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1、精选优质文档-倾情为你奉上1 总论1.1 前言 2012年4月，新疆自治区人民政府批准设立新疆伊宁市苏拉宫工业园。工业园位于皮里青河河谷冲积平原的伊宁市达达木图乡苏拉宫村，规划建设面积9.9平方公里，是依托伊犁河谷丰富煤炭资源，采用高新技术，实施煤炭综合开发利用、延伸煤化工产业链、提高煤炭综合利用率，集生产、物流、管理及配套服务等功能为一体的生态综合型产业园区,园区现由中国庆华新疆集团公司代建。庆华集团新疆煤化工有限公司将在苏拉宫园区汉餐食堂东边空地上新建一座LNG气化站，供园区工作人员的生活就餐提供燃气。1.2 设计依据1.2.1庆华集团新疆煤化工有限公司与四川恒日天然气工程有限公司签订的新
2、疆庆华苏拉宫园区LNG气化站项目EPC总承包合同。1.2.2 现场收集的苏拉宫园的相关资料。1.2.3 庆华集团新疆煤化工有限公司提供的其他相关资料。1.3 设计原则1.3.1 设计应严格执行国家有关安全、卫生及环境保护的法律、法规及标准规范，切实做到不发生事故、不造成人员伤害、不破坏环境。1.3.2 努力做到市场预测准确、工程规模确定、工艺流程确定，做到远、近结合，留有余地，确保设计的科学性、先进性和经济性。1.3.3 贯彻节能方针，从当地的能源条件出发，做到能源的综合利用与合理利用，提高效率，力求获得较好的经济效益、社会效益和环境效益。1.3.4 采用新工艺、新技术、新材料、新设备，合理利
3、用现有基础设施，减少投资，提高经济效益。1.3.5 在满足技术要求的前提下，以经济效益为中心。合理利用资金，减少投资风险，力争节约基本建设投资，提高经济效益。1.3.6 采用新型管理系统，在满足生产需要的前提下，尽可能减少现场操作管理人员。1.3.7 设计的供气方案安全、稳定、可靠，杜绝安全事故。1.3.8 环境保护与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。1.3.9 搞好站场的绿化规划。1.4 遵循的主要法律、法规、标准及规范1.4.1 工艺管道专业城镇燃气设计规范 GB 50028-2006压力管道规范工业管道 GB/T 20801-2006工业金属管道设计规范 GB 50316-2000压
4、力管道安全技术监察规程工业管道 TSG D0001-2009液化天然气的一般特性 GB/T 19204-2003工业设备及管道绝热工程设计规范 GB 50264-1997钢质管道外腐蚀控制规范 GB/T 21447-2008钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准1.3.3 贯彻节能方针，从当地的能源条件出发，做到能源的综合利用与合理利用，提高效率，力求获得较好的经济效益、社会效益和环境效益。1.3.4 采用新工艺、新技术、新材料、新设备，合理利用现有基础设施，减少投资，提高经济效益。1.3.5 在满足技术要求的前提下，以经济效益为中心。合理利用资金，减少投资风险，力争节约基本建设投资，提高经济效益
5、。1.3.6 采用新型管理系统，在满足生产需要的前提下，尽可能减少现场操作管理人员。1.3.7 设计的供气方案安全、稳定、可靠，杜绝安全事故。1.3.8 环境保护与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。1.3.9 搞好站场的绿化规划。1.4 遵循的主要法律、法规、标准及规范1.4.1 工艺管道专业城镇燃气设计规范 GB 50028-2006压力管道规范工业管道 GB/T 20801-2006工业金属管道设计规范 GB 50316-2000压力管道安全技术监察规程工业管道 TSG D0001-2009液化天然气的一般特性 GB/T 19204-2003工业设备及管道绝热工程设计规范 GB 502
6、64-1997钢质管道外腐蚀控制规范 GB/T 21447-2008钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准天然气计量系统技术要求 GB/T 18603-2001石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 GB 50493-20091.4.4 建筑专业混泥土结构设计规范 GB 50010-2002砌体结构设计规范 GB 50003-2001构筑物抗震设计规范 GB 50191-19931.4.5 总图运输专业城镇燃气设计规范 GB 50028-2006石油天然气工程设计防火规范 GB 50183-2004建筑物设计防火规范 GB 50016-20061.4.6 消防专业城镇燃气设计规范 GB 500
7、28-2006石油天然气工程设计防火规范 GB 50183-2004石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 GB 50493-2009建筑设计防火规范 GB 50013-2006火灾自动报警系统设计规范 GB 50016-2006爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058-1992泡沫灭火系统设计规范 GB 50151-2010中华人民共和国安全生产法 主席令第70号中华人民共和国消防法 主席令第6号1.4.7 给排水专业室外给排水设计规范 GB 50013-2006室外排水设计规范 GB 50014-2006建筑给水排水设计规范 GB 50015-2003石油化工企业给水排水系
8、统设计规范 SH 3015-20031.4.8 职业、安全、卫生职业性接触毒物危害程度分级 GB5044-1986职业性接触毒物危害程度分级 GBZ230-20101.5 设计规模、范围及参数1.5.1 设计规模设计LNG气化站规模：350m3/h（气态）。1.5.2 设计范围1） LNG气化站卸车、储存、气化、调压、加臭、输出天然气6个阶段的工艺设计；2） 汉餐食堂、清真食堂、科研中心燃气工程设计。1.5.3 设计参数 压力： 1） 储罐：设计压力为1.44MPa，工作压力为1.0MPa； 2） 天然气管道调压前：设计压力1.6MPa； 3） 天然气管道调压前：设计压力0.4MPa； 4）
9、氮气管道：设计压力1.0MPa，工作压力0.6MPa。 温度：1） 低温管道设计温度为-196；2） 主气化器后管道及常温放空管道：常温；3） 天然气出口温度：0301.5.4 设定压力： 低温管道安全阀：开启压力1.2MPa，回座压力1.08MPa； 自力式增压调节阀：设定压力开启0.6MPa；关闭压力1.0MPa； 自力式减压调节阀：设定压力0.8MPa；关闭压力：0.6MPa； 常温管道安全阀：调压器前1.08MPa；调压器后:0.42MPa 储罐安全阀：开启压力1.26MPa。1.6 工程概况1.6.1 工艺流程LNG气化站工程采用了国内目前成熟的新工艺、新技术。LNG由低温槽车运至气
10、化站，在卸车台利用卸车增压器对槽车加压，利用压差将LNG送入LNG储罐储存。气化时通过储罐增压器将LNG储罐增压，然后自流进入空温式气化器，LNG吸热发生相变，成为气态天然气，通过调压、加臭后直接去厂区用气点。槽车内LNG卸完后，尚有天然气气体，这部分气体与储罐自蒸发气（简称BOG）经BOG加热器加热后进入调压前管道系统。LNG气化站主要包括卸车增压系统、储存系统、储罐增压系统、气化系统、调压计量系统、加臭系统、仪表控制系统等，工艺流程图如下：LNG储罐主气化器调压、加臭BOG复热器食堂科研中心集中放散2 自然条件本工程所在地伊宁县的气候属大陆性北温带和干旱性气候，由于远离海洋，地处亚欧大陆中
11、心伊犁河谷盆地中部，东、南、北三面有天山山脉的天然屏障，西部地势开阔，易受北冰洋气流影响，因而气候比较温和湿润，具有大陆性北温带温和干旱气候的特点。阳光充足，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，昼夜温差大，春末夏初多雨，冬季和初春多霜雪。以下参数根据业主提供的“气象资料”中参数汇总得来。 气温多年最高气温39.7多年最低气温-34.3年平均气温11.9多年平均最高气温20.3多年平均最低气温5.2最冷月平均气温-7.3干球温度25.4湿球温度23.2l气压平均气压928.1hPa多年最高气压958.5hPa多年最低气压907.4hPal湿度多年平均相对湿度68%l降水量年平均降水量 403.5mm年
12、最大降水量536.5mm年最小降水量207.8mm24小时最大降水量50.6mml蒸发量多年最大蒸发总量1689.7mm多年最小蒸发总量1324.2mml风年平均风速 1.5m/s瞬间最大风速21.0m/s10分钟持续最大风速10.9m/s全年主导风向西风夏季主导风向东南风冬季主导风向西风风荷载 820N/m2l积雪、冻土最大积雪深度51cm土壤冻结最大深度84cm基本雪压（多年平均） 0.74kN/ m2l日照多年日照平均时数2418小时l雷电全年雷电日数（天） 19天土壤电阻率420欧姆地震烈度根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2011）附录A规定，本工程所在地的建（构）筑物抗震烈度
13、为7度，地震基本加速值应该为0.15g。3 LNG气化站3.1 站场功能3.1.1 站场功能概述LNG由低温槽车运至气化站，在卸车台利用卸车增压器对槽车加压，利用压差将LNG送入LNG储罐储存。气化时通过储罐增压器将LNG储罐增压，然后自流进入空温式气化器，LNG吸热发生相变，成为气态天然气，通过调压、加臭后直接去厂区用气点。槽车内LNG卸完后，尚有天然气气体，这部分气体与储罐自蒸发气（简称BOG）经BOG加热器加热后进入调压前管道系统。3.1.2 设计原则1） 该设计应严格执行国家有关安全、卫生及环境保护的相关政策、法规及标准规范，切实做到不发生事故、不造成人员伤害、不破坏环境。2） 努力做
14、到市场预测准确、工程规模确定、工艺流程确定，做到远、近结合，留有余地，确保设计的科学性、先进性和经济性。3） 贯彻节能方针，从当地的能源条件出发，做到能源的综合利用与合理利用，提高效率，力求取得较好的经济效益、社会效益和环境效益。4） 采用新工艺、新技术、新设备，合理利用现有基础设施，减少投资，提高经济效益。5） 在保证预处理系统、输配系统建设高质量、高水平、高效益的情况下，优先采用国产材料和设备。3.3 主要工艺设备选型1） LNG储罐由于LNG气化后体积增大600多倍，所以必须保证LNG储罐内压力稳定。罐体采用双层结构，内容器缠绕保温层，内外容器之间采用高真空绝热。并在外壳上设置了安全防爆
15、装置，非专业人员请勿拆卸，以免危险！将罐箱的阀门和仪表设置在一端的阀门操纵箱内，以便集中管理。罐箱设置上下进液管，气相管、增压管和放空管。对进液管，气相管、增压管上设置了三重保护，确保安全。2）储罐增压系统为了使储罐中的LNG能够自流进入气化器，必须保证储罐的压力高于气化器。为此设置了储罐增压器。 LNG进入储罐增压器，气化后的天然气回到储罐顶部，达到为储罐增压的目的。3）空温气化器1、 空浴式气化器设置采用手动切换，可根据气化器出口天然气的温度进行切换。2、 在气化器进口管线上设有安全阀，一旦气化器不使用时，防止LNG蒸发，管道压力增加；3、 气化器出口天然设置气温度下降报警，防止低温天然气
16、进入管道。4）复合型电加热水浴式复热器 当气化器出口温度低于-5时，天然气进入复热器加热，防止低温天然气进入管道。5）BOG系统BOG（Boil off Gas）是储罐及槽车的蒸发气体。低温储罐和低温槽车的日蒸发率一般为0.1%，这部分气化了的气体如不及时排出，会使储罐上部分气相空间的压力升高。为保证储罐的安全，装有降压调节阀，可根据压力自动排除BOG。回收的BOG通过BOG加热器加热后进入调压前管道系统。6）放空单元液相安全阀放空的全部是低温气体，在低温时，天然气的比重大于常温下的空气比重，排出不易扩散，会向下聚集，而加热后的天然气比重小于空气比重，高点排放容易扩散，不会形成爆炸性混合气。因
17、此需设置一台放空气体EAG加热器。放空气经EAG加热器后由放散管放空。7）调压单元为达到系统使用压力，监测天然气使用情况，设置调压单元。8）站场用管本工程管道材质为：使用温度低于-20的管道采用不锈钢无缝钢管，材质为0Cr18Ni9，其技术性能满足流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14976-2002的规定；常温低压管道采用输送流体用无缝钢管，材质为20#，其性能满足输送流体用无缝钢管GB/T8163-2008的规定。9）阀门采用专用低温阀门，应满足输送LNG压力（压力级别PN1.6Mpa）、流量要求，且具备耐低温性能(-196)。主要包括：专用长轴截止阀、短轴截止阀、三通阀、安全阀、止回阀、升
18、压调节阀及管道压力控制阀等等，另外还包括气动低温阀门：紧急切断阀等。管道阀门选用按照API标准制造的专用液化天然气用不锈钢阀门，钢号为0Cr18Ni9，保温管段采用长轴式，不保温管段采用短轴。阀门与管道间的连接可采用焊接型式连接（DN40及以下为承插焊，DN50及以上为对接焊）或法兰连接型式。3.4 LNG气化站主要工程量表3.4-1 主要工程量表序号项目单位数量备注1卧式低温储槽V=60m3PN14.4台12储罐增压器 100Nm3/h,1.6MPa 台13卸车增压撬台14LNG气化调压加臭撬台15放散管座1Q=6200L/min（液态）4 防腐与保温1）低温管道保冷采用50（100）mm聚
19、氨酯发泡。管道保冷施工由供货方指导安装。施工应符合工业设备及管道绝热工程施工规范GB50126-2008的相关要求2）管道涂料防腐蚀施工参照化工设备、管道外防腐设计规定HG/T20679-1990相关要求执行。3）不锈钢管中保温管道不刷漆，非保温管道焊口做钝化处理后，刷低温油漆底漆2度，面漆2度。露空无缝钢管表面除污、除锈，达到Sa2,.5级，在刷环氧富锌底漆2度，面漆3度。所有支架及金属物件刷银灰色防锈漆二底二面。4）埋地无缝钢管表面除锈后，采用3层PE普通级防腐。施工及验收应符合埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T0413-2002的要求。5）管道施工验收合格后方可进行防腐、保冷工作。
20、 站内露空管道表面色和标志色规定：序号管道类型管道颜色标志色（字样和箭头）1不锈钢管不另外涂色大红2常温天然气管黄色大红3氮气管棕色大红4放空管红色白色5 自动控制与仪表5.1 概述为了科学管理，提高计量系统的可靠性和准确性，保证安全平稳生产，结合现场实际情况，本次工程工艺参数的检测以就地显示为主，采用人工辅助的管理方式。5.2 设计原则5.2.1 严格遵守国家的法律规范，执行国家及行业现行的标准、规范。5.2.2 仪表及自动控制系统满足生产工艺过程及生产管理模式的要求，采用先进工控技术，确保装置、设备以及人身安全，且经济合理。5.2.3 对于易燃易爆等危险场所内电气仪表的安装，严格执行相关标
21、准。5.3 自动控制水平本设计在LNG气化站设西门子PLC控制系统，主要用于LNG储罐、天然气温度、压力、流量的监控和管理。最大限度的简化操作程序、贴近操作员使用习惯并确保整个系统安全运行。5.4 控制系统5.4.1 系统描述控制系统设计必须保证整个装置的安全、可靠、稳定运行。本站采用可编程控制器（PLC）进行程序控制，并在控制室设置工控机作为操作员站，完成对整个工艺系统的集中监视、管理和所需技术参数的计算、以曲线、图形形式显示过程参数并完成各种报表、事故报警记录的打印等工作。5.4.2 系统组成控制系统由传感器、变送器、电磁阀等现场检测控制仪表、PLC控制柜、仪表风系统、控制电缆等组成。5.
22、4.3 控制功能本工程自控设计包括低温液体贮槽的液位、压力检测及显示，空温式气化器后的温度检测，复合型电加热水浴式复热器的温度检测等控制系统。另外在卸车装置区、低温液体贮槽区、气化调压加臭装置区都设置有可燃气体浓度检测报警装置。在低温液体贮槽设置液位、压力检测显示装置，控制部分可以根据贮槽上下液位、压力检测来控制贮槽进出口紧急切断阀以及贮槽顶部的放液阀门的开启、关闭。空温式气化器后的温度检测，是对气化后的天然气进行温度检测，当天然气温度过低时便进入复合型电加热水浴式复热器加热。5.4.4 主要联锁控制储罐压力、液位超限时控制室声光报警，同时紧急切断阀关闭，切断储罐进液管和出液管。5.4.5 仪
23、表风 本工程紧急切断装置采用气动紧急切断阀。气源采用氮气瓶组（2瓶），目前国内氮气瓶的充装压力为15MPa，而紧急切断阀气源压力不低于0.4MPa，当氮气瓶压力降为0.6MPa时，则需要更换氮气瓶组。考虑氮气的消耗和紧急切断阀的动作频率，建议一个月更换一次。5.5 自动仪表选型5.5.1 温度仪表就地温度测量选用万向型双金属温度计，远传温度测量选用铠装隔爆型铂热电阻（Pt100）带变送器420mA输出。5.5.2 压力仪表就地压力测量选用不锈钢压力表，远传压力测量选用隔爆型智能压力变送器。5.5.3调压器 采用费希尔调压器，对储罐压力进行调节。5.5.3 安全仪表在可燃性气体容易泄漏或汇集的地
24、方设置隔爆型可燃气体检测器，并将信号远传至控制室，进行指示和报警。5.5.4 控制阀在各气动紧急切断阀上安装二位三通防爆电磁阀，用来控制气动紧急切断阀的开/关。5.5.5 控制系统PLC和监控计算机系统选择系统功能强、软件支持可靠、编程组态少、维护方便、适应环境条件、可靠性高的开放性系统设备。5.6 供电和接地控制室内设置配电柜向自控系统和现场仪表提供优质可靠的220V、AC、50HZ电源及24V直流电源，功率为5KVA。控制系统接地采用共同接地系统，接地电阻不大于4欧姆。现场一次仪表内部自动设置防浪涌避雷器，远传的信号、PLC站控计算机等在室内集中统一进行防浪涌和工作接地保护。5.8 控制主
25、要工程量表表5.8-1 自控主要工程量表序号设备名称单位数量备注1气动紧急切断装置套22LNG储罐差压式液位计台13LNG储罐差压变送器台14智能压力变送器台25铂热电阻温度变送器台26压力表只108自力式调节阀台39PLC控制系统套111可燃气体报警系统套13支探头12仪表风系统套113控制电缆m5006 供配电6.1 工程概况本工程为苏拉宫LNG气化站进行供配电设计。6.2 设计范围本工程供配电设计主要包括改建的LNG气化站的动力、照明、仪表电气设计，以及新增工艺装置的防雷、防静电及接地系统设计。6.3 供配电本工程供配电设计主要包括改建的LNG气化站的动力、照明、仪表电气设计，以及新增工
26、艺装置的防雷、防静电及接地系统设计。在LNG气化站内的控制室安装有配电箱一个，用于LNG气化站照明及仪表用电等，电源由业主新疆庆华煤化送至控制室，供电量为21kw。LNG气化站主要用电设备及用电量见下表：序号用电设备功率电压数量单位备注1复合型电加热水浴式复热器12kw380V1台2空调2kw220V1台业主购买3PLC控制系统5kw380V1套4控制室照明0.04kw220V1盏节能灯5控制室插座1kw220V2盏6站内防爆灯0.2220V3盏6.4 防雷、防静电接地9.5.1 防雷等级划分根据建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）的要求，本工程LNG气化站内的建（构）筑物防雷等级
27、为二级。9.5.2 防雷措施LNG储罐其厚度大于4mm，可不装设接闪器，但应可靠接地，接地点不少于两处。在站内合适位置设置有避雷针，避雷针高度为20m。9.5.3 防静电及接地本项目采用综合防雷接地网，作为防雷、防静电、电气等公用接地装置，接地电阻不大于4。在爆炸危险场所中，凡生产储存过程中有可能生产静电的管道、设备、金属导体等均应做防静电接地。LNG槽车卸车区设置专用接地装置，接地装置与接地网相连。用电设备外露可导电部分及装置外可导电部分应进行等电位联结，并与站内接地装置相连。低压配电系统采用TN-S的接地形式。6.5 爆炸危险区域划分工艺区：以工艺区四周边界中心，半径为4.5m的空间（含工
28、艺区）划为2区，在该区域内如遇沟、坑则为1区。 低温贮槽装置区：以低温贮槽中心为中心，半径为4.5m的空间划为2区，在该区域内如遇沟、坑则为1区。以槽车密闭式注送口为中心，半径为1.5m的空间为1区。半径为4.5m的空间为2区。 以放散管放散口为中心，半径为1.5m的空间为1区。半径为4.5m的空间为2区。6.8 主要工程量表6.8-1 供配电主要工程量表序号工程量表单位数量备注1配电柜台12防爆路灯套33防雷防静电接地网套14电力电缆m2007总图与运输7.1 设计范围本工程主要建（构）筑物包括控制室； LNG槽车位、卸车台、防火堤、储罐、放散管等。根据总平面布局，站内道路及回车场同原站场统
29、一标高。地面雨水采用重力自流方式，依靠管网竖向坡度排至场外，排水坡度不小于0.3，就近引入附近排水系统。7.2 设计原则7.2.1 遵循国家现行法规和标准的规定，符合市政建设规划和环保要求。7.2.2 工艺区块应按有关安全要求进行分区布置。7.2.3 站场内外交通应合理通顺，并应有合理的操作空间和检查路线，并使站场工艺、非生产区、人行道、车道等布置流畅。7.2.4 竖向布置和场地标高合理，符合原场站整体布局要求，同时创造良好的排水设计。7.2.5 总体布局与周围环境保持协调，既要美观大方，又要节约用地。7.3 站场总平面布置LNG气化站根据城镇燃气设计规范（GB50028-2006）以下表格内
30、容考虑安全间距的要求： 储罐总容积（m3）项目305050200明火、散发火花地点4550民用建筑4045重要公共建筑、一类高层民用建筑4550道路其他1520卸车撬1820值班室1820围墙1520LNG气化站计划用地规模：场站占地总面积约5394m2。其中储罐、工艺区占地面积约394m2，道路和回车场占地面积约1031m2，生产辅助区设置控制室1间，占地40.5m2；围墙长298m，大门、风向标各1座。 7.4 排水及竖向布置采用有组织排水，设置排水管道。场地雨水按照0.3坡向设置，出站后排入苏拉宫园雨水管网。7.5 道路及运输天然气可以利用自身能量密闭输送，不需外加能量。站场所在地交通发达，运输非常畅通便捷，少量生产生活运输、管道、站场设备维修由专用工作车进行。7.6 总图主要工作量表7.6-1 本工程总图主要工程量表编号工程名称单位数量备注1LNG储罐（60m3卧式）个32LNG卸车橇座13LNG气化调压加臭橇座14循环车道m210315LNG防火堤（2010）m60防火堤h=1.4m 6放散管套17控制室间18围墙m2982.2m高专心-专注-专业