新建油气合建站项目方案.docx
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新建油气合建站项目方案
新建
XX油气合建站
项目方案
二〇二二年四月二十六日
1总论
1.1概述
重庆是一座历史文化名城,坐落在长江、嘉陵江汇合处,是西南和长江上游重要的中心城市;我国改革开放年轻的直辖市;全国重要的工业基地、交通枢纽和贸易口岸。
1.2设计依据
主要规范及标准
《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002,2006年版)
《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)
1.3设计范围及工程规模
加油加气合建站内工程:
包括工艺流程选择;主要设备选型;站区供水、供电、生产建筑等公用工程设施;仪表监控及通信;相关的安全、防火、环境与工业卫生工程以及投资估算。
XX加油加气合建站工程最大日供气规模为3×104m3,日供油量(汽油、柴油)20t。
1.4外部设计条件
本站气源由重庆市燃气市政管网提供,接点压力约0.6MPa。
接气点距拟建站约2Km,输气管道选用输送流体用无缝钢管,管道规格为D159×5,输气管道设计压力为0.8MPa。
气源来气含硫化氢量≤20mg/m3。
由市政给水管网引入给水管,供水压力不小于0.1MPa。
站区用电拟从站旁高压线路引入。
1.5设计原则
(1)本工程主要区域属易燃、易爆甲类生产区域,在总平面布置、建筑物的结构、生产工艺设备和设施的选择及安装,电器和仪表的选择及安装,防火、防雷、防静电设计等方面严格遵守国家有关防火、防爆的规范、规程。
(2)采用成熟的工艺技术、保证安全可靠。
加气站的主要设备选用优质产品。
(3)根据站场地形特点,在满足国家规范的前提下,总图设计做到合理、适用,符合建设单位要求,并注意尽可能节省工程造价。
(4)站内加油加气平台在保证安全使用的前提下,尽可能的节约工程造价。
1.6主要经济技术指标
主要技术指标表
序号
指标名称
数量
1
最大日供压缩天然气
3.0×104m3/d
3
日供油量
20t
4
站前管道长度
2000m
5
站前管道设计压力
0.8MPa
6
管道规格
D159×5
7
站内压缩机前主供气管道设计压力
0.8MPa
8
站内压缩机前主供气管道规格
D159×5
9
站内压缩机后天然气主管道设计压力
27.5MPa
10
站内压缩机后天然气主管道规格
D32×5
11
劳动定员
18人
主要经济指标表
序号
指标名称
单位
指标
1
工程总投资
万元
2324.65
2
其中:
建设投资静态部分
万元
2299.65
建设投资动态部分
万元
0
3
铺底流动资金
万元
25.00
2工艺设计
2.1基础参数
本气象参数摘自重庆《建筑气象参数标准》
①室外计算温度
年平均气温:
18.2℃
极端最高温度:
41.9℃
极端最低温度:
-1.7℃
最热月月平均:
33.7℃
最冷月月平均:
7.8℃
②大气压力
年平均:
973.1hPa
夏季平均:
963.9hPa
冬季平均:
980.6hPa
③相对湿度
最热月月平均:
71%
最冷月月平均:
83%
④风速
全年平均:
1.5m/s
夏季平均:
1.6m/s
冬季平均:
1.3m/s
⑤风向及频率
全年:
C:
33%,N:
11%
夏季:
C:
29%,N:
8%
冬季:
C:
36%,N:
13%
⑥冻土深度
冻土深度:
无
重庆市地震烈度为6度。
2.2加气部分工艺流程及主要设备选择
工艺流程如下:
进气调压计量系统——脱硫系统——压缩系统——脱水系统——储气系统——售气系统。
工艺流程简述:
由燃气输配管网来的天然气经过滤、调压、计量进入脱硫装置,脱硫后首先进入缓冲罐随后进入压缩机增压至25MPa,然后进入脱水装置进行干燥处理,使其水露点达到有关规定指标要求,随后进入顺序控制盘,其出口分别由高、中、低三条管线引出,向高、中、低三组储气井自动充气,进行气体的高压贮存。
压缩天然气经过售气机计量后充入天然气汽车车载钢瓶,供压缩天然气汽车使用。
当站内储气井天然气压力降到20MPa以下时,控制系统自动用天然气压缩机直接向汽车充气,然后压缩机继续工作给站内储气井充气,使储气井的压力保持在20MPa以上,以满足汽车的充气要求。
进站天然气通过调压器对进气进行调压,然后经过涡轮流量计进行计量。
2.2.2脱硫
因进站天然气H2S含量大于15mg/m3,需进行脱硫后才能进入压缩系统。
设计选用干式脱硫塔两个,处理量为2500m3/h·台,1用1备。
脱硫区包括一个原料气水饱和器、二个脱硫塔、一个缓冲罐、一个回收罐。
原料饱和器规格:
DN600
脱硫塔规格:
DN1000,Q=2500m3/h;
缓冲罐规格:
DN1000
回收罐规格:
DN1000
经过脱硫后的天然气首先进入缓冲罐,然后进入压缩机进行加压,把压力为0.6MPa的天然气加压到25MPa。
压缩机是加气站的核心设备,采用2台压缩机。
①L-1.9/6-250型压缩机(1台):
型号:
L-1.9/6-250
结构形式:
L型水冷活塞式
吸气压力:
0.6MPa
排气压力:
25MPa
额定排气量:
750m3/h
电机功率:
132KW
冷却水量:
12t/h
进气温度:
≤5℃-40℃
排气温度(冷却后):
≤45℃
②L-2.9/6-250型压缩机(1台):
型号:
L-2.9/6-250
结构形式:
L型水冷活塞式
吸气压力:
0.6MPa
排气压力:
25MPa
额定排气量:
1200m3/h
电机功率:
220KW
冷却水量:
20t/h
进气温度:
≤5℃-40℃
排气温度(冷却后):
≤45℃
2.2.4脱水
由于天然气中含有一定量的水份,在高压状态下,会压缩析出水分,冷凝水如果与一定的硫化氢结合,则会对钢类容器造成腐蚀,对容器的安全性危害很大,水与氧、二氧化碳结合,也会形成腐蚀作用,另外在充装过程中有可能产生冰堵现象,所以必须进行深度脱水。
天然气经深度脱水装置脱水,在常压下的露点降至-55℃以下,设计采用1套CNG高压深度脱水装置,单台天然气处理量为2500m3/h。
技术参数:
型号:
GZQ-2500/25
天然气处理量:
2500m3/h
功率:
15KW
采用储气井储气,共设6口储气井,每个水容积2m3(φ7″,h=80m),总共储气水容积为12m3。
根据经验,通过编组方法,提高加气效率,即将储气井分为高、中、低压三组,井数比例以1:
2:
3设置。
技术参数:
公称容积:
2m3
设计压力:
32MPa
工作压力:
25MPa
设计井深:
80m
将储存的高压气体,通过售气机向用户进行销售,为保证售气精确计量,选用智能型质量流量计的双枪售气机6台。
2.3加油部分工艺流程及主要设备选择
2.3.1成品油卸油工艺
根据本站的地形特点,加油站采用自流卸油工艺,按国家规范要求,油罐车卸油采用密闭卸油方式。
油罐进油管上设有手动阀门。
2.3.2成品油储存
汽油、柴油贮罐均采用地下直埋卧式罐。
本站按油品设3个油罐,分别储存0#柴油、93#、97#汽油,其中设2个20m3的地下卧式油罐分别储存93#、97#汽油;设1个40m3的地下卧式油罐储存0#柴油(容积折半计)。
埋地油罐外表面采用石油沥青特加强级防腐绝缘保护,顶部覆土厚度不小于0.5m。
公称容积为20m3卧式油罐技术参数:
公称容积:
20m3
规格:
φ2540
总长度:
4424mm
公称容积为40m3卧式油罐技术参数:
公称容积:
40m3
规格:
φ3200
总长度:
5380mm
2.3.3加油系统
本设计采用油罐装设潜油泵的一泵供多枪的配套加油工艺,根据本站的油品种类及加油量测算,选用双枪税控电脑型加油机6台,其中0#柴油、93#、97#各选用2台加油机。
加油部分管道采用输送流体用无缝钢管。
与油罐相连通的进油管、通气横管均应坡向油罐,其坡度不应小于0.002。
2.3.4液位测量系统
地下油罐设有测油孔,日常管理可通过测油孔观察到罐内油品的多少,为提高本站的管理水平,油罐上设有高液位报警功能的液位接口,可在站内设相关的控制系统,通过中央液位仪精确观察油品液位高低,并与加油机计量系统核算,可及时了解售油情况,发现可能出现的漏油事故。
3总平面布置与工业民用建筑
3.1站址
3.2总平面布置
本工程设计充分结合地形及交通情况,在满足工艺需要的条件下,进行了方案布置:
整个场区的布置呈南北走向布置。
在站场的东侧布置站房及变配电间、储气井、储油罐区;在站区的南面布置压缩机房、仪表间、脱硫计量区;加油加气岛布置在站区的西南方向。
加油岛、加气岛分别设置,其中设置3个加油岛,每个岛上设置2台加油机;设置3个加气岛,每个岛上设置2台加气机布置较紧凑,且交通组织更加方便。
方案平面布置具有功能分区明确,工艺布置顺畅、紧凑合理等特点。
主要技术指标:
1.用地面积3300平方米
2.绿化面积849平方米
3.绿化系数25.7%
4.建、构筑物占地面积790.4平方米
5.建筑密度21.5
3.3竖向道路及排水布置
结合加油加气站自然地形、考虑与站外XX路接点标高衔接,竖向设置采用平坡式布置。
站内道路为水泥混凝土路面,道路转弯半径不小于9m。
场地排水坡向由东向西逐渐降低,最终排至市政排水系统中。
3.4工业与民用建筑
《建筑防火设计规范》GB50016-2006
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006年版)
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
本工程暂无工程地质勘查报告,地基持力层暂定为老土,在相应阶段应提供工程地质勘查报告。
根据《建筑抗震设计规范》,重庆地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组;按《建筑工程抗震设防分类标准》,本工程建、构筑物抗震设防分类为丙类;按《建筑结构荷载规范》,本地区基本风压为0.40KN/m2。
本工程建、构筑物包括:
压缩机间(含仪表间)、加气棚、隔油池、循环水池、变配电间、生化池、站房、脱硫计量区、储油罐区、储气井区、设备基础等。
按《建筑防火设计规范》,本工程建、构筑物生产的火灾危险性类别为甲、乙类,建筑物耐火等级不低于二级。
有抗浮要求的相关设备基础采用一定的抗浮措施。
①站房
建筑面积348.56m2,两层砖混结构,层高3.3/3.0米,单廊式布局,设置有办公室、卫生间等。
采用地砖楼地面,钢化玻璃门、双层中空塑钢窗,内墙刷白、外墙贴石材。
②压缩机房(包括仪表间)
建筑面积194.58m2,单层砖混结构,层高6.0m,轻钢屋盖,不发火花地面。
仪表间设观察窗,设计建筑物耐火等级不低于二级。
按生产火灾危险性分类,压缩机间为有爆炸危险的甲类厂房。
③加油、加气棚
建筑面积:
798.0m2,轻钢结构,棚底高度7.2m,耐火等级二级。
④变配电间
建筑面积:
55.54m2,单层砖混结构,层高3.3m,采用不发火花地面。
建筑造型简约。
3.2.4交通组织设计及物流分析
站房与室内外高差为300mm,压缩机房为150mm;入口直接对外。
站房位于站场入口处。
站内工作人员多为从站房内的公共卫生间解决,保证加气人流与工作区域互不干扰。
3.2.5立面造型设计
建筑造型根据总体布置、建筑大小、平面形式、使用功能等采用现代风格,立面处理在竖向上进行划分,结合体量的高低错落,使不同方向视觉均较丰富、完整,同站内环境具有良好的视觉关系。
以达到具有鲜明个性的工业建筑形象。
采用现代构成手法追求建筑美感,大尺度透明玻璃窗、带来室内通明透亮的视觉效果,并使室内外空间相互流通,也使整体立面显得活泼而明快;同时满足设备间的安全需要。
站房2层,层高为3.3/3.0米;变配电间层高为3.3米;压缩机房层高6.0米。
站内压缩机房与室外地坪高差为150mm,考虑设置10%的坡道相接。
4公用工程
4.1给水排水工程
《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002);
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006);
《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003,2009年版);
《室外给水设计规范》(GB50013-2006);
《室外排水设计规范》(GB50014-2006);
设计范围包括站区内的生产用水及生活给排水系统。
自重庆市政管网引一根DN50管道至本站,水压不小于0.1MPa。
循环水系统主要用于天然气压缩机和脱水装置的生产用水(考虑到远期新增一台L-2.9/6-250型压缩机,应甲方要求,压缩机生产用水按3台设计)。
压缩机共3台,一台用水量为12m3/h,其余两台用水量为20m3/h。
站内的生产总用水量为52m3/h。
站区内生活用水主要是站区职工及部分顾客。
职工按18人计,每人每班用水量为50L,生活用水量为0.9m3/d;根据经验,顾客生活用水量约为1.5m3/d。
生活给水总量为2.3m3/d。
站区生活给水由市政给水管网引至本站的给水管道供给,管径DN50。
本站排水体制采用污水、雨水分流制。
①污水:
站内的生活污水量按生活用水量90%计,约2.0m3/d。
污水首先排至生化池处理,经生化池处理达标后由排水管排入市政下水道。
站内生产废水经管道收集后排至隔油池,经水封隔油处理后污水方能外排,轻油由人工收集送专门的集中处理站处理。
②雨水:
站区雨水采用重庆市暴雨强度公式计算,公式如下:
q=2059(1+0.845lgP)/(t+14.095)0.753
雨水量见下表所示:
汇流区域
径流系数Ψ
设计重现期P(a)
降雨历时t(min)
设计暴雨强度
q(L/s.hm2)
汇水面积
F(m2)
雨水量
Q(L/s)
屋面及室外路面
0.90
2
20
181
1955
31.8
绿地
0.15
2
20
181
849
2.3
总计,雨水量为34.1L/s。
站区雨水经道路雨水沟汇集后,排入市政雨水系统。
排出围墙前设置水封井对雨水进行隔油水封处理。
4.2供配电及仪表
4.2.1设计依据
①重庆市得力实业(集团)有限公司加油加气合建站工程内设有:
加气加油岛、仪表间、变配电间、净化脱硫装置、压缩机房、储气井、油罐、站房等。
其中生产区属于防爆1区。
②工艺、给排水专业提供的用电、可燃气体测点资料,总图、建筑提供的相关用电资料。
③本工程主要采用的设计规范
1)《低压配电设计规范》GB50054-95;
2)《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006版)
3)《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
4)《10kV及以下变电所设计规范》GB50049-94;
5)《建筑照明设计标准》GB50034-2004;
6)《供配电系统设计规范》GB50052-2009;
7)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;
4.2.2设计范围
根据有关设计资料说明本专业的设计内容主要为:
①动力配电设计;
②照明设计;
③防雷及接地设计;
④可燃气体报警;
4.2.3供配电系统
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002中所规定的用电负荷等级分级规定,加油加气站用电负荷按三级负荷设计,采用单回路电源供电。
合建站的信息系统应设不间断电源。
站内仪表室、配电间、加气加油岛设应急照明。
本站外接电源为~10kV电压等级,引自站外供电局~10kV城市电网,采用10kV电缆(YJV22-8.7/15kV-3×70mm2)直埋敷设至站内变配电间。
考虑到远期新增一台L-2.9/6-250型压缩机,压缩机用电负荷按3台设计。
本站的主要用电负荷为3台天然气压缩机(2台功率220kW,1台功率132kW)、1套天然气再生干燥装置、4台防爆风机、2台循环冷却水泵、1台冷却塔、加气机、加油机及站区内照明、空调等。
办公用电指标:
60W/m2。
本站的主要用电负荷如下表:
序号
名称
功率
(kW)
需要
系数
Kx
功率
因数
cosΦ
计算负荷
有功
功率
(kW)
无功
功率
(kvar)
视在
功率
(kVA)
1
压缩机(3台)
572
0.95
0.8
543.4
407.55
2
脱水装置
15
1
0.8
15
11.25
3
轴流风机
2.2
1
0.8
2.2
1.65
4
循环水泵
15
1
0.8
15
11.25
5
冷却塔
1.5
1
0.8
1.5
1.13
6
站房用电
30
0.85
0.8
27
20.25
合计
635.7
604.1
453.08
同时系数0.95
573.9
430.4
无功补偿
220
变压器合计
573.9
210.4
611.3
变压器选择:
800kVA
补偿后功率因数:
0.94
变压器负荷率:
76.4%
全年有功消耗电量:
2.51x106kWh
站房内设变配电室一间,室内设高压进线环网柜3台、SCB10800/10kV800kVA干式变压器柜1面;GGD低压开关柜3台;电容补偿柜1台。
压缩机采用降压起动方式起动,(起动柜由设备配套)以减少压缩机在起动时对低压电网电压质量的影响。
在防爆区域内的所有电气设备均采用防爆型(隔爆型)。
4.2.4照明
站内所有火灾及爆炸危险场所的照明均选用防爆灯具,其余场所选用一般照明灯具。
对于配电室、控制室、压缩机房等重要场所设有事故照明。
照明设计按《建筑照明设计标准》GB50034-2004要求主要场所设计照度见下表:
序号
房间或场所
维持平均照度(lx)
照明功率密度(w/m2)
现行值
目标值
1
变配电间
200
8
7
2
压缩机房
150
8
7
3
仪表控制间
300
11
9
4
值班室
300
11
9
5
卫生间
100
7
6
4.2.5防雷接地
站区防爆场所内的所有建、构筑物均设有防直击雷保护。
其中压缩机房、加气加油岛罩棚为第二类防雷建筑,站房为第三类防雷建筑。
站内所有工艺设备和管道均设防静电和感应雷保护。
站内的低压配电系统设2级过电压(浪涌)保护装置。
供配电系统接地型式采用TN-S系统,电气系统接地与防直击雷接地系统、防静电接地、防感应雷接地、信息系统接地等共用接地装置,接地电阻不大于4欧。
油罐车卸车场地,应设罐车卸车用的防静电接地装置,并宜设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪。
在压缩机房、加气加油岛、脱硫区设置共10个可燃气体报警探头,并于仪表间设置一台可燃气体报警控制器,于仪表间进行集中声光报警。
另外,还在站区配备便携式可燃气体检测报警仪1套,供工作人员进入生产区时使用。
在站内设2台对外行政联系电话,便于对外联系及报警。
5防火设计
5.1遵循的主要技术规范
(1)《建筑设计防火规范》(GB50016—2006)
(2)《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002,2006年版)
(3)《爆炸和火灾危险场所电气装置设计规范》(GB50058—92)
(4)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140—2005)
5.2火灾、爆炸危险性分析
天然气的主要成分是甲烷,并含有少量的乙烷、丙烷、重碳氢化合物、氮、氦及硫化氢等,在常温下是一种比空气轻的易燃、易爆甲类火灾危险性物质,其爆炸浓度极限为5~15%,由于其爆炸下限较低,因而发生爆炸的危险性也较大。
天然气发生火灾或爆炸主要的原因是设备、管道、阀门等发生泄漏,遇明火而引起火灾,当泄漏气体在封闭空间内积聚到一定浓度时,即有爆炸危险。
柴油、汽油属于易燃液体,汽油极易挥发,挥发气体易燃爆炸浓度极限为1.3~6%,发生爆炸的危险性较大。
油品发生火灾或爆炸主要原因也是设备、阀门、管道等的泄露,遇明火引起火灾。
5.3主要工艺设施防火设计
压缩机及储气井为甲类生产区域,压缩机室内设有可燃气体浓度检测装置,当发生天然气泄漏时,报警并自动开启轴流风机,避免压缩机间内天然气积聚发生危险。
储气井管道上设有安全阀、压力表、温度计,可方便观察温度、压力,同时在意外时,可通过安全阀放散泄压。
本工程成品油贮罐采用直埋地下卧式罐,为防止地下水对油罐的腐蚀,油罐采用石油沥青特加强级绝缘防腐,每台贮罐的通气管上都安装有一台阻火器。
原料天然气管道的设计压力为0.8MPa,选用输送流体用无缝钢管(20#),压缩天然气管道应选用高压无缝钢管,并应符合现行国际标准《不锈钢无缝钢管》GB/T14976的有关规定。
由于压缩机后高压管路系统压力较高,因此对管道材料及阀门的质量要求高,设计选用国外优质阀门,确保质量。
加油部分对阀门的质量要求高,设计选用优质阀门,管道采用输送流体用无缝钢管,20#钢。
5.4总平面布置防火设计
本方案设计均按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002,2006年版)要求建筑物之间均留有足够的安全防火间距,均不小于6.0m,且各建筑物都有道路通达,场区内有环形道路,道路宽不小于4.0m,均满足消防要求。
5.5建筑防火设计
按各单项建筑物的使用功能要求,根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)以及《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中的有关规定,确定各单项建筑物的火灾危险类别及耐火等级.
各单项建筑物的火灾危险类别及耐火等级
建筑物
名称
火灾危险性类别
建筑面积(m2)
层数
层高(m)
建筑体积(m3)
耐火等级
压缩机间
甲
157.5
1
6.0
945.0
二
站房
戊
348.56
2
3.3/3.3
1988.56
二
各单项建筑物由于层数、占地面积、建筑物长度及每层最大允许建筑面积均未超过《建筑设计防火规范》中的防火分区范围,所以防火分区是按每一单项建筑物来进行划分的,并在每一分区内按《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)的要求配置了灭火器。
各单项建筑的建筑主要受力构件梁、板、柱,其耐火等级均满足二级耐火极限。
其装修材料均采用不燃和难燃材料。
加油加气合建站压缩机间系甲类生产厂房,按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)其结构形式采用钢筋砼框架结构,并且按照0.2(m2/m3)设置相应的泄压面积。
各单项建筑物的安全出口数目、安全疏散距离均符合防火规范的规定。
5.6电气安全与防火
(1)加油加气合建站内变配电间设于非防爆区,站内选用干式变压器,应放在非防爆场所。
低压电气设备均选用无油设备。
(2)由于加油加气合建站生产区属于防爆1区,在该区内的电气设备均选用防爆型,插座设漏电保护,
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