管道工程初步設(shè)計手冊

PAGE×××管道工程初步設(shè)計手冊××××-A-M-PJ-MU-0001×××管道工程設(shè)計項目部年月×××管道工程初步設(shè)計手冊××××-A-M-PJ-MU-0001業(yè)主批準：批準日期：A版次編制日期校對日期審核日期審定日期目錄1.0設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù) 21.1天然氣資源的主要參數(shù) 21.1.1天然氣組分 21.1.2天然氣的氣源 21.2環(huán)境參數(shù) 31.2.1沿線氣象資料 31.2.2沿線地溫分布 32.0總體技術(shù)要求 22.1項目名稱 22.2業(yè)主名稱 22.3設(shè)計依據(jù) 22.4指導思想和設(shè)計原則 22.5設(shè)計工期 22.6設(shè)計項目部組成 32.7工程項目概況 32.8設(shè)計范圍 32.9設(shè)計文件要求 42.10特殊要求 52.11設(shè)計銜接 52.12設(shè)計輸入 52.13設(shè)計輸出 52.14設(shè)計文件變更 52.15設(shè)計評審 52.16文件編制 62.17設(shè)計采用的標準、規(guī)范 63.0專業(yè)設(shè)計工作 73.1初步設(shè)計編制總要求 73.2初步設(shè)計的總說明 83.2.1總說明概述 83.2.2總說明主要內(nèi)容 83.3線路工程 113.3.1說明書 113.3.2圖紙 263.3.3表格 273.3.4本專業(yè)概算 273.4管道工程的陰極保護 273.4.1說明書 273.4.2圖紙 283.4.3表格 293.4.4本專業(yè)概算 293.5.輸氣工藝 293.5.1說明書 293.5.2工藝系統(tǒng)分析和計算 303.5.3工藝站場設(shè)計 303.5.4工藝設(shè)備選型 313.5.5各站場設(shè)計規(guī)模、功能及主要工藝設(shè)施。 323.5.6工藝站場設(shè)備材料匯總 333.5.7圖紙 333.5.8本專業(yè)概算 343.6自動化控制與儀表 343.6.1說明書 343.6.2表格 513.6.3圖紙 513.6.4本專業(yè)概算 513.7送電線路(外電) 513.7.1說明書 513.7.2表格 523.7.3圖紙 523.7.4本專業(yè)概算 533.8供配電工程 533.8.1說明書 533.8.2圖紙 553.8.3表格 553.8.4本專業(yè)概算 563.9通信 563.9.1說明書 563.9.2圖紙 643.9.3表格 643.9.4本專業(yè)概算 643.10總圖運輸 643.10.1說明書 643.10.2圖紙 663.10.3表格 673.10.4本專業(yè)概算 673.11建筑 673.11.1說明書 673.11.2圖紙 713.11.3表格 723.11.4本專業(yè)概算。 723.12結(jié)構(gòu)設(shè)計 723.12.1說明書 723.12.2圖紙 743.12.3表格 743.12.4本專業(yè)概算 743.13供熱與通風空調(diào) 743.13.1說明書 743.13.2表格 753.13.3圖紙 763.13.4本專業(yè)概算 763.14給排水及消防工程 763.14.1說明書 763.14.2表格 773.14.3圖紙 773.14.4本專業(yè)概算 783.15環(huán)境保護 783.15.1說明書 783.15.2表格 793.15.3圖紙 793.15.4本專業(yè)概算 793.16職業(yè)安全衛(wèi)生 793.16.1說明書 793.16.2表格 803.16.3本專業(yè)概算 803.17能耗與節(jié)能措施 803.17.1說明書 803.17.2節(jié)能措施 813.18管道維修 813.18.1說明書 813.18.2表格 823.18.3圖紙 823.18.4本專業(yè)概算 823.19組織機構(gòu)與人員編制 833.19.1組織機構(gòu) 833.19.2人員編制 833.19.3提交概算資料 833.20設(shè)計概算及技術(shù)經(jīng)濟評價 833.20.1編制說明 833.20.2技術(shù)經(jīng)濟評價 853.21設(shè)備材料技術(shù)規(guī)格書 853.21.1編制說明 853.21.2各專業(yè)的主要技術(shù)規(guī)格書 85大慶油田公司油田設(shè)計院xxx管道工初步設(shè)計手冊PAGE1 -PAGE1 1.0設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)1.1天然氣資源的主要參數(shù)1.1.1天然氣組分表1-1XXX氣田天然氣的組分表組分C1C2C3iC4nC4C6mol%組分C7+CO2N2H2O其它合計mol%表1-2XXX氣田天然氣組分表組分C1C2C3iC4nC4N2CO2合計mol%1.1.2天然氣的氣源1.2環(huán)境參數(shù)1.2.1沿線氣象資料1.2.2沿線地溫分布地名里程間距1.6m表1-6XXX項目沿線地面氣象資料統(tǒng)計表序號地名氣溫(℃)年均降水量(mm)年蒸發(fā)量(mm)地面風(m/s)最大積雪深度(cm)最大凍土深度(cm)歷年平均0.8米歷年平均1.6米年平均相對濕度(%)年均極端最高極端最低主導風向年均風速最大風速及風向第116頁共126頁2.0總體技術(shù)要求2.1項目名稱2.2業(yè)主名稱2.3設(shè)計依據(jù)3）七大評估報告；4）資源評價報告和下游用氣單位的批復(fù)件5）與本工程相關(guān)的專題研究成果；2.4指導思想和設(shè)計原則2.5設(shè)計工期2.6設(shè)計項目部的組成2.7工程項目概況2.8設(shè)計范圍2.9設(shè)計文件要求2.10特殊要求2.10設(shè)計銜接2.11設(shè)計輸入2.12設(shè)計輸出2.13設(shè)計文件變更2.14設(shè)計評審2.15文件編制2.16設(shè)計采用的標準、規(guī)范3.0專業(yè)設(shè)計工作3.1初步設(shè)計編制總要求3.2初步設(shè)計的總說明3.2.1總說明概述3.2.2總說明主要內(nèi)容3）七大評估報告；4）資源評價報告和下游用氣單位的批復(fù)件5）與本工程相關(guān)的專題研究成果；3.3線路工程3.3.1說明書（1）基本選線原則A.路由走向應(yīng)根據(jù)地形、地物、工程地質(zhì)、沿線進氣、供氣點的地理位置以及交通運輸、動力等條件經(jīng)多方案比選后確定；B.線路應(yīng)盡量順直、平緩，以縮短線路長度，并盡量減少與天然和人工障礙物交叉；C.盡量靠近或沿現(xiàn)有公路敷設(shè)（按有關(guān)規(guī)范、標準規(guī)定，保持一定間距），以便于施工和管理；D.大、中型河流穿（跨）越工程和輸氣站位置的選擇，應(yīng)符合線路總體走向。線路局部走向可根據(jù)大、中型河流穿（跨）越工程和輸氣站的位置進行調(diào)整；E.宜避開多年生經(jīng)濟作物區(qū)域和重要的農(nóng)田基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施；F.線路應(yīng)避開重要的軍事設(shè)施、易燃易爆倉庫、國家重點文物保護區(qū)；G.考慮管道服役年限內(nèi)，管道擬通過地區(qū)的可能發(fā)展變化，合理確定線位與地區(qū)等級。H.線路應(yīng)盡可能避開城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、飛機場、鐵路車站、海（河）港碼頭、動、植物自然保護區(qū)等區(qū)域。當受條件限制需要在上述區(qū)域內(nèi)通過時，必須征得主管部門同意，并采取安全保護措施。I.除管道專用的隧道、橋梁外，管線嚴禁通過鐵路或公路的隧道、橋梁,同時必須繞避鐵路編組站、大型客運站和變電所。G.管線應(yīng)避開滑坡體、并盡量躲開崩塌、泥石流、沉陷等不良工程地質(zhì)區(qū)、礦產(chǎn)資源區(qū)、嚴重危及管道安全的高烈度及地震頻發(fā)地震區(qū)和大型活動斷裂帶。當受條件限制必須通過時，應(yīng)采取防護措施并選擇合適位置，縮小通過距離。J.盡量避免對自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞，防止水土流失，注意有利于自然環(huán)境和生態(tài)平衡的恢復(fù)，保護沿線人文景觀，使線路工程與自然環(huán)境、城市生態(tài)相協(xié)調(diào)。（2）不同地區(qū)選線原則①平原地區(qū)選線A.注意管線與地上、地下各類建構(gòu)筑物之間的距離和交叉；B.注意城鎮(zhèn)規(guī)劃、道路規(guī)劃、水利規(guī)劃；C.注意地下采礦區(qū)的范圍、礦藏頂埋深；D.盡可能避開人口密集區(qū)；②山區(qū)選線A.山區(qū)選線應(yīng)先在最新遙感圖上選線。B.管線通過山區(qū)時，應(yīng)盡量選擇在通過山區(qū)短、坡度平緩、山型完整的地段。C.若山脊線與管線走向一致且山脊寬、順直、施工方便時，應(yīng)考慮走山脊。D.山區(qū)管線盡量選擇可通行的山谷或河谷地段。若河谷寬且平坦，管線可考慮在河床最上一級階地敷設(shè)；若谷地地形狹窄，構(gòu)筑物擁擠，則應(yīng)另辟路線。E.線路需越嶺時，應(yīng)盡量選擇埡口通過。F.線路需通過縱坡時，應(yīng)選擇縱向坡度較緩（不宜超過45°）且坡長短的線路。若坡度陡、高差大、基巖完整、需通過的山體長度和進出山體方便修建隧道，則可考慮隧道通過。G.線路盡可能不要沿山地等高線平行敷設(shè)，若必須通過時，應(yīng)選擇縱向坡度較緩（不宜超過35°）、削山開挖后巖性穩(wěn)定的地方通過。H.管道應(yīng)盡量避免通過滑坡、泥石流、陡坡、陡坎等易造成管道失穩(wěn)地帶；I無法避開的滑坡，管線應(yīng)從滑動斜坡的上部距滑坡體邊界線一定距離繞過去，否則應(yīng)從滑動面下方通過或架空通過；J.橫過泥石流的管線應(yīng)選擇在泥石流動態(tài)區(qū)以外通過。③沙漠地區(qū)選線A.盡量沿固定沙丘通過；B.半固定沙丘線路盡量選在丘坡較緩處和丘間洼地通過；C.通過移動性沙丘時，線路走向若與沙壟交叉，應(yīng)垂直于沙壟在較低的壟頂直線穿過，若與沙壟走向一致，應(yīng)在壟間洼地通過；D.盡可能沿沙丘移動速度較小及沙丘起伏較小的地段通過；E.盡可能沿沙漠中古河道“走廊式”地帶的背風側(cè)地段；F.盡量沿沙漠中山前平原潛水帶邊緣而行。④凍土地帶選線A.對于不良地質(zhì)地段（熱熔湖、凍脹丘、熱熔滑塌地段、凍土沼澤地帶、厚層地下冰），要盡量繞避，當無法繞避時，要力求以最短距離通過；B.線路應(yīng)盡量選擇土體含水量較低，相對干旱、地下水埋深較深的地區(qū)通過；C.線路盡量定在良好的土壤上。所謂良好土壤是指塊石、碎石、卵石、砂礫等粗顆粒土和含水量少的硬塑至半硬的粘性土；D.河谷地段，線路宜選擇在陽面較高階地上；如果橫穿河谷，則應(yīng)垂直通過。F.在山區(qū)選線時，線路盡量選擇在平緩干燥的斜坡上或向陽的斜坡上；E.冰丘、冰椎地段，線路宜在其下方通過，有困難時，采用架空跨越方式通過；G.避免在多年凍土不穩(wěn)定地帶選線，如大河融區(qū)邊緣，必須時要以最短距離通過；F.路由及敷設(shè)方案應(yīng)根據(jù)凍土勘察成果和施工驗槽情況不斷進行動態(tài)優(yōu)化。⑤地震、活動斷裂帶選線A.從收集的遙感圖、區(qū)域地質(zhì)圖、地貌圖和區(qū)域歷史地震災(zāi)害等資料上，分析判斷地震、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和發(fā)生區(qū)域。B.避開地震時可能發(fā)生地基失穩(wěn)的松軟土場地，如飽和砂土、人工填土、下沉土層區(qū)、采礦巷道區(qū)等，選擇堅硬的場地，如基巖、堅實的碎土、硬粘土等；C.盡量避開地質(zhì)構(gòu)造上的斷層帶及活躍的地震構(gòu)造斷裂以及地震強度超過8級的地區(qū)；D.選擇地勢平坦開闊的場地，避開陡坡峽谷、孤立的山丘等地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定的場地；F.根據(jù)管道沿線地區(qū)地震安全性評價報告，合理選擇管道通過斷層的方向，使管線在斷層活動時處于受拉狀態(tài)，避免管線受壓。E.根據(jù)管道沿線地區(qū)地震安全性評價報告，選擇活動斷層位移和斷裂帶寬度最小的地方穿越斷裂帶。若管道與斷裂帶平行，管道一般應(yīng)距斷裂破碎帶200m⑥黃土地區(qū)選線A.管線應(yīng)首選在完整順直的黃土梁上通過；B.明確線路是否通過濕陷性黃土地區(qū)，可查閱《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》中的附圖或相關(guān)資料；C.現(xiàn)場踏勘判斷場地的穩(wěn)定性和濕陷性黃土的分布范圍、厚度以及地面漏斗情況。D.線路盡量選擇黃土濕陷性小的地方通過；盡量避開溝、河、谷等行洪地段；穿越?jīng)_溝時，應(yīng)選擇在岸坡穩(wěn)定的位置通過，如選擇沖溝尾部（非沖溝的源頭）通過。若必須在發(fā)育型沖溝頭通過，設(shè)計上應(yīng)采取措施，限制其發(fā)育；線路平行河流、溝谷敷設(shè)時，應(yīng)選擇從設(shè)計洪水位以上的穩(wěn)定階地通過，并應(yīng)注意階地地質(zhì)情況。H.線路盡量選擇排水通暢、有利于進行場地排水的地形條件；線路盡量避開濕陷性黃土地區(qū)不良的地質(zhì)現(xiàn)象（如滑坡、沖溝等）發(fā)育的地段。若必須在橫坡敷設(shè)時，應(yīng)注意線路上側(cè)土體的穩(wěn)定性，邊坡本體的穩(wěn)定性、漏斗、裂縫以及由于施工可能引起的地質(zhì)條件惡化現(xiàn)象。J.不應(yīng)在新建水庫下游較近處敷設(shè)管道，若在水庫上游通過應(yīng)考慮水庫的回水和最高洪水位對管線的影響。K.在線路通過高陡坡時，應(yīng)考慮施工掃線對地貌的改變及由此對設(shè)計的影響。應(yīng)盡量不改變原來的天然地形，若必須改變，則應(yīng)在施工后進行恢復(fù)，盡量避開填方區(qū)。L.通過黃土地段應(yīng)注意水土保持與環(huán)境保護等可能增加的工程措施。⑦水網(wǎng)區(qū)選線A.河流水網(wǎng)地區(qū)選線，宜先在最新的大比例尺地形圖上選出線路宏觀走向方案，并結(jié)合遙感影像圖適當調(diào)整。B.應(yīng)盡量減少與水道的交叉次數(shù),針對現(xiàn)場具體情況，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較后確定合理的線路。C.河流水網(wǎng)區(qū)房屋多沿河岸修建，在不可避免拆遷的情況下，河流穿越點的選擇應(yīng)盡量選擇孤立平房的地方通過，盡量減少拆遷量。D.河流大中型穿（跨）越點應(yīng)選在順直河段；當彎道附近兩岸地質(zhì)均屬穩(wěn)定性地質(zhì)（如：巖石）、或兩岸均筑有堤壩、岸坡穩(wěn)定的情況下，穿（跨）越點可選在彎道上游的較窄處。若有江心島，中小河流宜避開，大型河流可利用穩(wěn)定的江心島。E.河流水網(wǎng)區(qū)線路應(yīng)盡量避開魚塘區(qū)。當魚塘區(qū)的連片長度較長但不大于1.5km（管徑不同可調(diào)整）F.穿越魚（水）塘時，管道中線應(yīng)視實地情況而定，一般穿越連片魚（水）塘時，管道中線宜在魚（水）塘中間通過，穿越單獨大魚（水）塘時管道中線宜靠近塘邊，以減少圍堰排水量工程量3.3.2圖紙3.3.3表格3.3.4本專業(yè)概算3.4管道工程的陰極保護3.4.1說明書3.4.2圖紙3.4.3表格3.4.4本專業(yè)概算初步設(shè)計按概算專業(yè)要求向其提出工程量及主要設(shè)備、材料，由概算專業(yè)提交本工程概算書。3.5.輸氣工藝3.5.1說明書3.5.1.1設(shè)計依據(jù)、設(shè)計原則本工程初步設(shè)計的設(shè)計依據(jù)主要為經(jīng)批復(fù)的可行性研究報告和有關(guān)文件。輸氣工藝的設(shè)計原則為：1）嚴格服從國家有關(guān)法規(guī)，貫徹國家節(jié)能方針。2）工程設(shè)計本著統(tǒng)一規(guī)劃，近遠結(jié)合，留有一定發(fā)展余地的原則，節(jié)約投資和用地，使整個工程建設(shè)時間短、投資省、效益好。3）采用適用的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和合理的輸氣工藝，在設(shè)計中體現(xiàn)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。4）確保工程長期、安全、平穩(wěn)供氣；5）全線除清管站外，各站場達到無人操作，有人值守的管理水平。清管站、遠控干線截斷閥室為無人值守。3.5.1.2設(shè)計所采用或遵循的主要標準、規(guī)范標準、規(guī)范執(zhí)行本手冊中所列的相關(guān)標準。3.5.1.3與輸氣工藝相關(guān)的設(shè)計基礎(chǔ)資料初步設(shè)計中與輸氣工藝相關(guān)的設(shè)計基礎(chǔ)資料包括：1）上游資源量及供氣條件。2）管線設(shè)計輸送能力、近遠期輸氣量、下游市場分輸氣量、分氣點位置以及用戶所需壓力、用氣曲線。3）氣體類別、組分、物性、烴（水）露點、高（低）熱值。4）管道沿線高程、里程表。5）管道沿線站場的氣象資料，管道沿線站場的地溫資料。6）管道沿線站場工程地質(zhì)及水文資料。7）管道沿線交通運輸文件。3.5.1.4輸氣工藝設(shè)計內(nèi)容輸氣工藝中包含以下主要設(shè)計工作：1）依據(jù)本工程經(jīng)批復(fù)的可行性研究報告及提供的設(shè)計基礎(chǔ)資料，對本工程輸氣工藝系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析計算，確定壓氣站的數(shù)量、功率負荷和機組配置方式，進行管道系統(tǒng)優(yōu)化。同時對管道系統(tǒng)儲氣調(diào)峰能力進行分析，確定管道末段儲氣量、儲氣庫最小有效容積、最大采氣率和注氣率。2）根據(jù)管道系統(tǒng)的優(yōu)化構(gòu)成確定站場設(shè)置，進行站場選址及站址的局部優(yōu)化。3）根據(jù)系統(tǒng)分析得出的機組配置方式，結(jié)合管道年輸量的遞增趨勢，按統(tǒng)一規(guī)劃分期建設(shè)的原則，優(yōu)化站場工藝流程。4）對壓氣站驅(qū)動方式進行技術(shù)、經(jīng)濟比選。5）按照設(shè)計標準和規(guī)范，對站場按功能分類設(shè)計，分系統(tǒng)描述站場功能，編制站場控制要求，繪制站場工藝流程圖，制作工藝裝置區(qū)布置草圖，匯總站場設(shè)備、材料的規(guī)格和數(shù)量，完成站場報告的編制。6）編制站場主要設(shè)備、材料的技術(shù)規(guī)格書。3.5.1.5敘述輸氣方案及全線工藝總流程依據(jù)工藝系統(tǒng)分析及站場工藝配置敘述全線輸氣工藝方案和自控水平。結(jié)合全線站場和閥室的布置，繪制全線工藝總流程。3.5.2工藝系統(tǒng)分析和計算3.5.2.1管道系統(tǒng)分析和計算根據(jù)上游資源資料及下游各類用戶用氣量負荷狀況，進一步系統(tǒng)分析計算。1）不同輸量時期的壓縮機站設(shè)置、壓縮機站功率、燃料氣消耗；2）設(shè)計輸量下的壓縮機站失效分析；3）不同輸量時期的壓縮機機組配置校核；4）不同輸量時期，推薦方案全線各站運行參數(shù)分析；5）推薦方案最大輸氣能力核算；6）管道系統(tǒng)對下游季節(jié)、日、小時調(diào)峰方案分析；7）推薦的調(diào)峰方法確定； 8）不同輸量時期的壓氣站穩(wěn)定性分析；9）不同輸量時期的調(diào)峰對儲氣庫容量分析；10）不同輸量時期最大注氣強度及最大采氣強度分析；11）編制系統(tǒng)分析報告；3.5.2.2熱力及強度的分析與計算依據(jù)相關(guān)規(guī)范，進行管道熱力及強度的計算，結(jié)合用管報告，確定管線材質(zhì)和壁厚。3.5.3工藝站場設(shè)計3.5.3.1確定全線工藝站場數(shù)量、站址和站間距離依據(jù)工藝系統(tǒng)分析得出的壓氣站布置，結(jié)合市場分輸情況，確定站場理論位置及數(shù)量。收集現(xiàn)場踏勘資料，復(fù)核工藝系統(tǒng)水力分析，確定站場位置及數(shù)量。3.5.3.2站場工藝流程結(jié)合動態(tài)分析和不同輸量下壓氣站的運行參數(shù)，優(yōu)化機組配置方案。在可行性研究確定的壓縮機驅(qū)動方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)供電意向性協(xié)議以及電價，重點對電機驅(qū)動方案進一步優(yōu)化比選。對燃機驅(qū)動壓氣站，應(yīng)考慮各站高程及環(huán)境溫度對燃氣輪機功率的影響。根據(jù)得出的機組配置方式，結(jié)合管道年輸量的遞增趨勢，按統(tǒng)一規(guī)劃分期建設(shè)的原則，優(yōu)化站場工藝流程，編制站場控制要求。3.5.3.3確定各分輸站(點)在不同輸量下(高、低峰值)的壓力值根據(jù)不同輸量下水力分析計算結(jié)果，可確定各分輸站(點)在不同輸量下(高、低峰值)的壓力值。再結(jié)合各分輸用戶的壓力要求，利用HYSYS軟件建立模型，計算降壓后氣體溫度降。若氣體溫降過大，可采用電伴熱或其他加熱方式。3.5.3.4計算各站的水、電、氣、熱等消耗量根據(jù)各站場生產(chǎn)、生活需要，計算出各站的水、電、氣、熱等的消耗量。在壓氣站中除考慮電動閥門、照明等用電量外，還應(yīng)依據(jù)機組類型考慮壓縮機組啟動電機、油冷器、空冷器、潤滑油系統(tǒng)等的耗電量，電機驅(qū)動壓氣站中電機的耗電量，考慮壓縮機廠房內(nèi)維修用電動葫蘆或其它吊裝工具的用電量等。壓氣站中除生活用氣耗氣外，還包括燃氣輪機的耗氣量。3.5.3.5站場內(nèi)主要工藝設(shè)備選型計算，并應(yīng)填寫設(shè)備參數(shù)表。站場內(nèi)主要工藝設(shè)備的選型與計算。主要工藝設(shè)備為多管旋風除塵器、臥式過濾分離器、壓縮機組、閥門、流量計量裝置等。依據(jù)各站運行參數(shù)，進行設(shè)備選型計算。3.5.4工藝設(shè)備選型3.5.4.1主要定型設(shè)備選型的技術(shù)說明站場內(nèi)主要定型設(shè)備的選型技術(shù)說明包括以下工作：1）壓縮機組及驅(qū)動機組選型依據(jù)、性能、技術(shù)參數(shù)、配套附屬設(shè)備及匹配方案的說明。編寫技術(shù)規(guī)格書明確壓縮機組的技術(shù)參數(shù)和供貨范圍，壓縮機組配套附屬設(shè)備中壓縮空氣系統(tǒng)和燃料氣處理裝置可考慮成橇購買，提出技術(shù)參數(shù)要求。2）站場閥門的選用原則、閥門種類及采用的執(zhí)行機構(gòu)的性能、技術(shù)參數(shù)及控制方式。（1）球閥本工程站內(nèi)閥門口徑較大，某些規(guī)格目前國內(nèi)尚無生產(chǎn)業(yè)績。對引進的大口徑球閥要求密封性能好，結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便，符合API6D標準。（2）止回閥各壓氣站壓縮機組出口以及首站越站旁通處，均設(shè)有防止氣體倒流的止回閥。為減少壓力降，擬選用軸流式止回閥。（3）放空、排污閥放空和排污閥是天然氣是否漏失的關(guān)鍵，也直接與企業(yè)的效益有關(guān)。因此在放空和排污上擬采用雙閥，第一級閥門在正常生產(chǎn)時為全開，在檢修更換第二級閥時關(guān)閉，其使用次數(shù)少，因此可選用球閥或旋塞閥；第二級閥門為控制閥，在放空、排污時可作調(diào)節(jié)。因此選用節(jié)流截止放空閥和閥套式排污閥。3.5.4.2非定型設(shè)備、設(shè)施選擇的技術(shù)比選說明站場非標設(shè)備可分為分離設(shè)備、清管收發(fā)裝置、匯氣管、組合三通、絕緣接頭等。1）分離設(shè)備適用于本工程的分離設(shè)備有多管旋風除塵器和過濾分離器，擬針對各個站場不同的操作工況，通過計算、比較做出相應(yīng)的布置方案。首站分離設(shè)備擬選用過濾分離器，中間壓氣站因具有清管接收功能，其分離設(shè)備擬采用兩級，第一級為多管旋風除塵器，第二級為過濾分離器。分輸站、中間清管站及末站的分離設(shè)備擬選用多管旋風除塵器，有效去除清管作業(yè)氣體中的粉塵，確保輸送氣質(zhì)。2）清管器接收、發(fā)送裝置（1）清管器發(fā)送、接收的功能要求為滿足輸氣管線今后對管道進行在線檢測，了解管線的使用狀況及管道存在的缺陷隱患。清管收發(fā)裝置應(yīng)能通過智能清管器，以對管道腐蝕和壁厚進行監(jiān)測。（2）清管器發(fā)送和接收裝置的安全性清管裝置作為非標壓力容器，從設(shè)計、制造就應(yīng)使其滿足工藝設(shè)計壓力、環(huán)境條件變化的需要。使其能在操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)下都能確保安全。清管接收裝置的配管設(shè)計應(yīng)保證使清管器在接收時不對快開盲板產(chǎn)生撞擊，確保設(shè)備和操作人員的安全。3）絕緣接頭依據(jù)全線陰極保護的要求，在各站場和部分閥室設(shè)置有不同規(guī)格的絕緣接頭。要求絕緣接頭具有良好的密封性和電絕緣性能。3.5.5各站場設(shè)計規(guī)模、功能及主要工藝設(shè)施。3.5.5.1干線站場干線沿線擬設(shè)置站場X座，沿線工藝站場的設(shè)計規(guī)模分別按XXX—XXX—XXX干線輸氣量為XXX×108m3/a規(guī)模進行設(shè)計。全線站場設(shè)計壓力擬為視各類站場的情況要求，具體設(shè)計功能為：1）XXX首站XXX首站具有天然氣氣質(zhì)在線分析，對氣田來氣進行分離、計量、增壓和清管發(fā)送等功能。站內(nèi)壓縮機組及其它設(shè)備的處理能力應(yīng)能適應(yīng)不同時期輸氣量的需求；同時，燃氣壓縮機組的配置應(yīng)具有很高的可靠性與適應(yīng)性，以滿足管道連續(xù)、平穩(wěn)供氣的要求。2）中間壓氣站根據(jù)壓縮機組的配置方案的比較，中間壓氣站可分為燃機驅(qū)動和電機驅(qū)動兩大類型。設(shè)計商品天然氣處理能力均為XXXm3/a，具有天然氣分離、計量、增壓和清管收發(fā)功能，其處理能力應(yīng)能適應(yīng)不同時期輸氣量的需求；壓縮機組的配置可靠性高，能滿足管道連續(xù)、平穩(wěn)供氣的要求。為節(jié)約投資，各壓氣站可根據(jù)用氣市場的開發(fā)程度和實際用氣需求分期建設(shè)。4）分輸站沿線共設(shè)XXX座分輸站，考慮到清管及分輸天然氣的需要，可設(shè)計兩種不同功能的分輸站類型：分輸站，分輸清管站。各站分輸部分設(shè)計規(guī)模按其最終分輸氣量確定，并滿足最大分輸氣量（用戶有調(diào)峰需求的）要求；對分輸部分天然氣分離、計量、調(diào)壓的處理能力應(yīng)能適應(yīng)不同時期分輸氣量的需求。分輸清管站的清管部分滿足清管作業(yè)的需要，站內(nèi)分離系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)置。為進行全線檢漏工作，在各分輸站和分輸清管站中設(shè)有干線計量系統(tǒng)。5）中間清管站沿線壓氣站和分輸清管站均設(shè)置有清管功能，沿線獨立的中間清管站設(shè)有X座，定期分段對管道進行清管作業(yè)。中間清管站設(shè)計處理能力為Xm3/a，具有清管收發(fā)、清管作業(yè)時間的分離以及干線計量系統(tǒng)。6）末站末站處理能力以XXX的最大商品輸量計，具有分離、計量、調(diào)壓和清管接收功能，其處理能力應(yīng)能適應(yīng)不同時期輸氣量的需求。3.5.5.2支線站場目前已決定納入干線系統(tǒng)的輸氣支線供X條，為保持整個工程的一致性，建議所有支線的輸氣站場設(shè)計功能和技術(shù)水平與輸氣干線的同類站場相同。3.5.5.3各站場的自動化控制水平本工程站場自控系統(tǒng)按無人操作原則進行設(shè)計，實現(xiàn)三級控制模式選擇：即實現(xiàn)就地人工控制、站場自動控制和接受調(diào)控中心指令實現(xiàn)遠程控制。3.5.6工藝站場設(shè)備材料匯總對站場工程工藝主要設(shè)備、材料進行統(tǒng)計匯總。3.5.7圖紙初步設(shè)計中將繪制各站場工藝流程圖，與自控專業(yè)共同完成各站場工藝儀表流程圖，繪制工藝裝置區(qū)平面布置草圖和綜合管網(wǎng)圖。3.5.8本專業(yè)概算將向概算專業(yè)提交資料，編制專業(yè)概算：1）各站場主要工藝設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量及詢價2）各站場閥門的規(guī)格、數(shù)量及詢價3）各站場鋼管、管件、焊接材料的規(guī)格及數(shù)量4）各站場其他輔助的設(shè)備、材料的規(guī)格及數(shù)量3.6自動化控制與儀表3.6.1說明書XXX工程自動化控制系統(tǒng)初步設(shè)計包括計算機監(jiān)視和控制系統(tǒng)、現(xiàn)場檢測、控制儀表兩大部分。自動化控制系統(tǒng)的任務(wù)是保證XXX安全、可靠、平穩(wěn)、高效、經(jīng)濟地運行。自動化控制系統(tǒng)將達到在調(diào)度控制中心可對全線進行監(jiān)控、調(diào)度和管理的技術(shù)水平。管道自動化控制系統(tǒng)在輸氣生產(chǎn)過程正常和非正常的情況下將自動完成對輸氣管道的監(jiān)控、保護和管理，例如：全線啟輸；增量或減量輸送；停輸（包括計劃停輸和故障停輸）；啟動或關(guān)閉分輸站；確定各壓縮機站啟動壓縮機的數(shù)量；壓縮機自動啟停、故障自動切換、啟動失敗的自動切換（壓縮機啟動時應(yīng)有操作人員在現(xiàn)場監(jiān)護）；向管道沿線各站下達壓力和流量設(shè)定值；監(jiān)視控制管道沿線的線路緊急截斷閥；流量計的自動切換；發(fā)布ESD命令；管道故障處理，如管道發(fā)生泄漏、沿線各站非正常關(guān)閉、對異常和故障工況的連鎖保護等；控制權(quán)限的確定；主通信信道與備用信道之間的自動切換；主備控制中心的自動切換等。3.6.1.1設(shè)計依據(jù)整個干線工程及站場系統(tǒng)的儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計主要依據(jù)本工程的可行性研究報告和有關(guān)文件。3.6.1.2設(shè)計原則1）采用先進、適宜、可靠和開放的控制/管理系統(tǒng)對整個XXX全線輸送工藝過程進行有效的監(jiān)視與控制，從而實現(xiàn)管道工程的生產(chǎn)自動化和科學有效的調(diào)度管理，達到安全生產(chǎn)、保護環(huán)境、提高經(jīng)濟效益的目的。2）遵守國家、行業(yè)的有關(guān)標準、法規(guī)、規(guī)范和政策，本著技術(shù)先進、安全可靠、系統(tǒng)性能/價格比高的原則進行本工程初步設(shè)計。3.6.1.3設(shè)計所采用或遵循的主要標準、規(guī)范初步設(shè)計中將視具體需要執(zhí)行招標文件中所列的相關(guān)標準。3.6.1.4管道自動化水平和控制方案1）管道自動化原則方案采用監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA——SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)和模擬仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)對全線管道輸送工藝過程的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、泄漏檢測及定位、操作預(yù)測、計劃管理、優(yōu)化運行、故障診斷、貿(mào)易結(jié)算及調(diào)度管理；采用分散型控制系統(tǒng)模式。實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心遠控、站控系統(tǒng)自動/手動控制以及各單體設(shè)施、子系統(tǒng)或閥門的就地控制等三級控制；設(shè)作業(yè)區(qū)顯示終端，實現(xiàn)所管轄的輸氣管道、站場的監(jiān)視、管理、維護與搶修；各站場根據(jù)需要設(shè)緊急停車（ESD）系統(tǒng)、可燃氣體檢測及火災(zāi)報警系統(tǒng)，其報警信號進入SCADA系統(tǒng)中進行報警顯示；天然氣貿(mào)易交接與管道流量計量采用氣體超聲流量計，站內(nèi)自用氣流量計量采用氣體渦輪流量計；采用能滿足所需的精確度要求，滿足所處位置的壓力等級和溫度等級及所處場所防爆等級要求的，并具有高可靠性及穩(wěn)定性的檢測儀表和執(zhí)行機構(gòu)；設(shè)置XXX工程計量測試中心，負責全線流量計量儀表的標定、測試和維護。2）自動化水平全線自動化系統(tǒng)的總體水平，將達到目前世界先進技術(shù)水平。首末站、中間壓氣站、分輸站、清管站、遠控干線截斷閥室等站場控制系統(tǒng)按無人操作的原則設(shè)計，考慮到具體情況，配置有關(guān)值班人員，以進行日常維護管理和緊急情況的處理工作。全線將達到在正常運行狀況下，首末站、中間壓氣站、分輸站和地下儲氣庫等無人操作、有人值守，清管站、遠控干線截斷閥室等實現(xiàn)無人值守的技術(shù)水平。3）SCADA系統(tǒng)設(shè)置原則SCADA系統(tǒng)設(shè)置為三級控制：第一級控制中心級。全線設(shè)置調(diào)度控制中心（簡稱——調(diào)控中心），對全線及各站場進行監(jiān)控、調(diào)度管理、優(yōu)化運行、自診斷及與上級部門進行數(shù)據(jù)通信等；第二級站場控制級。根據(jù)全線站場分布，設(shè)置相應(yīng)的站控系統(tǒng)（由可編程邏輯控制器——PLC與操作員工作站組成）和遠程終端裝置（RTU），它們是SCADA系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，執(zhí)行調(diào)控中心指令，實現(xiàn)站內(nèi)數(shù)據(jù)采集、處理及工藝設(shè)施的控制，并向調(diào)控中心上傳所采集的各種數(shù)據(jù)；第三級就地控制級。保證被控設(shè)施的正常運行，既可就地獨立控制，也可通過站控系統(tǒng)或調(diào)度控制中心直接控制。一旦通信設(shè)備或調(diào)控中心發(fā)生故障，可以及時報警并自動切換到就地控制的安全模式工作狀態(tài)。4）SCADA系統(tǒng)操作原則正常情況下，全線各站場由調(diào)控中心對其進行遠程調(diào)度、監(jiān)視、管理與控制，各站場可達到無人操作、有人值守的管理水平。當數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)生故障或調(diào)控中心主計算機系統(tǒng)發(fā)生故障時，第二級控制即站控系統(tǒng)獲取控制權(quán)，可對站內(nèi)生產(chǎn)工藝過程進行全面監(jiān)控。當進行設(shè)備檢修或事故處理時，可采用就地手動操作控制。5）自動系統(tǒng)設(shè)計原則系統(tǒng)應(yīng)具有高可靠性、穩(wěn)定性和可維護性，以保證管道安全、可靠、平穩(wěn)、高效地運行；該系統(tǒng)應(yīng)具有較高的性能/價格比；系統(tǒng)采用的軟件、硬件及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，都應(yīng)具有當時世界先進水平，且經(jīng)過實際考驗、證明是實用的系統(tǒng)；系統(tǒng)應(yīng)具有強大的人機對話及靈活的功能配置；調(diào)度控制中心主計算機（服務(wù)器）、局域網(wǎng)（LAN）、通信接口等按熱備冗余的方式設(shè)計；站控系統(tǒng)PLC的中央處理單元（CPU）模件、電源模件等關(guān)鍵部件按熱備冗余的方式設(shè)計，PLC與調(diào)度控制中心進行數(shù)據(jù)通信的通信接口按熱備設(shè)計；系統(tǒng)應(yīng)具有對管道全線進行優(yōu)化模擬預(yù)測、運行和模擬仿真培訓的功能；系統(tǒng)應(yīng)具有對管道泄漏檢測、定位的功能；系統(tǒng)軟件、硬件和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有擴展能力；調(diào)度控制中心服務(wù)器操作系統(tǒng)建議采用UNIX或WindowsNT實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，位于調(diào)度控制中心和站控系統(tǒng)操作員工作站的操作系統(tǒng)采用WindowsNT或UNIX；設(shè)備的選型以技術(shù)先進、性能穩(wěn)定、可靠性高、性能價格比優(yōu)、能夠滿足所需精確度要求、能夠滿足現(xiàn)場環(huán)境及工藝條件要求等為原則。設(shè)備的選型應(yīng)盡量選用相同的系列，規(guī)格型號和生產(chǎn)廠商的數(shù)量亦應(yīng)盡量的減少；壓縮機組的監(jiān)控系統(tǒng)與壓縮機組成套訂貨，其監(jiān)控系統(tǒng)與站控系統(tǒng)之間采用通信接口交換信息，緊急停車系統(tǒng)與壓縮機組的監(jiān)控系統(tǒng)采用硬布線連接。3.6.1.5計算機監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)技術(shù)方案擬建的SCADA系統(tǒng)是一個以計算機為核心、開放型的網(wǎng)絡(luò)互連（OSI）系統(tǒng)，它以計算機和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，配置實時、多任務(wù)、多功能的計算機操作系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)軟件、天然氣輸送模擬仿真軟件，具備在線實時監(jiān)控、模擬仿真、檢漏、培訓等功能。1）SCADA系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)的主要功能是對整個XXX工程輸氣裝置工藝過程參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及歷史數(shù)據(jù)貯存、監(jiān)視和控制，并在應(yīng)用軟件支持下進行系統(tǒng)模擬分析、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行。SCADA系統(tǒng)的基本功能如下：數(shù)據(jù)采集和處理；下達調(diào)度和操作命令；顯示動態(tài)工藝流程；報警和事件管理；歷史數(shù)據(jù)的采集、歸檔和趨勢顯示；報表生成和打印；標準組態(tài)應(yīng)用軟件和用戶生成的應(yīng)用軟件的執(zhí)行；具有對輸氣過程實時模擬及對操作人員進行培訓的能力；泄漏檢測及定位；清管器跟蹤；輸量計劃；壓力和流量調(diào)節(jié)；緊急切斷；安全保護；輸氣過程優(yōu)化；壓縮機機組的故障診斷和分析；儀表的故障診斷和分析；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視及管理；貿(mào)易結(jié)算管理；人員培訓等。2）SCADA系統(tǒng)性能（1）系統(tǒng)的容量系統(tǒng)應(yīng)具有30%以上的擴展余量，以保障系統(tǒng)運行的靈活性和可擴展性；系統(tǒng)應(yīng)允許將來做100%的擴展，這些擴展其中包括存儲器、監(jiān)控系統(tǒng)的變量的再組態(tài)等。（2）可靠性系統(tǒng)能定期對自身進行自診斷并且形成報告，能監(jiān)視整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以便對系統(tǒng)的維護和維修；系統(tǒng)對重要部位做冗余設(shè)置，當發(fā)生故障時，能自動進行故障切換，自動對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行備份，為運行管理提供可靠的保障，保證系統(tǒng)正常、可靠、平穩(wěn)地工作。（3）模塊化監(jiān)控系統(tǒng)的軟件應(yīng)是模塊化的，以便于監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)時增加、刪除和定位；硬件應(yīng)在性能上是模塊化的，允許將來在容量和功能上的擴展。系統(tǒng)應(yīng)容易增加磁盤驅(qū)動器、存儲器、終端和外部設(shè)備等，且不中斷其它在線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行。（4）靈活性在調(diào)度控制中心的任何一個操作員工作站都可完成其所要求的功能。（5）可擴展性系統(tǒng)應(yīng)允許將來數(shù)據(jù)庫、存貯器、磁盤容量和通信信道等可擴展。根據(jù)本工程特點和輸量要求以及下游分支管線的不斷增加，本SCADA系統(tǒng)的容量設(shè)計將具有100%可擴展性，以滿足將來輸氣工程設(shè)施的擴建和增加。（6）可利用性控制系統(tǒng)計算機的硬件和軟件的可利用率應(yīng)達到99.99%。當系統(tǒng)同時須完成打印、編程、畫面顯示時，實時采集系統(tǒng)不能被中斷。系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計及配置應(yīng)滿足上述指標?？衫寐实挠嬎愎綖椋篗TBF——平均無故障時間；MTTR——平均維修時間。7）開放性監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)允許其它的應(yīng)用程序和用戶存取其數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。以安全要求為條件，數(shù)據(jù)能夠在監(jiān)控系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間傳輸。3）SCADA系統(tǒng)軟件本工程SCADA計算機系統(tǒng)軟件將包括：操作系統(tǒng)軟件、SCADA系統(tǒng)軟件和工程應(yīng)用軟件。（1）操作系統(tǒng)軟件調(diào)度控制中心SCADA服務(wù)器的操作系統(tǒng)軟件建議采用UNIX或WindowsNT，客戶機采用WindowsNT或UNIX操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)將提供以下功能但不限于此：支持高級語言軟件（例如C語言等）并能以漢化方式來滿足用戶的語言處理要求；多用戶、多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)——該系統(tǒng)應(yīng)具有管理、分配、監(jiān)視和利用計算機數(shù)據(jù)資源的能力，支持網(wǎng)絡(luò)運行和軟硬件資源共享；優(yōu)先任務(wù)能力——支持優(yōu)先多任務(wù)系統(tǒng)，對CPU的讀寫控制由操作系統(tǒng)來完成，操作系統(tǒng)具有中斷能力，可以改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級；自診斷能力——操作系統(tǒng)軟件應(yīng)具有自診斷能力，用于系統(tǒng)設(shè)備和軟件的監(jiān)視，并為其硬件、軟件故障排除提供診斷信息；安全性——提供數(shù)據(jù)的安全操作和多種安全措施，防止不小心或未經(jīng)許可的修改，提供后備程序文件，以確保系統(tǒng)出故障后的重新生成；兼容性——良好的兼容性可以支持多種平臺組合和可伸縮性，保護系統(tǒng)的升級和擴展。（2）SCADA系統(tǒng)軟件SCADA系統(tǒng)軟件應(yīng)可靠地實現(xiàn)輸氣工程各站場工藝裝置相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。該軟件應(yīng)是模塊化的、經(jīng)工業(yè)應(yīng)用證實為性能良好的實時軟件。SCADA系統(tǒng)軟件應(yīng)至少完成下列任務(wù)。a實時數(shù)據(jù)庫管理SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫為工業(yè)上公認的標準數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫管理完成對所有進出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的管理、存儲和控制?？芍С种苯訑?shù)據(jù)交換，有能力和第三者軟件進行信息交換。bSCADA系統(tǒng)實時軟件應(yīng)有能力完成計算任務(wù)、資源應(yīng)用、數(shù)據(jù)排序、程序的產(chǎn)生和執(zhí)行，以及控制功能（如PID控制策略、邏輯控制等）。c工業(yè)標準的圖形用戶界面（GUI）GUI應(yīng)是以開放系統(tǒng)為基礎(chǔ)的高分辨率圖形生成器。GUI可以使用跟蹤球或鼠標器完成圖形的生成、修改和顯示，具有多窗口功能。d記錄和報告提供生產(chǎn)記錄和報告功能。可按預(yù)定的時間輸出各單元裝置的運行報告（中文）；也可按要求隨時輸出生產(chǎn)報告，其記錄的內(nèi)容包括工藝參數(shù)、狀態(tài)等；提供事件觸發(fā)報告功能。e存檔和恢復(fù)SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)可用數(shù)據(jù)流磁帶、光盤作永久保存，包括工藝參數(shù)、操作指令和事件，存儲量為5年。已歸檔的歷史數(shù)據(jù)可按要求從存儲介質(zhì)中進行恢復(fù)，以便進行數(shù)據(jù)的分析和再應(yīng)用。f數(shù)據(jù)計算和處理SCADA系統(tǒng)軟件具有下列數(shù)學運算功能：實數(shù)、函數(shù)和邏輯運算；最大值、最小值和平均值計算。g報警系統(tǒng)SCADA軟件支持綜合報警功能，以便對工藝過程和相關(guān)設(shè)施的非正常狀態(tài)及時地向操作人員發(fā)出提示。報警管理至少包括下列各項：報警分類：按事件發(fā)生的類別進行報警分類并冠以時間標志；報警處理優(yōu)先級：按預(yù)先規(guī)定的優(yōu)先等級對同時發(fā)生的報警信號進行排隊，并存儲到指定的數(shù)據(jù)庫區(qū)域；報警顯示：各級報警都應(yīng)有聲音和屏幕閃爍顯示；報警記錄：所有報警信號都應(yīng)由打印機打出來，打印內(nèi)容至少包括事件名稱、報警級別、發(fā)生時間等等；報警抑制：系統(tǒng)應(yīng)具有報警抑制功能，抑制時間可由操作員進行設(shè)定。被抑制的信息點可在顯示單元（VDU）上作連續(xù)顯示，以便監(jiān)視；報警確認：當任一報警發(fā)生時，均需人工確認后方能消聲或停止閃爍。（3）SCADA系統(tǒng)軟件必須具備的功能必須有效地管理系統(tǒng)設(shè)備及設(shè)備的冗余；對數(shù)據(jù)庫的分配管理，歷史數(shù)據(jù)庫提供ORACLE、SYBASE或其它標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫；SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心與后備控制中心能實現(xiàn)無擾動切換，在切換時間內(nèi)不丟失任何數(shù)據(jù)；SCADA主、備計算機實現(xiàn)無擾動切換，在切換時間內(nèi)保證不丟失任何數(shù)據(jù)；對整個SCADA系統(tǒng)具有時鐘同步的功能（調(diào)控中心計算機系統(tǒng)、后備控制中心計算機系統(tǒng)、作業(yè)區(qū)顯示終端、站控系統(tǒng)和PLC/RTU）；監(jiān)視記錄調(diào)控中心、后備控制中心、作業(yè)區(qū)顯示終端、站控制系統(tǒng)和通信設(shè)備的硬、軟件的運行狀態(tài)。（4）工程應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件包括：電子流量計量管理系統(tǒng)，用于采集、確認、編輯與歸檔管道的天然氣流量和質(zhì)量的數(shù)據(jù)；實時監(jiān)控系統(tǒng)，用于提供輸氣管道動態(tài)模擬、負荷預(yù)測、泄漏檢測、人員培訓以及天然氣組份、干線儲氣量和露點監(jiān)測與報警功能；天然氣管理系統(tǒng)，用于提供輸送量計劃與確認以及相關(guān)合同 的管理，并與公司的財務(wù)系統(tǒng)進行通信。4）SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心擔負著對全線及各站場（含干線遠控截斷閥室）進行實時監(jiān)控、調(diào)度管理和優(yōu)化運行任務(wù)，是全線調(diào)度、管理、往來商業(yè)貿(mào)易的核心。調(diào)控中心是管道全線的管理、指揮樞紐。它監(jiān)控全線：XXX首站；X座壓氣站（包括X座分輸壓氣站）；XXX末站；X座清管分輸站；X座分輸站；X座獨立清管站；X座遠控干線閥室（含陰極保護站）；X座地下儲氣庫；X條支線。（1）調(diào)度控制中心主要功能調(diào)度控制中心主要功能如下：對全線運行實行統(tǒng)一調(diào)度管理，監(jiān)控沿線各站主要運行參數(shù)和設(shè)施運行狀態(tài)，如溫度、流量、壓力以及電力系統(tǒng)、陰極保護等系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)；對站場壓縮機組啟、停及閥門的開、關(guān)和故障狀態(tài)、火災(zāi)報警、可燃氣體檢測、數(shù)據(jù)通信線路狀態(tài)等進行監(jiān)視與控制；對站場關(guān)鍵變量，如出站壓力等進行遠方設(shè)定與控制；對陰極保護電源發(fā)出通、斷的指令；運行參數(shù)、狀態(tài)及動態(tài)趨勢顯示，模擬流程顯示；運行報表、事故報表打印；數(shù)據(jù)處理、分析及調(diào)度管理決策指導；系統(tǒng)運行優(yōu)化模擬預(yù)測，管道泄漏檢測及定位，模擬培訓；數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理；應(yīng)用軟件開發(fā)、系統(tǒng)重新組態(tài)；與上級計算機進行數(shù)據(jù)通信；系統(tǒng)自診斷等。（2）調(diào)度控制中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件配置調(diào)控中心的局域網(wǎng)（LAN）必須支持網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)接的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。應(yīng)滿足實時、多任務(wù)、多參數(shù)的要求。采用標準的、開放型局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按冗余設(shè)置；能與上位計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)并進行數(shù)據(jù)交換；能兼容異種機型工作；與異種局域網(wǎng)或同類局域網(wǎng)的互聯(lián)。調(diào)控中心硬件系統(tǒng)配置如下：SCADA系統(tǒng)主計算機（服務(wù)器）按雙機熱備系統(tǒng)；操作員工作站；工程師工作站；培訓、模擬工作站；管理部門經(jīng)理終端；大屏幕顯示屏；數(shù)據(jù)通信接口設(shè)備等。（3）調(diào)度控制中心軟件系統(tǒng)配置：操作系統(tǒng)軟件；SCADA系統(tǒng)軟件；高級應(yīng)用軟件包括：實時模擬軟件、預(yù)測軟件、決策軟件、泄漏檢測定位軟件、負荷預(yù)測軟件、儲氣調(diào)峰分析軟件、儀表分析軟件、培訓及工程研究軟件、天然氣商業(yè)運營管理系統(tǒng)軟件、優(yōu)化運行軟件等。根據(jù)實際需要，還可配置地理信息管理系統(tǒng)軟件、管道運行效率分析軟件、高度運行計劃軟件等。軟件配置將采用模塊化，便于今后的版本修改或升級。（4）調(diào)度控制中心建筑面積設(shè)置調(diào)控中心擬設(shè)置控制室、儀表機柜間、軟件室、硬件室、通信室、辦公室、接待室、資料室、電源間（不間斷電源——UPS）、調(diào)度室（會議室）、更衣間和儀表維修間及庫房等，其面積大小應(yīng)根據(jù)SCADA系統(tǒng)規(guī)模、機柜/控制盤/操作臺類型/規(guī)格、數(shù)量進行確定。5）SCADA系統(tǒng)后備控制中心為防備在意外事件（如調(diào)控中心SCADA主機失靈、所處地段/區(qū)域停電、火災(zāi)、地震、戰(zhàn)爭及其他自然災(zāi)害、人為破壞等）發(fā)生時，仍能實時對全線進行調(diào)度與控制，保持實時數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲的功能。因此本工程SCADA系統(tǒng)設(shè)一座后備控制中心。一旦調(diào)控中心因故失去作用后，后備控制中心能及時承擔起調(diào)控中心的主要功能，避免造成不必要的損失。（1）后備控制中心主要功能后備控制中心主要功能同調(diào)控中心主要功能基本一致，其差別在于無以下功能：系統(tǒng)運行優(yōu)化模擬預(yù)測，管道泄漏檢測及定位，模擬培訓；應(yīng)用軟件開發(fā)；與上級計算機進行數(shù)據(jù)通信等。（2）后備控制中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件配置后備控制中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)仍采用冗余設(shè)置的標準、開放型局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。硬件配置上在滿足功能需求和可靠性保證的前提下盡可能簡化。（3）后備控制中心軟件配置后備控制中心軟件系統(tǒng)仍配置操作系統(tǒng)軟件、SCADA系統(tǒng)軟件。（4）后備控制中心建筑面積設(shè)置后備控制中心擬設(shè)置控制室、儀表機柜間、工程師室、通信室、辦公室、電源間（不間斷電源——UPS）、調(diào)度室（會議室或接待室）、更衣間和儀表維修間及庫房等，其面積大小應(yīng)根據(jù)SCADA系統(tǒng)規(guī)模、機柜/控制盤/操作臺類型/規(guī)格、數(shù)量進行確定。6）SCADA站控系統(tǒng)本工程SCADA站控系統(tǒng)由可編程邏輯控制器（PLC）及操作員工作站組成。站控系統(tǒng)是本工程SCADA系統(tǒng)中的第二控制級（站場控制級），是重要的監(jiān)控級，它對其所監(jiān)控站場工藝過程被測參數(shù)和設(shè)施狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和受權(quán)控制。本工程站控系統(tǒng)均按有人值守、無人操作的原則進行設(shè)計。當站控系統(tǒng)同調(diào)控中心數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)生故障或調(diào)控中心主計算機系統(tǒng)發(fā)生故障時，站控系統(tǒng)獲取控制權(quán)，可對站內(nèi)生產(chǎn)工藝過程進行全面監(jiān)控。本管道工程SCADA系統(tǒng)設(shè)置的站控系統(tǒng)（含支線和地下儲氣庫），分別設(shè)在沿線首站、末站、壓氣站、分輸站等站場的站控系統(tǒng)控制室內(nèi)。（1）站控系統(tǒng)基本功能典型站控系統(tǒng)將完成如下（但不限于）主要功能：對現(xiàn)場的工藝變量進行數(shù)據(jù)采集和處理；對電力設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控；對壓縮機組的監(jiān)控；對陰極保護站的相關(guān)變量的檢測；站場可燃氣體的監(jiān)視和報警；消防系統(tǒng)的監(jiān)控；與智能儀表的通信顯示動態(tài)工藝流程；提供人機對話的窗口；顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù)；顯示報警一覽表；數(shù)據(jù)存儲及處理；顯示實時趨勢曲線和歷史曲線；壓力、流量控制；流量計算；邏輯控制;連鎖保護；打印報警和事件報告；打印生產(chǎn)報表；數(shù)據(jù)通信管理；為調(diào)度控制中心提供所需的信息并接受其下達的命令等。（2）站控系統(tǒng)硬件組成站控系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)接的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，滿足實時、多任務(wù)、多參數(shù)的要求。采用標準的、開放型局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，按冗余設(shè)置；能與SCADA系統(tǒng)調(diào)控中心聯(lián)網(wǎng)并進行數(shù)據(jù)交換；能兼容異種機型工作；與異種局域網(wǎng)或同類局域網(wǎng)的互聯(lián)。（3）站控系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)配置站控系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)軟件、人機界面（MMI）組態(tài)軟件、PLC編程軟件、MMI和PLC應(yīng)用程序軟件。站控系統(tǒng)操作員工作站的操作系統(tǒng)采用WindowsNT或UNIX。（4）可編程序控制器（PLC）PLC是站控系統(tǒng)的過程控制單元，是實現(xiàn)各單元裝置精確、可靠及安全運行的核心設(shè)備。它不但能獨立完成對所在站的數(shù)據(jù)采集和控制等任務(wù)，而且可將有關(guān)信息傳送給調(diào)度控制中心并接受其下達的命令。aPLC的基本功能本工程PLC至少具備下列基本功能：數(shù)據(jù)采集；邏輯運算；PID控制；安全預(yù)置輸出；通信、自身運行管理能力及自診斷。b輔助功能能提供標準協(xié)議的操作員接口；信息儲存和檢索；時間標志；數(shù)學運算及處理。c其它功能路由監(jiān)控；PLC內(nèi)部通信能力，遠程I/O符合相關(guān)國際標準如S908協(xié)議；可由站控系統(tǒng)直接下載軟件和進行參數(shù)設(shè)置；歷史數(shù)據(jù)（文件）存儲（在一定限度內(nèi)）。（5）站控系統(tǒng)建筑面積設(shè)置站控系統(tǒng)也相應(yīng)設(shè)置控制室、儀表機柜間面積、通信室、辦公室、儀表維修間及庫房，其面積大小待系統(tǒng)確定后設(shè)計。7）遠程終端裝置（RTU）RTU是一種智能控制設(shè)備，具有編程組態(tài)靈活、功能齊全、通信能力強、維護方便、自診斷能力強，可適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件、可靠性高等特點。因此，本工程將RTU用于對輸氣管線X座遠控干線截斷閥的監(jiān)控。RTU具備下列功能：數(shù)據(jù)采集和處理功能；數(shù)學運算功能；邏輯運算功能；邏輯控制功能；自診斷功能，應(yīng)對內(nèi)存、I/O卡、通信進行診斷，將有故障單元的信息發(fā)至SCADA系統(tǒng)調(diào)控中心；故障時可外發(fā)信號；執(zhí)行SCADA系統(tǒng)調(diào)控中心發(fā)送的指令，同時也向調(diào)控中心發(fā)送實時數(shù)據(jù)。8）作業(yè)區(qū)顯示終端全線在X個作業(yè)區(qū)各設(shè)置顯示終端一臺。作業(yè)區(qū)顯示終端可為作業(yè)區(qū)的管理人員提供其所需的信息。作業(yè)區(qū)顯示終端計算機從調(diào)度控制中心計算機系統(tǒng)中以只讀方式獲取信息。9）數(shù)據(jù)通信SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心與各作業(yè)區(qū)顯示終端、各站場SCADA站控系統(tǒng)和遠控閥室RTU之間的數(shù)據(jù)通信主用信道為通信光纜或衛(wèi)星，郵電公網(wǎng)備用。10）系統(tǒng)供電SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心、后備控制中心、作業(yè)區(qū)顯示終端、站控系統(tǒng)由不間斷電源（UPS）供電。遠控干線截斷閥室RTU根據(jù)地理環(huán)境可由閉路循環(huán)燃氣透平發(fā)電機（CCVT）、熱電偶溫差發(fā)電裝置（TEG）或太陽能供電。3.6.1.6儀表檢測、控制設(shè)備在自動控制系統(tǒng)中檢測控制儀表是采集工藝過程數(shù)據(jù)、執(zhí)行計算機控制系統(tǒng)命令的關(guān)健環(huán)節(jié)，是保證整個系統(tǒng)安全可靠運行的重要因素，其可靠性、精確度、重復(fù)性等性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到自控系統(tǒng)能否正常、穩(wěn)定的工作。因此所采用的儀表必須能滿足其所需的精確度要求，滿足其所處位置的壓力等級和溫度等級及所處場所防爆等級的要求，并具有高可靠性及穩(wěn)定性。遠傳信號的檢測儀表一般選用電動儀表，開關(guān)信號輸出接點采用無源接點，調(diào)節(jié)閥一般采用電動調(diào)節(jié)閥和自力式調(diào)節(jié)閥，計量儀器一般采用氣體超聲波流量計和渦輪流量計。1）檢測儀表、控制設(shè)備選型原則本工程檢測儀表、控制設(shè)備選型將遵循以下原則：選擇的儀表、設(shè)備應(yīng)滿足技術(shù)先進、性能可靠、操作維護方便、經(jīng)濟合理、性能價格比高等原則，同時滿足被檢測變量的精度等級要求；處于爆炸危險區(qū)域的電動儀表、電氣設(shè)備采用相應(yīng)防爆等級的儀表和設(shè)備，原則上電動儀表和控制設(shè)備按隔爆型設(shè)計，其防爆等級不低于EXdⅡAT3。同時將根據(jù)所處環(huán)境條件確定相應(yīng)的防護等級，防護等級不低于IP55（室內(nèi)）/IP65（室外）；整個管道所選用的儀表/設(shè)備類型、規(guī)格應(yīng)盡可能統(tǒng)一。2）儀表檢測、控制設(shè)備的構(gòu)成儀表檢測、控制系統(tǒng)主要包括以下幾類：常用檢測儀表。包括溫度、壓力、液位就地/遠傳檢測儀表，流量檢測儀表；分析儀表。包括測量氣質(zhì)的色譜分析儀、露點分析儀、H2S分析儀；可燃氣體檢測儀。在各站場（包括干線緊急截斷閥室）工藝設(shè)施區(qū)設(shè)可燃氣體檢測器，另外在壓縮機組區(qū)設(shè)紅外/紫外線火焰探測器；分輸站出站壓力調(diào)節(jié)和內(nèi)部用氣的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通常出站壓力調(diào)節(jié)采用電動調(diào)節(jié)閥，內(nèi)部用氣壓力調(diào)節(jié)采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。在調(diào)度控制中心、作業(yè)區(qū)顯示終端和各站控系統(tǒng)控制室設(shè)置火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)。調(diào)控中心設(shè)氣體滅火系統(tǒng)；清管球通過指示器。清管時可進行現(xiàn)場指示，并將清管球通過的信號傳送給SCADA系統(tǒng)。維修校驗儀表。為便于儀表設(shè)備的維護、維修，配備維修校驗儀表分別負責全線各站場自控儀表/設(shè)備的調(diào)校、維護和維修。3.6.1.7流量計量系統(tǒng)天然氣流量計量是天然氣管道工業(yè)中最重要的測量環(huán)節(jié)，要求計量儀表應(yīng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性、較少的維護量及較長的使用壽命。本工程干線管道天然氣計量均采用氣體超聲流量計，凡涉及到貿(mào)易計量的流量檢測儀表其精度必須≧0.5％。氣體超聲流量計，取壓力及溫度信號對流量進行補償運算，并配備流量計算機，計算和顯示天然氣瞬時流量和累計流量。此外，對貿(mào)易交接計量，擬將氣體組分等實時信號輸入到流量計算機中，參與流量計算，以保證計量精確度。3.6.1.8天然氣氣質(zhì)檢測系統(tǒng)對進出天然氣管道的氣質(zhì)的檢測是非常重要的。特別對于H2S、SO2、游離水等及天然氣的組份要加以檢測，以保證管道的安全運行及維護各方的利益。本工程中，進入管道XXX首站、各分輸站的出口、末站入口均設(shè)有在線的天然氣色譜分析儀測量組份、熱值、密度等，硫化氫分析儀，露點儀等，對進出管道的天然氣氣值進行監(jiān)測。3.6.1.9站場自動控制系統(tǒng)本工程站場自動控制系統(tǒng)（站控系統(tǒng)）由操作員工作站、可編程邏輯控制器（PLC）組成。站控系統(tǒng)是本工程SCADA系統(tǒng)中的第二控制級（站場控制級），是重要的監(jiān)控級。站控系統(tǒng)主要用于對本站工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、公共設(shè)施、輔助系統(tǒng)的檢測與控制，站場內(nèi)均設(shè)有獨立的站控系統(tǒng)控制室，有控制室和機柜間等。操作員工作站放置在控制室內(nèi)，PLC機柜等則放置在機柜間中。XXX座干線遠控截斷閥室、陰極保護站（與干線遠控截斷閥室設(shè)置在一起）和X座獨立清管站采用RTU進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，與SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心進行通信。干線遠控截斷閥室、陰極保護站、獨立清管站站內(nèi)不設(shè)置操作員工作站。1）站控系統(tǒng)設(shè)計原則和控制水平站控系統(tǒng)按無人操作原則進行設(shè)計，站場只設(shè)置少數(shù)幾個人員作日常維護管理。站控系統(tǒng)能自動處理并維持設(shè)備在預(yù)定的運行狀態(tài)。一旦偏離預(yù)定狀態(tài)，在報警提醒基礎(chǔ)上自動切換到安全狀態(tài)。必要時啟動緊急切斷系統(tǒng)（ESD），關(guān)閉部分設(shè)備乃至整個站場。為了確保安全可靠保質(zhì)保量地將天然氣從XXX輸往XXX，站控系統(tǒng)必須把工藝設(shè)備及本身的安全可靠放在首位。在滿足工藝要求前提下，站控系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可操作性、可維護性及可擴展性。按照整個輸氣管道自控系統(tǒng)對站控系統(tǒng)的要求，站控系統(tǒng)可實現(xiàn)三級控制模式選擇，即接受調(diào)度控制中心指令實現(xiàn)遠程控制、站控系統(tǒng)手動/自動控制和實現(xiàn)就地人工控制。2）站控系統(tǒng)控制原則站控系統(tǒng)采集并處理站內(nèi)操作溫度、壓力、天然氣流量、閥門狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)等有關(guān)數(shù)據(jù)，并將其送往SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心進行監(jiān)控。在遠程操作方式時，站內(nèi)所有監(jiān)控數(shù)據(jù)通過通信系統(tǒng)與調(diào)度控制中心進行數(shù)據(jù)交換。為了防止通信系統(tǒng)、調(diào)度控制中心SCADA主機故障和便于站內(nèi)操作與維護，站控系統(tǒng)設(shè)有操作員工作站以實現(xiàn)站內(nèi)自動監(jiān)視和控制。一旦通信系統(tǒng)或調(diào)度控制中心SCADA主機故障，站控系統(tǒng)能自動無擾地切換到站場自