天然气管道工程站场橇装研究

2022-10-13

概述

输气管道工程的建设是确保国计民生的重中之重, “十二五”期间, 国家对管道建设提出了更高更严格的要求, 摒弃过去粗犷型的发展方式, 引入精细化的设计理念, 同时随之对项目环保要求的提高, 征地越发变得困难, 所以按照集团公司“有质量、有效益、可持续”的业务发展方针, 需要积极推广无人站、站场集中管理和小型分输站简约化橇装化设置, 进一步控制项目投资, 提高经济效益。

所谓橇装化方式是指将功能组件集成于一个整体底座上, 可以整体安装、移动的一种集成方式。橇装式特点:1) 便于安装, 便于迁移, 橇装式设备的生产、组装都在工厂内完成, 现场安装工作量少, 只需完成接口管道及外部电气的连接就可以工作, 由于功能组件集成于一个整体底座, 可以方便地整体迁移;2) 设计紧凑, 占地面积小:橇装式设备结构紧凑, 比传统的安装方式减少占地。

一、陕京四线站场橇装化分析

陕京四线所属5座新建分输站场分别为:兴和分输站、延庆分输站、三河分输站、香河分输站、西集分输站。

五座分输站中兴和分输站、延庆分输站属于干线站场, 设计压力均为12MPa, 其中兴和分输站分输气量约9.52×104m3/h, 延庆分输站分输气量约60×104m3/h;三河、香河、西集分输站均为支干线站场, 设计压力均为10MPa, 其中西集分输站分输气量约150×104m3/h, 三河分输站分输气量约3.57×104m3/h (一期) , 香河分输站分输气量约3.57×104m3/h (一期) 。

二、三河分输站、香河分输站橇装化对比

三河、香河分输站均位于河北省廊坊市地区, 站场附近交通便利, 通信系统发达, 社会环境稳定, 且距离上下游站场距离均较近, 三河分输站可依托其上游分输站人员, 香河分输站可依托其下游分输站人员, 因此三河分输站、香河分输站按照无人站设计。

根据三河分输站、香河分输站的具体情况, 其分输规模为3.6×104m3/h, 其橇装化设计方案, 主要是对去分输用户分输部分的工艺装置成橇装设置, 由成橇厂家整体成橇安装和运输。站控、配电、通信、阴保等系统集成在控制小屋内, 站场无人值守, 巡检人员定期进行巡检。

1. 三河分输站、香河分输站橇装化方案

(1) 总平面布置

1) 三河分输站:平面布置按功能分区, 分为生产区、辅助生产区及放空区。生产区由橇装工艺设备区、进出站阀组区及排污区组成。辅助生产区由集成控制小屋组成。放空区设置于站场西侧, 位于站场全年最小风频的上风侧。

站内橇装工艺设备区设置尽头式消防道路, 并在尽头处设置回车场地, 大小为15mx15m。站内外道路宽度为4m, 站内道路转弯半径为9m, 站外道路转弯半径为12m。站内设门卫, 移动厕所。

站场工艺区除巡检道路外的区域和放空区均采用碎石铺设, 巡检道路宽度为1.5m, 用于巡检、维修和检修。集成控制小屋入口处与道路连接处设置方砖小路引道, 宽度与建筑入口一致。站场与放空区围墙均为2.5m高实体围墙。

2) 香河分输站:平面布置按功能分区, 分为生产区、辅助生产区及放空区。生产区由橇装工艺设备区、清管设备区、进出站阀组区及排污区组成。辅助生产区由集成控制小屋组成。放空区设置于站场西侧, 位于站场全年最小风频的上风侧。

站内橇装工艺设备区设置尽头式消防道路。站内外道路宽度为4m, 站内道路转弯半径为9m, 站外道路转弯半径为12m。站内设门卫, 移动厕所。

(2) 工艺

三河、香河分输去用户的过滤、计量区均采用橇装化设计。气体进站经两套过滤分离器后去分输用户, 对分输用户设置计量系统, 同时预留2个分输用户接口, 站内分输部分采用橇装化结构设计, 橇块为独立整体橇装、单独运输。橇块尺寸为 (长×宽×高) :16m×2.5m×2.2m。

(3) 橇装“集成控制小屋”

将站控系统机柜、电气系统机柜、通信系统机柜 (包括光通信系统、高频电源柜、站场安防系统、周界入侵报警系统、VSAT系统) 和阴保系统放置在橇装自控小屋内。橇装自控小屋将配置分体式空调、可燃气体探头、火灾检测报警等设备。

2. 方案对比

对橇装方案与非橇装方案进行技术经济分析, 如表1。

三河分输站和香河分输站, 根据技术经济比较, 推荐站场无人值守, 站内不新建房屋。取消站内给排水和采暖相关设施。自控、电气、通信、阴保机柜均设置在集成控制橇装小屋内, 分输工艺装置区采用橇装设计, 整体工厂安装试压, 此方案与非橇装方案相比:

(1) 缩短了建设工期 (约1个月) , 减少了现场安装、焊接工作量, 提高了橇装部分的施工质量, 减小了站场征地面积 (三河约4590m2, 香河约2304m2) 。

(2) 采用无人值守站, 减少了站场人员 (每站各10人) , 节省设备运行费用 (约247.2万元) , 折算费用现值后节省费用 (约4739万元) 。

三、天然气管道站场橇装化结论

通过本文分析, 对于交通条件一般, 尤其是社会稳定条件低的地区不推荐采用无人橇装站设计, 针对地理位置合适, 距离上下游较近, 交通方便的站场推荐采用集成橇装化方式, 可以节省占地, 降低工程投资。采用橇装化设计的站场采用无人值守, 有人定期巡检的方式, 站内不新建房屋, 不设站内给排水和采暖等辅助设施, 不设备用发电机。自控、电气、通信、阴保机柜均设置在集成控制橇装小屋内, 控制小屋和工艺橇块均为工厂整体安装试压, 整体运送至工程现场, 有助于缩短工程工期, 降低施工难度, 提高施工质量。

摘要：本文综合介绍了天然气管道站场橇装设计的原理和特点, 给出了橇装站的橇装设计原则和方法。同时以陕京四线输气管道工程为例进行了分析, 详细介绍了陕京四线几座站场橇装化设计的特点, 并对设置方案做出了详细的阐述和分析, 为今后天然气管道工程橇装设计提供了宝贵的实践经验和重要参考。

关键词：天然气,管道,橇装化,设计