南川氧化鋁廠燃氣工程工藝設計

一、總論

（一）南川先鋒氧化鋁廠供氣工程概況。南川縣先鋒氧化鋁廠的水田中，場地靠公路，交通較方便，目前僅一臺焙燒爐使用天然氣，用氣量2005年為（2～2.5）×104m3/d 2007年用氣量將增至（10～12）×104m3/d。綦南線設計壓力為2.5MPa，確定預留室至配電站供氣管線，調壓前設計壓力為2.5MPa，由于焙燒爐用氣壓力為30～40KPa，調壓設計按壓力為0.6MPa。

（二）設計依據。重慶渝州公司提供的設計委托書；南川先鋒氧化鋁廠的用氣可行性報告研究；南川先鋒氧化鋁廠的用氣規模。

（三）總圖設計原則。滿足工藝流程要求，遵守《石油天然氣工程設計防火規范》（GB50183-2004），《城市燃氣設計規范》（GB50028-93）（2002年版）及《建筑設計防火規范》（GBJ16-87）（2001年版）等國家有關規程規范要求。

豎向布置盡可能利用地形條件合理布置，減少土石方工程及總圖建筑物工程量，節約投資。

總圖構筑物設計盡可能就地取材，設計合理，方便施工，減少運輸費用，節約投資，為業主創造良好的經濟效益。

（四）設計參數。預留室井配氣站供氣管線設計壓力為2.5MPa。站內調壓閥前所有設備，管線設計壓力為2.5MPa。調壓閥后管線設計壓力為0.6MPa。

二、管道的確定

（一）管道輸送能力計算公式

根據《天然氣管道輸送》中2-4公式，當管道起點與終點高差且不考慮高差影響時應按下式計算

三、站場設計

（一）工藝流程簡介。擬建配氣站位于重慶市南川縣先鋒氧化鋁廠的水田中，場地靠公路，交通較方便。供氣管線接入配氣站后，經計量、調至30～40KPa后輸至焙燒爐。供站內生活用氣的燃料氣管線由匯管前接出，敷設至值班休息室后進入樓棟調壓箱進行調壓。目前供氣管線運行壓力，將來供氣管線運行壓力升高后將更換高壓樓棟調壓箱。

（二）施工技術要求。站內及管道施工及驗收均應嚴格執行《石油天然氣站內工藝管道工程及驗收規范》（SY0402-2000）《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》（CJJ33-2005）中的規定。

管材的選用：本工程站內管道均采用20號輸送流體用無縫鋼管，其規格及質量檢驗按GB/T8163-1999執行。

彎頭選用：本工程站內彎頭均選用標準管件，執行《鋼管對焊管件》（SY/T0510-1998）。

（三）管道焊接。管道焊接應按現行國家標準《工業金屬焊接工程施工及驗收規范》GB50235和《現場設備，工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50235的有關規定執行。

施工前施工單位應編制焊接工藝指導書，焊工必須按照焊接工藝指導書施焊。

為保證質量，本工程管道焊接采用氬弧焊打低，手工電弧焊填充蓋面，焊條采用E4316焊條。

當焊接環境出現下列情況，若無有效防護措施嚴禁施焊：

（1）手工電弧焊風速大于等于8m/s；

（2）氣體保護焊風速大于等于2.2 m/s；

大氣相對濕度大于90%；

新老管線碰口焊接，焊接時應進行焊前預熱和焊后保溫。

（四）焊接質量檢驗---無損探傷

焊縫外觀質量檢驗應符合《石油天然氣站內工藝管道施工及驗收規范》（SY0402-2000）中規定。

焊縫無損探傷必須在外觀質量檢驗合格后進行。

無損探傷：按《石油天然氣鋼質管道對接焊縫超聲波探傷及質量分級》SY4065-93的規定執行；

按《石油天然氣鋼質管道對接焊縫超聲波探傷及質量分級》（SY4065-93）執行，射線探傷按《石油天然氣鋼質管道對接焊縫射線照相極質量分級》（SY4056-93）執行。

（五）配氣站的主要設備

除塵器：一般采用重力式分離器和旋風分離；

調壓閥：一般采用自力式調壓閥；

流量計：一般采用孔板流量計；

A、壓力表和溫度計：

安全裝置：一般采用安全閥和防爆電接點壓力報警裝置。當管線超壓時，安全法可自動卸壓，保護站內設備，同時報警，發出信號，以便及時發現和排除故障。

B、加熱設備：添味裝置：為了易于發現泄漏，保證用戶安全，從配氣站向配氣管網和用戶輸送天然氣，需要加入添味劑，使天然氣具有強烈的刺鼻氣味，一旦氣體泄漏，即可發現。目前用得最多的添味劑是乙硫醇（），乙硫醇的毒性與硫化氫相似，每1000m3天然氣消耗16～20g。實際經驗表明人體對乙硫醇的嗅覺隨外界氣溫增加而提高，夏季的用量僅為冬季用量二分之一。

四、自動控制

（一）概述

自定控制以就地儀表為主，為了科學管理，提高計量系統的概括性和準確性，保證全平穩供氣，在站場設置LWJG-B-II型天然氣微型計算機計量管理系統。

（二）制動控制水平

在南川先鋒氧化鋁廠安裝LWJG-B-II型天然氣微型計算機計量管理系統，自動完成南川先鋒氧化鋁廠供氣管線上高級孔板閥的差壓，靜壓和溫度信號的數據采集，天然氣流量的瞬時、累積值得計算，工藝參數的設定，歷史記錄，數據顯示處理，存儲及報表打印能力。其余壓力采用現場儀表指示。

五、供配電

（一）負荷等級。通過對站場工作性質的研究，設配氣站用電負荷等級為三級。

（二） 供電電源。將380V低壓供電線路引入站場。線路從南川先鋒氧化鋁廠門衛室配電箱到配氣站值班室總配電箱電源，采用電纜M-GYJV22-0.6/1KV-4×25+1×16直埋敷設式引至站內，該線路長210m。

（三）用電負荷和變配電。配電站用電總設備容量為12.8kW（其中動力4.2kM，空調和照明8.6kW），計算負荷10.2kW。站內值班室設總配電箱PXT（R）-3-3×2/1C（改）1面，作為配電站用電的總控制，總計度和分配電能之用，并兼綜合值班室照明、空調、插座，設備儀表和站內小動力負荷用電控制之用。

值班室安裝防浪涌插座三只，單獨對儀表設備供電，其電源由儀表值班室總配電箱引出。站內路燈照明，由儀表值班室總配電箱控制。室內照明線路穿塑料管暗敷，站場內供電電纜全部采用直埋敷設。

電纜敷設：室外供電電纜全部直埋敷設，電纜埋地深度 0.7m，施工應按照國家標準圖集94D164執行。電纜在穿越道路、圍墻、房間或引上、引下時均用鋼管保護。保護鋼管做防腐處理，在引上、引下保護鋼管上端用膠泥堵住。

參考文獻：

[1]李長俊，《天然氣管道輸送》，石油工業出版社，2000.5.

[2]王建華《油庫安全管理與技術》，重慶大學出版社.

[3]四川石油設計院編寫組，《氣田集輸及站場設計手冊》，四川石油設計院，天津市建筑設計院1985.10.

[4]江秀漢，李琳， 孟立宏《長輸管道自動化技術》，西北工業大學出版社，2000.3.

[5]段長貴，王民生，《燃氣輸配》，中國建筑工業出版社，2001.5.

[6]王祥云，《氣體凈化》， 2005年第5卷第4期氣體凈化.

[7]馮叔初 郭揆常 王學敏 《油氣集輸》，石油大學出版社.

[8]嚴銘卿、廉樂明等著《天然氣輸配工程》中國建筑工業出版社.

[9]徐文淵、蔣長安《天然氣利用手冊》中國石化出版社.

[10]苗承武等《干線輸氣管道設計和管理》石油工業出版社.