CD5#城市配氣站工藝設計設計開題報告.doc

CD5#城市配氣站工藝設計11設計的選題意義及國內外研究現(xiàn)狀改革開放以來，我國歷經(jīng)80年代初期的解決一次能源(煤炭)短缺問題的階段以及80年代后期的解決以電力短缺為主的階段，而本世紀，天然氣在能源結構中的地位將快速提升，成為“天然氣的世紀”。天然氣作為一種優(yōu)質能源，在全球范圍內得到普遍發(fā)展，它清潔、經(jīng)濟、方便、用途廣泛。近幾年來，隨著我國城市化水平、人民生活水平的迅速提高，對優(yōu)質一次性能源需求的增大，管輸天然氣在很多城市已逐漸取代罐裝液化氣作為城市燃氣，成為城市人民生活和工業(yè)生產(chǎn)的一種主要能源。天然氣長輸管線、城市配氣系統(tǒng)應運而生。而城市配氣系統(tǒng)又是從配氣站開始的，天然氣在配氣站內經(jīng)過除塵、調壓、計量、添味后，然后通過各級配氣管網(wǎng)和氣體調壓裝置保質保量地根據(jù)用戶要求直接地向用戶供氣。配氣站是必要的，也是必須的。因為從輸氣干線上來的氣壓力是很高的（西氣東輸管線上的壓力為10Mpa）。如果僅是依靠調壓箱之類的單獨、小型的調壓裝置，天然氣壓力是根本不可能達到用戶使用標準的，即使達到也可能會花費較多的資金。如果不安裝調壓器之類的減壓裝置，非但會因所用管道需加厚管道壁或是所用天然氣用具需抗高壓設計，造成不必要的經(jīng)濟上的浪費，還會對管線或是用具附近居民、建筑物等的安全構成潛在威脅（城市內的管道、天然氣用具的附近是不可能沒有人或物的）。且站中的計量設備是該站獲取經(jīng)濟利益的必備設施。以天然氣為城市燃氣可以節(jié)約能源，減輕城市污染，提高人民生活質量，促進工業(yè)生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質量，社會綜合經(jīng)濟效益顯著。發(fā)展城市配氣，是建設現(xiàn)代化城市必不可少的條件，對加速實現(xiàn)高度物質文明和精神文明的現(xiàn)代化城市具有重要的意義。而城市配氣站則是城市配氣必不可少的組成部分。目前，配氣站逐步向著標準橇裝單元發(fā)展，而以后的建設將越來越簡單，各種設備將越來越標準化，各項費用也將越來越少。發(fā)展至今，在設計配氣站時，很多設備的選用都已成一種約定的模式。比如說，除塵器一般就采用重力式分離器和旋風分離器；調壓閥一般采用自力式調壓閥；流量計一般采用孔板流量計；安全裝置一般采用安全閥和防爆電接點壓力報警裝置。2主要設計內容(1)配氣站工藝流程。(2)計算工藝中所涉及的設備、閥、管線并選型。(3)繪制配氣站的工藝流程圖、平面布置圖、平面安裝圖。西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文）23擬采用的設計思路3.1設計依據(jù)1石油天然氣工程制圖標準SY/T000320032城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范GB50028933建筑設計防火范圍GBJ1619974埋地鋼質管道石油瀝青防腐層技術標準SY/T04020975鎂合金犧牲陽極應用技術標準SYJ196天然氣發(fā)熱量、密度和相對密度的計算方法GB11062-897天然氣流量的標準孔板計量方法SY/T6143-19968油氣分離器規(guī)范SY/T051519979原油和天然氣工程設計防火規(guī)范GB50183-933.2配氣站參數(shù)（1）已知參數(shù)表3-1配氣站已知參數(shù)參數(shù)進出口壓力（Mpa）溫度（）流量（Nm3/d）相對密度管徑（mm）備注進口10.42252.21040.7889絕對壓力進口10.79257.21040.81159絕對壓力出口10.223.4104108四個出口出口20.316104159兩個出口（2）設計參數(shù)為了使配氣站安全可靠，可以準確計量，穩(wěn)定調壓且保證持續(xù)供氣，設計者必須考慮許多直接影響設備選擇的設計參數(shù)。主要的參數(shù)有：最大和最小流量；最大允許操作壓力；正常操作壓力；流量分布；控制形式等。其他需要考慮的因素有:投資費用、未來流量變化、現(xiàn)場位置、安全因素、建設可行性、操作和維護、政府法律法規(guī)、對環(huán)境的影響、公司的政策等。將收集到的這些資料經(jīng)過簡單比較，納入配氣站設計。從本設計所給出的參數(shù)中可以看出，配氣站接收從干線來氣的氣體屬于中低壓氣體，并且氣體流量在500000Nm3/d以下，輸氣量不大?？紤]到城市供氣發(fā)展趨勢是用氣量逐漸增大，選型時不能忽略。CD5#城市配氣站工藝設計33.3可行性分析(1)技術和經(jīng)濟上的可行性：目前國內外對于配氣站的設計技術已經(jīng)相當成熟并且已有許多很好的例子。(2)理論上的可行性：根據(jù)已學知識和已知主要參數(shù)，參照各種文獻，嚴格遵守相關國家標準。3.4平面布置(1)與周圍建，構筑物的放火間距，必須符合現(xiàn)行的國家標準建筑設計防火規(guī)范GBJ16的規(guī)定及相關規(guī)范，規(guī)定和要求。(2)應遠離居民稠密區(qū)，大型公共建筑，重要物資倉庫以及通訊和交通樞紐等重要設施。(3)應具有適宜的地形，工程地質，供電，運輸和給排水等條件。(4)少占農田，節(jié)約用地，注意與城市景觀等協(xié)調(5)應有燃氣發(fā)展規(guī)劃所需要的余地。滿足以上要求后，其布置應盡量緊湊，簡單，方便操作，且整體美觀。3.5主要設備設計及選型3.5.1管線的選擇選擇管線應著重考慮以下影響因素：最大操作壓力；最大流量；現(xiàn)場位置；政府法規(guī)；環(huán)境影響；公司政策。選擇管線規(guī)格的第一步是依據(jù)有關公式計算管徑并調整到大一個規(guī)格的管徑D。第二步需要確定管壁的厚度。確定管壁厚度需要知道管線的設計壓力、鋼管的最小屈服強度。而設計壓力P應根據(jù)氣源條件、用戶需要、管材質量及地區(qū)安全等因素經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定；鋼管最小屈服強度min由鋼材質量、政府法規(guī)和公司政策決定。3.5.2匯管的選擇匯管設計應考慮以下因素：最大流量；現(xiàn)場位置；流量未來發(fā)展；可建設性；操作和維護；政府法規(guī)和公司政策；環(huán)境影響；減少振動和噪聲；液體和殘液的收集。確定匯管的尺寸：據(jù)經(jīng)驗來看,匯管的截面積是進口或出口截面積的1.5倍比較好,也可以更大。匯管的壁厚按管壁計算方法確定。3.5.3閥門選型西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文）4(1)一般閥門對閥門的選擇應考慮如下因素：最大流量；壓力等級；操作和維護；政府法規(guī)和公司政策；費用；安全性。選用一個閥門時，設計者應確定閥門的大小、型式(球閥、平板閥、旋塞閥等)和壓力等級。首先，選用的閥門口徑應等于或大于控制閥和流量計的口徑，以備將來流量增大。其次，選擇閥門的型式，很多公司推薦采用全開無潤滑閥，可以減少干擾、壓降和噪聲，還可以避免潤滑油在調節(jié)器和儀表中的積聚。最后，閥門壓力等級應等于或大于設計壓力，按照設計規(guī)范，所有元件的壓力等級應等于或大于設計壓力。(2)閘閥閘閥是指關閉件（閘板）沿通道中心線的垂直方向移動的閥門。在管道上主要作截斷用，也具有一定的調節(jié)流量的性能。明桿閘閥還可以從閥桿升降高度看出閥的開度大小。(3)調壓閥調壓閥相當于一個可以調節(jié)的局部阻力件，隨著閥門開啟程度的不同，阻力也不同，從而達到對流量和壓力參數(shù)進行調節(jié)的目的。城市配氣系統(tǒng)的壓力工況是靠安裝在儲配站、配氣管網(wǎng)及用戶處的調壓閥來控制的。其作用是將較高的入口壓力調至較低的出口壓力，并隨著天然氣需用量的變化自動地保持其出口壓力為定值。天然氣輸配系統(tǒng)中用的調壓閥主要有氣動薄膜調節(jié)閥，自立式調節(jié)閥和角式調節(jié)閥。當出口處的用氣量增加或入口處壓力降低時，出口壓力下降，造成薄膜上下壓力不平衡，此時薄膜下降，閥門開大，流量增加，使壓力恢復平衡狀態(tài)。反之亦然?？梢?，無論用氣量及入口壓力如何變化，調壓閥總能自動地保持穩(wěn)定的供氣壓力。本設計選用自立式調壓閥。3.5.4其他設備選型配氣站的設備主要包括：分離器、流量計、安全裝置（安全閥和防爆點接點壓力報警裝置）、添味裝置、壓力表、溫度計、。(1)除塵器可選用重力式（立式、臥式）和旋風式，本設計采用臥式分離器。在分離器的重力沉降段，液滴垂直于氣流方向向下沉降。這樣，液滴就更容易從氣體連續(xù)相中沉降出來。在臥式分離