2022年CNG減壓撬技術文件

1、技 術 文 件項目： CNG減壓站工程 技 術 部 分 一、基礎參數(shù)：1. 用戶類型：工業(yè)供氣 2. 燃氣輸送壓力： 0.20.4MPa 3.CNG減壓站流量： 1000 Nm 3/h 雙路 二、 CNG減壓站制造原就及依據(jù)標準 1. 設計原就（1）符合國家相關設計規(guī)范,確保安全穩(wěn)固運行；（2）結構合理、運行經濟,確保輸出自然氣壓力在掌握范疇內；（3）盡可能運用新產品、新技術；2. 設計制造依據(jù)（1）GB50028-2002城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范（2）GB50156-2002汽車用加油加氣站設計與施工規(guī)范（3）GB50235-97工業(yè)金屬管道工程施工及驗收（4）GB50236-98現(xiàn)場設備、工業(yè)管道

2、焊接工程施工及驗收規(guī)范（5）GB50316-2000工業(yè)金屬管道設計規(guī)范（6）GB3836-83爆炸性氣體環(huán)境用電器設備（7）H31-67高壓管、管件及緊固件通用設計（8）GBJ93-86工業(yè)自動化外表工程施工及驗收規(guī)范（9）GB12348工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準（10）SH3063石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范三、 CNG減壓站功能及設計技術參數(shù) 1、主要功能壓縮自然氣（ CNG）減壓站具有以下基本功能（1）自然氣減壓功能（2）自然氣加熱（3）自然氣緊急迫斷（4）自然氣泄漏報警（5）燃氣超壓放散（6）超壓切斷（7）自然氣計量（8）各段壓力、溫度、流量、報警的遠傳及連鎖功能用戶如有

3、其他特別要求可訂貨時另議；2、主要技術參數(shù)序號項目RX1000/25-CNG-C（1000nm 3/h 兩路 1結構形式一開一備2換熱級數(shù)23減壓級數(shù)24 過濾器精度20 m 5 一級前設計壓力25MPa 6 二級前設計壓力2.5MPa 7 二級后設計壓力1.6MPa 8 換熱溫度70809出口氣體溫度01010一級出口壓力范疇1.01.2MPa11二級出口壓力范疇0.20.4MPa12動力氣源壓力0.2-0.4MPa （可調）13二級后放散壓力1.3P2（可調）14 換熱功率360000Kcal/h15自然氣進口管徑DN25自然氣出口管徑16 DN80 四、設計運算條件即運行參數(shù)1、換熱器的

4、換熱面積的運算條件：一級換熱器：介質壓力： 20MPa 介質進口溫度： 20（或當?shù)貧v年最低溫度）介質出口溫度： 30二級換熱器：介質壓力： 1.02.5MPa 介質進口溫度： 5介質出口溫度： 152、一、二級調壓裝置流量的確定條件：一級調壓裝置：進口壓力范疇：3.025MPa 出口壓力： 1.0-1.2MPa二級調壓裝置：進口壓力范疇：1.01.2MPa 出口壓力： 0.2-0.4MPa3、設計參數(shù)一級調壓裝置前設計壓力：25MPa 二級調壓裝置前設計壓力：2.5MPa二級調壓裝置后設計壓力：1.6MPa 水系統(tǒng)設計壓力： 0.6MPa 4、運行參數(shù)一級調壓裝置出口壓力范疇：1.01.2M

5、Pa 二級調壓裝置出口壓力范疇：0.20.4MPa 自然氣出口溫度： 55、箱體技術條件（1）噴塑箱體,頂部為戶外防雨型；（2）箱體上半部分沖有通風孔,通風孔總面積滿意30cm 2/m2的要求；五、 CNG調壓站的基本組成 CNG 減壓站由卸車系統(tǒng)、調壓換熱計量系統(tǒng)、掌握系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)四部分組成；a 卸車系統(tǒng)由快裝接頭、高壓膠管、高壓球閥組成；b 調壓換熱計量系統(tǒng)由進氣管路、進口球閥、高壓過濾器、緊急迫斷閥、一級換熱器、一級調壓器、二級換熱器、二級調壓器、安全放散閥、壓力表、溫度計、流量計、掌握閥門、壓力及溫度傳感器等組成；c掌握系統(tǒng)由壓力及溫度傳感器、防爆接線盒、 溫度外表、壓力外表、流量外

6、表、報警掌握外表及各種開關組成；d 鍋爐系統(tǒng)由燃氣鍋爐、燃氣爐用調壓器、熱水循環(huán)泵、（或選裝皮膜計量表）等組成；六、工藝流程簡介（參見工藝流程圖）低壓或中壓自然氣通過壓縮機,增壓至20MPa,將其壓縮到特制的鋼瓶或管束,放到帶牽引機構的撬車上,組成壓縮自然氣儲存及運輸?shù)?撬裝車,撬裝車將壓縮自然氣運到供氣站內,經過卸車系統(tǒng)進入 CNG調 壓設備,通過減壓撬內的裝置將高壓自然氣減至用戶所需的壓力進入輸 送管網(wǎng)；減壓撬內的減壓裝置一般設兩路,一開一備,每路采納二級調 壓； CNG進口采納雙路進口,單獨供應,便于用戶使用；（1） 自然氣經入口球閥、高壓過濾器（除掉氣中雜質）和切斷閥后進入一級換熱器,

7、 將自然氣溫度升至 級調劑閥60 左右, 自然氣預熱后進入一（2） 一級調劑閥將壓縮自然氣壓力降到 1.01.2MPa 左右,經過二級換熱器換熱, 將自然氣溫度再次上升到 入二級調劑閥（3） 二級調壓器將壓縮自然氣壓力降到15 左右, 升溫后的自然氣進0.20.4MPa（可調）；（4） 減壓后的自然氣經再次過濾后進入流量計計量后送入燃氣管網(wǎng)；（5） 調壓器的運算裝置為最大供氣量的 1.2 倍；（6） 在一級調壓器進口管道設有快速切斷閥；七、安全裝置 1. 設備自動連鎖掌握 CNG減壓站配有中心掌握臺, 可以實現(xiàn)對整個氣站的遠程監(jiān)控,并對設備的安全進行連鎖掌握；掌握臺采集點： A 路自然進口壓力

8、 B路自然進口壓力A路一級調壓后壓力 B路一級調壓后壓力 自然氣出口壓力 自然氣出口溫度 循環(huán)水溫度 箱內燃氣泄漏濃度 以上信號遠傳到中控臺,當某一點顯現(xiàn)反常時,通過中控臺自動切斷天 然氣入口的緊急迫斷閥,同時打開另一路緊接切斷閥,使另一路通氣以保證不 間斷供氣；2. 超壓放散 當一、二級調壓器后壓力超過放散閥設定的壓力時,放散閥會自動開啟；二級放散閥依據(jù)不同的壓力匯合,匯合管引出箱體,并高出頂部 2 米及高 出地面 4 以上；設備部件挑選 CNG減壓站出于對用戶高度負責的態(tài)度,所采納的關鍵部件均采納牢靠成熟的產品；下面把全站設備匯總如下：一、一級調壓器 依據(jù)用戶要求及實際工藝需要, 本壓 縮

9、自然氣減壓系統(tǒng)中的一級調壓裝置選 擇氣動調劑閥,型號：美國進口 KIMRAY HPPR系列調劑閥； HPPR 系列調劑閥由美國凱姆雷（KIMRAY）生產的一種高精度、大流量指揮式調壓器；美國凱姆雷特別設備及掌握公司 KIMRAY GAS&OIL EQUIPMENT&CONGTROLS CO.,LTD 是世界氣體工業(yè)、化工領域內搞品質調劑 閥、掌握器、外表的制造商,其廣泛的產品線為不斷增長的氣體工業(yè)和石 油化工領域內的生產、集輸及設備制造商供應了更新奇、更經濟的產品； HPPR 系列調劑閥結合了傳統(tǒng)指揮式 調壓器和調劑閥的優(yōu)點,應用了指揮式調壓器指揮器的特點,同時應用調解閥 的閥體可滿開度的工作

10、原理,使其具備 了指揮式調壓器的調壓器動作靈敏,反 應速度快的特點,也具備了調解閥適應 大流量的特點,既滿意了壓縮自然氣減 壓時的出口壓力穩(wěn)固, 也可以最大限度的將壓縮自然氣撬車內的自然氣減壓輸送到管網(wǎng)； HPPR 系列調劑閥為整體機械式結構,盡量防止中間環(huán)節(jié),以防由于 電控部分的不穩(wěn)固造成調劑閥工作失靈；調劑閥的工作是由指揮器的壓力掌握,隨著上游壓力的不斷降低（CNG撬車）調劑閥后的壓力也隨之變化,當調劑閥后的壓力降低時,指揮器工作使調劑閥的開啟度也相應開 大,以保證有足夠量的自然氣通過,反之,就調劑閥的開啟度自動減小,確保調壓后的自然氣壓力在設定范疇之內；指揮式調劑閥的優(yōu)點：減壓閥出口壓力

11、穩(wěn)固、調壓精度高；大皮膜指揮式執(zhí)行機構使得調壓器動作靈敏,反應速度快；不銹鋼閥桿,使用壽命長；1、調壓器主要參數(shù)工稱壓力等級： ANSI class 1500 PN25 連接形式：法蘭連接 ANSI B16.5-1981 溫度范疇： -2993 進出口尺寸： DN25 2、主要零部件序號零件名稱標準材料1 閥體鑄鋼閥桿303 不銹鋼2 閥籠3 鑄鋼閥芯碳化物4 管路304 不銹鋼5 接頭6 鑄鋼閥座D2工具鋼7 閥芯密封8 金屬- 金屬薄膜9 腈/ 尼龍二、二級調壓閥二級調壓閥選用自己生產的型調壓器,調壓器的使用壽命、應用范疇、調壓精度、調壓穩(wěn)固性都經過了市場的驗證；依據(jù)要求 , 即 P1（進

12、口壓力） =1.01.2MPa,P2（出口壓力） =0.20.4MPa （可調）時流量滿意 Q1000Nm 3/h 三、高壓卸車膠管高壓管和接頭,采納美國 口徑： DN25 長度： 5 米 產地：美國進口 PARK 四、緊急迫斷閥PARK產品,柔性好,強度高,使用壽命長；為愛護下游管道及設備的安全,在壓縮自然氣進口處設有緊急迫斷 閥；緊急迫斷閥一般選用合資或國內名牌產品；動力源一般為帶壓空氣或 氮氣,動力其緣由用戶自己解決；氣動電磁閥為日本金子產品；設緊急迫 斷閥的同時,在每臺啟動調劑閥上單獨設一防爆電磁閥,做緊急迫斷用,切斷主回路切斷閥的同時也切斷調劑閥的緊急迫斷；緊急迫斷閥監(jiān)控點：1、一級

13、調壓后的壓力超限 2、二級調壓后的壓力超限 3、自然氣出口超壓 4、循環(huán)水出水溫度 5、燃氣泄漏報警 當以上某一點顯現(xiàn)反常時, 通過中控 臺智能外表自動切斷自然氣入口的緊急迫斷閥和調劑閥緊急迫斷閥,同 時打開另一路緊急迫斷閥,使另一路減壓系統(tǒng)開頭正常送氣以保證不間 斷供氣；同時中控臺會發(fā)出聲光報警,并提示值班人員對故障進行處理；緊急迫斷閥進出口： DN25 PN32 動力源：壓縮空氣或氮氣動力源壓力： 0.2-0.4MPa 五、換熱器CNG減壓站所用的高壓換熱器均為本公司自行設計,托付壓力容器生產廠家制造而成,換熱器采納熱水列管式,氣走管程,水走殼程；管程材質為不銹鋼、殼程材質為碳鋼；1、換熱

14、器的換熱量的運算條件：壓縮自然氣（ CNG）在壓降之前能借助于熱交換器的熱量升溫,以抵消氣體發(fā)生焦耳湯姆遜效應引起的降溫,那么,該熱交換器所供應的熱功率應按下面的公式運算： Q=qnCP Pdt/dP+t2-t1 式中： Q- 熱功率（ KJ / h ） q n-標準體積流量 C P-氣體定壓比熱（ KJ / （m 3* ） t 2-降壓后的溫度（ ）t 1-降壓設備進口處的溫度（ ） P-降壓前后的壓差（ MPa）dt/dP-焦耳湯姆遜系數(shù)（ / MPa）假如 dt/dP 作為常數(shù)來運算,就依據(jù)氣體的性質和工況就可確定其所需的熱功率； CNG的 dt/Dp 值可依據(jù)自然氣（ CH4）的狀態(tài)圖

15、來計算；在其出態(tài)參數(shù)P1,t 1已知時,可確定狀態(tài)點的焓值h1；按焦耳湯姆遜系數(shù)的定義條件：絕熱截流其焓不變,由終狀態(tài)的焓 就可確定其終溫度 t 2 值；h2= h 1和截流后的壓力 P2參數(shù)焦耳湯姆遜系數(shù)可按下式求得：MJ= t/ P= t2t 1 / p2p1在工程上,一般把微分的溫降都近似為常數(shù),對于自然氣,該 常數(shù)約為 4 / MPa；這樣依據(jù)自然氣氣流的參數(shù)可確定運算換熱 功率 Q；各段換熱所需的熱功率如下式求得：一級調壓所需熱功率：基礎參數(shù)： P1=3MPa 一級調劑后壓力 CP=1.65 KJ /（m 3* ） t=510 Q1= qnCP Pdt/dP+t2-t1 二級調壓所需

16、熱功率：基礎參數(shù)： P2=0.2MPa 二級調劑后壓力 CP=1.65 KJ /（m 3* ） t=10 Q2= qnCP Pdt/dP+t 2-t 1 減壓需要的總熱功率： Q=Q 1+Q2=59060Kcal/h 2考慮鍋爐效率和熱缺失,故匹配鍋爐為 : 70000Kcal/h 、換熱器的換熱面積的運算條件：一級換熱器：介質壓力： 20MPa 介質進口溫度： 20介質出口溫度： 20二級換熱器：介質壓力： 2.5MPa 介質進口溫度： 5介質出口溫度： 20六、中心掌握臺中心掌握臺為本公司定型產品,具有現(xiàn)場及遠傳掌握功能,采集系統(tǒng) 的工作信號一般為：1、A組自然進口壓力 2、A組一級調壓后

17、壓力 3、B組自然進口壓力 3、B組一級調壓后壓力 4、自然氣出口壓力 5、自然氣出口溫度 6、換熱溫度高限 7、換熱溫度低限 8、箱內燃氣泄漏濃度 9、顯示電加熱器、每路入口緊急迫斷閥等開停狀況 10、手動掌握入口緊急迫斷閥；中控臺上設模擬流程掌握界面,對以上信號進行顯示掌握,當某一點出現(xiàn)反常時,通過中控臺自動發(fā)出報警、掌握信號；掌握方式依據(jù)設定下限溫度可自動啟動；依據(jù)設定上限溫度可自動停機；具有超溫愛護功能；具有運行信號遠傳功能；七、安全放散安全閥采納全啟式；安全閥由主閥和外部的導閥組成,當主閥開啟 時,不答應有氣體流經導閥；安全閥有設定值調劑裝置,使安全閥的設定 值可以調劑；安全閥配有現(xiàn)

18、場測試借口；當安全閥達到設定值時應能快速 起跳泄放壓力、安全閥起跳壓力和設定值之間的誤差不超過 3%；當管線壓 力回落至最大操作壓力,安全閥自動關閉；安全閥多次操作后,仍能精確 起跳和復位；安裝場所：室外地面,爆炸危急環(huán)境屬 區(qū)；閥門與管道采 用法蘭連接；材料選用方面：閥體為鑄造碳鋼；噴嘴為不銹鋼堆焊硬質合金；活塞、主閥和導閥的接管為不銹鋼；彈簧為 氟乙烯；INCONELX-750；閥座密封填料：聚四安全閥的檢驗與測試均遵循 GB/T13927-92等有關標準和規(guī)定的相關要 求；檢驗和測試在閥門表面處理和噴漆前進行；閥門表面噴防銹漆,以保 證使用期間不被腐蝕；全部組裝完畢后的閥門在出廠前,都需

19、經過檢驗；閥門試壓包括以下內容：閥體水壓試驗；閥座水壓試驗；閥座泄露試驗；設定壓力測試（包括起跳壓力、排放壓力、回座壓力等）；突開試驗；規(guī)范規(guī)定的其他試驗；在檢驗、測試后,排凈閥體內的試驗介質,以保 證閥腔的清潔和干燥；在閥體上說明名稱、型號、設定壓力、出入口標準規(guī)格和額定壓力、排放系數(shù)和有關流通面積、噴嘴編號及設計壓力、制造廠及制造年月；十二、制造、檢驗1、此調壓裝置嚴格按GB50028-2002城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范 所要求的進行制造生產；2、壓縮自然氣管道采納GB/T5310高壓鍋爐用無縫鋼管 、GB/T14976高壓化肥設備用無縫鋼管或GB/T流體輸送用不銹鋼無縫鋼管；3、二級調壓器后的管道

20、采納的管材、壁厚、管材強度設計系數(shù)按GB50028-2002城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范 ；除與設備、 閥門采納法蘭連接外,管道與管道、管道與管件之間采納焊接連接；4、焊縫檢驗：卸氣柱至調壓柜之間自然氣管道焊縫外觀檢查按 GB50326現(xiàn)場設備、管道焊接工程施工及驗收規(guī)范、GB50156汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范,外觀質量等級不低于級；對接焊縫采納 X射線檢驗,檢驗數(shù)量為 100%,質量等級不低于級的要求；角焊縫和 T型焊縫要求進行磁粉或滲透檢驗,缺陷顯示累積長度不低級的要求；5、強度、氣密試驗：卸氣柱至調壓柜之間管道強度試驗采納潔凈水作試驗介質,試驗壓力為1.5 倍設計壓力,試驗完成后,應將水吹掃潔凈；氣密試驗采納干燥空氣或氮氣,試驗壓力為 1.15 倍設計壓力；十三、設備配置表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量產地主體部分1 一級調壓器HPPR DN25 臺2 美國 KIMRAY 2 二級調壓器RTJ-50/2.5 DN50 臺2 國產3 氣動緊急迫斷閥DN25 PN320 套2 德國 MHA 4 一級后安全閥A42F25 DN25 個2 永一閥門5 二級后安全閥A42F25 DN25 個2 永一閥門6 高壓球閥DN25 PN320 個2 德國 MHA 7 高壓過濾器DN25 PN32