
中壓(a)
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
中壓(b)
4.0
8.0
8.0
1.0
4.0
地下單獨建筑
中壓(a)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
中壓(b)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
地下調(diào)壓箱
中壓(a)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
中壓(b)
3.0
6.0
6.0
—
3.0
⑤ 調(diào)壓箱的設(shè)置位置應(yīng)符合以下要求。落地式調(diào)壓箱的箱底距地坪高度宜為30cm,可嵌入外墻壁或置于庭院的臺上。懸掛式調(diào)壓箱箱底距地坪的高度宜為1.2~1.8cm,可安裝在用氣建筑物的外墻壁上或懸掛于專用的支架上。調(diào)壓箱到建筑物的門、窗或其他通向室內(nèi)的孔槽的水平凈距應(yīng)不小于1m,且不得安裝在建筑物門窗及平臺的上、下方墻上。安裝調(diào)壓箱的墻體應(yīng)為永久性的,位置應(yīng)能滿足調(diào)壓器安全裝置的安裝要求,應(yīng)能使調(diào)壓箱不被碰撞,不影響觀瞻并能在開箱作業(yè)時不影響交通。
⑥ 設(shè)置調(diào)壓器場所的環(huán)境溫度應(yīng)符合下列要求。
當輸送干燃氣時,無采暖的調(diào)壓器的環(huán)境溫度應(yīng)能保證調(diào)壓器的活動部件正常工作。當輸送濕燃氣時,無防凍措施的調(diào)壓器的環(huán)境溫度應(yīng)大于0℃。
⑦ 調(diào)壓器應(yīng)能滿足進氣天然氣的最大、最小壓力要求,其壓力差應(yīng)根據(jù)調(diào)壓器前天然氣管道的最低設(shè)計壓力與調(diào)壓器后天然氣管道的設(shè)計壓力之差值確定。
⑧ 調(diào)壓器的計算流量應(yīng)按照該調(diào)壓器所承擔的管網(wǎng)小時最大的輸送量的1.2倍確定。
2. 調(diào)壓站工藝設(shè)計要求
調(diào)壓站工藝設(shè)計應(yīng)符合下列要求。
① 低壓管網(wǎng)不成環(huán)的區(qū)域調(diào)壓站和連續(xù)生產(chǎn)使用的用戶調(diào)壓裝置宜設(shè)置備用調(diào)壓器,其他情況下調(diào)壓器可不設(shè)備用調(diào)壓裝置。調(diào)壓器的天然氣進出口管道之間應(yīng)設(shè)旁通管,用戶調(diào)壓箱可不設(shè)旁通管。
② 高壓天然氣調(diào)壓站室外進、出口管道上必須設(shè)置閥門,中壓調(diào)壓站室外進出口管道上宜設(shè)置閥門,當通向調(diào)壓站支管閥門距調(diào)壓站小于100m時,室外支管閥門與調(diào)壓站進口閥門可合為一個。
③ 在調(diào)壓器天然氣入口處宜安裝過濾及清除雜質(zhì)裝置,在出口處宜設(shè)置防止天然氣出口壓力過高的安全保護裝置,居民用調(diào)壓箱中的調(diào)壓器安全保護裝置宜選用人工復位型。
④ 各種安全放散裝置的放散壓力應(yīng)為工作壓力的1.3倍,放散管管口應(yīng)高出調(diào)壓站屋檐1.5m以上。落地式調(diào)壓箱的安全放散管管口距地面的高度不應(yīng)小于4m,設(shè)置在建筑物墻上的調(diào)壓箱的安全放散管管口應(yīng)高出建筑物屋檐1m以上。
⑤ 調(diào)壓站內(nèi)調(diào)壓器及過濾器前后均應(yīng)設(shè)置指示式壓力表。調(diào)壓器前宜設(shè)置自動記錄式儀表,調(diào)壓器后應(yīng)設(shè)置自動記錄式壓力儀表。
⑥ 調(diào)壓站內(nèi)調(diào)壓器水平安裝高度應(yīng)便于維護檢修,兩臺以上調(diào)壓器平行布置時,相鄰調(diào)壓器外緣凈距應(yīng)大于1m,調(diào)壓器與墻面之間的凈距和室內(nèi)主要通道的寬度均應(yīng)大于0.8m。
⑦ 調(diào)壓站建筑物耐火等級應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(gbj 16)的不應(yīng)低于“二級”的設(shè)計規(guī)定。消防設(shè)施和器材的配備也應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(gbj 16)的規(guī)定。調(diào)壓器與毗鄰的房間之間應(yīng)用厚度大于24cm的實體隔墻隔開,隔墻內(nèi)不得設(shè)有煙道和通風設(shè)備。調(diào)壓器室內(nèi)地坪應(yīng)采用不會產(chǎn)生火花的材料鋪設(shè)。調(diào)壓器應(yīng)有泄壓措施,門窗應(yīng)向外開啟,窗應(yīng)設(shè)防護欄和防護網(wǎng),當門采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)時則應(yīng)包敷鐵皮或以其他防火材料涂覆。
設(shè)于空曠地帶的調(diào)壓站及采用高架遙測天線的調(diào)壓站應(yīng)單獨設(shè)置避雷裝置,其接地電阻值應(yīng)小于10ω。當調(diào)壓站內(nèi)外天然氣管道為絕緣連接時,調(diào)壓器及其附屬設(shè)備必須接地,接地電阻應(yīng)小于100ω。
⑧ 地下式調(diào)壓站的建筑物室內(nèi)凈高不應(yīng)低于2m,宜采用混凝土整體澆筑,需采取防水和防寒措施。調(diào)壓器室頂蓋應(yīng)采用混凝土整體澆筑的結(jié)構(gòu)形式。
三、輸氣站及其調(diào)控
輸氣站的設(shè)置應(yīng)符合輸氣線路走向和輸氣工藝設(shè)計要求,其位置應(yīng)選擇在地勢平緩、開闊、供電、給排水、交通及生活方便的地方。應(yīng)避開山洪、滑坡等不良工程地質(zhì)地段,與附近工業(yè)、企業(yè)、倉庫、火車站及其他公用設(shè)施的安全距離應(yīng)符合國家標準《原油和天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。輸氣站應(yīng)設(shè)有生產(chǎn)操作和設(shè)備檢修的作業(yè)通道及行車通道,并應(yīng)有車行道與外界公路相通。
輸氣站內(nèi)調(diào)壓、計量工藝設(shè)計應(yīng)符合輸氣工藝設(shè)計要求,并要滿足開停工和檢修需要。調(diào)壓裝置應(yīng)設(shè)置在氣源來氣壓力不穩(wěn)定且需控制進站壓力管線上,分輸氣及配氣管線上以及需要對氣體流量進行控制和調(diào)節(jié)的計量裝置之前的管段上。
氣體計量裝置應(yīng)設(shè)置在輸氣干線的進氣管線上,分輸氣及配氣管線上以及站場自耗氣管線上。
壓氣站工藝設(shè)計應(yīng)根據(jù)輸氣系統(tǒng)工藝要求,滿足氣體的除塵、分液、增壓、冷卻、越站、試運作業(yè)和壓縮機組的啟動、停機、正常操作及安全保護要求。壓氣站內(nèi)的總壓降不宜大于1ookpa。當壓氣站出站氣體的溫度高于60℃時,應(yīng)設(shè)置冷卻器。
輸氣管線應(yīng)設(shè)置測量、監(jiān)視、控制設(shè)施,對復雜的管道工程宜設(shè)置監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。儀表選型及控制系統(tǒng)選擇應(yīng)根據(jù)輸氣管道特點、規(guī)模及發(fā)展規(guī)劃要求,經(jīng)多種方案對比論證確定,選型宜統(tǒng)一。
控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)盡量減少管輸氣體的壓力損失,輸氣站內(nèi)控制執(zhí)行機構(gòu)宜采用氣動。在允許的條件下,可使用管輸氣體作為氣動系統(tǒng)氣源。
有發(fā)生爆炸危險的場所,儀表系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合防爆要求。儀表及控制設(shè)備宜采用雙回路供電,對有特殊要求的場合應(yīng)配置不間斷供電電源。
輸氣管道監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)符合以下規(guī)定:
① 宜提高納入系統(tǒng)調(diào)度的可控輸氣量比例;
② 實時響應(yīng)性能好,具有完善的優(yōu)先級中斷處理功能;
③ 人機對話靈活,操作、維護方便;
④ 數(shù)據(jù)通訊能力強,并應(yīng)便于系統(tǒng)擴展、聯(lián)網(wǎng)。
監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)設(shè)控制中心(調(diào)度中心),控制中心應(yīng)設(shè)置在調(diào)度管理、通訊聯(lián)絡(luò)、系統(tǒng)維修方便的地方。中心控制室設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《計算機站場地的技術(shù)要求》的有關(guān)規(guī)定。
主計算機系統(tǒng)應(yīng)采用雙機熱備用系統(tǒng)。調(diào)度管理系統(tǒng)的主要功能應(yīng)包括:
① 按照預定的時間對每一個被控站進行周期掃描,對被控站主要運行參數(shù)和狀態(tài)進行實時顯示、報警、打印和記錄;
② 向被控站發(fā)送遠程控制指令或調(diào)節(jié)指令;
③ 數(shù)據(jù)處理、分析及運行決策指導。
中心控制室的主計算機系統(tǒng)應(yīng)配備操作系統(tǒng)軟件、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件及管道系統(tǒng)應(yīng)用軟件。當設(shè)置監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時,應(yīng)設(shè)置氣質(zhì)在線連續(xù)自動分析儀表或氣質(zhì)指標越限報警,壓力監(jiān)控應(yīng)對進出壓氣站氣體壓力進行監(jiān)控。壓力調(diào)節(jié)宜優(yōu)先采取自動式調(diào)節(jié)方式,對連續(xù)供氣管線宜采用雙回路或多回路的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng),應(yīng)對壓氣站的出站氣體溫度進行監(jiān)控。氣體流量監(jiān)控應(yīng)在氣體裝置上顯示氣體流量的瞬時和累積值。
