城市天然气利用工程CNG加气站总图运输及公用工程设计方案.doc

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1、城市天然气利用工程CNG加气站总图运输及公用工程设计方案1.1总图运输1.1.1总平面布置依据河南某汇鑫天然气公司提供的地形图，根据城镇燃气设计规范GB50028-2006、建筑设计防火规范GB50016-2006、石油天然气工程设计防火规范GB50183-2004等规范进行总平面布置，总平面布置图详见F-301-101。站区中部设有1层附属办公区，配电间、控制间及司机休息室，东侧设有天然气压缩机工艺装置区。在西侧设置了较大加气棚，在回车场设有4个加气机。本工程与周围建、构筑物距离如下表：表407压缩天然气工艺设施与站外建、构筑物的防火距离(m)名称供气瓶组、脱硫脱水装置 放散管管口 储气井组

2、、加气机、压缩机项目重要公共建筑物 100100100 明火或散发火花地点 30 25 20民用建筑物保护类别一类保护物二类保护物20 20 14三类保护物18 15 12甲、乙类物品生产厂房、库房和甲、乙类液体储罐 2525 18其它类物品生产厂房、库房和丙类液体储罐以及容积不大于50m3的埋地甲、乙类液体储罐 18 1813室外变配电站 25 25 18铁路 30 30 22城市道路快速路、主干路12 10 6次干路、支路10 8 5架空通信线 国家一、二级15倍杆高15倍杆高不跨越加气站一般1倍杆高1倍杆高架空电力线路 电压380V15倍杆高15倍杆高不跨越加气站电压380V15倍杆高1

3、5倍杆高注：1 压缩天然气加气站的撬装设备与站外建筑物的防火距离，应按本表相应 设备的防火距离确定。 2 压缩天然气工艺设施与郊区公路的防火距离按城市道路确定：高速公路、 级和级公路按城市快速路、主干路确定；级和级公路按照城市 次干路、支路确定。1.1.2竖向设计由于建设单位未提供地形图，根据实地踏勘情况，场地基本平整，场地相对标高比周边道路低约1.0米。为保证场地排水和管束车的进出方便，场地设计标高比原地面应高1.5-2.0米。厂区填方量约为3600立方米。地面标高呈南高北低，地面设计坡度为3。站内雨水由南向北沿道路排放至站外。1.1.3围墙、道路和绿化（1）围墙本工程站北侧、东侧、南侧设置

4、高度为2.1米的实体围墙，西侧与站外道路相临设置铁艺透视围墙。（2）场地和道路本工程设置两个对外出入口，北侧大门宽度为4米，西侧大门宽度为0.8米，用于站内车辆及人员进出。（3）绿化站内压缩区、辅助厂房区域场地内采用草坪、灌木绿化；加气棚区域场地以草坪、灌木、花卉为主，辅以乔木植物。1.1.4技术经济指标占地面积：2704m2建构筑物占地面积：930m2场地、道路占地面积：750m2建筑占地系数： 34%绿化占地系数：26.55%围墙长度：101m1.1.5运输原料天然气运输原料天然气采用管道输送方式，接管点到加气站距离约1.50千米，接管为895mm，设计压力为2.00MPa。能够满足输气量

5、1500Nm3/h。1.2建筑结构设计1.2.1建筑设计（1）建筑工程主要内容站内建筑主要是根据生产工艺的要求，按照有关安全生产的规范、规程进行设计，并按业主建设意图和生产及管理需要设置，其主要内容包括：办公楼、配电室、加气罩棚等。办公楼包括：办公室、值班室、休息室、卫生间等生产辅助用房等。（2） 建筑造型及装修造型与装修原则：建筑物设计在满足生产工艺和生活要求的前提下，力求格调高雅，明快清新，群体协调，创造出优美和谐、富有时代气息的建筑。墙面：办公楼、配电室，外墙为米黄色高级外墙涂料饰面，采用塑钢窗、木制内门。建筑物内墙面均为白色乳胶漆，卫生间墙面为300X250内墙砖到顶。加气棚：顶棚采用

6、蓝色彩钢板，银灰色铝塑板封边，立柱用铝塑板外包。楼地面：办公室、控制室及走道楼地面铺600X600地砖，厨房、卫生间地面为300X300防滑地砖（带防水层），其它生产用房地面为一般水泥砂浆地面。顶棚：除控制室设有轻钢龙骨矿棉板吊顶外，其余房间顶棚均为白色乳胶漆饰面。门窗：除个别门采用玻璃弹簧门外，室内门一般采用成品实木门，外门窗以白色塑钢门窗为主，有良好的密闭性能及耐侯性。屋面防水等级为2级，防水层采用SBS防水卷材。1.2.2结构设计（1）本工程中所有建、构筑物均按永久性建构筑物设计。建筑物设计正常使用年限为50年。（2）某地区抗震设防烈度为6度。设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组

7、为第一组。本工程建筑物结构设计应符合6度抗震设防的要求，采取相应抗震构造措施。（3）砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱。（4）站内建筑物耐火等级均为二级。1.2.3主要建筑材料钢材、板材及型材为Q235钢，钢筋采用HPB235级和HRB335级钢筋。水泥品种一般采用普通硅酸盐水泥，并根据建、构筑物的特点和所处的环境条件合理选用添加剂，混凝土采用C10、C20、C25、C30混凝土。砌体采用粘土多孔砖。道路、回车场采用200mm厚C30素混凝土地面。1.2.4建构筑物特征建、构筑物特征一览表序号名称层数面积m2耐火等级 结构形式基础类型屋面形式1办公楼1139.2二级砌体结构条形基础混凝土2压缩

8、区1206.2二级钢结构独立基础钢丝网3加气棚1441.0二级钢结构独立基础彩钢板1.3电气工程1.3.1设计范围电气设计以加气站电源进线终端杆为界，包括各子项内的动力配电、照明配电、电气控制以及各建（构筑物）的防雷、设备防静电及接地保护等。1.3.2电源站内动力、照明负荷按“三类”用电负荷设计；由某县城区10KV电网引一路架空线作为主电源引入站内10KV终端杆，经避雷器保护后，以电缆方式引入站内变电所高压配电室。站内自控、仪表配置UPS不间断电源。消防负荷按“二类”用电负荷考虑，采用柴油发电机作为备用电源。柴油发电机（型号：P75HE）作为备用电源。当外电源发生故障,柴油发电机自动启动,以供

9、消防、工艺参数检测及照明用电。外电源正常后，自动切换回外电源，发电机停止运行。1.3.3负荷计算采用需要系数法计算。供电负荷一览表序号用电设备组名称设备组总功率Pe(kW)需要系数Kx功率因数cos有功功率Pc(kW)无功功率Qc(kvar)视在功率Sc(kW)计算电流Ic(A) 1天然气压缩机14200.80.8113685214202049652脱水装置1200.80.8967212017321 3空气压缩机220.90.819.814.8524.7531.60 5轴流风机20.80.81601202288 6加气机50.80.84351.60 9控制及配电间照明150.60.994.35

10、610.00 15.19 10生产照明200.90.9188.71220.00 30.39 11加气岛照明100.90.994.35610.00 15.19 12站区照明1010.9104.8411.11 16.88 13其它500.80.8403050.00 75.97 合计13929102531730925122乘以同时系数0.9后125369228155782261补偿量400补偿后总计125365228135819602 消防用电2210.82216.521.541.8从上表中可知：正常生产： Sjs=1323KVA 火灾时消防容量：22KW低压补偿:400Kvar 补偿后功率因数co

11、s=0.92。1.3.4电气设计站内设一座配电室，电源进户采用电缆直接埋地敷设引入变电所。站内供电电压等级380V，TN-C-S系统供电。变压器选用SCB10-1600KVA 10/0.4KV Dyn11型两台，高压开关柜选用KYN28-G型；低压配电柜选用SIVACON (1000mmX800mmX2200mm)型;成套低压自动补偿装置,补偿功率500Kvar(可适当调整)。站内压缩机室、加气机等爆炸危险环境，按国标GB50058-92爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范的要求设计，电气设备选用隔爆型dIIBT4级防爆电器，照明导线穿钢管敷设。其它环境按一般建筑物设计。进入防爆区域的各类电缆采

12、用防火性能较高的阻燃电缆。站内配电采用放射式配电方式，室外电缆直埋或电缆沟敷设，直埋埋深-1.0m,过路及穿墙穿钢管保护。1.3.5动力及控制动力:站内0.4KV较大功率（大于30KW）的电机设备均采用软启动方式，其它小型设备采取直接启动方式。控制：控制方式采取两级控制方式，即就地手动和控制室计算机自控方式相结合，并可选择切换，便于调试及检修。1.3.6照明设计在保证照度的前提下优先采用高效节能灯具和使用寿命长且显色性好的光源。防爆区域内的照明灯具以高压钠灯或金属卤素灯为光源的防爆等为主，适当辅以防爆荧光灯。非防爆区域以高效荧光灯为主，适当辅以部分装饰灯具。1.3.7电能计量10KV母线段设置

13、有10KV专用计量柜。1.3.8防雷、防静电及接地保护整个工程按二类防雷接地标准设计（1）防直击雷：以避雷带和避雷针相结合。（2）防感应雷：各级配电母线上均设置防感应雷避雷器。（3）接地保护：接地系统采用TN-S系统，各电气设备外壳、线缆穿管（金属管）、电缆金属保护层等均须做好PE保护。（4）接地装置以人工及自然接地装置相结合，防雷、防静电及接地保护共用接地装置，要求接地电阻小于1欧。1.4自动控制与通讯1.4.1自动控制站压缩机自动化程度高，其控制系统中的PLC柜的功能已完全能满足站的自动监控要求。站设置计算机监测管理系统作为CNG公司的计算机管理系统的一个监测子站预留标准数据端口和网络线路

14、。站设置计算机监测管理系统对进站的压力、流量和压缩机各级压力温度、天然气水含量、加气过程中的压力和加气量进行自动监测、记录和控制。各信息源通过标准数据端口将信号传送到站置计算机监测管理系统的操作站计算机。主要监控点：进站压力及温度、压缩机测控参数、脱水装置测控参数、加气机测控参数。（1）进站管线进站监控：当进站压力超过设定值，计算机自动报警，关断进站电磁阀并作自动记录。信号拾取点：流量表的积算仪（二次仪表）。自动计量：自动记录进站瞬时、累计流量，当流量超过设定流量，计算机自动报警，关断进站电磁阀并作自动记录。信号拾取点：涡轮表的积算仪（二次仪表）。脱水监控：自动记录脱水装置出口天然气含水量，当

15、出口天然气水露点高于-55时，报警、切换。信号拾取点：脱水装置控制器（二次仪表）。（2）压缩区自动监控：监测压缩机各级压力、温度，当超过设定值时，系统自动报警、停机，并自动记录。信号拾取点：压缩机PLC柜（二次仪表）。（3）加气区自动监控记录：自动记录加气机对每车辆的加气压力和加气量，当高压气体车辆压力达到设定值时自动关闭电磁阀；信号拾取点：加气机质量流量计PLC输出接口（二次仪表）。（4）压缩机房、加气机等处设置可燃气体检测探头，在值班控制室实现声光报警，并与压缩机房内排气装置联动；信号通过通信网可直接将信息送至城市消防信息网。1.4.2主要仪表设备选型（1）可燃气体泄漏检测仪表各工艺装置区

16、均设置可燃气体报警器探头，可燃气体报警器采用盘装式安装于控制室仪表盘内。（2）压力变送器型号:BP-800 隔爆型：dIIBT6 （3）中央控制台 所有显示仪表及所有控制元器件（尤其PLC部分）均采用国内外知名品牌，以保证其性能的稳定性及可靠性。具有全套显示,报警PLC控制联锁动作功能；具有模拟流程图，能直观反映整站工艺，并且可以在流程图上直接观看工艺参数、工艺参数是否有报警点及主要设备的运行状态；仪表安全报警参数可根据现场及工艺要求手动设定。1.4.3仪表的防雷及防爆CNG子站生产区属爆炸危险区域，故现场仪表均选隔爆型产品。为了避免雷击使仪表与之相连的监控系统遭到破坏，本工程仪表系统配置防雷

17、单元。 1.4.4通讯（1）有线电话子站以有线通讯为主。站房每间办公室设直拔市话1部，其中站总值班室与压缩控制室设直拔市话1部作为安全及消防专用电话。（2）光纤办公楼每个房间敷设光纤线路。1.5暖通设计1.5.1采暖设计（1）气象参数冬季采暖温度 -27；冬季最冷月相对湿度 71%； 大气压力 冬季 100.38kpa； 夏季 981.3kpa； 冬季空调干球温度 -29； 室外风速 冬季平均 35m/s； 夏季平均 3.5m/s； 夏季空调干球温度 31.1； 夏季空调湿球温度 23.9； 夏季通风干球温度 27； 夏季最热月相对湿度 74%； 最大冻土深度 1.93m；（2）热负荷根据以下

18、公式计算: Q=KF(tn-tw)其中：Q-围护结构的基本耗热量(W)F-围护结构的面积(m2)K-围护结构的传热系数W/( m2.)tw冬季采暖室外计算温度()tn-冬季室内计算温度()-围护结构温差修正系数具体热负荷见下表采暖负荷一览表名 称司机休息室控制室值班室卫生间热负荷(kw)624.20.2（3）供热方式选择空调供热。1.5.2通风设计因槽车库内有易燃易爆气体，采用机械排风的方式排出有害气体,风机选用大流量的防爆型轴流通风机，正常换气次数每小时不小3次，事故通风换气次数每小时不小于12次；变电所设置事故通风装置，事故通风换气次数每小时不小于12。1.6给水排水及消防设计1.6.1给

19、水设计（1）给水水源：从站区西侧市政给水管网接一条DN50管道供压缩天然气站生产、生活用。（2）生活用水量：站内劳动定员为19人,用水定额40L/人天，最大小时用水量为0.34m3，最大日用水量约2.73m3。1.6.2排水设计站区雨水通过散排方式排至站外。压缩机及脱水设备等产生的生产污水排入隔油池，定期用抽水车外运处理。站内生活污水由排水管网收集后排入站区的化粪池，化粪池定期进行清淘。待开发区排水管线敷设完毕后，站内生活污水经化粪池处理后排入市政排水管网。1.6.3消防设计消防器材在加气区及其它工艺装置区等处设置灭火器材，以便灵活有效地扑灭室内、外初起火灾。灭火器材设置地点、型号及数量见下表。子站灭火器配置一览表建筑物名称灭火器型号数量装置区手提式干粉灭火器MF84个加气机手提式干粉灭火器MF/ABC84个辅助用房手提式CO2灭火器MT54个