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CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告

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CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 目 录 1 总 论 .............................................................................................. 7 1.1 概 述..........................................................................

CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告
CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 目 录 1 总 论 .............................................................................................. 7 1.1 概 述.................................................................................................................... 7 1.2 编制依据.............................................................................................................. 7 1.3 项目背景.............................................................................................................. 7 1.4 遵循的主要规范、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、法规.......................................................................... 8 1.5 工程建设的必要性............................................................................................ 14 1.6 研究原则............................................................................................................ 17 1.7 研究目的............................................................................................................ 18 1.8 研究范围及主要内容........................................................................................ 18 1.9 工程规模、主要工程内容................................................................................ 19 1.10 技术方案............................................................................................................ 19 1.11 主要工程量和经济技术指标............................................................................ 22 1.12 研究结论............................................................................................................ 23 1.13 存在问题及建议................................................................................................ 24 2 城 市 概 况 ................................................................................... 27 2.1 城市地理位置.................................................................................................... 27 2.2 气候环境............................................................................................................ 27 2.3 经济基础概述.................................................................................................... 27 2.4 城市燃气供应现状............................................................................................ 28 3 气 源 概 况 ................................................................................... 29 3.1 气体燃料比较.................................................................................................... 29 3.2 气源简介............................................................................................................ 33 3.3 天然气气质参数................................................................................................ 35 4 市场概况 ......................................................................................... 37 4.1 市场概述............................................................................................................ 37 4.2 用气市场............................................................................................................ 37 4.3 城区气化率与耗热指标.................................................................................... 38 4.4 用气不均匀性.................................................................................................... 44 4.5 气量平衡............................................................................................................ 48 4.6 用气调峰规划.................................................................................................... 51 4.7 储气调峰方案.................................................................................................... 52 4.8 储气方案确定.................................................................................................... 55 4.9 储气设施及规模................................................................................................ 58 4.10 市场风险预测与预防........................................................................................ 58 5 站场工艺 ......................................................................................... 61 5.1 站址基本条件要求............................................................................................ 61 5.2 站址选择............................................................................................................ 61 1 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 5.3 研究范围............................................................................................................ 62 5.4 设计规模............................................................................................................ 62 5.5 工艺流程简述.................................................................................................... 62 5.6 主要工艺设备选型............................................................................................ 67 5.7 主要材料............................................................................................................ 75 5.8 站场工艺主要工程量........................................................................................ 76 6 燃气管网 ......................................................................................... 79 6.1 燃气配气压力的确定........................................................................................ 79 6.2 城区管道系统.................................................................................................... 79 6.3 管网管材确定.................................................................................................... 80 6.4 中压管网布置.................................................................................................... 82 6.5 中压管网水力计算............................................................................................ 85 6.6 城区管网敷设.................................................................................................... 89 6.7 城区管网主要工程量........................................................................................ 91 7 管道防腐 ......................................................................................... 93 7.1 设计原则............................................................................................................ 93 7.2 执行的规范和标准............................................................................................ 93 7.3 管道防腐层的选择............................................................................................ 93 8 自动化控制 ..................................................................................... 97 8.1 概 述.................................................................................................................. 97 8.2 设计原则............................................................................................................ 97 8.3 控制水平............................................................................................................ 97 8.4 数据监控系统.................................................................................................... 97 8.5 自控仪表选型.................................................................................................... 99 8.6 防浪涌保护...................................................................................................... 100 8.7 控制室.............................................................................................................. 100 8.8 主要工程量...................................................................................................... 100 9 通信 .............................................................................................. 101 9.1 编制原则.......................................................................................................... 101 9.2 编制范围.......................................................................................................... 101 9.3 站区通信现状.................................................................................................. 101 9.4 通信业务需求和预测...................................................................................... 101 10 公用工程..................................................................................... 103 10.1 供配电.............................................................................................................. 103 10.2 给排水.............................................................................................................. 106 10.3 消防.................................................................................................................. 107 10.4 暖通.................................................................................................................. 109 10.5 总图.................................................................................................................. 109 10.6 建筑与结构.......................................................................................................111 2 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.7 运输.................................................................................................................. 114 11 劳动安全卫生 ............................................................................. 115 11.1 设计依据和原则.............................................................................................. 115 11.2 职业危害分析.................................................................................................. 116 11.3 安全卫生设计方案.......................................................................................... 118 11.4 主要设备安全生产措施.................................................................................. 120 11.5 工业卫生.......................................................................................................... 122 11.6 安全卫生的效果及评价.................................................................................. 122 12 环境保护..................................................................................... 125 12.1 污染物的排放分析.......................................................................................... 125 12.2 采取的环境保护措施...................................................................................... 126 12.3 环保效益.......................................................................................................... 129 13 水土保持..................................................................................... 133 13.1 概 述................................................................................................................ 133 13.2 水土流失分析治理.......................................................................................... 133 13.3 工程措施.......................................................................................................... 133 13.4 植物措施.......................................................................................................... 134 14 节能 ............................................................................................ 135 14.1 节能指标分析.................................................................................................. 135 14.2 节能措施.......................................................................................................... 136 14.3 节能效益.......................................................................................................... 137 15 燃气安全与管理 ......................................................................... 139 15.1 燃气工艺过程危险、有害因素分析.............................................................. 139 15.2 重大危险源辨识及控制.................................................................................. 144 15.3 燃气系统安全技术措施.................................................................................. 144 15.4 提高燃气的安全使用水平.............................................................................. 147 15.5 燃气行业安全管理的主要措施...................................................................... 150 16 组织机构与定员 ......................................................................... 153 16.1 管理体制.......................................................................................................... 153 16.2 人员编制.......................................................................................................... 155 17 规划实施效益 ............................................................................. 157 17.1 社会及环境效益.............................................................................................. 157 17.2 节能效益.......................................................................................................... 161 18 投资估算与资金筹措 .................................................................. 163 18.1 工程概况.......................................................................................................... 163 18.2 估算依据.......................................................................................................... 163 3 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 18.3 投资估算.......................................................................................................... 164 18.4 资金筹措及使用 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ...................................................................................... 164 19 经济分析..................................................................................... 165 19.1 评价依据.......................................................................................................... 165 19.2 生产规模与建设周期...................................................................................... 165 19.3 成本费用估算.................................................................................................. 166 19.4 收入、税金及利润.......................................................................................... 167 19.5 清偿能力分析.................................................................................................. 167 19.6 财务盈利能力分析.......................................................................................... 167 19.7 不确定性分析.................................................................................................. 169 20 结论与建议 ................................................................................. 171 20.1 财务评价结论.................................................................................................. 171 20.2 建议.................................................................................................................. 171 20.3 附表.................................................................................................................. 172 4 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 附件: 附件一:毕节万方天然气有限公司提供的金沙县万方CNG加气站及城 市天然气供气工程《可行性报告编制(咨询)任务书》 附件二:泸州纳溪祥博天然气有限公司《关于同意金沙县万方天然气公 司建设CNG加气站使用天然气的批复》 附件三:《金沙县城市总体规划》(修编)(2005-2020) 5 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 附图: DWG-0000燃01-01:城区中压管网平面布置图 DWG-0000燃01-02:CNG加气站工艺仪表流程图 DWG-0000燃01-03:中、远期城市门站工艺流程图 DWG-0000燃01-04:城区中压管网水力计算 DWG-0000建01-01:近期CNG加气站总平面布置图 DWG-0000电01-01:近期CNG加气场站供配电系统图 6 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1 总 论 1.1概 述 金沙县位于贵州省西北部,毕节地区东部,地处乌蒙山脉与娄山山脉交汇处,坐落于乌江与赤水河之间,东以偏岩河抵遵义县,西交马洛河接毕节市,西南以崇山峻岭枕金沙县,南达乌江与黔西、修文、息烽三县接壤,北临赤水河与四川省古蔺县,以大河沟等与仁怀县、遵义县交界。全县国土面积2528平方公里,辖26个乡镇,2004年,全县总人口58万人,财政收入达4.5亿元,是贵州省首批20个经济强县之一。 随着经济的持续发展和环境保护的需要,金沙县对改变城市燃料结构的要求日益迫切,市场对燃气的需求量非常大,地方对建设燃气工程设施的愿望非常迫切。因此,现在开展对金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程的研究是非常必要的。 1.2编制依据 1.2.1 毕节万方天然气有限公司提供的金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程《可行性报告编制(咨询)任务书》; 1.2.2 泸州纳溪祥博天然气有限公司《关于同意金沙县万方天然气公司建设CNG加气站使用天然气的批复》; 1.2.3 《金沙县城市总体规划》(修编)(2005-2020)。 1.3项目背景 “八五”以来,我国天然气发展势头强劲,储量的快速增长彻底改变了长期以来我国天然气产量徘徊不前的局面。 天然气利用方兴未艾,全面启动。“陕京线”、“西气东输”、“陕京二 7 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 线”等大型工程的建成投产,“川气东送’’管道工程的建设,进口天然气干线管道工程和引进LNG项目的顺利建成等等,都标志着21世纪中国天然气大规模开发和消费的时代的到来。 金沙县近年来经济建设得到了全面发展,城镇建设规模不断扩大,配套设施建设日趋完善,人民生活水平不断提高。加快城市化建设步伐、构建和谐社会,必将带动能源需求总量的增长,尤其是清洁能源的需求。工业化进程的加快及生产方式、经济增长方式的转变,区域经济互补和产业协作的加强,城市化的快速推进,都将对能源质量和效率、效益提出更高要求。 从贵州乃至全国的燃气发展来看,管道燃气作为市政配套设施,现在正是发展的有利时机。作为对天然气到来的积极响应,金沙县发展天然气也是十分必要和及时的,发展城市天然气供气工程不仅能提高城市品位,优化投资环境,更能改善人民生活水平。 1.4 遵循的主要规范、标准、法规 1.4.1 国家法律、法规 1.4.1.1 《中华人民共和国安全生产法》 主席令第70号 (2002年11月1日起施行); 1.4.1.2 《中华人民共和国消防法》 主席令第6号 (2009年5月1日起施行); 1.4.1.3 《中华人民共和国职业病防治法》 主席令第60号 (2002年5月1日起施行); 8 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.1.4 《中华人民共和国环境保护法》 主席令第22号 (1989年12月26日起施行); 1.4.1.5 《中华人民共和国清洁生产促进法》 主席令第72 号(2003年1月1日起施行); 1.4.1.6 《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》国家安全生产监 督管理局、国家煤矿安全监察局令第17号(2005年1月1日); 1.4.1.7 《中华人民共和国水土保持法》 主席令第49号 (1991年6月29日起施行); 1.4.1.8 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 主席令第31号 (2005年4月1日起施行); 1.4.1.9 《中华人民共和国水污染防治法》 主席令第87号 (2008年6月1日起实施); 1.4.1.10 《中华人民共和国大气污染防治法》 主席令第32号 (2000年9月1日起施行); 1.4.1.11 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》 主席令第77号 (1997年3月1日起施行); 1.4.1.12 《建设项目环境保护管理条例》 国务院令第253号 (1998年11月18日); 1.4.1.13 《建设工程消防监督管理规定》 公安部令106号 (2009年5月1日起施行); 1.4.1.14 《特种设备安全监察条例》 (国务院令【2009】第549号); 1.4.1.15 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSGD0001-2009)。 9 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.2 工艺部分 1.4.2.1 《城镇燃气技术规范》 (GB 50494-2009); 1.4.2.2 《城镇燃气设计规范》 (GB50028-2006); 1.4.2.3 《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】; 1.4.2.4 《聚乙烯燃气管道工程技术规程》 (CJJ63-2008); 1.4.2.5 《石油天然气管道安全规程》 (SY6186-2007); 1.4.2.6 《工业金属管道设计规范》 【GB50316-2000(2008年版)】; 1.4.2.7 《石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分:B级钢管》 (GB/T 9711.2-1999); 1.4.2.8 《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第一部分:管材》 (GB15558.1-2003); 1.4.2.9 《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第二部分:管件》 (GB15558.2-2005); 1.4.2.10 《高压气地下储气井》 (SY/T 6535-2002); 1.4.2.11 《压力管道规范 工业管道》 (GB/T20801-2006)。 1.4.3 防腐部分 1.4.3.1 《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》(SY/T0414-2007); 1.4.3.2 《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》(SY 0007-1999); 1.4.3.3 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等》 (GB/T8923?2-2008)。 1.4.4 电气专业 1.4.4.1 《低压配电设计规范》 (GB50054-1995); 1.4.4.2 《供配电系统设计规范》 (GB50052-1995); 10 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.4.3 《10KV及以下变电所设计规范》 (GB50053-1994); 1.4.4.4 《建筑物防雷设计规范》 【GB50057-1994(2000年版)】; 1.4.4.5 《电力工程电缆设计规范》 (GB50217-2007); 1.4.4.6 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992); 1.4.4.7 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-2008); 1.4.4.8 《通用用电设备配电设计规范》 (GB50055-1993); 1.4.4.9 《工业与民用电力装置的接地设计规范》 (GBJ65-1983); 1.4.4.10 《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》(GBJ64-1983); 1.4.4.11 《建筑照明设计标准》 (GB 50034-2004); 1.4.4.12 《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求》(GB3836.1-2000)。 1.4.5 电信专业 1.4.5.1 《有线电视系统工程技术规范》 (GB 50200-1994); 1.4.5.2 《工业企业通信设计规范》 (GBJ42-1981); 1.4.5.3 《本地通信线路工程设计规范》 (YD 5137-2005)。 1.4.6 自控专业 1.4.6.1 《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(SH3063-1999); 1.4.6.2 《自动化仪表选型设计规定》 (HG/T 20507-2000); 1.4.6.3 《控制室设计规定》 (HG/T 20508-2000); 1.4.6.4 《仪表供电设计规定》 (HG/T 20509-2000); 1.4.6.5 《仪表系统接地设计规定》 (HG/T 20513-2000); 1.4.6.6 《天然气计量系统技术要求》 (GB/T 18603-2001); 1.4.6.7 《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》(HG/T20505-2000)。 11 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.7 建筑专业 1.4.7.1 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006); 1.4.7.2 国家及地方工程建设设计标准强制性条文; 1.4.7.3 其他现行的国家有关规范及地方标准。 1.4.8 结构专业 1.4.8.1 《建筑结构荷载规范》 【GB50009-2001(2006年版)】; 1.4.8.2 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002); 1.4.8.3 《建筑抗震设计规范》 【GB50011-2001(2008年版)】; 1.4.8.4 《砌体结构设计规范》 (GB50003-2001); 1.4.8.5 《构筑物抗震设计规范》 【GB50191-1993(2005年版)】; 1.4.8.6 《建筑地基基础设计规范》 (GB5007-2002); 1.4.8.7 《建筑工程抗震设防分类标准》 (GB50223-2008)。 1.4.9 总图运输专业 1.4.9.1 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006); 1.4.9.2 《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】。 1.4.10 消防专业 1.4.10.1 《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009); 1.4.10.2 《城镇燃气设计规范》 (GB50028-2006); 1.4.10.3 《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】; 1.4.10.4 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006); 1.4.10.5 《石油天然气工程设计防火规范》 (GB50183-2004); 1.4.10.6 《火灾自动报警系统设计规范》 (GB50116-1998); 12 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.10.7 《建筑灭火器配置设计规范》 (GB50140-2005); 1.4.10.8 《建筑物防雷设计规范》 【GB50057-94(2000年版)】; 1.4.10.9 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992)。 1.4.11 给排水专业 1.4.11.1 《室外给水设计规范》 (GB50013-2006); 1.4.11.2 《室外排水设计规范》 (GB50014-2006); 1.4.11.3 《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003); 1.4.11.4 《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006)。 1.4.12 暖通专业 1.4.12.1 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003)。 1.4.13 环保专业 1.4.13.1 《工业企业噪声控制设计规范》 (GBJ87-1985); 1.4.13.2 《环境空气质量标准》 (GB3095-1996); 1.4.13.3 《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002); 1.4.13.4 《声环境质量标准》 (GB3096-2008); 1.4.13.5 《土壤环境质量标准》 (GB15618-1995); 1.4.13.6 《工业企业厂界环境噪声排放标准》 (GB12348-2008); 1.4.14 职业、安全、卫生 1.4.14.1 《职业性接触毒物危害程度分级》 (GB5044-1985); 1.4.14.2 《生产过程安全卫生要求总则》 (GB12801-2008); 1.4.14.3 《工业企业设计卫生标准》 (GBZ1-2002); 1.4.15 投资估算与经济评价 13 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.4.15.1 中国石油天然气股份有限公司颁发的《石油建设工程项目可行性研究投资估算编制办法》(中油计字[2005]519号文); 1.4.15.2 《石油建设工程可行性研究投资估算编制办法》中国石油天然气总公司1999年; 1.4.15.3 《石油工业建设项目经济评价实用参数》中国石油天然气总公司1999年; 1.4.15.4 ;《石油建设安装工程概算指标》(2005年版); 1.4.15.5 《建设项目经济评价参数》(2005,2006)中国石油天然气股份有限公司; 1.4.15.6 《建设项目经济评价方法与参数》(勘探开发管道2001年版); 1.4.15.7 《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》国家计委和建设部; 1.4.15.8 《输气管道工程项目可行性研究报告编制规定》石油计字[2001]31号以及相关文件。 1.5工程建设的必要性 1.5.1 工程建设的必要性 天然气是一种安全、洁净的一次性能源。无论在开采、运输还是在使用过程中,与煤炭、石油相比,对环境、生态带来的影响都是很小的,因此有洁净能源之称。随着高新技术的不断出现和业化程度的提高,各国对环境保护提出了更高的要求,广大人民群众的环保意识普遍增强,一个以提高生存能力、提高生活质量的社会理念愈加成熟。因此发达国家和发展中国家都十分重视天然气这种洁净能源的开发和利用。 123我国有丰富的天然气资源,资源总量约为67.55×10m,其中天然 14 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 123123气36.1×10m,煤层气31.45×10m。随着我国加快利用天然气及逐步引进国外天然气战略决策的实施,预计今后10至20年,我国天然气的开发利用将进入一个大的发展时期,以改善我国能源消费结构。“西气东输”工程的实施,就是国家改善能源结构布局不合理现状的重大举措。 1.5.1.1 符合我国能源发展结构调整的战略要求 经济全球化步伐加快,国际竞争日益激烈,我国正面临着全球产业调整、承接产业转移的发展机遇,同时进入了全面建设小康社会、加快推进现代化建设的发展阶段。 目前,我国正处于调整能源发展战略的关键时期,在优质能源品种供应选择方面,推行“油气并重”的原则。受自然资源条件的限制,我国未来的能源消费结构不具备以石油为主方向发展的先天条件,而天然气资源相对丰富,周边国家的天然气储量也相当可观。全球范围内燃料主体正由以煤炭为主向煤炭、石油、天然气多元化方向发展,天然气开发步伐正在加快,消费市场日臻成熟,应用领域不断扩展。 天然气作为一种洁净、高效、优质的燃料,目前已成为世界三大支柱能源之一。20世纪70年代到90年代,全世界天然气的探明储量、产量快速增长,天然气产量增幅达64%。预计2010年世界天然气产量的当量值将超过石油从而跃居各能源之首,2020年天然气在世界能源消费结构中将占到29%,30%。 由于天然气具有环保和经济双重意义,其在世界一次能源结构中的比重不断上升。我国天然气储藏量丰富,但近年天然气在全国能源消费中的比重仅占2.5%,3%,远远低于世界平均水平。由于能源结构不合 15 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 理,一些地区酸雨危害日益严重,大气环境不断恶化。为改善大气环境,实现我国经济可持续发展,国家已确定把开发利用天然气作为优化能源消费结构、改善大气环境的一项重要举措。 管道天然气工程的建设,有助于我国能源发展结构性调整,方便城乡居民的生活,引导产业、城镇合理布局,促进人与自然和谐,为创造经济繁荣、生活富裕、生态良好的社会做出贡献。 1.5.1.2 环境保护要求 天然气是一种优质清洁能源,具有输送简单,使用方便,燃烧热效率高等优点。天然气替代煤和油可使燃烧后污染物排放大幅降低,其中硫氧化物和粉尘的下降幅度最为显著。当天然气应用范围达到一定水准时,以煤燃烧后的烟尘、SO及油燃烧后的SO,氮氧化物为主体的空22 气污染将得到有效抑制,空气质量将得到明显改善,天然气与煤、油燃烧后污染物排放量对比如表1.5-1。 表1.5-1 天然气与煤、油燃烧后污染物排放量对比表 排放量 燃烧1吨油 燃烧1吨当量油的煤 燃烧1吨当量油的天然气 二氧化碳 3.10kg 4.80kg 2.30kg 二氧化硫 20kg 6kg <0.1 kg 氮氧化物 6kg 11kg 4kg 一氧化碳 6-30kg 4.5-20kg 3-4.5kg 未燃烧 0.5kg 0.1kg 0.045kg 灰 / 220kg / 飞灰 / 1.4kg / 综上所述,为了调整能源结构,治理环境污染,提高人民生活水平和生活质量,作为城市市政基础设施的城市天然气供应系统,迫切需要 16 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 进行大规模的建设,从而改变目前存在的许多问题,适应城市建设和社会经济发展的需要,因此,金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程有强烈的紧迫性和充分的必要性,项目建设势在必行。 1.5.1.3 使用天然气是社会经济发展的必然趋势 是否使用气体燃料,已成为城市经济发展,投资环境改善,生活现代化的一种标志。使用天然气安全、经济、方便。使用天然气大大地减少了环境污染物和温室气体的排放量,使居民家庭环境和生活质量都有了极大的改善,对环境保护做出了贡献。 目前,金沙县还未形成可靠的燃气供应系统。以石油液化气和煤为主的燃料结构不能满足生活、经济、环境发展需要,地方政府迫切需要改变天然气供应滞后于经济发展的情况。 1.5.2 工程建设的重要性 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程的建设,能够极大地促进城市天然气利用,改善投资环境,节约能源,减少环境污染,能够为城市建设提供有力的能源保障,完善市政基础设施,增加城市发展动力,能够进一步提高人民生活水平,增加就业机会,促进社会经济发展,走上可持续发展的道路。因此,本项目的建设,具有重大的现实意义和深远的战略意义。 1.6研究原则 1.6.1 在满足国家能源产业政策的前提下,以金沙县总体规划为指导,充分考虑金沙县及其周边地区天然气需求特点和发展趋势,统筹规划。按近远期结合、以近期为主、为远期留足发展余地,逐步扩大天然气用 17 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 量,满足远期规划用气要求。 1.6.2 严格执行国家、行业的有关标准、规范和规程,以技术先进、工艺成熟、安全可靠、方便管理、经济实用、节省投资为总体规划原则。 1.6.3 根据城镇发展建设需要,积极配合城镇开发建设,城镇天然气管道配套设施随城区规划道路同步实施。 1.6.4 线路方案服从城市总体规划发展要求,场站选择服从城市总体规划,合理利用土地,尽量节约耕地,不占或少占好土良田。 1.6.5 充分发挥天然气的优势,改变城镇能源结构,发展各类燃气用户,改善城镇大气环境,力求获得较好的经济效益、社会效益和环境效益。 1.7研究目的 通过对供气气源和金沙县天然气用户的调查和分析,确定合理的供气规模,并通过对主要工艺参数、输配气工艺及储气调峰方案进行研究,寻求一个满足用户要求、符合近远期发展规划、技术成熟、经济、实用的可行性方案,为发展金沙县及其周边城镇天然气市场提供决策依据。 1.8研究范围及主要内容 1.8.1 研究范围 (1)金沙县万方CNG加气站; (2)金沙县城区中压管网; (3)中远期城市门站(工艺流程除外)、中远期CNG加气站改造、庭院管网及低压管网系统不在本报告研究范围之内。 1.8.2 主要研究内容 (1)气源及金沙县城区用气需求预测; 18 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 (2)供气原则及范围; (3)管网系统组成; (4)站场工艺及通信、供电、给排水、防雷防静电、暖通、总图、结构等相关配套工程; (5)投资估算; (6)经济评价。 1.9工程规模、主要工程内容 1.9.1 本项目规模如下: 根据金沙县城市总体规划,结合毕节万方天然气有限公司意见,研究期限暂定到2030年,天然气利用发展规划按照近、中、远期三个时间跨度编制。其中: 近期:2010,2015年; 中期:2016,2020年; 远期:2021,2030年。 43根据市场调查,经计算确定本工程设计规模为:2121.74×10m/a。 43近期设计供气量:833.84×10m/a;中期设计供气量: 43431524.40×10m/a;远期设计供气量:2121.74×10m/a。 1.10 技术方案 1.10.1 工艺 1.10.1.1 本工程近期采用CNG作为气源,从大洲驿压缩天然气加气站通过CNG拖车运输到大方县万方CNG加气站,一部分(压力较高时优先供给CNG汽车加气)通过子站压缩机、顺序控制盘、进入储气井缓 19 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 冲,再通过加气机向CNG汽车充装;一部分经卸气、过滤、调压、计量、加臭后进入城区(旧城区)中压输配管网(PN?0.36MPa),经城市中压输气干管及枝状支管输送至楼栋调压装置或专用调压装置,再经过调压后送至用户;站内设置储气管道【符合《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)第6.1.5条要求】,储存和缓冲CNG拖车卸车后余气,提高拖车利用率。中、远期城市门站(城市门站在一期CNG加气站旁扩建,不在本报告研究范围之内)接收长输管道来天然气,经收球装置、分离器、汇气管,一部分供给CNG加气站(中、远期CNG加气站在近期CNG加气站的基础上改造,不在本报告研究范围之内);一部分通过调压、计量、加臭后接近期城区中压输配管网(PN?0.36MPa)预留储气设施和工业用户等接口。 1.10.1.2 本工程的供气范围主要考虑金沙县主城区。供气对象为:城市居民、商业及公建用户和CNG汽车加气(远期接大州驿来长输管道来气后考虑工业用户)。 1.10.1.3 城市中压输配系统为城市燃气工程的重要组成部分,主要由城市中压输气主干管网、枝状管网以及调压设施等设施组成。其中中压供气管网19.3km,截断阀井19座。 1.10.1.4 本工程建成后,供气系统整体技术水平较为先进,供气能力留有一定富裕量,管理人员和操作人员可适当减少。 1.10.2 管道防腐 站场内埋地管道及管道附件(弯头、三通等)均防腐采用聚乙烯胶粘带加强级防腐层进行外防腐,站场露空管道、设备、管件采用氟碳涂 20 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 料进行外防腐。 站场储气管道采用三层PE加强级防腐层进行外防腐。 1.10.3 自动控制 本站场设SCADA站控系统,控制系统可监测压力、温度、电动阀的开、关等,并能实现事故报警、贸易计量等功能。 1.10.4 通信系统 根据本工程对通信系统的要求和站场所处的地理位置,选择利用电信公网通信方式。 利用区内的公用电话交换网(PSTN)组成数据传输网和生产调度、行政管理通信网。 站场的巡线或抢修时,采用GSM移动通信方式。 1.10.5 供配电 电源采用从市政10KV电网专线接入站内箱式变电站,能保证站场正常生产、生活用电。站内仪表控制系统采用UPS交直流不间断电源供电。 1.10.6 给排水 3本工程正常生产过程中生产、生活用水总量为8.19m/d,水源采用 3市政给水管网,供水量按最大小时用水量2.20m/h设计,压力?0.4MPa,水厂水质符合国家生活用水标准。 站内排水包括生产废水、生活污废水、雨水。生产废水主要是设备检修清洁用水,可排入市政污水管网;生活污废水经化粪池局部处理后,排入市政污水管网;雨水就近排入市政雨水系统。 21 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.10.7 总图 金沙CNG加气站主要建构筑物包括加气棚、站房、调压区、储气井、撬装压缩机区、公厕及生产辅助设施等。场地考虑1.0%的排水坡度,场地雨水排至站外,就近引入附近排水系统。 1.11 主要工程量和经济技术指标 1.11.1 金沙县供气工程主要工程量 表 1.11-1 金沙县万方CNG加气站及管网主要工程量表 数量(近数量(中数量(远序号 工程内容 单位 合计 备 注 期) 期) 期) 一 城市场站 CNG加气站 座 1 1 / / 1 二 城区管网工程 PE80 SDR11(一) 中压管道 系列 1 dn200 km 2.3 / / 2.3 2 dn160 km 1.9 / / 1.9 3 dn110 km 3.0 2.3 / 5.3 4 dn90 km 4.4 5.4 / 9.8 估 5 dn63 km 7.0 8.0 9.0 24 估 6 dn50 km 7.0 8.0 9.0 24 (二) 阀门 阀井 个 1 dn200 2 / / 2 个 2 dn160 2 / / 2 个 3 dn110 2 2 / 4 个 4 dn90 9 2 / 11 个 估 5 dn63 7 9 10 26 个 估 6 dn50 7 9 10 26 (三) 穿跨越 22 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 数量(近数量(中数量(远序号 工程内容 单位 合计 备 注 期) 期) 期) 主公路穿越 m/次 钢套管保护 1 30/7 30/5 / 30/12 支公路穿越 m/次 2 14/12 14/13 14/11 14/36 GB/T8163-D219附桥跨越 m/次 3 30/1 / / 30/1 2008 GB/T8163-D159附桥跨越 m/次 4 30/2 / / 30/2 2008 GB/T8163-D108附桥跨越 m/次 5 / 30/1 / 30/1 2008 GB/T8163-D89附桥跨越 m/次 6 / 50/1 / 50/1 2008 3(四) 土石方 待定 m 三 征地面积 CNG加气站 亩 1 4.56 / / 4.56 1.11.2 经济技术指标 2征地:3041.65m 工程总投资:见附表。 1.12 研究结论 1.12.1 由于金沙县社会经济的发展,城市化进程的加快,人民生活生产对天然气的需求迅速增长。金沙县为促进经济发展、投资环境,提高人民生活水平,迫切希望使用天然气。因此,金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程的建设是非常必要的,项目具有较好的投资价值。 1.12.2 金沙县天然气管网和站场工程建设规模的确定、方案的选择均来源于市场的调查和分析,项目总体构成基本合理。按照统一规划、各个项目统筹协调、同步推进、分段建设的模式运行。本工程设计规模经济,起步适当合理,下游用户市场落实、稳定、可靠。 1.12.3 本项目采用技术成熟、工程技术安全可靠。工程建成后,能满足 23 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 金沙县城市使用天然气的需求,在改善本地区的环境质量,保护和开发自然资源等方面具有良好的社会、经济效益。 1.12.4 本工程项目总投资3656.89万元,建设期1年,营运期20年。项目营运期内财务净现值858.36万元、财务内部收益率10.58%、投资回收期12.5年(全部投资、税后、含建设期) ,总投资收益率为11.0%(多期平均),项目资本金净利润率为16.2%(多期平均),借款偿还期10.0年。 综上所述,本项目的建设在技术、经济上都是可行的。 1.13 存在问题及建议 1.13.1 本报告研究的内容包括金沙县城市天然气管网工程和金沙县万方CNG加气站,报告以“金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程”作为项目名称。 1.13.2 天然气开发利用必须发挥各方面的积极性,在政府支持的前提下争取多渠道资金的介入,加强行业管理。 1.13.3 由于本工程属民心工程、环保工程,建议当地政府颁布天然气工程相关文件,对天然气工程简化各种相关手续,减免各类市政收费,为企业降低工程造价,节约投资,使本项目尽快实施,早日投产。 1.13.4 建议金沙县政府协助毕节万方天然气有限公司加大宣传使用天然气的力度,并推行建设利用天然气的公益事业,力争使天然气到来之时便能发挥良好的规模效益。 1.13.5 建议政府配合本项目的实施出台相关政策和法令,限制燃煤的使用,大力推广使用天然气。 24 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 1.13.6 建议毕节万方天然气有限公司根据国家有关法规,委托具有设计资质的有关单位对本工程作必要的环境保护评价、地址灾害的影响评价、安全评价及地震断裂带与管道的关系及影响评价等。 1.13.7 建议毕节万方天然气有限公司进一步与上游天然气公司中石油西南油气田分公司蜀南气矿签订具体用气协议(管道天然气),以确保供气交接压力、用气量、进气价格等,保证本项目下一步工作的顺利开展。 1.13.8 毕节万方天然气有限公司应尽快取得管线穿越公路、河流(含桥梁)所属相关部门的意向性同意的文件。 1.13.9 毕节万方天然气有限公司应尽快落实金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程建设有关的供电、供水、用地的意向性协议。 25 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 26 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 2 城 市 概 况 2.1城市地理位置 金沙县位于贵州省西北部,毕节地区东部,地处乌蒙山脉与娄山山脉交汇处,坐落于乌江与赤水河之间,东以偏岩河抵遵义县,西交马洛河接毕节市,西南以崇山峻岭枕金沙县,南达乌江与黔西、修文、息烽三县接壤,北临赤水河与四川省古蔺县,以大河沟等与仁怀县、遵义县交界。326国道线横穿境内,与贵遵、贵毕高速公路紧连,已经建成了六条出县主要通道,均为二、三级水泥路或油路。 2.2气候环境 金沙属亚热带湿润季风气候,境内山川秀丽,风景优美,气候宜人,林茂粮丰,交通便利,商贸繁荣。旅游资源丰富,生物资源、矿产资源种类繁多,旅游资源富集。 2.3经济基础概述 金沙境内山川秀丽、风景优美、气候宜人、林茂粮丰、交通便利、商贸繁荣。生物资源、能源资源、矿产资源种类繁多,旅游资源富集。生物资源方面,境内农作物达400余个,主要有水稻、玉米、小麦等,经济作物主要有油菜、烤烟、辣椒、花生、茶叶等。森林植被好,森林覆盖率达35.5%。适宜生长的药用生物资源达480余处,主产银耳、天麻、杜仲、黄柏等,适宜发展绿色产业和地方特色种养业。能源资源方面,金沙是贵州省实施“西电东送”工程的能源基地之一,黔北电厂170万千瓦装机已全面建成投产发电,县境内还有长征、红联等一批中小型水电站,地上地下河流水量丰沛,落差集中,便于多级连续开发。同时, 27 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 境内煤炭资源储量大,储量达44亿吨。矿产资源方面,境内矿藏达19种,其中储量大的有煤、硅、磷、镁、铁等,铁矿有菱铁矿、褐铁矿、硫铁矿、硅铁矿,储量分别为3698万吨、400万吨、1.1亿吨、1124万吨,硅矿工业储量978万吨,磷矿地质储量2500万吨,铜矿工业储量102万吨,铝矿储量10万吨,镁矿储量2亿吨,具有潜在的开发优势。旅游资源方面,境内有三丈水省级森林公园,乌江流域黄沙河风景旅游区,安底温泉、冷水河原始森林保护区等山水风光景点,有后山东汉古墓群石刻,石场敖家坟古墓群石刻、茶园万寿宫古戏楼等文物古迹,还有彝族“火把节”,苗族“踩山节”,仡佬族“吃新节”,布依族“对歌节”等民族风情。地方旅游商品有金沙窖酒、金沙回沙酒、康星植物油、冠香坊调味品、禹谟醋、清池贡茶、金沙矿泉水等,县境内的各类资源都有较大的开发价值和前景。 2.4城市燃气供应现状 目前金沙县使用的燃料有煤炭、电和液化石油气,居民及商业用气主要为液化石油气,金沙县暂无管道燃气。 28 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3 气 源 概 况 3.1气体燃料比较 城市燃气气源主要有天然气、液化石油气、煤制气和油制气等。煤制气和油制气由于投资规模大、运行成本高、能耗大、污染环境等因素,近些年来已很少再发展。现有的一些煤制气和油制气企业由于经济效益较差也处于关停转制中。 根据中国能源政策基本目标:以高效能与环保的指导来发展天然气,是改善能源的明智之举。现在国家正在较大幅度地增加天然气的消费量。加快陕北、新疆、四川、贵州等中西部天然气的开发及输气管网的建设,积极筹划从中亚等国家进口天然气。从可预期的结果来看,开发和进口天然气将有可能保证重点地区和城市对清洁能源的需求,大大改善这些地区和城市的能源结构,改善其大气环境质量。 近年来,液化石油气和天然气气源较为充足,并以其投资少、见效快、发展机制灵活、节约能源、无污染等因素在国内以及全世界的应用越来越广泛。但随着国际油价的波动,作为原油加工副产品的液化石油气的价格不断走高,使用户的成本不断增加,在很大程度上限制了城市用户使用的积极性。 管道天然气除较液化石油气热值高、投资省、无污染等特点外还具有运行成本低,比液化石油气更安全等其它气源无法比拟的优点,是城市燃气最理想的气源。 3.1.1 国内天然气开发利用概述 建国以来,天然气生产有了很大发展。特别是“八五”以来,储量快 29 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 速增长,天然气进入高速发展时期。1999年中国天然气产量达 83234.37×10m,较上年大幅增长12.2,;2000年,中国天然气产量达 83到264.6×10m。由于天然气具有良好的发展前景,中国和世界许多国家一样,大力开发利用天然气资源,并把开发利用天然气作为能源发展 83战略的重点之一。2001年中国天然气产量达303.02×10m,较上年有 83大幅增长,增幅达11,;2002年继续高速增长,达到328.14×10m, 83较上年增长8.29,;2003年,天然气产量约为341.28×10m(其中包 83括地方产量3.28×10m);2004年中国天然气产量保持稳定增长态势, 83全年产量达到356×10m,创历史最高记录。 1232005年,全国累计探明天然气可采储量达到3.5×10m,比2004 83年增长了25%。2005年,中国天然气产量约为499.5×10m,比2004 83年增加91×10m,增长幅度约22%。截至2005年底,全国天然气管 4道总长度约2.8×10km,其中管径大于426mm的管道总长度为 41.7×10km。 1232006年,全国累计探明天然气可采储量为3.84×10m,比2005年增长了10%。截止到2006年底,全国剩余天然气可采储量约为 1231233.09×10m,比2005年增加0.24×10m,增长幅度约为8.4%。2006 83年,中国天然气工业产量为585.53×10m(其中包括地方产量 838310.67×10m),比2005年增加86.03×10m,增长约17.2%。2006 83年,全国天然气销售量为491×10m,比2005年增长21.8%。 2007年1-5月中国石油和天然气开采业实现累计工业总产值297,095,627千元,比上年同期下降了1.93个百分点;实现累计产品销 30 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 售收入307,093,932千元,比上年同期增长1.77%;实现累计利润总额131,892,595千元,比上年同期下降了18.32。 未来20年天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。到2010年,天然气在能源需求总量中所占比重将从1998年的2.1%增加到6%,到2020年将进一步增至10%。届时天然气需求量估计将分别达到 8383938×10m和2037×10m。随着时间的推移和天然气开采技术的提高,天然气可采储量也将逐年增多。 表3.1-1 世界与中国一次能源比例关系 煤炭 石油 天然气 水电和核电 世界平均水平 27% 40% 23% 10% 世界可采年限 230 48 68 中国 78.31% 17.64% 2.1% 1.95% 中国可采年限 90 22 95 表3.1-2 2000-2050年世界一次能源供需预测 1990 2000 2010 2050 各类能源总计 85.7,93 98,111.6 181,210 80.45 石油 34,35 38,39 54,58 31.85 石油所占比例 38,40% 35,39% 40,50% 40% 煤炭 22,26 27,32 40,50 22.58 煤炭所占比例 25,28% 28,29% 22,24% 28% 天然气 18.7,20 20,25 50,61 15.96 天然气所占比例 21,22% 21,22% 28,29% 20% 水电、核能等 11,12 13,15.6 37,41 10.06 水、核电所占比例 13,14% 12% 13% 20% 3.1.2 燃料结构概述 改革开放以来,随着地区经济的发展,各地的民用燃料结构都有了 31 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 很大的变化。城镇居民可支配收入的提高,使用气体燃料可极大地提高人民生活水平,改善居住环境,搞好环境保护。 几千年来,民用燃料的种类在不断发生变化,从柴草、原煤到蜂窝煤,均不是人们的最终目标。洁净、高效、资源丰富、方便储运,使用安全的燃料才是最佳选择。但是,一个地区能够使用何种燃料,受到当地资源的限制:电力丰富的地方,可以方便地使用电能;天然气丰富的地方,只需要较少的投资就能获得可靠的供应;在缺少电力和没有天然气的地方,使用煤气和液化石油气,也是较好的选择。不过,由于煤气的生产过程要产生二次污染和消耗其他能源,运行费用也较高。因此,在国家明确规定大力发展天然气的同时,许多地方在对燃料结构进行规划时,都把天然气作为主要选择,液化石油气作为辅助和补充。 3.1.3 管输天然气 用于燃料的天然气主要是气田气、油田气和凝析气田气,是烷属烃(CH)的混合物,天然气中甲烷(CH)含量一般为90%左右,另n2n+24 外还含有乙烷、丙烷、丁烷和少量非烃类的二氧化碳、一氧化碳、硫化 3氢、氮、氦等气体以及有机硫和水等,其热值大于31.4MJ/m。 3.1.4 液化石油气 42004年我国液化石油气商品生产量为1200×10t,净进口量为 44635.42×10t;共消耗1835.42×10t。液化石油气主要消耗的对象是化工和燃料。 液化石油气主要来源于炼油厂石油气和油田伴生气。是一种低碳数的烃类混合物,主要成份是含有3,4个碳原子的碳烃化合物丙烷、丙 32 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 烯、正丁烷、异丁烷等,另外还含有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙烯、戊烯和微量的硫化物、水蒸气等非烃化合物,其低热值约为45.1, 345.9MJ/kg(液态)或87.8,108.7MJ/m (气态)。 3.1.5 天然气的价格优势 参考其它地区各种燃气价格比较,见下表: 表3.1-3 燃气价格比较表(民用) 名 称 热值 售 价 单位热值价 备 注 33CNG气源 0.0794元/MJ 2.70元/m34.0 MJ/m 3 3 管道天然气 2.50元/m0.0735元/MJ 34.0 MJ/m 3 3 LNG(液化天然气) 4.00元/m0.110元/MJ 汽化天然气 34.5MJ/m 瓶装液化气 95.00元/瓶 0.1549元/MJ 15kg/瓶 41.8 MJ/kg 33LPG 混空气 0.1131元/MJ 6.00元/m53.04 MJ/m 综上所述,因LNG价格没有政府指导价格,根据市场受季节影响较大,出厂价格在3600-5600元/吨之间,经比较近期选用CNG作为天然气气源,中远期选用管道天然气是最为安全、环保、经济的一种燃料气。 3.2气源简介 方案一:从中缅管线遵义阀室接气,遵义阀室至金沙长输管线线路长约90km。按照西气东输二线与国际油价挂钩的定价公式,当国际石油价格为80美元/桶时,天然气在霍尔果斯的边境完税价格为2.20元 33/Nm,西气东输二线全线平均管输费1.08元/Nm计算,城市门站平均 3价格将达到3.28元/Nm。中缅管线同属国家重点工程,其天然气价格同西气东输二线价格一致,故到达金沙站天然气价格不低于3.50元 33 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3/Nm。 方案二:从大洲驿—毕节天然气输气管道接气。随着毕节市和毕节其他县城CNG加气站及城市天然气供气工程的开工建设,该地区对天然气的需求将不断增大,中、远期采用CNG拖车运输天然气的方式将很难满足毕节地区对天然气的需求,毕节万方天然气有限公司计划将从四川泸州纳溪区大州驿建长输管道至毕节,故金沙县中、远期将从拟建的大州驿—毕节长输管线接气。需新毕节至金沙建长输管线线路约 33110km。川渝气田化肥用气井口价0.69元/Nm,工业用气1.275元/Nm, 3城市用气0.92元/Nm。加上管输费用以及价格波动因数,到达金沙天 3然气价格均价不超过2.0元/Nm。 推荐气源方案:根据以上两方案比较,结合毕节万方天然气有限公司近期在四川泸州纳溪区建设、经营的大州驿压缩天然气加气站专为毕节地区提供气源的实际情况,选用从大洲驿—毕节天然气输气管道接气,时间上更能保证金沙县提前用上管道天然气,气源上更能保证金沙县充足的天然气气源,价格上更多地让利于金沙县天然气用户。毕节万方天然气有限公司大洲驿压缩天然气加气站气源已经落实、可靠,中远期采用管道输送代替CNG拖车运输仅是改变了天然气的输送方式,故气源也落实、可靠。中缅管道气源作为后备气源。 123四川天然气极为丰富,总资源量为7.1851×10m,主要分布在:川南片区、川西北片区、川中片区、川东北片区。四川作为油气储量大省,早已吸引国内几大石油巨头进入。这几年,五百梯、罗家寨、普光、龙岗等四川的大型气田与日俱增。四川盆地探明的大气田由1999年末 34 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 的5个增长到现在的10余个,储量更是成倍增长。 123到2007年底,四川天然气累计探明储量1.6106×10m,产量 83172×10m。四川在天然气使用量和普及率以及使用历史等方面均居全国第一,只有甘、阿、凉“三州”和攀枝花市还未使用管网天然气。四川天然气消费中,城市燃气占40.8%(其中CNG汽车7%)、工业燃料18.3%、发电1.8%、化工39.1%。四川省天然气化工产业结构中合成氨占87%,甲醇12%,其余产品用气1%。 目前四川是国内上游油气勘探最热点地区,石油巨头中国石油和中国石化已经在那个地区展开勘探开发竞赛,而主战场就是地下5000m深的天然气储气层。四川盆地尽管油层异常复杂,但这个地区大量存在的中生代海相碳酸盐岩地层有着产生、储集和封闭油气的良好条件,四川盆地理应是中国寻找油气田的主战场。看似勘探比较成熟的四川盆地近十余年来仍有众多新发现,这充分说明四川盆地天然气资源是丰富的,进一步勘探大有可为。 3.3天然气气质参数 根据建设单位提供的CNG(压缩天然气)气质报告: 项 目 质 量 标 准 试验方法 3高位发热量(MJ/m) ,31.4 GB/T11062 3总硫(以硫计)(mg/m)含量 ,270 GB/T11061 GB/T1160.1 3硫化氢含量(mg/m) ,15 或GB/T1160.2 二氧化碳含量(体积,%) ,3.0 SY/T7506 低于最高操作压力下最SY/T7506 水露点 o低环境温度5C (计算确定) o注:气体体积为在101.325 KPa,20C状态下的体积。 本工程近期气源为符合《汽车用压缩天然气》(GB18047-2000)的 35 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 压缩天然气(CNG),其气质达到《天然气》(GB17820-1999)?类标准要求。 根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)的要求,城镇燃气应具有可以察觉的臭味,无臭味或臭味不足的燃气应加臭。本工程采用的气源来气未经过加臭处理,因此,在供给用户使用前应加臭。天然气加臭的要求是当天然气泄露到空气中的浓度达到其爆炸下限的20%时人应能察觉。本工程利用的天然气的爆炸下限为4.98%,因此,加臭察觉浓度应不低于0.99%。 36 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4 市场概况 4.1市场概述 4.1.1 根据《金沙县城市总体规划》(2005-2020)等相关资料,2015年中心城区人口12万人,2020年规划中心城区人口达15万人,2030年规划中心城区人口约19万人。 4.1.2 根据统一规划分期建设的原则以及城市燃气用户发展,县城居民气化率近期为45%,中期为65%,远期为75%。 4.2 用气市场 天然气与液化石油气相比燃料成本较低,使用更方便、安全;与煤炭相比具有用户在使用中无运输、搬运之苦、室内无烟尘、基本无污染,供应量基本能满足需要,价格较稳定等优势。在市场竞争中现有的其他燃料在总体上无法与其抗衡。从已使用天然气地区的情况看,即使在原液化石油气使用程度较高的地区,在引入天然气后,已使用液化石油气的用户大部分都会先后改用天然气,液化石油气的市场份额会逐步缩小。一些采用液化石油气气化的城镇,在规划中也考虑了管网与可能的管道天然气连接时的技术要求。所以,以城市发展目标作为天然气市场预测的依据,有较高的可靠性。在计算中本项目仍为其他燃料留出部分市场份额。 本报告主要研究的供气对象如下: 4.2.1 本项目气化范围为金沙县城市总体规划(2010,2030年)区内的居民、CNG、公建和商业用气。 4.2.2 根据国家能源政策,首先满足规模较大、气化条件较好的住宅区居 37 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 民用气以及CNG汽车用气。 4.2.3 满足供气范围内各类公共建筑、商业用户和部分工业用户用气。 4.2.4 中、远期将考虑工业用气。 4.3 城区气化率与耗热指标 居民用气量随居民户数的增加而增加,小城市的气化率略低于大、中型城镇和集镇,这是城镇民用燃气的一般规律。城区现有和规划的居民和商业用户数是最主要的民用气市场。随着天然气的普遍应用,商业、工业等也是较为重要的市场。 根据金沙县居住用地的总体规划,对城区内居民住宅进行了统一规划,逐步向金沙县居住建筑用地集中。居民的相对集中后有利于天然气管道的建设和管理。 4.3.1 居民用气量指标 居民用气指标是居民用气量的一个重要基础数据,其数据的准确性、可靠性决定了城市居民用气量计算及预测的准确性和可靠性。 影响居民生活用气指标的因素很多,除了与居民生活水平、生活习惯有关外,主要还有住宅内用气设备的设置情况、公共服务设施(食堂、熟食店、饮食店、浴室、洗衣房等)的发展程度以及市场主、副食的成品和半成品供应情况、热水供应情况、气价等。因此各个城市或地区的居民用气量指标不尽相同,现将影响这一指标的几个主要因素分析如下: 4.3.1.1 用户燃气设备的类型 通常燃具的额定负荷越大,居民用气量越大,但当用户使用的燃具 38 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 额定负荷达到一定程度时,居民年用气量将不再随这一因素增长。 居民有无集中热水供应也直接影响到居民年用气量的大小,目前用户一般没有集中热水供应,所以居民用户用气包括炊事和热水(洗涤和淋浴)。目前金沙县大部分用户采用LPG、煤、电热水器。随着天然气的引进,并实现现代化管理,与LPG 和电能源相比,天然气的成本较降低,燃气市场将会扩大,居民的生活能耗除炊事用气外,燃气热水器将会普及,居民耗气量将会增加。 4.3.1.2 能源多样化 其他能源的使用对用气量有一定影响,如电饭煲、微波炉、电热水器等设备使用比例增加时,燃气用量将有所减少。 4.3.1.3 户内人口数 随着使用同一燃器具的人口数增加,人均年用气量将会降低。由于社会综合因素的作用,我国的居民家庭向小型化发展,随之人均年用气量略有增加。 4.3.1.4 社会配套设施的完善程度 社会的公共福利设施完备时,居民通常会选择省时省力、较经济的用餐方式和消费形式。随着市场经济的发展,服务性设施日益完善,家庭用热日趋社会化,户内节能效益不断提高,这将使居民年用气量呈平稳发展的趋势。 4.3.1.5 其他因素 随着国民经济的发展,社会生活总体水平、国民人均年收入的提高是激励消费的因素之一。生活水平及质量的提高,人均生活能耗亦将随 39 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 之增加,燃气价格、生活习惯、作息及节假日制度、气候条件等都会对居民年用气量产生影响。 根据北京、上海等城市用气统计资料以及国内外城市的用气经验,耗热定额随着人民群众的生活水平不断改善而变化。用气初期,耗热定额随着生活水平的提高而增长,到达一定的水平后,由于家庭购买力和社会综合服务水平的提高,人们的生活习惯将有所变化,耗热定额数有所下降。 部分城市的居民用气指标调查情况见表4.3-1。 表4.3-1 部分城市居民用户用气情况调查表 序号 城市 现状调查(MJ/人?a) 城市规划数据(MJ/人?a) 广州 1 2170 2510 深圳 2 2300 3140 佛山 3 2090 2720 北京 4 3288 3300 西安 5 2090 2720 重庆 6 3288 3288 哈尔滨 7 1700 2094 武汉 8 2805 2930 长沙 9 2300 2500-2721 杭州 10 2600 2720 根据金沙县城市发展规划确定的指标,城镇人口气化率近期按45%、中期按65%、远期按75%计算。近期采用CNG作为气源,中、远期采 3用管道天然气作气源,热值为34.5MJ/m。 根据市场调研数据、城市整体水平和目前耗热数据,并参照同类型城市的居民耗热定额,确定金沙县居民用气耗热定额为2200MJ/人•年,折 40 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3合天然气耗量为63.77m/人•年。 表4.3-2 金沙县居民用气量消耗预测表 用气量 城市总人口气化率汽化人口年 份 (万人) (万人) 4343(%) ×10Nm/d ×10Nm/a 近期 2015 12 45 5.40 0.94 344.36 中期 2020 15 65 9.75 1.70 621.76 远期 2030 19 75 14.25 2.49 908.72 根据“金沙县中心区聚居人口规划预测”数据计算的居民耗气量见上表。 4.3.2 商业用气 商业主要包括宾馆、酒店、招待所、职工食堂、医院、托儿所和学校等。商业用气量指标参考类似城市的经验数据,并结合本地区的实际情况,同时参照附近其它城市的供气指标取值,本项目商业耗热定额见下表: 表4.3-3 商业用气消耗定额 名 称 耗热定额 折合成天然气量 项 目 3高级宾馆 8374MJ/床位•年 257.11 m/床位•年 1 3旅馆(有餐厅) 3350MJ/床位•年 102.86 m/床位•年 2 3旅馆(无餐厅) 800MJ/床位•年 24.56 m/床位•年 3 3医院 2931MJ/床位•年 89.99 m/床位•年 4 3幼儿园(半托) 1256MJ/人•年 38.56 m/人•年 5 3职工食堂 1884MJ/人•年 57.84 m/人•年 6 3饮食业 7955MJ/座•年 244.24 m/座•年 7 学校 2000MJ/人•年 61.41 m3/人•年 8 随着金沙县经济的发展,商业用气的规模也将逐步扩大。 商业用气比例与城镇规模和第三产业发展情况相关,本项目商业用气 41 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 量按金沙县城市燃气规划指标和市场调研数据计算统计。 近期商业用户用气量以实际初步调查统计的商业用户规模和金沙县有关部门提供的近期发展资料确定耗气量。 远期按规划人口千人指标确定各类商业用户规模。 根据以上调查及相关资料,对金沙县商业及公共建筑用户用气量取居民用气量的10%。 表4.3-4 金沙县商业及公共建筑用户用气量测算表 项目 单位 2015年 2020年 2030年 43年用气量 ×10N m/a 34.44 62.18 90.87 43年日平均用气量 ×10N m/d 0.09 0.17 0.25 4.3.3 CNG汽车加气 从目前能源价格发展趋势看,与燃油相比,由于国家对天然气价格近期内不可能放开,对短途运输来说,天然气价格具有相当优势,并将保持相对稳定,所以,CNG汽车的数量将稳步增长。国家通行出租车配置标准20辆/万人,私家车配置15辆/万人,公共汽车规划拥有量可按12辆/万人,环卫车辆按2辆/万人。另外考虑改装率。 各类汽车的耗热指标可根据其百公里耗油量进行计算。 3出租车:按行车300km/d计算,耗气27.5m/d•辆。 3私家车:按行车100km/d计算,耗气9.5m/d•辆。 3公交车:按行车200km/d计算,耗气22.8m/d•辆。 3环卫车:按行车100km/d计算,耗气11.4m/d•辆。 3(1升汽油热值?0.95 m) 42 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表4.3-5 CNG汽车用户用气量表 项目 单位 2015年 2020年 2030年 出租车 辆 240 300 380 私家车 辆 180 225 285 公交车 辆 144 180 228 环卫车 辆 24 30 38 43年用气量 ×10N m/a 415.34 519.17 657.62 年日平均用气43×10N m/d 1.19 1.48 1.88 量 4.3.4 不可预见量 本项目不可预见用气量参照金沙县城市燃气规划指标,按总用气量约5%取值。 4.3.5 各类用户用气量预测 按计算的居民用气量和各类用气的用气量比例,金沙县城镇居民总用气量测算见表4.3-6、表4.3-7: 43表4.3-6 城区总年用气量汇总表 ×10Nm/a 项目 2015年 2020年 2030年 居民 344.36 621.76 908.72 公共建筑 34.44 62.18 90.87 工业用气 0.00 248.70 363.49 CNG汽车 415.34 519.17 657.62 不可预见 39.71 72.59 101.04 合 计 833.84 1524.40 2121.74 43 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 43表4.3-7 城区总日平均用气量汇总表 ×10Nm/d 项目 2015年 2020年 2030年 居民 0.94 1.70 2.49 公共建筑 0.09 0.17 0.25 工业用气 0.00 0.75 1.10 CNG汽车 1.19 1.48 1.88 不可预见 0.11 0.20 0.28 合 计 2.33 4.31 6.00 从上述表格可知,测算的金沙县城区用气量近期为 434343833.84×10m/a;中期1524.40×10m/a;远期2121.74×10m/a。 4.4 用气不均匀性 用气不均匀性是城市燃气供应的重要特性。多数用户的用气量,在一年中受气候的影响,随着季节的周期性变化而变化,形成季节不均匀性;在一月或一周中,受工作日和节假日的影响,发生月和日用气量的变化,便形成月和日不均匀性;一天中的用气量,又随人们的作息时间、工厂的上下班时间,用气企业的生产时间而产生小时用气的周期性变化,这就是用气的时不均匀性。季、月、日、时的用气不均匀性,对城区管网、储气调峰的影响都是很大的,需要认真研究。 4.4.1 用气不均匀系数确定 居民和商业用户的用气不均匀性与城镇的性质,所在区域的气候条件,常住人口和流动人口数量,居民生活习惯和生活水平,本方案参考同类型城镇的统计数据以及《城镇燃气设计规范》推荐的数据,确定各类用户用气高峰系数或不均匀系数。用高峰系数法计算居民及商业用户月高峰平均日用气量、日高峰用气量和小时高峰用气量。用高峰系数法计算工业 44 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 用户高峰月平均日用气量,用不均匀系数法计算工业高峰日用气量和高峰小时用气量。 4.4.2 月不均匀系数 影响居民及商业用户用气月不均匀的主要因素是气候条件。冬天气温低,用气量较多,夏天气温高,用气量相应减少。工业企业用户的月不均匀性取决于生产工艺性质。连续生产的企业和工业锅炉用气比较均匀,但冬季和夏季相比,因室外温度和水温的变化会引起用气的不均匀变化,但在大多数情况下工业企业波动较小,可按均匀用气考虑。CNG汽车加气站受季节的影响较小。 根据统计数据,参考相关城镇用气资料,确定供气区域月不均匀系数如下表: 表4.4-1 居民及商业用户月不均匀系数表 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 系数 1.20 1.20 1.09 1.03 0.96 0.93 0.82 0.82 0.94 1.03 1.20 1.20 从表中可看出居民及商业用气高峰月为1、2、11、12月份,月高峰系数最大为1.20。CNG用户月高峰系数取1.0。 4.4.3 日不均匀系数 居民及商业用户日用气工况不均匀与居民生活因惯,室外温度变化,工作和休息制度密切相关,工休节假日往往波动较大。工业企业用户的日不均匀系数平日波动较小。CNG汽车加气站充气压缩机基本上为连续运行,日用气波动很小。 参考地区用气资料,结合当地居民的生活习惯及工作制度,确定日不均匀系数如下表: 45 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表4.4-2 居民及商业用户日不均匀系数表 星期 一 二 三 四 五 六 日 系数 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.15 1.15 从表中可看出居民及商业用气高峰日为星期六、星期日,日高峰系数为1.15,CNG用户日不均匀系数取1.0。 4.4.4 时不均匀系数 居民及商业用户用气的时不均匀性在各类用户中最为显著,其不均匀性主要与气化户数、居民生活习惯、居民的燃具种类及数量,以及居民的职业类别有关。气化户数越多,时不均匀越不明显,高峰系数越小,反之越大。一般有早、午、晚三个用气高峰,而大多数城镇又以晚高峰最大。 根据城镇居民生活的具体特点,参相近城市的用气资料,确定居民、商业、CNG及不可预见用气量的时不均匀系数如下表: 表4.4-3 居民及商业用户时不均匀系数表 CNG及不可预时间 居民及商业 时间 居民及商业 CNG及不可预见 见 1-2 0.28 0.64 13-14 0.67 1.27 2-3 0.25 0.54 14-15 0.55 1.23 3-4 0.20 0.71 15-16 0.92 1.26 4-5 0.34 0.77 16-17 1.55 1.26 5-6 1.04 0.60 17-18 3.00 1.28 6-7 1.17 1.17 18-19 1.40 1.17 7-8 1.25 1.15 19-20 0.82 1.08 8-9 1.24 1.21 20-21 0.62 1.04 9-10 1.57 1.36 21-22 0.36 1.16 10-11 2.40 0.93 22-23 0.31 0.67 46 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 CNG及不可预时间 居民及商业 时间 居民及商业 CNG及不可预见 见 11-12 2.64 1.16 23-24 0.24 0.66 12-13 0.98 1.21 24-1 0.20 0.47 根据其他同类城市的用气情况,参考上表的数据,金沙县城区居民及商业用户时高峰系数取3.0。 参考现有运行CNG站的工况和运行曲线,CNG小时高峰系数取1.28。 4.4.5工业企业的不均匀系数 4.4.5.1 月不均匀系数 工业企业用气的月不均匀系性主要取决于生产用气的性质及工艺的过程,生产班制及气候的影响,一般连续生产的工业炉用气量比较均匀。还应适当考虑环境温度的变化对月不均匀系数的影响。对于相同性质的工艺,环境温度低,物料温度低,则需要的热量就大,耗气量也较大。参照其他城镇工业用气月高峰系数,本项目确定工业用户月高峰系数K=1.0。 月 4.4.5.2 日不均匀系数 工业企业用气的日不均匀性波动很小,所以确定工业用户的日高峰 K系数=1.0。 日 4.4.5.3 时不均匀系数 工业用户用气的时不均匀性主要取决于企业的生产班制,不同班制工业用户时高峰系数如下: KKK一班制:=3.0 二班制:=1.5 三班制:=1.0 时时时4.4.6各类用户高峰系数 47 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 根据从以上分析,本规划确定各类用户高峰系数见下表: 表4.4-4 各类用户高峰系数表 月高峰系数 日高峰系数 时高峰系数 居民生活 1.2 1.15 3.00 商业、公建 1.2 1.15 3.00 工业用户 1 1 1 CNG汽车 1 1 1.28 4.4.7 用气日数 居民、公建、商业按365天/年、工业按330天/年、CNG汽车按350天/年计算。 4.5 气量平衡 4.5.1 气量平衡计算 城镇天然气用户包括居民用户、商业、工业用户和采暖用气,总用气量除上述各类用户的用气量外,未预见量按总用气量5%考虑。 4.5.1.1 城镇各类用户年用气量平衡数据 表4.5-1 城区年平均日用气量平衡表 2015年(近期) 2020年(中期) 2030年(远期) 序用户 用气量百分比用气量百分比用气量百分比号 名称 434343(10m) (,) (10m) (,) (10m) (,) 居民1 0.94 40.43% 1.70 39.53% 2.49 41.52% 生活 商业、2 0.09 4.04% 0.17 3.95% 0.25 4.15% 公建 工业3 —— —— 0.75 17.49% 1.10 18.37% 用户 CNG4 1.19 50.86% 1.48 34.42% 1.88 31.34% 用户 未预5 0.11 4.66% 0.20 4.61% 0.28 4.62% 见量 合计 2.33 100.00% 4.31 100.00% 6.00 100.00% 48 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4.5.1.2 计算各类用户月平均日用气量 表4.5-2 城区高峰月平均日用气量平衡表 2015年(近期) 2020年(中期) 2030年(远期) 序用户 用气量百分比用气量百分比用气量百分比号 名称 434343(10m) (,) (10m) (,) (10m) (,) 居民1 1.13 44.56% 2.04 43.64% 2.99 45.66% 生活 商业、2 0.11 4.46% 0.20 4.36% 0.30 4.57% 公建 工业3 —— —— 0.75 16.09% 1.10 16.83% 用户 CNG4 1.19 46.70% 1.48 31.67% 1.88 28.71% 用户 未预5 0.11 4.28% 0.20 4.25% 0.28 4.23% 见量 合计 2.54 100.00% 4.68 100.00% 6.54 100.00% 4.5.1.3 根据各类用户日不均匀系数,计算日高峰用气量 表4.5-3 城区高峰月高峰日用气量平衡表 2015年(近期) 2020年(中期) 2030年(远期) 用户序号 用气量百分比用气量百分比用气量百分比名称 434343(10m) (,) (10m) (,) (10m) (,) 居民1 1.30 47.73% 2.35 46.81% 3.44 48.83% 生活 商业、2 0.13 4.77% 0.24 4.68% 0.34 4.88% 公建 工业3 —— —— 0.75 15.01% 1.10 15.65% 用户 CNG4 1.19 43.51% 1.48 29.54% 1.88 26.70% 用户 未预5 0.11 3.99% 0.20 3.96% 0.28 3.93% 见量 合计 2.73 100.00% 5.02 100.00% 7.04 100.00% 4.5.1.4 高峰小时流量 按照《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)的规定,居民生活和商业燃气小时流量按下式计算: 49 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 Qa,,,, 月日时QKKKh365,24 3式中:,燃气小时计算流量(m/h); Qh 3Qa ,年燃气用量(m/a); 其中:月高峰系数 =1.2 K月 日高峰系数 =1.15 K日 时高峰系数 =3.0 K时 根据各类用户日、时不均匀系数计算的高峰小时流量见下表: 3表4.5-4 城区高峰小时计算流量表(m/h) 2015年(近期) 2020年(中期) 2030年(远期) 序用户名称 用气量百分比用气量百分比用气量百分比号 333(m) (,) (m) (,) (m) (,) 居民生活 1 1627.45 65.93% 2938.44 68.92% 4294.65 70.09% 商业、公2 162.74 6.59% 293.84 6.89% 429.46 7.01% 建 工业用户 3 —— —— 314.02 7.35% 458.95 7.49% CNG用4 632.90 25.64% 791.12 15.02% 1002.09 13.63% 户 未预见量 5 45.33 1.84% 82.87 1.81% 115.34 1.78% 合计 2468.41 100.00% 4420.29 100.00% 6300.49 100.00% 4.5.2 城镇天然气供气规模 表4.5-5 城区各计算流量统计表 期 限 2015年(近期) 2020年(中期) 2030年(远期) 43年供气量(10m/a) 833.84 1524.40 2121.74 43年平均日供气量(10m/d) 2.33 4.31 6.00 43计算月平均日供气量(10m/d) 2.54 4.68 6.54 43高峰日计算流量(10m/d) 2.73 5.02 7.04 3高峰小时计算流量(m/h) 2468.41 4420.29 6300.49 43本项目城区近期供气规模为833.84×10m/a;中期为 50 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 43431524.40×10m/a;远期为2121.74×10m/a。中、远期部分大型工业用户直接从金沙县城市门站建天然气专线提供,故本可研报告考虑预留一定的天然气专线用气量,城区管网水力计算不考虑工业用气,城区高 3峰小时流量远期按6300.49m/h作为燃气管网水力计算的基础。 4.6 用气调峰规划 4.6.1 用气不均匀性与调峰 城镇用气处于不断的动态变化中,特别是民用和商业性的公共建筑用气量,每月、每日、每时都在变化,高峰低谷差悬殊,因而形成了城镇用气的月、日、时不均匀性。为了解决气源相对均匀供气与城镇不均匀用气之间的矛盾,保证用户需要供气,城镇需要储存一定的气量来进行调峰。 4.6.2 季(月)节调峰与事故调峰 气候条件是影响季节性用气不均匀的主要因素,一般情况下,冬天用气量较大,夏季用气量相对较少。 月调峰与季节性调峰相类。即在均衡供气的条件下,将用气量较少月份剩余的气量储存起来,在用气量较大的月份使用。 4.6.3 小时调峰 小时调峰储气用于解决一日内各小时之间和一周内各日之间的用气不均匀性,其特点是瞬时流量与平均流量的差值很大,即供气小时高峰流量大大高于上游供给的小时平均流量。 51 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4.7 储气调峰方案 4.7.1 储气量计算 4.7.1.1 按日高峰用气量、用气比例和小时不均匀系数计算得2015年(近期按模拟管道天然气的工况进行计算)储气量见下表: 表4.7-1 2015年(近期)小时调峰储气量计算表 3) 耗气量(m耗气量累供气量累储气量 最大、最小小时段 333计值(m) 计值(m) 值 (m) 居民、商业 工业及其它 CNG 1-2 972.19 121.08 316.45 45.33 482.85 489.34 2-3 1944.38 108.10 267.00 45.33 903.28 1041.10 3-4 2916.57 86.48 351.06 45.33 1386.15 1530.42 4-5 3888.76 147.02 380.73 45.33 1959.23 1929.53 5-6 Max: 2110.02 4860.95 449.71 296.67 45.33 2750.93 2110.02 6-7 5833.14 505.92 578.51 45.33 3880.69 1952.45 7-8 6805.33 540.52 568.62 45.33 5035.15 1770.18 8-9 7777.52 536.19 598.28 45.33 6214.96 1562.57 9-10 8749.71 678.89 672.45 45.33 7611.62 1138.09 10-11 9721.90 1037.79 459.84 45.33 9154.58 567.32 11-12 10694.09 1141.57 573.56 45.33 10915.04 -220.95 12-13 11666.28 423.76 598.28 45.33 11982.42 -316.13 13-14 12638.47 289.72 627.95 45.33 12945.41 -306.94 14-15 13610.66 237.83 608.17 45.33 13836.74 -226.08 15-16 14582.85 397.82 623.01 45.33 14902.89 -320.04 16-17 15555.04 670.24 623.01 45.33 16241.47 -686.43 17-18 16527.23 1297.24 632.90 45.33 18216.93 -1689.70 18-19 Min: -1946.72 17499.42 605.38 578.51 45.33 19446.14 -1946.72 19-20 18471.61 354.58 534.01 45.33 20380.05 -1908.44 20-21 19443.80 268.10 514.23 45.33 21207.71 -1763.90 21-22 20415.99 155.67 573.56 45.33 21982.26 -1566.27 22-23 21388.18 134.05 331.28 45.33 22492.92 -1104.74 23-24 22360.37 103.78 326.34 45.33 22968.36 -607.99 24-1 23332.56 86.48 232.39 45.33 23332.56 0.00 储气量 4056.74 52 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3根据上述计算,近期调峰储气量为:4056.74m。 储气系数:(4056.74?23332.56) ×100%=17.39%。 4.7.1.2 按日高峰用气量、用气比例和小时不均匀系数计算得2020年(中期)储气量见下表: 表4.7-2 2020年(中期)小时调峰储气量计算表 3) 耗气量(m耗气量累供气量累储气量 最大、最小小时段 333计值(m) 计值(m) 值 居民、商(m) 工业及其它 CNG 业 1-2 1795.69 218.61 395.56 396.88 1011.05 784.64 2-3 3591.39 195.19 333.75 396.88 1936.88 1654.51 3-4 5387.08 156.15 438.82 396.88 2928.74 2458.34 4-5 7182.77 265.45 475.91 396.88 4066.98 3115.79 5-6 8978.46 811.98 370.84 396.88 5646.68 3331.78 Max: 3331.78 6-7 10774.16 913.47 723.13 396.88 7680.17 3093.99 7-8 12569.85 975.93 710.77 396.88 9763.76 2806.09 8-9 14365.54 968.12 747.86 396.88 11876.63 2488.92 9-10 16161.24 1225.77 840.57 396.88 14339.85 1821.39 10-11 17956.93 1873.79 574.80 396.88 17185.32 771.61 11-12 19752.62 2061.17 716.95 396.88 20360.32 -607.70 12-13 21548.32 765.13 747.86 396.88 22270.20 -721.88 13-14 23344.01 523.10 784.94 396.88 23975.12 -631.11 14-15 25139.70 429.41 760.22 396.88 25561.63 -421.93 15-16 26935.39 718.29 778.76 396.88 27455.56 -520.17 16-17 28731.09 1210.16 778.76 396.88 29841.36 -1110.27 17-18 30526.78 2342.24 791.12 396.88 33371.60 -2844.82 18-19 Min: -3262.19 32322.47 1093.04 723.13 396.88 35584.66 -3262.19 19-20 34118.17 640.21 667.51 396.88 37289.27 -3171.10 20-21 35913.86 484.06 642.79 396.88 38813.00 -2899.14 21-22 37709.55 281.07 716.95 396.88 40207.90 -2498.35 22-23 39505.25 242.03 414.10 396.88 41260.92 -1755.68 23-24 41300.94 187.38 407.92 396.88 42253.11 -952.17 24-1 43096.63 156.15 290.49 396.88 43096.63 0.00 储气量 6593.97 53 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3根据上述计算,中期调峰储气量为:6593.97m。 储气系数:(6593.97?43096.63) ×100%=15.30%。 4.7.1.3 按日高峰用气量、用气比例和小时不均匀系数计算得2030年(远期)储气量见下表: 表4.7-3 2030年(远期)小时调峰储气量计算表 3) 耗气量(m耗气量累供气量累储气量 小时段 最大、最小值 333计值(m) 计值(m) 居民、商(m) 工业及其它 CNG 业 1-2 2498.26 319.51 501.04 574.29 1394.84 1103.42 2-3 4996.51 285.27 422.75 574.29 2677.15 2319.36 3-4 7494.77 228.22 555.84 574.29 4035.50 3459.27 4-5 9993.03 387.97 602.82 574.29 5600.58 4392.45 5-6 12491.28 1186.73 469.73 574.29 7831.32 4659.96 Max:4659.96 6-7 14989.54 1335.08 915.97 574.29 10656.66 4332.88 7-8 17487.80 1426.36 900.31 574.29 13557.62 3930.18 8-9 19986.05 1414.95 947.28 574.29 16494.14 3491.91 9-10 22484.31 1791.51 1064.72 574.29 19924.65 2559.66 10-11 24982.57 2738.62 728.08 574.29 23965.63 1016.93 11-12 27480.82 3012.48 908.14 574.29 28460.54 -979.72 12-13 29979.08 1118.27 947.28 574.29 31100.38 -1121.30 13-14 32477.34 764.53 994.26 574.29 33433.45 -956.12 14-15 34975.59 627.60 962.94 574.29 35598.28 -622.69 15-16 37473.85 1049.80 986.43 574.29 38208.80 -734.95 16-17 39972.11 1768.69 986.43 574.29 41538.20 -1566.10 17-18 42470.36 3423.27 1002.09 574.29 46537.85 -4067.48 18-19 Min: -4657.01 44968.62 1597.53 915.97 574.29 49625.63 -4657.01 19-20 47466.88 935.69 845.51 574.29 51981.12 -4514.24 20-21 49965.13 707.48 814.19 574.29 54077.08 -4111.94 21-22 52463.39 410.79 908.14 574.29 55970.30 -3506.91 22-23 54961.65 353.74 524.53 574.29 57422.85 -2461.21 23-24 57459.90 273.86 516.70 574.29 58787.70 -1327.80 24-1 59958.16 228.22 367.95 574.29 59958.16 0.00 储气量 9316.97 54 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3根据上述计算,远期调峰储气量为:9316.97m。 储气系数:(9316.97?59958.16) ×100%=15.54%。 4.7.1.4 储气规模 根据以上计算,参考其他城市的储气规模,确定金沙县城区近期储气规模为17.39%,中期储气调峰量为15.30%,远期储气调峰量为15.54%。 31)近期所需储气量: 4056.74m; 32)中期所需储气量: 6593.97m; 33)远期所需储气量: 9316.97m。 故本工程近、中、远期调峰储气量按下表数据: 表4.7-4 2010,2030年高峰储气量预测统计表 城镇 储气规模高峰小时耗气量高峰日用气量3储气量(m) 33年限 (m/h) (m/d) (%) 2015 2811.62 23300 17.39 4056.74 2020 5255.72 43000 15.30 6593.97 2030 6965.02 60000 15.54 9316.97 4.8 储气方案确定 4.8.1 城市燃气供需平衡的方法 调峰储气量与居民生活习惯和地区气候条件以及可用于调峰的工业用户用气量等因素有关。主要可根据计算周日不均匀系数和时不均匀系数计算及预测发展变化趋势加以确定。由于城市燃气用量不断变化,在一年当中有季节性的变化,也就是月不均匀性,在一个月当中又有每一天的变化,周一至周五同周末的用气量就存在着不均匀情况,也就是日不均匀性,在一日当中24h内的用气量变化就更加突出,居民生活用 55 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 气早、中、晚三个高峰用量与其它时间相比变化很大,这也就是时不均匀性,作为一个城市气源的供应不可能完全按用气量的变化而随时改变,为了保证按用户要求不断地供气,必须考虑燃气生产与使用的平衡问题。平衡的方法有以下几种: 4.8.1.1 改变气源的生产能力和设置机动气源:这种适用于油制气、发生炉煤气及液化石油气混空气等气源,这类气源机动性大,设备启动和停产比较方便,负荷调整范围大,可以调节季节性或日用气不均匀性,甚至可以平衡小时用气不均匀性。 4.8.1.2 利用缓冲用户和发挥调度作用:在有些城市利用一些大型工业企业、锅炉房等作为城市燃气供应的缓冲用户。利用这些用户可以平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气。 4.8.1.3 利用储气设施:这种方法是我们国家采用最广泛的一种平衡方法,由于有些城市的气源种类决定了不能采用第一种方法,城市的企业构成因素又限制了采用第二种方法,所以利用储气设施也就成为首选的平衡方法。 在有高压气源的情况下,采用管道储气和高压球罐储气是较为经济的。 4.8.2 城市燃气可用的储气方式及特点 4.8.2.1 利用地下储气库调峰 这种储气方式投资巨大,而且受地理位置、地面条件、地质构造、气层物性、容量大小、密封程度、距离远近等条件的严格限制,其中有一个条件不适当,都会造成许多困难或不可取;只适合于有条件的大型 56 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 城市作为季节调峰措施考虑。该方案国外大城市选用较多。国内只有“西气东输”项目选用。 4.8.2.2 利用液化天然气调峰 建设小型液化装置,将天然气液化后利用LNG储罐储气。该方案 43投资大(建成2.0×10m/d产量的液化站总投资约2800万元),设备复杂,后期运行成本较高。适合于大型城市作为调峰或应急气源措施考虑。 4.8.2.3 LNG储罐储气调峰 343建设LNG储罐一台,容积为100m,储存天然气量约6×10m,总投资约400万元,可以满足近期14天的调峰用气量、远期9天的调峰用气量。 4.8.2.4 高压球罐 该方案投资规模灵活,技术成熟可靠,后期运行成本低,是近期选 43用最多的储气方式(建成2.0×10m/d产量的场站总投资约2000万元)。 4.8.2.5 管道储气 根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)第6.1.5条要求,采用管道储气为高压气源城市燃气首选储气方案,该方案在投资上最为节约,实施也相对容易,安全性较高。 综合上述三种方法,结合金沙县近期采用CNG供气方式的实际情况,该项目近、中期利用CNG拖车和拟建的站内大口径天然气储气管道来解决小时及日调峰气量的需要是最有力的,远期可根据县城发展实际情况可采用长输管道末端或在新建城市门站内建LNG储罐或液化生产装置进行储气调峰。 57 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4.9 储气设施及规模 3根据计算:金沙县近期用气调峰储气量约为4056.74Nm;中期用 3气调峰储气量约为6056.74Nm;远期用气调峰储气量约为 39316.97Nm。 采用CNG拖车供气,其供气规模较小,为了减少拖车配置量,本项目规划利用增设站内大口径储气管道(管束)进行储气,同时考虑城区中压管网储气。根据金沙县万方CNG加气站设施及城区管网布置情况, 3CNG拖车最大储气量约为4000Nm,城区中压管道储气量约为 33000Nm(估),站内设置108m D1219×20高压储气管束,其储气量 3约为3770m。故通过保证CNG运输的方式可满足金沙县近、中期日调峰用气需求,远期可根据县城发展实际情况可采用长输管道末端或在新建城市门站内建LNG储罐或天然气液化装置进行储气调峰。 4.10 市场风险预测与预防 建设城市天然气项目存在一定风险,对此应有充分认识,从而采取有效对策进行规避。对城市天然气项目存在的风险进行简要分析: 4.10.1 气源风险 供气方的资源在 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 执行过程中可能不足以支持25年或25年以上合同期限所要求的数量,因而购气方可能在合同期限的某一时期有可能得不到合同规定的天然气。为了防范这种风险,购气方通常需要让一个第三方储量分析公司对供气方的供气资源进行鉴定,以确认供气的能力,而且为确保供气可靠,该供气方的储量和生产量应大于合同供气量,一般为延长合同供气量25年以上。 58 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 此外,可以采取来源多元化的措施,从多个气源点购买天然气,避免某一资源因突发事件导致供应中断,从而使气源风险减少到最低限度。本工程气源中远期考虑在大洲驿至毕节长输管线大方门站接气。 4.10.2 气价风险 由合同价格所规定的到站价在意想不到的情况下可能会超出原来敏感分析中可以允许的最高水平,从而使买方经营效益损失,甚至造成亏损。为了预防这种风险,在供气合同谈判时,购气方可以要求在价格中规定一个最高限价,供气方可对等要求规定一个最低限价,以保证供求双方利益。这种价格公式在国际、国内均已有先例。 4.10.3 市场风险 如果实际售气量比现在经济评价预计的小,甚至小到在敏感性分析中不能容许的程度,天然气项目整体经济性丧失。为防止发生这种情况,需要在最终确定工程规模和落实市场容量前,根据落实的市场容量慎重地决定工程规模并与供应方签定适量照付不议的固定长期合同。在天然气项目起步阶段,适当控制固定长期购买合同量,适当加大短期购买合同量,以降低市场风险。 4.10.4 工程投资风险 在项目实施过程中,由于不可预计的原因,工程费用可能会超过工程预算,甚至会超过敏感性分析中所允许的上限,结果使得项目没有经济性。要避免这种情况,在初步设计阶段,天然气公司要做好工程地质勘查和有关情况调查,充分掌握对工程费用有影响的各种资料和情况;选好设计和施工承包商,并在承包合同中尽可能将风险降至最低。 59 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4.10.5 进度风险 如果由于某些原因,金沙县万方CNG加气站、城市门站和大洲驿至毕节输气干线开工后进度被推迟,这会对项目的经济性造成影响,这种现象的出现多来源于管理方和工作人员的失职,造成管理粗放、松懈。要防范这种风险就得加强项目管理。在具体实施过程中严格质量管理和进度控制,建立一套完善的质量跟踪、质量保证、质量控制体系,实行全面的质量管理。同时建立一套有效的质量监控体系,及时发现问题解决问题,防微杜渐,才能将进度风险降低到最低限度。 4.10.6 事故风险 天然气属易燃易爆品,在使用过程中要严格执行操作规程,在建设中要确保建设质量,保障生产安全。 4.10.7 建设单位在工程的建设和经营中,应加强管理,积累经验,防范和减少风险。 60 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 5 站场工艺 5.1站址基本条件要求 5.1.1 站址选择应根据城市总体规划布局确定,并应征得城市规划部门的同意和有关部门的批准。 5.1.2 站场交通、供电、供水、便利。 5.1.3 站场与周围建筑物的防火间距必须符合现行的国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】和《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的规定。 5.1.4 场站旁应有发展空间,中、远期长输管道来气的城市门站可考虑在大方CNG加气站旁扩建。 5.2站址选择 5.2.1 设计原则 1) 金沙县万方CNG加气站的设计应符合《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】、《建筑设计防火规范》(GB50016,2006)的有关要求。 2) 为保证站场安全、可靠运行,工艺设备选型本着可靠、耐用、密封性能好、操作方便等原则。 3) 流程简捷,工艺安全可靠,满足近期用气的同时兼顾到远期发展用气。 4) 站场放空、排污系统满足环保排放要求。 5) 辅助生产设施尽可能依靠地方相关部门,减少投资,降低成本。 6) 简化管理体制,在满足生产需要的前提下尽量减少操作人员,降 61 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 低运营成本。 5.2.2 站址选择 经金沙县城市规划局研究批准,毕节万方天然气有限公司认可,选定CNG加气站拟建站址在金沙县城关镇太极村、三槽村交界处维子坡,周围100m内无高压线,30m内无居民住宅,同时位于城区规划公路旁,交通十分方便,供水、供电均可依托城市配套公用设施。 5.3研究范围 本报告研究的范围为金沙县万方CNG加气站及城市天然气管网工程,其中场站包括: 5.3.1.1 民用供气:卸气系统,减压系统,配气系统和储气系统。 5.3.1.2 CNG加气站:子站压缩机系统,高压储气井和加气系统。 5.4设计规模 43根据市场调查,经计算确定本工程设计规模为:2121.74×10m/a。 4343期设计供气量:833.84×10m/a;中期设计供气量:1524.40×10m/a; 43远期设计供气量:2121.74×10m/a。 5.5 工艺流程简述 5.5.1 近期场站工艺 本项目近期天然气气源从四川泸州纳溪区大州驿压缩天然气加气站通过拖车拉运到金沙县万方CNG加气站:一部分(压力较高时优先供给CNG汽车加气)通过子站压缩机、顺序控制盘、进入储气井缓冲,再通过加气机向CNG汽车充装;一部分经卸气、过滤、调压、计量、加臭后进入城区中压输配管网(PN?0.36MPa),经城市中压输气干管 62 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 及枝状支管输送至楼栋调压装置或专用调压装置,再经过调压后送至用户;站内设置储气管道【符合《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)第6.1.5条要求】,储存和缓冲CNG拖车卸车后余气,提高CNG拖车周转频率,降低CNG拖车内天然气残余量,提高CNG拖车利用率,同时充分利用了CNG的压力能,达到节能的目的。CNG加气(子)站工艺流程方案比选: 5.5.1.1 方案一:传统CNG子站 从压缩天然气加气站来的符合现行《车用压缩天然气》(GB18047-2000)要求的天然气采用车载高压气体集装管束(气瓶拖车)运输到金沙县万方CNG加气站,经卸气柱计量后通过程序控制盘分高压、中压、低压储存到高压储气井中,其中气瓶拖车作为低压储气设施应用于CNG加气系统,其工作压力为3.0,25.0MPa,气瓶拖车来的气高于20.0MPa时直接通过程序控制盘给天然气汽车钢瓶充气或储存在高压储气井中;当天然气吸气压力在7.5,20.0MPa时,启动压缩机一级压缩;当天然气吸气压力在3.0,7.5MPa时,启动压缩机两级压缩;增压后的天然气一部分储存到高压储气井,一部分通过售气机给汽车钢瓶加气,增压后的天然气温度不应高于环境温度15?。储气设施按高压、中压、低压三组布置,根据加气子站的特点和储气井、气瓶拖车水容积的大小,高压、中压、低压三组储气井容积比设置为2:3:3。CNG加气机加气时按低、中、高压顺序向CNG汽车加气。高压地下储气井最高储气压力为25.0MPa;CNG汽车储气瓶最高充气压力为20.0MPa。城区用气由站内CNG减压设施降压后供给。 63 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 压缩机排气压力由压缩机控制系统和四级排气安全阀控制,高压排气压力不大于25.0MPa;储气井按压力级制分设高压安全阀,控制储气压力不大于25.0MPa,加气机内设有充气控制系统,使充气压力不大于20.0MPa。 压缩天然气加气站来天然气符合CNG汽车用天然气要求,压缩机工作时产生的污油和废气较少,并通过CNG压缩机撬内设置的回收罐将油污和废气收集起来,将废气放空,将油污等杂质排出,集中处理。 压缩机各级安全阀放散管及各级填料泄漏管排放的气体汇集到指定点放散;储气设施各组安全放散管排放的气体汇集到指定地点放散。 5.5.1.2 方案二:CNG液压平推子站 从压缩天然气加气站来的符合现行《车用压缩天然气》(GB18047-2000)要求的天然气采用专用车载高压气体集装管束(气瓶拖车)(采用顺序控制)运输到CNG加气子站,利用液体的不可压缩性,可不断提供恒定压力的原理,通过增压系统将液压油注入CNG运输车,在基本保持恒定压力(20,25MPa)的情况下将CNG置换出来,通过售气系统为各种车辆加气。根据其原理不需要储气设施。 当启动设备或PLC控制柜检测到液压系统压力低时,高压液压泵开始工作,向CNG钢瓶内冲入高压液体介质;在液压泵出口设压力控制阀、压力传感器,将压力控制在20,25MPa。当液压系统压力达到高限25MPa时,压力控制阀停止向高压系统供液,并通过旁通把高压液压油回流到液体储罐中;当系统压力降至底限20MPa时,液压泵重新启动。城区用气CNG调压设施撬降压后供给。 64 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 子站设备运行由控制系统的PLC自动控制。系统中的所有自控阀由气动执行机构负责开、关,而气动执行机构的动作由PLC控制。对钢瓶逐一排气时,钢瓶间切换采用人工操作。传统CNG子站和CNG液压平推子站比较见表5.4-1: 表5.4-1 传统CNG子站和安瑞科CNG液压平推子站比较表 配 置 传统CNG子站 安瑞科CNG子站 备 注 增压系统 压缩机 液压系统 储气系统 有 无 顺序控制盘 有(压缩机带) 无 加气机 三线加气机 单线加气机 CNG气瓶拖车 普通气瓶拖车 改装气瓶拖车 卸气柱 有 无 土建工程 复杂,要求高 简单,要求低 75kW(启动平凡、运行35kW(启动平凡、运最大功率 时间长) 行时间长) 运行状况 震动有噪音 震动小噪音低 系统换热能耗 较高 无 与民用中365Nm(配套场站供气3气瓶拖车余气 压管网结180Nm 系统) 合 较高(特殊介质,费用液压系统损耗 无 高) 4343年能耗费用22.002(1.5×10m/d规16.939(1.5×10m/d (万元) 模) 规模) 5.5.1.3 推荐方案 根据方案比较,CNG液压平推子站占地面积小、噪音低、投资少、不需设储气井、压力恒定;但需采用特殊改装气瓶拖车,为了保证CNG供应,必须配置3台以上配套气瓶拖车,成本高;液压系统采用特殊介 65 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 质,损耗大,价格贵,购置困难;城区供气需要将高压天然气一直降到低压,能量消耗大。用传统CNG子站,工艺成熟,不需要专门改造拖车。故推荐采用传统CNG子站,其工艺流程详见附图“DWG-0000燃01-02”。 5.5.2 中、远期城市门站工艺 5.5.2.1 设计参数: 431)天然气进站压力:<1.6MPa,流量:2121.74×10m/a; 32)设计规模:6300.49m/h。 5.5.2.2 主要功能 1) 事故状态下的快速截断; 2)气体过滤分离; 3)气体流量计量; 4)气体加臭 5)站场自动控制; 6)站场紧急放空系统; 7)站场辅助配套系统。 5.5.2.3 主要工艺描述 本工程中、远期考虑从大州驿来长输管线上接气。管道天然气由收发球装置进入金沙城市门站后,经过过滤分离,加臭后进入汇管。然后经过过滤、计量、调压后分别输送至原城区中压管网、工业用气专线、CNG加气站工艺。考虑到今后城市发展,本工程考虑一定量的预留口。 中、远期金沙县城市门站工艺仪表流程图详见:DWG-0000燃01-03。 66 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 5.6主要工艺设备选型 5.6.1 选型原则 工艺设备选型以可靠、耐用、密封性能好、操作方便为原则,保证站场运行安全可靠,达到功能设置要求。 5.6.2 场站主体设备、阀门选型 5.6.2.1 CNG子站压缩机组选型 压缩机是CNG加气站的主要设备,是加气站能否正常运行和影响运行效益的关键。目前国产机组技术较成熟,川渝两地天然气应用较早,压缩机技术以及CNG技术比较先进,就Z-0.22/(30-76)-250型压缩机、DF-0.28/30-250型压缩机和VFD-0.28/(30-200)-250型压缩机对比见表5.6-1: 表5.6-1 CNG子站压缩机比较表 机 型 Z-0.30/(20-76)-250DF-0.28/30-250型机VFD-0.28/(30-200)项目 型机组(重压) 组(东方通用) -250型机组(鸿申) 体积小、结构紧凑、管外观 体积小、结构紧凑 体积大、结构紧凑 件少、美观 外形尺寸 4000×2400×1800 4000×2100×1400 5538×2438×1800 利用高压车载管束,缓冲作用 配缓冲罐 配缓冲罐 无缓冲罐 功率 功率?68KW; 功率?68KW; 轴功率?68KW; 333排气量 350,1470Nm/h 800,1400Nm/h 650,1430Nm/h 吸气压力 3.0,20.0MPa 3.0,20.0MPa 3.0,20.0MPa 变工况,汽缸、填料无工况 变工况、少油润滑 变工况,汽缸、少油润滑 油润滑 安装 整体撬装、方便 整体撬装、方便 整体撬装、方便 风冷,循环水采用风风冷,循环水采用风冷却 风冷 冷 冷 回收装置 撬装设置 需另设回收装置 需另设回收装置 67 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 机 型 Z-0.30/(20-76)-250DF-0.28/30-250型机VFD-0.28/(30-200)项目 型机组(重压) 组(东方通用) -250型机组(鸿申) 输气系统 自动顺序控制盘 自动顺序控制盘 自动顺序控制盘 控制系统 PLC控制 PLC控制 PLC控制 转速高,重要零部件转速高,重要零部件损转速高,重要零部件运行情况 损坏易获取。 坏容易获取。 损坏容易获取。 工艺流程 相对较简单 简单 复杂 通过以上比较,Z-0.30/(20-76)-250型国产机组结构紧凑、体积小、价格低,但稳定性较VFD-0.28/(30-200)-250型机组(鸿申)(撬装)差。DF-0.28/30-250型机组(东方通用)结构紧凑、体积小、价格低,投资省,能耗低;结构上采用可拆卸整圆滑道,活塞杆在往复运动时的径向摆动幅度小,磨损更小,因此使用寿命更长,滑道被磨损后,可以拆下只更新滑道;径向平面浮动活塞,能自动调整,大幅减少了摩擦耗功,使得压缩机的能耗大幅下降,磨损减小,使用寿命加长;采用氟橡胶密封圈,密封可靠、耐高温、耐油、耐老化、可以反复使用;压缩机采用L系列压缩机结构,当使用管道气后,可直接增加气缸将其还原成CNG标准站压缩机,降低改造成本(直接节约达40万元)。因此,本工程推荐采用设置有缓冲罐的DF-0.28/30-250型压缩机组(撬装),详细参数见下表5.6-2: 表5.6-2 DF-0.28/30-250型压缩机组(撬装)技术参数 型号规格 DF-0.28/30,250型 1 压缩介质 符合GB17820《天然气》?类要求的天然气 2 型式 D型 3 压缩级数 两级 4 进气压力(表压) (Mpa) 5 3-20 68 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 进气温度 (?) 6 ?35 排气压力(表压) (Mpa) 7 25 排气温度(冷却后) (?) ?环境温度+15(夏天) 8 3最大供气量 (Nm/h) 9 1400 冷却方式 风冷 10 气缸润滑方式 无油润滑设计,少油润滑操作 11 润滑油消耗量 (g/h) 12 ?70 传动方式 电机直联 13 主电机防爆等级 14 dIIBT4 电机功率 (Kw) 15 75 电机转速 r.p.m 16 740 噪声(声压级) (dB(A)) 17 ?85 控制方式 PLC+触摸屏+软启动 18 安装方式 撬装式 19 主机重量 (kg) 20 撬装外形尺寸(长×宽×高) 4500×2300×2600(mm) 21 该压缩机各级进、排气阀均采用不锈钢气垫阀。 材料选用:气阀座、限制器、阀片均采用不锈钢锻件。 CNG全自动顺序充气控制盘(压缩机配套): SK型CNG全自动顺序充气控制盘进、出口均采用D22×4不锈钢 焊接连接接头,连接方便、可靠,高、中、低压管道间充气顺序稳定, 顺序充气压力可调,适应性强。主要技术参数: 3 最大流量: 2000Nm/h 工作温度: -40?,60? 最大工作压力:25MPa 69 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 试验压力: 38.75MPa 隔音罩配置及特性: 合理的内部空间设计便于进行维护和保养,同时免受天气的影响; 填充高效隔音材料; 防爆灯具; 可燃气体报警监测系统; 维护用滑车而设立的一条屋顶轨道。 5.6.2.2 CNG加气站储气设施 储气库主要是对高压天然气起储存、缓冲作用,分组储气分组充气。目前国内该技术已经成熟,已投入运行的储气库储气容器有四种,其各自特点见下表: 表5.6-3 CNG加气站储气设施比较 储气特点 钢瓶储气 井储气 卧式多层罐储气 球罐储气 操作安全一般 最好 好 一般 可靠性 管线连接点 故障率 多、钢瓶多、最低 较低 较低 故障可能性大 工作量大、漏最少、但井出维护维修 较少、易 较少、易 点多,易维修 故障维修困难 费用高、工作标准待制定、检验 工作量小 工作量小 量大 费用低 观感及实相对较多、安最高、安全距安全距离要求安全距离要求际安全性 全距离要求多 离要求少 多 多 相对使用较现运行情使用较多,有多,未出现任使用较少 使用较少 况 爆瓶先例 何安全故障 占地少约较多,需建厂占地较多,一占地较多,一2站地情况 10m,露天设房 般不露天设置 般不露天设置 置。 气瓶组储气成本最低,维护检验费高,安全性相对较差;井储气 70 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 一次投入费用最高,运行维护费用最低,安全性最高,已进入压缩天然气加气站建站标准。从安全性和生产运行管理方面考虑,本加气站建议采用井储气方式缓冲储存高压天然气。 5.6.2.3 CNG运输设备选型 CNG运输工具主要由牵引车、半挂车、CNG储气式特种集装箱组成。而CNG运输设备中最重要的是CNG储气设备,根据国内CNG运输市场看:目前,在技术上可靠,经济上合理的CNG储气设备为HJZ-9361-JJQ型高压气体集装管束和ZX279S-20-144型CNG储气式专用集装箱。 表5.6-4 CNG运输设备比较表 HJZ-9361-JJQ型高压JZX279S-20-144型CNG型号项目 气体集装管束(6台) 储气式专用集装箱(2台) 公称压力MPa 20 20 使用温度? -40,60 -40,60 水压试验压力MPa 33.3 33.3 气密试验压力MPa 20 20 钢瓶规格mm φ559×16.5×10975 φ279/90L 3 总容积 m17.6 11.25 3 充装总容积m4441 2900 集装管束总重量kg 25660 18400 充气后总重量kg 28844 20000 16058×2438×3591(包括外形尺寸mm 12192×2438×1435 车头) CQ4300T52F牵引JHA5261ZXX运输车(配 运输车 车(配WD615.67发CQ1262BL435型底盘,额外 动机) YC6108ZQB型发动机) 配置 高压气体半挂车(需4MUTILIFT LHT260.56液其它 台) 压拉臂钩 71 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 根据该工程的特点,本报告推荐选用接口较少、容积较大的HJZ-9361-JJQ型高压气体集装管束拖车(本报告中气瓶拖车即为高压气体集装管束拖车)。 5.6.2.4 加气设备 本工程设计选用JQDS-20G-3(4)型自控程序售气机(双枪)。该机型采用进口CNG专用进口质量流量计,直接计量流体质量,具有无磨损、计量准确度高、加气速度快等优点。 售气机技术参数、主要配置: 3单枪流量:Q=2,26Nm/h 计量精度:1级 工作压力:?25MPa 工作电源:220VAC(+10%,-15%) 50Hz?1Hz 额定功率:,300W 工作温度:-30?,+50? 防暴等级:Exdemib ?AT3(整机防爆) 3单次记量范围:0,9999.99m 3累计记量范围:0,99999999.99m , 电脑测控系统 , 质量流量计(德国进口) , 高压控制阀和其他阀门 , 超压力保护装置 , 软管拉断保护装置 72 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 , 入口球阀 , 耐震压力表 , 过滤器 , NVG 1加气枪头(与该地汽车钢瓶接口匹配) , 管路测压器 5.6.2.5 调压计量撬 橇装式调压计量柜,结构为整体撬装,体积小,安装方便,能满 足金沙县近、中期城区用户用气需求,由业主定购。 主要技术参数: 3 进口流量:?2000Nm/h; 3 出口流量:?5000Nm/h; 进口压力:?20MPa; 出口压力:0.2,0.36MPa; 进口温度:?40?; 出口温度:常温。 5.6.2.6 调峰储气管道(大口径高压管束) 管束壁厚计算公式: PD,,,C 2,,FKst 式中:——管材最低屈服强度(MPa)(本项目取360MPa); ,s F——强度设计系数(本项目取0.4); P——设计压力(MPa)(本项目取4.0MPa); D——管子外径(mm)(本项目取1219mm); 73 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 ——纵向焊缝系数,无缝钢管1.00,双面埋弧焊钢管0.85,, 单面埋弧焊钢管0.80(本项目取0.85); K——温度系数,当天然气温度在120?以下时为1.0; t C——腐蚀裕量和附加量,对于净化气取0mm,微腐蚀气体取1mm,中等腐蚀气体取2mm,强腐蚀气体取3mm(本项目取0mm)。 表5.6-5 储气高压管束强度设计系数 地区等级 所 建 地 区 F 一 户数在15户一下地区 0.72 二 户数在10-100户地区 0.60 户数在100户以上的地区,包括市郊居住区、商业区、工业 三 0.50 区、发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区 系指4层及4层以上楼房(不计地下室层数)普遍集中、交 四 0.40 通繁忙、地下设施多的地区 经计算:管束计算壁厚为19.9,本项目推荐采用D1219×20螺旋缝埋弧焊钢管,技术交货条件符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分:B级钢管》(GB/T 9711.2-1999)。 5.6.2.7 阀门 加气站的主要截断阀门选用操作方便灵活、密封性能好、结构紧凑、关闭严密、质量可靠的不锈钢球阀,主要为W-RKH-22L-20 4465(焊接连接)和C-RKH-10L-8 4465(卡套连接)公制螺纹不锈钢两种高压直通球阀。放空采用密封性能好、使用寿命长、噪音小、耐冲刷的节流截止放空阀;安全阀选用流通能力大、反应迅速、起跳回座精度高且严密不易泄漏的先导式安全泄压阀。 74 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 5.6.2.8 加臭装置 根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)要求,城镇燃气应进行加臭。本场站工艺系统撬装调压计量柜出口主管上设RJZ系列燃气自动加臭装置,微机控制燃气加臭剂注入量。燃气自动加臭装置是通过采集4,20mA的燃气流量信号,由控制系统把流量传感器的电流信号转换为数字信号送入转换器,实现根据燃气流量变化自动控制加臭。 加臭装置功能特点: A、通过频率设置保证燃气流量在最大与最小范围内保持加臭浓度均匀稳定。 B、采用电磁驱动的隔膜式柱塞计量泵,防止加臭剂泄漏,使设备具有良好的环保性能。 C、设计散流式汽化器,使液体迅速扩散、汽化及掺混均匀、无残留臭剂在管线内。 D、两路流量信号输入、两路控制输入,自动、手动切换,同时具备臭剂输出指示LED,低液位报警指示LED和RS485通讯接口,采用单片机场站SCDA系统连接。 本工程加臭剂推荐选用抗氧化性强、化学性质稳定、气味存留持久、燃烧后无残留物、不污染环境、添加量少且对管道、设备腐蚀性小的四氢噻吩。自动加臭装置可根据天然气流量变化自动控制四氢噻吩注入 3量,约为20mg/m。 5.7主要材料 5.7.1 管材及管件 75 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 场站低压天然气管道选用符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分:B级钢管》(GB/T9711.2-1999)标准的L360输送流体用无缝钢管;加气站高压管道选用D32×6、D22×4及D10×2三种1Cr18Ni9Ti不锈钢管,满足《流体输送用不锈钢无缝钢管》(GB/T14976-2002)要求;低压管件采用材质为L360符合《钢制对焊无缝管件》(GB12459-2005)标准的无缝管件,高压管件采用高压不锈钢管件。 5.8 站场工艺主要工程量 表5.8-1 站场工艺主要工程量表(CNG加气站) 序 号 名称及规格 单位 数量 备注 近期 DF-0.28/30-250型CNG加气子站机组台 1 1 (撬装) SK型CNG顺序充气程控盘(自动) 套 压缩机自带 2 1 CNG自控程序售气机(双枪) 套 3 2 3储气井 口 4 3 (3+3+2)m HJZ-9361-JJQ型高压气体集装管束台 2台牵引车 5 3 (带半挂车) 橇装调压柜(出口最大流量Q出台 业主定购 6 1 3?5000m/h) 储气管道DN1200 PN4.0MPa 7 m 108 可燃气体泄漏报警装置 套 8 1 放空系统 套 9 1 中、不含加气站 远期 工艺改造 收球筒DN150 PN2.5MPa 台 1 1 过滤分离器 DN700 PN2.5MPa 台 2 1 汇气管 DN300 PN2.5MPa 台 3 1 钢制高效多层过滤器GDL-100 台 4 2 PN2.5MPa 钢制高效多层过滤器GDL-125 台 5 1 76 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 序 号 名称及规格 单位 数量 备注 PN2.5MPa 高级孔板节流装置 LGKF-25 DN100 台 6 1 高级孔板节流装置 LGKF-25 DN80 台 7 2 全平衡调压器 TZ4S399-2.5/150 台 8 1 全平衡调压器 TZ4S399-2.5/80 台 9 1 全平衡调压器 TZ4S399-2.5/50 台 10 1 整流器 ZL-25C/DN100 台 11 1 整流器 ZL-25C/DN80 台 12 2 加臭装置WJP—1×2—B(撬装) 套 13 1 77 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 78 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 6 燃气管网 6.1燃气配气压力的确定 金沙城区范围较小,近期天然气用量少,根据国内中小城市天然气建设的经验和特点,为节省投资、简化管理,城区不设置区域调压站,采用中,低压调压箱向用户配气。 6.2城区管道系统 6.2.1根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)规定,城镇燃气设计压力(表压)分级如下表: 表6.2-1 城镇燃气设计压力(表压)分级表 名 称 压力(MPa) 2.5,P?4.0 A 高压燃气管道 1.6,P?2.5 B 0.8,P?1.6 A 次高压燃气管道 0.4,P?0.8 B 0.2,P?0.4 A 中压燃气管道 B 0.01?P?0.2 低压燃气管道 P,0.01 6.2.2城市燃气输配系统应在满足安全运行的前提下,尽量提高管网运行压力,增大压力,减小管道管径,节约工程投资。根据金沙城区的实际情况,确定金沙城区天然气输配系统采用中压A级供气系统,设计压力0.4MPa,运行压力?0.36MPa。 6.2.3 系统应满足2030年金沙县规划工业、民用、公建和商业等天然气的用气量。城市中压管网配气能力按最大高峰小时流量 36300.49m/h进行计算。 79 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 6.2.4 调峰功能 输配系统季节及月、日、小时不均衡用气调峰均由本系统内部承担。 6.2.5 管网事故供气功能 城区主要干线管道的设计采用环状和枝状结合的原则。在主要管道上的适当位置设计截断阀井,可保证管线事故时大部分用户的用气。 6.2.6 安全可靠供气功能 管道布局、工艺流程、自动控制设备选型均达到安全可靠供气的要求。 6.3管网管材确定 用于输送燃气的管材,不但要求具有足够的机械强度与优良的抗腐蚀性,抗震性以及气密封性能等,而且管材连接与管件种类也必须满足带压天然气输送要求。 适用于城镇中压燃气管网的管材有:无缝钢管、焊接钢管、机械接口铸铁管、球墨铸铁管、聚乙烯管和高密度钢骨架聚乙烯塑料复合管等。钢管在以往的使用中占主导地位。近年来,聚乙烯管已经逐步推广普及。 6.3.1 输送流体用无缝钢管 国内油气输送行业在小管径中使用的管材主要是无缝钢管。输送流体用无缝钢管的优点在于无焊缝,其质量均匀程度高、理化性能、力学性能较均匀,有良好的塑性,便于焊接,能够承受较大的内外应力,质量数据指标完全量化,往往用在重要的场合。其主要缺点是受管径和几何尺寸的限制,目前在大口径输送管道中已不占优势,耐腐蚀性较差。但由于小口径有缝管质量不如大口径管稳定,目前的油气输送用小口径 80 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 管中无缝钢管仍占主导地位。国内无缝钢管的生产水平也在不断提高。 6.3.2 聚乙燃(PE)管 聚乙燃(PE)管具有质轻、抗腐蚀、摩擦阻力小、接口严密、抗拉强度较大以及施工简便等优点,但填埋后不易探明管位和管道埋深,且容易受外力破坏而产生泄漏,部分质量指标未量化。 6.3.3 钢骨架复合管 钢骨架复合管综合了钢管和PE管的优点,既有较高的强度,又具有极强的抗腐蚀性,但通气后重新开口接管较复杂,且其管件价格较高。 6.3.4 管材比选 钢管、聚乙烯管和高密度钢骨架聚乙烯塑料复合管三种管材的性能对比见下表: 表6.3-1 管材性能对比表 管 优 点 缺 点 材 1、强度高,承压能力较高,抗外来破坏能力强; 1、耐腐蚀性差, 2、管件规格齐全; 维修保养费用高; 3、质量数据指标完全量化。 2、使用寿命较短,钢管 约20—30年; 3.运输成本高;施 工难度大。 4、工程造价较高。 1、抗内外腐蚀能力强,使用寿命可达50年以上; 1、强度低,抗外 2、管道内壁平滑,摩擦系数低,可降低摩擦阻力损失,力破坏能力差; 相对钢管可减小管径; 2、无法进行管线 3、管道柔韧性好,小管径可盘卷,施工中接头少,可检测; 聚乙 提高施工速度。 烯管 4、施工简便,可大大降低劳动强度,提高工作效率, 与钢管相比可大大缩短工期; 5、管道重量轻,仅是钢管的1/8,运输、施工方便; 6、独特的电热熔、热熔焊接技术使管道密封可靠,维 修简便。 81 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 管 优 点 缺 点 材 1、解决了金属管道耐压不耐腐,非金属管道耐腐不耐1、工程造价高; 压,钢塑管易脱层的缺点; 2、开孔困难; 高密度2、钢度和柔度好,抗蠕变性强,耐磨,内壁光滑且不3、管道接口多。 钢骨架结垢,节能效果好; 4、工程造价比聚聚乙烯3、具有良好的抗拉伸、抗冲击特征; 乙烯管高。 塑料复4、无毒性; 合管 5、使用寿命长达50年; 6、安装维修方便。 本着安全可靠、经济合理的原则,本项目城区中压A级燃气管道选用聚乙烯(PE)管。城区主要道路的穿越外加钢套管。 6.4中压管网布置 6.4.1管网布置原则 6.4.1.1 严格遵守《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006),安全间距按规范要求设置; 6.4.1.2 管网布置应符合城镇的建设和总体规划。贯彻近、远期相结合,以近期为主的方针,管网总体布置、分期建设; 6.4.1.3 主干管尽量靠近负荷中心,以减少干管长度。中压干管靠近居民区,减少支管长度,节约投资; 6.4.1.4 为了提高管网系统的安全可靠性,中压干管尽量成环布置; 6.4.1.5 中压管道敷设位置应遵循先人行道、后慢车道、再快车道的原则; 6.4.1.6 管网布置尽量避免对河流、主要街道的多次穿(跨)越。 6.4.2管道安全距离 聚乙烯燃气管道与热力管道之间的水平净距和垂直净距不应小于 o表6.4-3和表6.4-4的规定,燃气周围土壤温度不大于40C;与建筑物、 82 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 构筑物或其它相邻管道之间的水平净距和垂直净距,不应小于表6.4-1 o和表6.4-2的规定。当直埋蒸汽热力管道保温层外壁温度不大于60C时,水平净距可减半。 表6.4-1 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间水平净距(m) 地 下 燃 气 管 道 项 目 中 压 次 高 压 低 压 B A B A 基础 0.7 1.0 1.5 ______ _____ 建筑物的 外墙面(出_____ _____ _____ 5.0 13.5 地面处) 给水 管 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 污水、雨水排水管 1.0 1.2 1.2 1.5 2.0 电力电缆直 埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 (含电车 在导管内 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 电缆) 直 埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 通信电缆 在导管内 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 dn?300mm 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 其他燃气 dn,管道 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 300mm ?35kV 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 电杆(塔) 的基础 ,35kV 2.0 2.0 2.0 5.0 5.0 通讯照明电杆(至电杆1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 中心) 铁路路堤坡脚 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 有轨电车钢轨 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 街树(至树中心) 0.75 0.75 0.75 1.20 1.20 83 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表6.4-2 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距(m) 地下燃气管道(当有序号 项 目 套管时以套管计) 1 0.15 给水管排水管或其它燃气管道 2 0.15 热力管的管沟底(或顶) 3 0.50 直埋 电缆 4 0.15 在导管内 5 1.20 铁路轨底 6 1.00 有轨电车轨底 表6.4-3 聚乙烯燃气管道与热力管道之间的水平净距(m) 地 下 燃 气 管 道 项 目 中 压 次 高 压 B A B A 热水 1.0 1.0 1.0 1.5 直埋 热力管 蒸汽 2.0 2.0 2.0 3.0 在管沟内(至外壁) 1.0 1.5 1.5 2.0 表6.4-4 聚乙烯管道与热力管之间的垂直间距(m) 地下燃气管道(当有项 目 套管时以套管计) 燃气管在直埋管上方 0.5(加套管) 燃气管在直埋管下方 1.0(加套管) 热力管 燃气管在管沟上方 0.2(加套管)或0.4 燃气管在管沟下方 0.3(加套管) 6.4.3城区管网布置 本工程城区管网布置根据城市现状及市政规划,采取枝状布置的方 式。根据规划,与城市建设同步、与用户发展同步、分期实施,最终形 成合理的供气主干环网。 根据对金沙县内各片区人口分布的调查及规划中的各区域用地功 84 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 能性质,进行管网的分布设计,通过管网各节点的压力、流量计算,对管段管径进行优化和技术经济比较,最后得到符合要求的最优水力平差结果。 出站采用dn200管道,城区整个管网环状与枝状相结合,主干线采用dn160和dn110管道,支线采用dn90管道,满足城区内用户用气。 网状干线覆盖整个城区,不仅能给各用户供气,且可以满足在出站压力较低的情况下也能实现平衡供气。 城区中压管网平面布置图详见:DWG-0000燃01-01。 6.5中压管网水力计算 6.5.1考虑到中压管网对远期发展的适应性,按2030年各城镇人口规划用气量进行了预测,城区高峰小时流量见下表: 3表6.5-1 城区高峰小时计算流量统计表(m/h) 中期 时间 近期 远期 备注 流量 2468.41 4420.29 6300.49 远期大型工业用户直接从金沙城市门站建专管,故本设计考虑预留一定的专管用气量,城区管网水力计算时不考虑工业用气,高峰小时流 3量远期按6300.49m/h作为燃气管网水力计算的基础。 6.5.2水力计算 管网的水力计算按远期供气量、用《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)的规定,选用以无因次摩阻系数"λ"表征摩阻特性的压力损失基本公式进行计算: 6.5.2.1 钢管摩阻系数计算公式: 紊流区: 85 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 K680.25,,0.11(,) dRe 式中:钢管K取0.2mm;PE管K取 0.01mm。 6.5.2.2 中压燃气管道单位长度摩擦阻力损失计算公式按下式计算: 紊流区: 222P,PQT1012 ,1.27,10,,Z5LdT0 式中: P— 燃气管道起点的压力(绝压 kPa); 1 P— 燃气管道终点的压力(绝压 kPa,; 2 Z — 压缩因子; L — 燃气管道的计算长度(km); λ— 燃气管道的摩擦阻力系数; 3Q — 燃气管道的计算流量(m/h); d — 管道内径(mm); 3ρ, 燃气的密度(kg/m); T ,设计中所采用的燃气温度(K); T ,273.15(K)。 0 6.5.3管网水力计算结果 采用燃气管网水力计算软件对金沙管网进行计算,结果见下列各表: 根据水力计算模型,选用起点压力0.36MPa,按规划期用气规模计算的管网数据见下列各表: 86 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表6.5-3 金沙县中压管网远期节点流量、压力计算表 3节点编号 节点流量(Nm/h) 节点压力(KPa) 1 68.6 294.443 2 44.8 302.791 3 161.4 303.587 4 154.9 304.278 5 160.8 304.892 6 150.8 312.794 7 161.0 314.159 8 214.1 313.078 9 153.5 310.771 10 155.3 311.031 11 102.0 309.398 12 53.4 308.461 13 326.9 304.189 14 265.7 305.486 15 208.6 305.670 16 397.6 308.429 17 279.2 310.537 18 238.1 309.684 19 338.7 310.387 20 237.6 312.680 21 517.1 311.738 22 330.1 313.487 23 566.4 314.760 24 393.0 315.361 25 464.3 317.652 26 157.3 360.000 87 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表6.5-4 金沙县中压管网远期管段流量计算结果 管段起、终点管径 管长 管段流量管段压力管号 3号 (mm) (Km) 降(KPa) (Nm/h) 1 26 25 200 2.311 6301.0 42.348 2 25 24 160 0.615 3331.0 2.291 3 25 23 110 0.774 2970.0 2.892 4 24 22 160 0.614 2800.1 1.874 5 23 21 110 0.651 2214.5 3.022 6 22 20 160 0.211 2236.6 0.807 7 21 19 110 0.655 1513.7 1.351 8 19 18 110 0.467 973.7 0.703 9 20 17 160 0.433 1848.5 2.143 10 18 16 110 0.373 742.8 1.255 11 17 16 90 1.580 352.3 2.108 12 17 15 110 2.272 1379.8 4.867 13 15 14 110 0.036 961.6 0.184 14 14 13 90 0.800 662.5 1.297 15 18 12 90 0.205 97.1 1.223 16 19 11 90 0.478 185.4 0.989 17 20 10 90 0.240 282.4 1.649 18 21 9 90 0.364 279.1 0.967 19 23 8 90 0.307 389.2 1.682 20 24 7 90 0.318 292.7 1.202 21 22 6 90 0.348 274.1 0.693 22 15 5 90 0.568 292.4 0.778 23 14 4 90 0.300 281.7 1.208 24 13 3 90 0.498 293.5 0.602 25 13 2 90 0.495 81.5 1.398 26 16 1 90 3.310 124.8 13.986 88 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 从上表可知,按2030年供气规模,在起点压力0.36MPa下,干管选用de200、de160、de110和de90的聚乙烯PE管,能满足远期(2030年)金沙县城区的用气要求。 中压管网水力计算图见DWG-0000燃01-04。 6.5.4 管网适应性分析 城区中压管网是按所预测的2030年用气量规模进行计算的,所取数据已充分考虑了各方面的用气因素,管网系统能够满足2030年以前的用气需求。从计算结果和水力计算图可知,城区供气主管网在满足远期需要后还有一定发展裕量,能合理充分地利用管网。 6.6城区管网敷设 6.6.1燃气管道敷设时与建筑物、构筑物或相邻管道的水平和垂直净距按《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)的规定执行。本项目中压管道采用埋地敷设,管道敷设应满足下列要求。 1)本工程一般埋深不小于0.9m。 2)穿越城区主要道路和其他用途的沟槽时外加钢套管保护,套管顶覆土厚度不小于0.9m,套管宜采用钢管焊接连接,两端伸出沟槽外壁不小于0.2m,套管两端采用柔性的防腐、防水材料密封。 3)河流穿越采用大开挖方式进行,并加重块进行固定,穿越处管道采用钢管,管顶埋深不小于1.2m。 4)燃气管道的地基宜为无尖硬土石和无盐类的原土层,当原土层有尖硬石和盐类,应铺垫细沙或细土。可能引起管道不均匀沉降的地段,其地基应进行处理或采取其它防沉降措施。 89 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 5)燃气管道穿过其他用途的沟槽时,需加套管敷设,套管宜采用钢管焊接连接,两端伸出沟槽外壁不小于0.2m,套管两端采用柔性的防腐、防水材料密封。 6)工业企业内的燃气管道采用架空敷设时,应保证管底至人行道的垂直净距不小于2.2m;管底距道路路面不小于5m;管底距铁路轨顶不小于6m,并且应采用明显的警示标志。 7)城区内埋地敷设的管道,在管顶0.5m处,埋设印有明确标志的燃气管道警示带。 8)燃气管道主要穿越城市道路,穿越一、二级城市交通干道时,采用大开挖或顶管方式施工;穿越一般城市道路和街坊道路时,采用外加钢套管直埋敷设。 9)弹性敷设 在地形条件允许的地区管道尽可能采用弹性敷设,弹性敷设的曲率半径应满足管道强度要求,且不得小于1000D,垂直面上弹性敷设管道的曲率半径还应大于管子自重作用下产生扰度的曲率半径,其计算公式如下: , 1cos,322 R3600D,,4 式中:R ,弹性敷设管道最小弯曲曲率半径,m; D ,管道的外直径,cm; , ,管道的转角,(:)。 弹性敷设管道与相邻反向弹性弯管和人工弯管之间,应采用直管段 90 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 连接过渡,其直管段长度不得小于管子外径,且不小于500mm。 10)管沟开挖回填 管沟开挖宽度根据土壤性质确定,管沟回填应先用细土回填至管顶以上0.3m,才允许用土、砂或粒径小于100mm的碎石回填并夯实。石方地段的管沟应超挖0.3m,并用细土垫实超挖部分以保护管道外防腐层。 6.7城区管网主要工程量 根据金沙城区2030年的发展规划,其主要工程量见下表: 表6.7-1 金沙城区中压管网主要工程量表 数量(近数量(中数量(远序号 工程内容 单位 合计 备 注 期) 期) 期) 一 城区管网工程 PE80 SDR11(一) 中压管道 系列 1 dn200 km 2.3 / / 2.3 2 dn160 km 1.9 / / 1.9 3 dn110 km 3.0 2.3 / 5.3 4 dn90 km 4.4 5.4 / 9.8 估 5 dn63 km 7.0 8.0 9.0 24 估 6 dn50 km 7.0 8.0 9.0 24 (二) 阀门 个 1 dn200 2 / / 2 个 2 dn160 2 / / 2 个 3 dn110 2 2 / 4 个 4 dn90 9 2 / 11 个 估 5 dn63 7 9 10 26 个 估 6 dn50 7 9 10 26 91 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 数量(近数量(中数量(远序号 工程内容 单位 合计 备 注 期) 期) 期) (三) 穿跨越 主公路穿越 m/次 钢套管保护 1 30/7 30/5 / 30/12 支公路穿越 m/次 2 14/12 14/13 14/11 14/36 GB/T8163-D219附桥跨越 m/次 3 30/1 / / 30/1 2008 GB/T8163-D159附桥跨越 m/次 4 30/2 / / 30/2 2008 GB/T8163-D108附桥跨越 m/次 5 / 30/1 / 30/1 2008 GB/T8163-D89附桥跨越 m/次 6 / 50/1 / 50/1 2008 92 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 7 管道防腐 7.1设计原则 钢制管道外防腐涂层选用原则:技术可靠、经济合理,结合国内防腐涂层选用原则、地区工程队施工能力及管道沿线的自然条件,因地制宜地选用适合的防腐涂层。 7.2执行的规范和标准 7.2.1《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》 (SY0007-1999); 7.2.2《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》 (SY/T0414-2007); 7.2.3《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 (SY/T0413-2002)。 7.3管道防腐层的选择 目前可供选择的钢质管道防腐层有石油沥青、煤焦油瓷漆、熔结环氧粉末、挤塑聚乙烯(PE)和聚乙烯胶粘带,与30年前相比,防腐手段更多、选择余地更大。石油沥青曾得到广泛应用,但它的缺点也是显而易见的,其涂层电阻低、不耐植物根刺,使用效果很不理想。因此,考虑本工程新建管道设计使用寿命期要达到30年以上,本报告推荐不考虑石油沥青绝缘防腐层。煤焦油瓷漆性能比石油沥青稍好,耐植物根刺、耐微生物腐蚀,但煤焦油瓷漆仍然存在石油沥青防腐层的很多缺点,且造成环境污染严重、性价比较低。熔结环氧粉末具有较强的粘结力,使用温度范围宽,防腐性能也比较优越,但涂层太薄,在装卸运输和施工过程中极易受到损伤,并且吸水率高,不宜用在含水量较高的土壤中,因此不适合在金沙地区使用。 93 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表7.3-1 不同防腐涂层性能比较表 无溶剂液体环聚乙烯二层结聚乙烯三层结项目 环氧粉末 煤焦油瓷漆 氧涂料 构 构 推荐 SY/T0315-200 5SY/T0379-19 SY/T041398-200 SY/T04132-20 02标准 多层厚涂 结构 单层薄膜 单层 二层厚涂 三层厚涂 增强缠绕 无溶剂液体 底漆+瓷漆+ 环氧粉末+共聚材料 环氧树脂粉末 胶粘剂+聚乙烯 环氧树脂 内外包扎带 物+聚乙烯 涂敷 挤出包覆 静电喷涂+ 常温下喷涂 静电喷涂 热涂缠绕 工艺 或缠绕 挤出或缠绕 国外 约30年 约35年 >80年 >40年 约20年 应用 国内 约15年 10年 >20年 10年 应用 适用 -30,110? -30,100? -20,80? -30,70? -30,70? 温度 除锈 Sa2.5 Sa2.5 Sa2.0 Sa2.5 Sa2.5 要求 涂层 0.6,2mm 0.3,0.5mm 3.0,5.0mm 1.8,3.7mm 1.8,3.7mm 厚度 环境 很小 很小 较大 很小 很小 污染 补口 喷涂或热收缩热烤缠带或 喷涂 热收缩套 热收缩套 工艺 套 热收缩套 高强度和抗耐粘结力强,使用耐石油产品植绝缘性能好机综合性能优异, 磨损性,极好的温度范围宽,涂物根系、微生械强度高吸水既有FBE的强 附着力、低固化敷管可冷弯,具物,国内原料充率低、抗透湿性粘结,良好的耐 收缩率,极好的有极好的耐土足,吸水率低。强耐土壤应力阴极剥离和防 抗冲击和耐阴壤应力和耐阴使用寿命长。 好。 腐性能,又有优点 极剥离性,无溶极剥离性能。 PE良好的机械 剂挥发,无环境性能,抗透湿性 危害; 和高度绝缘性。 涂装工艺简单; 使用寿命长 柔韧性稍差,固易为尖锐物冲高温软化,低温粘结力较差,失初期投资成本 化时间较长 击破坏,对吸水发脆,机械强度去粘结后易造高,涂敷工艺复 敏感,涂装过程较低,施工条件成阴保屏蔽,与杂;现场补口困缺点 要求十分严格,恶劣,污染环焊缝较高的钢难;对阴极保护 耐光老化性能境, 涂敷厂的管结合较差,阳电流可能有屏 差 烟气处理要求光下易老化,严蔽作用 高。 重损伤修复困 94 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 无溶剂液体环聚乙烯二层结聚乙烯三层结项目 环氧粉末 煤焦油瓷漆 氧涂料 构 构 难 材料国产化 国产材料的质涂敷厂的烟气胶粘剂质量有国产环氧粉末待解决 量及防腐涂敷处理,减少环境待提高。 质量有待提高。 的问题 线水平有待提污染。 高。 参考 进口:65,75 价格 80,90 60,70 60,70 75,85 国产:60,70 2(元/m) 综合管道设计使用寿命、涂层预制费及站内埋地管线管径变化多,距离短的情况,本工程防腐涂层选用方案如下: 1) 城区中压管网采用聚乙烯管道,不需要防腐; 2)附桥跨越处钢管采用聚乙烯胶粘带加强级防腐层进行外防腐; 3)站场内埋地管道及管道附件(弯头、三通等)均防腐采用聚乙烯胶粘带加强级防腐层进行外防腐,站场露空管道、设备、管件采用氟碳涂料进行外防腐; 4)站场储气管道采用三层PE加强级防腐层进行外防腐。 95 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 96 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 8 自动化控制 8.1概 述 本项目自动控制研究的是金沙县近期CNG加气站工程自动控制系统,根据操作介质和工艺特点,本站场自动化控制系统按照安全、可靠、平稳、经济的原则进行设计,选择合理的过程控制系统和安全监控系统,保障操作人员的安全,防止环境污染,确保生产设施安全可靠运行。 8.2设计原则 严格遵照国家法律、法规以及标准规范,结合国内同类工程的建设经验,利用先进、适宜、可靠的检测仪表和自动控制系统。采用合理、优化的检测、控制方案对工艺站场进行统一的调度、管理和控制,保障输气管道的平稳供气,提高企业的经济效益。 8.3控制水平 本工程站场以数据采集和监控为主,对各工况参数进行实时采集,并预留数据通信及上传接口,自动化控制基本达到有人值守,无人操作的自动化水平。 8.4数据监控系统 8.4.1控制系统的组成 控制系统由远程终端装置(RTU/PLC)、监控计算机、现场检测仪表以及现场执行机构组成。 8.4.2 控制系统 8.4.2.1 CNG加气站、储配站近期控制系统 1)该控制系统由RTU完成对调压撬内各工况参数进行检测,并对 97 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 计量、压力及温度等在监控计算机上进行集中监控,监控计算机为整个控制系统提供灵活、良好的人机界面。 2)控制系统的智能RTU/PLC通讯卡、电源卡、CPU卡进行冗余配置。使系统的主通信信道和备用通信信道能实现故障自动切换,提高系统的可靠性和稳定性。 3)智能RTU/PLC具备下列主要功能: 数据采集和数据处理功能; 数学运算功能; 逻辑运算功能; 控制功能; 数据存储功能; 系统及通信的诊断监视功能; 4)高压气体压缩机采用厂家自带西门子PLC控制柜进行控制。 5)对民用、商业用气采用自动加臭装置。 8.4.2.2 CNG加气站中、远期控制系统 中、远期控制系统在近期控制系统中进行扩容组态。 8.4.3 控制系统的供电 仪表控制系统及站内电动球阀等重要负荷供电采用UPS交直流不间断电源供电,以保证供电可靠性。非重要负荷采用一般市电电源进行供电。 8.4.4 站场检测控制仪表 98 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 8.4.4.1 检测进出站压力、温度,并在控制室显示、报警; 8.4.4.2 检测各支路差压、压力、温度等工况参数; 8.4.4.3 出站设置轴流式调压阀,并设电动切断球阀,当出口管线出现爆管时,进出口压力出现突降时,即压减速率达到一定值时,通过连锁程序,将自动关闭进出站切断阀,确保下游用户人员及设备的安全; 8.4.4.4 在各装置区设置可燃气体泄露检测报警装置; 8.4.4.5 各流量计的流量远传至上位机进行监视; 8.5自控仪表选型 8.5.1 现场所有电气仪表及配套电器设备的防爆等级应满足站场的防爆要求,推荐选用隔爆型。 8.5.2 现场温度变送器选用三线制、压力变送器选用二线制、24VDC供电、4-20mADC信号输出并具有自诊断和通信功能的全天候智能仪表。 8.5.3 就地温度测量选用万向型双金属温度计,远传温度测量选用隔爆型铂热电阻(Pt100)。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。 8.5.4 天然气流量计量:近期调压计量柜流量计量采用TDS型智能旋进流量计,中、远期天然气计量采用高级孔板节流装置(不在本报告研究范围之内)。 8.5.5 在可燃性气体容易泄漏或汇集的地方设置隔爆型可燃气体检测变送器。 8.5.6 RTU/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。 99 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 8.6 防浪涌保护 在现场仪表内自行设置防浪涌保护器,在室内集中作好防浪涌和信号隔离保护。 8.7 控制室 站内按有人值班的管理方式设计,设置仪表控制室。控制室装吊顶和防静电活动地板、双层塑钢门窗,并设冷暖空调。 8.8主要工程量 表8.5-1 金沙场站(近期)自控主要工程量表 序号 名称 单位 数量 备注 1 智能流量计安装 套 2 2 压力变送器安装 套 4 3 温度传感器安装 套 2 与调压撬成套供货 4 现场仪表 只 10 5 电动执行机构 套 1 自力式调压器安装 套 6 3 7 RTU控制系统 套 1 8 操作站组态 套 1 9 仪表控制台 套 1 10 仪表中间端子柜 套 1 11 UPS电源 台 1 12 可燃气体报警系统 套 1 100 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 9 通信 9.1编制原则 9.1.1满足现代化管理的要求,保证站场与上游供气方、下游用户的生产调度、通信联络及时准确。 9.1.2供、配气上下游的业务联系、日常维修现场的指挥调度畅通。对抢修的指挥调度反应迅速。 9.1.3依托电信公网,节省工程投资。 9.2编制范围 近期场站管网通信:通信系统与自动化控制专业界面为通信设备的输出端口,通信电源由站内电源提供;通信工程与当地电信公网以场站站房内电话分线箱为界。 9.3站区通信现状 中国电信、中国联通以及中国移动等在场站、城区管网区域已开通公用电话交换网。通信网可覆盖城市管网及站场、管网系统。 9.4通信业务需求和预测 9.4.1通信业务需求 根据工艺要求和人员配备情况,本项目城市场站需装固定电话、使用数据通道、移动通信设备等。 9.4.2通信业务流向 1)城市场站至天然气公司及相关管理机构; 2)场站至供气方; 3)场站至各检测点之间; 101 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 4)场站至用户。 9.4.3通信业务种类 1)生产调度电话; 2)行政管理电话; 3)119火警电话; 4)数据传输业务:RS232接口,租用市内公用电话交换网(PSTN)电话线路; 5)巡线抢修移动通信业务。 9.4.4通信方案的选择 根据本工程对通信系统的要求和管网区域所处的地理位置,结合管网区域通信现状并考虑今后的发展,选择利用电信公网通信方式。 利用区内的公用电话交换网(PSTN)电话组成管网区域数据传输网和生产调度、行政管理通信网。 管网区域管线的巡线或抢修时,采用GSM移动通信方式。 9.4.5通信主要工程量 在场站安装地方程控通信网的电话单机2部、天然气公司专用业务电话1部。为解决管道巡线,现场抢险的需要,配置2部移动电话。 102 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10 公用工程 10.1 供配电 10.1.1 研究范围 本项目供配电研究范围为近期CNG加气站供配电设计及自动化控制、通信设备和工艺设备、管道的防雷、防静电以及接地保护的设计。 10.1.2 负荷概况及等级划分 本工程站场用电负荷按二级考虑,主要负荷为压缩机系统、仪表、通信、生产生活照明等,站内用电负荷总量约97kW。 10.1.3 供电要求 根据《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)的规定,本项目近期CNG加气站电源采用从市政10KV电网专线接入站内箱式变电站。站内仪表和通信等采用UPS装置作为供电电源。 10.1.4 变配电 10.1.4.1 用电负荷统计 站房及工艺装置照明约5kW、站房空调及插座约15kW、仪表设备2kW,压缩机系统75kW,共计97kW。 10.1.4.2 变配电部分 为满足最大负荷供电要求,站内设125kVA 10,0.4kV箱式变电站一座,供电电源拟由附近高压变电站专线架空引来。 10.1.5 站区电气系统 10.1.5.1 电力与控制 站内采用放射式配电系统,配电级数不多于两级,主要用电设备由 103 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 箱式变电站直接供电。仪表和通信等不能间断供电的重要负荷,采用UPS电源供电,UPS备用时间不低于60min。 10.1.5.2 照明 场区照明采用轻型防爆投光灯、路灯或二者相结合的方式。有爆炸危险的场所照明采用防爆灯,其余采用铝型材节能荧光灯。照明配线采用导线穿钢管敷设。 控制室、加气棚等重要场所设置应急照明,时间不少于60min。 10.1.5.3 防雷与接地 接地采用TN,S系统。场区设置公用接地网,作为防雷、防静电、电气等公用接地装置,接地电阻不大于1Ω。 10KV电源和0.4KV系统设置避雷器,防止雷电波侵入,弱电系统采取有效的防感应雷措施。所有进出户金属管道、电气设备外露可导电部分、建筑物金属门窗等均做等电位联结。 放空管设置防雷接地,工频接地电阻不大于10Ω。 10.1.6 爆炸危险区域划分 10.1.6.1 根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 (GB50058-1992),站内调压区、压缩机区、CNG卸气区、加气区为防爆2区,其中有爆炸危险气体释放源且通风不良的沟坑内划为1区。 10.1.6.2 爆炸危险区域内用电设备选用防爆型,防爆电器选型标志按爆炸危险气体分级分组不低于?AT1。 10.1.7 防雷等级的划分、措施及接地 104 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.1.7.1 根据《建筑物防雷设计规范》【GB50057-1994(2000年版)】,站内建构筑物的防雷等级按“第二类”设计。 10.1.7.2 防雷、防静电及低压配电系统工作接地、仪表工作保护接地共用一组接地装置,并保证接地路径良好电气通路,总接地电阻不大于1欧姆。用电设备外露可导电部分及装置外露可导电部分应进行等电位联结,并与站内接地装置相连。 10.1.7.3 低压配电系统采用TN,S系统。 10.1.7.4 电源进线处设一浪涌保护器,作为站内用电设备的第一级防浪涌保护;仪表配电箱电源进线处设电涌保护器,作为仪表、UPS等设备的防浪涌保护;自动化控制系统应配套供应SPD装置,作为电子设备自身的防电磁脉冲保护。 10.1.8 主要电气工程量 表10.1-1 近期CNG加气站电气主要工程量表 数量 序号 名称及规格 单位 备注 1 干式变压器SGB10-125 10/0.4Kv 台 1 3 低压开关柜GGD2型 面 2 2 高压环网柜HXGN810-12 面 3 1 低压补偿柜GGJ2型 面 4 1 UPS电源装置 套 5 2kW/60min 3 照明配电箱 套 6 电力电缆 7 m 600 105 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.2 给排水 10.2.1 给水 10.2.1.1 设计范围 本专业研究的内容包括近期CNG加气站内建筑红线范围内的给水,雨水排水,污水系统及消防系统。 10.2.1.2 给水水源 本工程水源为城市自来水。其水质符合生活用水标准。 10.2.1.3 用水指标及用水量 3本工程日最大生活用水量为5.19m/d,最大小时生活用水量为 31.20m/h。本系统采用直接供水形式,利用市政压力供水。 表10.2-1 生活用水量估算表 最大小时 用水量标时变化用水日用水量用水类别 备注 用水量3Qd(m/d) 准 系数 时间 3Qh(m/h) 按18人算 办公 0.90 0.05 50L/人?班 1.20 24 3班/天、6人/班 生活 200L/人?d 按10人算 2.00 0.13 1.50 24 绿化及道路浇1.82 0.91 2L/??d 1.00 2 按910?算 洒 小计 4.72 1.09 不可预见用水0.47 0.11 按总用水量10% 量 合计 5.19 1.20 本工程的生产用水主要是CNG加气站生产设备的清洗检修用水,按 3最大小时生产用水量1m/h,用水时间3h计。 10.2.1.4 主要管材 给水管采用PP-R给水塑料管,热熔连接。排水管采用U-PVC双壁 106 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 波纹管,承插连接。 10.2.2 排水 本工程室内排水系统采用生活污、废水合流系统,室外排水系统采用雨、污水分流系统。站内设置化粪池,生活污废水经局部处理后进入城市污水管网。 站内生产污水主要是设备检修清洗废水和场地冲洗废水。前者含有少量金属腐蚀物和非金属尘粒,可经排污管纳入污水系统;场地冲洗废水不含有害物质,可就近排入雨水系统。 10.2.3 主要工程量 表10.2-2 近期CNG加气站给排水主要工程量表 项 目 单位 数量 备 注 给水管道(DN50) m 50 PP-R管 给水管道(DN25) m 20 PP-R管 给水管道(DN20) m 30 PP-R管 排水管道(DN200) m 100 U-PVC管 排水管道(DN100) m 50 U-PVC管 3钢筋混凝土化粪池 座 1 V=4m 10.3 消防 10.3.1 执行标准 10.3.1.1 《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006); 10.3.1.2 《建筑灭火器配置设计规范》 (GB50140-2005); 10.3.1.3 《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156,2002(2006年版)】。 10.3.2 消防设计原则 10.3.2.1 工程设计中既要认真贯彻“预防为主,防消结合”的消防方针,还 107 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 应做到方便实用、经济合理。 10.3.2.2 严格执行有关消防防火规范,保证厂内各建构筑物和站外环境的防火间距。 10.3.2.3 用质量可靠、密封性能好的阀、质量合格的管材,严格执行安装、焊接、施工技术措施,将泄漏、爆炸发生危险的可能性降低至最小。 10.3.2.4 扑灭天然气火灾的根本措施在于切断气源,本工程充分考虑了气源切断装置的可靠性和灵活性。 10.3.3 设计范围 根据《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】之9.0.2条规定,本工程可不设消防给水系统。站内需配置干粉灭火器,在发生小型火灾时依靠站内力量灭火;在有大的火警时,除使用站内消防力量外,主要依托当地市政消防力量灭火。 10.3.4 消防设计 本工程工艺区、加气区均按严重危险级配置灭火器,其余建筑按中危险级配置灭火器。根据不同种类火灾和具体场所,灭火剂种类分别采用磷酸铵盐干粉,灭火器型式采用手提式和推车式。灭火器配置情况详表10.3-1: 表10.3-1 灭火器配置一览表 序号 场所 名称及型号 单位 数量 备注 加气区 磷酸铵盐MF/ABC4型 具 1 4 磷酸铵盐MF/ABC4型 具 4 工艺区 2 磷酸铵盐MFT/ABC35型 具 2 站房 磷酸铵盐MF/ABC4型 具 3 2 108 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.4 暖通 10.4.1 室内计算参数 室内计算参数见下表: 表10.4-1 室内计算参数 室内参数 夏季(?) 冬季(?) 房间名称 控制室 16,18 25?2 值班室 16,18 25?2 休息室 16,18 25?2 10.4.2 暖通方案 10.4.2.1 控制室:选用热泵型带辅助电加热的柜式空调器,满足夏季空调和冬季供暖的要求。 10.4.2.2 值班室:选用热泵型带辅助电加热的分体壁挂式空调器,满足夏季空调和冬季供暖的要求。 10.4.2.3 休息室:选用热泵型带辅助电加热的分体壁挂式空调器,满足夏季空调和冬季供暖的要求。 10.4.3 热工和暖通主要工程量 表10.4-2 近期CNG加气站暖通主要工程量表 序号 设备材料名称 规格及性能 单位 数量 备注 冷暖空调机 台 1 3P 1 冷暖空调机 台 2 1.5P 4 轴流风机 台 3 T35-11 2.8# 1 10.5 总图 10.5.1 总图设计内容 近期CNG加气站主要建构筑物包括加气棚、站房、调压区、撬装 109 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 压缩机区、储气井、装卸区、公厕及生产辅助设施等。场地考虑1.0%的排水坡度,场地雨水排至站外,就近引入附近排水系统。 10.5.2 总图布置原则 1)满足工艺要求,严格按照有关防火、防爆设计规范要求进行布置,满足规范规定的安全距离要求。 2)站场总平面平面布置力求合理、安全、紧凑,做到分区明确,方便生产管理。 3)站内站房等建筑采取集中布置。 4)站场绿化系数不低于30,。 10.5.3 总图主要工程量 为满足公司的发展,本工程总征地大小为4.56亩。 总图主要工程量见下表: 表10.5-1 总图主要工程量 序号 工程量名称 单位 金沙站场部分 备注 2总征地面积 1 m 3041.65 2建设用地面积 2 m 2250.15 2建筑物占地面积 3 m 437.84 建筑密度 , 4 19.5 2绿化面积 5 m 675.00 绿化率 , 6 30.00 2站房 7 m 87.84 消防台 座 8 2 2混凝土彩砖 9 m 71.68 2混凝土路面 10 m 1345.15 防爆墙 11 m 12.00 110 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 序号 工程量名称 单位 金沙站场部分 备注 2调压区 12 m 28 围墙 13 m 142.93 3化粪池 14 m 4 10.6 建筑与结构 本项目建筑与结构主要为场站内的建筑物及构筑物。建筑物包括加气棚、站房(含公厕),构筑物有化粪池、消防台、挡土墙及设备基础等。 10.6.1 设计原则 1)根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008),本工程为丙类建筑。 2)根据《中国地震烈度区划图》,地震基本烈度为6度,本项目按抗震烈度6度设防。 3)本项目采用现行结构规范,有关建筑结构设计通用图;首先采用国家标准,在不能满足要求的情况下可采用地方标准。 10.6.2 建筑设计 10.6.2.1 耐火等级 站内建构筑物防火执行《建筑设计防火规范》(GB50016-2006),其耐火等级、层数、长度、占地面积、防火间距、防爆及安全疏散均按规范要求进行设计;建构筑物墙、楼板、柱、梁、吊顶的选材和结构均需要满足规范规定的强度、耐火、防爆要求。建构筑物及重要设备的联合平台,均设置两个以上的安全疏散口;生产装置内的承重钢框架、支座、裙座、管架等按规范要求涂覆耐火层保护,建筑物的耐火等级均不低于二级。耐火层的耐火极限不低于1.5h。 111 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.6.2.2 结构安全等级 全部建筑物按永久性设计,使用年限为50年,建筑物安全结构等级为二级。 10.6.2.3 建筑物设计 由于本工程的建筑物较小,加气棚采用轻钢网架结构,站房(含公厕)均采用单层砖混结构,开间和进深根据功能的需要确定。 10.6.3 建筑装修 建筑装修按使用功能要求设计,遵照实用、经济、美观的原则,力求金沙、现代、简洁的风格。建筑外墙大面积为外墙面砖,局部外贴装饰瓦。内墙面除公厕外,均为乳胶漆罩面。公厕(卫生间)为面砖墙裙到顶,吊顶为铝扣板吊顶。 10.6.4 结构设计 1)在满足生产工艺要求的前提下,力求做到安全可靠、技术先进、经济合理。 2)全部建、构筑物按安全等级二级进行设计,设计使用年限为50年。 10.6.5 抗震设计 1)根据《建筑抗震设防分类标准》,站场建筑抗震设防类别为丙类建筑。 2)根据《建筑抗震设计规范》【GB50011-2001(2008年版)】及本工程所在地所在地的抗震设防烈度设防。 10.6.6 荷载 112 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 10.6.6.1 楼、屋面活荷载 22屋面活荷载标准值为不上人屋面0.5k N/m,上人屋面2.0kN/m。有操作要求的楼、屋面活荷载标准值按实际情况取值。 10.6.6.2 高耸构筑物的基本裹冰厚度 根据现行《高耸结构设计规范》(GB50135-2006),高耸构筑物的基本裹冰厚度取15mm。 10.6.7 结构形式 10.6.7.1 建筑物结构形式 一般建筑物采用砖混结构形式:即钢筋混凝土现浇屋面板,砖墙、混凝土构造柱、梁,基础采用钢筋混凝土现浇。 10.6.7.2 构筑物结构形式 放散管采用桅杆结构,并用绷绳三面固定。塔架采用型钢及钢管组合塔架。 排水沟、化粪池等采用砖砌。 挡土墙采用浆砌条石重力挡土墙,护壁采用挂网喷锚方式处理。 10.6.8 基础形式 本项目原则上尽量采用天然地基,在不能满足前者的情况下按具体情况采用桩基或其它人工地基。砖混结构房屋基础形式采用砖放脚混凝土基础,轻钢网架结构、构筑物基础采用现浇混凝土基础或钢筋混凝土基础。工艺设备基础采用现浇混凝土基础,房屋基础暂按条石条形浅基础考虑。 当基础处于挖方区,持力层为粉质粘土层或砂、泥岩层;在填方区 113 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 处采用砂卵石换填或桩基础、墩式基础。 工艺基础采用天然地基,容器鞍座、钢柱下为混凝土墩基,环梁连通,以避免不均匀沉降。 10.7 运输 本工程近期来气采用CNG,运输采用CNG气瓶拖车。城区管网供气可以利用天然气自身能量密闭输送,不须外加能量。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。 114 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 11 劳动安全卫生 11.1 设计依据和原则 职业安全卫生的设计应以中华人民共和国国家标准《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-2008)为依据,采取防治结合、以防为主的原则。确保安全平稳供气,维护国家财产、保障职工生命安全是本工程建设的一项重要内容。而天然气为易燃易爆物品,因而安全和工业卫生防护至关重要,设计施工和运行管理中必须做到: 11.1.1 严格执行国家有关安全生产的标准、规定和规范; 11.1.2 采取以预防为主、防治结合的原则; 11.1.3 工艺流程避免超压的可能,并在关键控制点设自动控制和报警装置,采用安全、不易泄露低噪声的工艺设备,改善工人操作环境和劳动强度; 11.1.4 对设备、材料质量和施工安装质量严格把关,使人为的不安全因素降到最低。本工程选用的0Cr18Ni9不锈钢无缝钢管必须满足《输送流体用不锈钢无缝钢管》(GB/T14976-2002)的规定;L245NB无缝钢管或L360NB螺旋缝埋弧焊钢管必须满足《石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分:B级钢管》(GB/T 9711.2-1999)的规定。所有设备、材料经检验合格才能使用。 11.1.5 施焊焊工必须是合格的持证焊工;施工人员应严格按照有关规范作业,确保工程质量。 11.1.6 严格制订安全操作规程,防止异常情况及误操作造成危害,中、远期在站场分离器等装置进出点设有放空管,并在分离过滤计量区设有 115 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 安全阀、放空管。 11.2 职业危害分析 工程的主要危害因素可分为两部分。其一为自然因素形成的危害或不利影响,包括地震、不良地质、暑热、冬季低温、雷击、洪水、内涝等;其二为生产过程中产生的危害,包括毒害气体、火灾爆炸、机械伤害、噪声震动、触电等多种因素。上述各种危害因素的危害性各异,出现或发生的可能性和几率不一,危害作用范围和所造成的后果均不相同。 11.2.1 自然危害因素 11.2.2 自然危害因素主要包括:地震、不良地质、雷击、极端气温、暴雨等灾害性天气。总体来看,自然危害因素的发生基本是不可避免的,但可以对其采取相应的防范措施,以减轻人员、设备的伤害或损失。 11.2.3 生产危害因素 11.2.3.1 火灾、爆炸 天然气。其主要成分是甲烷,属于易燃易爆物质,其爆炸下限浓度为5%,当与空气混合浓度达到爆炸下限时,遇到点火源则会发生燃烧爆炸。甲烷能与空气或氧化剂形成爆炸性混合物,当空气中天然气含量达5,14%时,遇高热、火花或明火就有燃烧爆炸危险。甲烷的高度易燃性质(最小点火能量为0.28mJ)决定了天然气的作业环境总是具有相当大的潜在火灾、爆炸危险。 11.2.3.2 超压引起物理炸及其可能引发二次化学爆炸、火灾危险 天然气中的大部分组分均系气体,一般在压力容器、管道或钢瓶中, 116 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 若遇高热,容器内压增大,有开裂和物理爆炸的危险。其内压会随着温度的升高而增大,当超过有关设备的实际耐压限度时(例如操作失误引起高压气体串压到中压或低压设备或管道中),会发生开裂和物理爆炸,进而可能引发燃烧爆炸。若由于设备自身缺陷、使用中腐蚀老化、运行中超压、操作违章或其他原因,均可能引起物理爆炸(或破裂),并存在内部可燃物因急剧绝热膨胀冲出引发二次化学燃烧爆炸的危险性。天然气中的少量硫醇,有一定腐蚀危害性,可能引起有关设备、管道或设施腐蚀穿孔,直接造成财产损失,并进而引起中毒、火灾爆炸事故。此外,由于工作介质压力高,压缩机密封件及管路接头等部分容易出现泄漏,当泄漏超过其爆炸下限,又遇到火源时,也可能引起化学爆炸。 11.2.3.3 窒息 虽然吸入天然气没有毒,但其中的氧含量低,容易使人窒息。在通常大气压条件下,空气中的含氧量14%,21%(体积含量,下同),呼吸、脉搏加快,并伴有肌肉抽搐。含氧量10%,14%,出现幻觉、易疲劳,对疼痛反应迟钝。含氧量6%,10%,出现恶心、呕吐、昏倒,永久性脑损伤,含氧量低于6%,出现痉挛、呼吸停止,死亡。通常,含氧量10%是人体不出现永久性损伤的最低限。 11.2.3.4 其它危险有害因素 站内有压缩机、电气设备和运输车辆,存在机电伤害的可能性。特别是在检修、抢修作业中,更易发生地基塌陷、机械伤害、触电、高处坠落、物体打击、噪声伤害等危险。这些事故后果比站内可能发生的火灾爆炸事故要小得多,此次不作为评价的对象。 117 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 11.3 安全卫生设计方案 根据两类危害特点,结合本工程实际情况,职业安全卫生的重点是防火、防爆、防毒、防噪声。故设计时从供电、设备选型、工艺设计及配套工程等方面均应以此为中心,严格执行设计规范,坚决贯彻“安全第一,预防为主”的方针,遵循消除、预防、减弱、隔离、联锁、警告的技术措施。在设计上采取如下措施,从根本上防范事故的发生。 11.3.1 站址及总图 CNG加气站选址符合《汽车加油加气站设计与施工规范》【GB50156-2002(2006年版)】的要求。场站在总图设计上,严格执行《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)】,保证各建构筑物的安全距离。 场站侧面和后面三方均采用非燃烧体实体围墙严格。进出通道分开设置。 站区总图竖向设计,应保证排水畅通,避免形成内涝。 选择良好的工程地质条件建站,建构筑物严格按照《建筑抗震设计规范》【GB50011-2001(2008年版)】和《构筑物抗震设计规范》【GB50191-1993(2005年版)】处理地基和结构。所有建构筑物及设施均按照地震烈度6级设防。 11.3.2 工艺设计 工艺系统设计均为密闭系统,易燃、易爆物料在操作条件下运行在密闭的设备和管道系统中;可能超压的容器、管线等设置安全阀及放空 118 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 系统,放空气体集中设放散塔排放,系统管道超压、检修放散均汇集至放散管;所有压力容器和设备按国家现行标准和规范进行设计、制造和检验;压缩机等设备选用低噪声型号的产品,不能满足的要求加装消声设备,使噪音小于85db,夜间噪音小于65db。 11.3.3 电气设计 本项目及配套系统防雷、防静电接地、工作接地、保护接地均按国家规范进行设计。接地点不小于两处,接地电阻不大于4欧姆;供电电源采用单电源供电方式,电缆使用阻燃电缆,配电间均采用单母线分段运行方式;在防爆区域内电气设备选用防爆电器设备,控制室内装设应急照明,以保证在事故情况下控制室的照明,在控制室设断电延时30min的UPS以确保仪表用电;在防爆区内,电气设备和仪表均选用防爆型产品。 11.3.4 自控仪表 在容易积聚易燃、易爆气体的场所设置可燃气体报警器,在可能有泄漏天然气的室内应设自然通风及事故强制通风设施;设置紧急停车按钮,事故状态下可以进行安全停车。 11.3.5 其他 消防防火见10.3消防系统。危险场所设置必要的安全标志,防止意外事故发生。易发事故场所设置相应的应急照明设施。职工定期检查身体;完善安全 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 ,加强安全教育,树立“安全第一”的指导思想,杜绝人为因素造成的事故。 只要项目按规程设计、施工、监督、调试、验收和使用管理,CNG 119 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 厂站的安全完全有保障。 11.4 主要设备安全生产措施 11.4.1 CNG减压系统 该系统采用撬装设计,主要由管道、阀件等设备组成。进口设快速切断阀和全启式弹簧安全阀,同时设置加热器、计量装置。为了减少仪表、调压阀的机构等因为堵塞而失灵,设置过滤器。 该系统发生事故的主要部位在高压调压器,换热器、管道和阀件。发生事故的主要危险性是天然气泄漏造成爆炸。 在正常情况下,工作介质为CH4、C2H6等烷烃气含量大于98%的高浓度天然气,根据其燃烧爆炸特性得知,此时这些物质并不具备爆炸条件。当设备由于自身缺陷或长时间的工作状态下,设备与连接阀件及连接管路损坏,造成设备、阀件、管路强度降低,以致造成天然气泄漏,遇到相应点火源,极易发生燃烧爆炸危险。 该系统的所有阀门除受到上述因素的影响之外,由于经常开启闭合,磨损是影响正常工作的主要因素。阀门关闭不严造成气体泄漏,若遇到相应火源,极易造成灾害。管件在受到自然条件的侵蚀下,强度也会逐渐降低,若气源压力波动或受到重物碰砸,也会损坏管道,造成气体泄漏。 120 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表11.1-1 CNG减压柜(撬装)安全措施 危可能可能事故可序危险设想事险危险因素 事故事故能性等安全措施 号 源 故模式 等类别 后果 级 级 禁止违章动火 明火、调压设备落实防雷措施及违章动爆炸器阀失灵、泄损坏、定期检验定期防火或雷物理? 1 C 门 漏 人员锈压力表、安全电及其爆炸 管件 伤亡 阀等定期维修、它火花 检验 禁止违章动火 明火、设备落实防雷措施及违章动过滤泄漏 爆炸 损坏、定期检验定期防火或雷? 2 C 器 检修作业 人员锈 电及其伤亡 及时维修、检验它火花 安全附件 11.4.2 天然气压缩机 但是该系统火灾爆炸的工艺危险性大大增加。高压情况下天然气爆炸范围变宽;高压使天然气泄漏的可能性增大;一旦泄漏可在更大范围内形成爆炸混合气;高压泄漏流速大,摩擦强烈易产生静电火花自行引爆。 设备危险性:如果出现压缩机一级进口抽负压,则易形成系统吸入空气,易引发系统内爆炸事故;开机太久冷却不好,管道积碳遇高温易发生爆炸;违章带压拆卸零件易使高压气体和零件冲出造成物体打击伤害;违章操作还可导致高压气串入低压部位造成爆炸事故;杂质进入压缩腔内易使气口阀片、密封填料损坏,导致泄漏和摩擦火花产生爆炸。 压缩机及管道阀门泄漏,机房通风不好,可燃气体喷出易形成混合爆炸气体,遇火源会发生机房空间爆炸事故。此外,压缩机高压高速长期运行,若冷却不够和长期疲劳应力作用下可能发生机械零部件损坏事 121 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 故。检修压缩机缸体时,若起吊装置有故障,或操作不当,配合不好等原因易发生起重伤害。 现将上述危险源先危险分析结果汇总如表11.4-2 表11.4-2 天然气压缩机安全措施 危事故可能序危险设想事故可能事险可能危险因素 事故安全措施 号 源 模式 故后果 等性等类别 级 级 一级进口抽系统吸入 负压杂质进空气 设备损严格规程 入压缩腔 气口阀片、坏、人杜绝违章 积碳未及时密封填料爆炸 员伤亡 认真检查 压缩清理,冷却损坏 中毒 ? 及时清除管道1 D 机 不好 积碳遇高物体人员伤积碳 开停车违章温高压串打击 亡 防止误操作 操作 入低压 人员伤加强水质检测 带压拆卸零高压气和亡 部件 零件冲出 管道阀门、设备、合理安装监测连接部位泄易燃易设施损? 器、报警和自压缩漏,破裂、爆气体达爆炸 坏、 动排风连锁、2 D 机罩 排风不良、到爆炸界中毒 人员伤? 安装自动灭火气体监测系限遇火源。 亡 装置 统失灵。 11.5 工业卫生 11.5.1 为保障职工身体健康,装置区的设备必须安全可靠、操作灵活,尽量减少噪音,达到工业卫生标准。 11.5.2 为美化环境、净化空气,生产区和生活区均设绿化带,在符合绿化条件的地方绿化面积达到总占地面积的30%以上。 11.6 安全卫生的效果及评价 经采取上述措施后,本工程操作场所及岗位可基本避免火灾、爆炸事故等危害的发生,并可减少其它事故的发生和出现。一旦出现事故, 122 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 即可采取相应的措施,将事故造成的损失降至最低。工作场所及岗位的噪声级达到相应标准的要求。 本工程安全卫生设施比较完善,在有害气体治理、防火防爆、降噪及其它安全卫生方面,达到了“保证安全生产,保护职工身心健康”的目的,保证人身、设备及生产设施的安全是没有问题的,完全可以实现工厂生产的“安、稳、长、满、优”运行。安全卫生条件预计可达到同行业中较好的水平。 123 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 124 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 12 环境保护 本项目严格遵循环境保护标准、规范,认真贯彻执行“环保配套工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产”的原则,特别注意环境保护。在工艺方法和设备选用上同时考虑有利于环境保护和预防不安全生产造成环境污染,坚持经济效益和环境效益相统一,采取经济合理的措施,有效治理工业“三废”,尽量减轻污染,切实保护好环境。 12.1 污染物的排放分析 本项目输送的天然气其组份主要为甲烷,不含硫化氢。其质量符合《天然气》(GB17820-1999)中二类天然气气质要求,在输送过程中采用密闭流程输送,正常输送过程中无污染物排放,不会对环境造成污染。根据本工程的情况,对环境可能产生的影响主要有以下几个方面: 12.1.1 大气污染物 12.1.1.1 大气污染物 主要为施工期间工程及运输车辆排放的尾气及扬尘,主要污染物有NOx、CO及TSP。在正常生产情况下,没有污染物,只有在检修设备时有少量放散。 12.1.1.2 废水 施工期间的水污染物主要为施工人员的生活污水及管道试压后排放的工程废水。生产期间产生的废水为各场站等后方设施排放的生活污水以及地面冲洗水等。 12.1.1.3 固体废弃物 施工中的固体废弃物来源于废弃物料(如焊条、防腐材料下角料) 125 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 和生活垃圾。 12.1.1.4 对生态的影响 对生态的影响主要表现在对地表保护层的破坏、植被的破坏、土壤结构的改变、土壤养分的流失以及不良地质条件下带来的水土流失等。本规划的实施基本没有造成对生态环境的破坏。 12.1.1.5 风险事故影响 本工程的主要危害有以下几个方面:一是工艺过程涉及的主要输送介质为天然气,属易燃易爆危险物质;二是可能令危险物质泄漏或释放的危险事故;三是危险物质的泄漏或释放可能造成燃烧、爆炸、中毒等危害。 虽然本项目本身是环保项目,但在建设期间和运行期内仍不可避免地影响部分人群,施工期占用土地、噪声扰民、施工垃圾和人工生活垃圾、施工粉尘以及施工中所产生和运营期所产生的噪声影响等。建议规划实施时多宣传本项目的重要意义,稳定受影响人群的情绪,将工程带来的不利影响降到最低。 12.2 采取的环境保护措施 12.2.1 建设期污染防治措施 燃气输配工程项目特点是施工线路长,工程施工牵涉的区域范围大、工程量大、时间长、施工人员多,而且受环境、地形、气候等因素的影响比较大。施工期应尽量避开雨季,减少洪水、泥石流、滑坡、塌陷的危险。施工期的影响包括农业、生态、社会经济、施工期噪声、施工期空气、施工期废水、施工期固体废弃物等方面。 126 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 建设期间非城市建成区内管线尽量避绕水域、水塘。管道施工时采取分层开挖、分层堆放、分层回填的方式,施工后对沿线进行平整、恢复地貌。合理规划设计,尽量利用已有道路,少建施工便道。 为减少施工噪声对沿线周围敏感点的影响,施工设备应选用优质、低噪设备。尽量避免高噪设备同时运转,调整高噪设备同时运行的台数。施工现场周界有人群时,必须严格按《建筑施工场界噪声极限值》进行施工时间和噪声控制。选用优质低噪设备、夜间严禁噪声施工作业。 建设期间施工人员驻地应建造临时化粪池。生活污水、粪便水经化粪池处理后,由环卫部门清除或堆做农肥,不得随意排放。地下渗水、管道试压水主要污染物为SS,建议施工前作好处理方案,在适当的地方事先做好处理设施。处理达标后方可排放。 建设期固体废弃物主要来源于废弃物料和生活垃圾,这类固废物应收集后按照环境保护的要求进行处理。 因燃气管网属隐蔽工程,在管路工程施工中应将有关地下管道及设备的资料系统收集、记录、存档,以便于运行期间进行管理、维修、检查、监护。 12.2.2 运营期污染防治措施 运行期废气污染物主要来自场站更换过滤器的滤芯时管路内少量的输送介质的释放,以及安全放散装置在压力超限时的泄放,可采用站内集中高空放散的方式,将天然气排放掉,避免可燃气体的聚集。当管道发生事故排放时,这些气体与空气混合到达爆炸极限时,遇明火就会发生爆炸,因此,应针对事故情况确定警戒区,在警戒区内严禁明火。 127 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 运行期水污染主要来自场站及辅助设施,工作人员所产生的生活污水。厕所污水等,经化粪池处理后与其它生活污水一起进入一体化污水处理装置,经达标处理到一级标准后作为绿化用水或排放。 运行期固体废弃物主要是场站工作人员产生的生活垃圾及更换过滤器作业时产生极少量的废渣。这类废渣与生活垃圾可一同集中处理。 12.2.3 对土壤结构、植被的保护和恢复措施 非城市建成区内管道施工中将不可避免对沿线的土壤结构、植被造成破坏,因此只能采取有效措施把这种破坏降到尽可能低的程度。 1)合理选择线路走向; 2)加强管道施工管理; 3)严格按HSE管理; 4)恢地貌复原; 5)修筑线路构筑物,防止水土流失。 12.2.4 大气污染防治措施 1)采用合理的工程措施,减少管道事故状态下天然气的泄放量; 2)线路、站场事故工况及维护、抢修时天然气放空燃烧排放,不会造成对环境的污染; 3)管道系统采用密闭输送流程,并选用密封性能好的设备、仪表,以减少天然气泄漏; 4)对站场污水防治处理; 5)项目的“三废”排放必须符合国家规定的标准,环境保护措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。 128 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 12.3 环保效益 城市燃气工程本身就是一个有利于环境保护的民心工程,虽然在项目建设过程以及日后生产过程中会对环境保护产生一些负面影响,但天然气代替煤作燃料后,将大大地减少SO、烟尘、NO的排放量,减少2x 大气污染。本项目实施后,减少SO、NO、烟尘排放量,将极大地减2x 少环境污染,改善生存环境,提高生活质量。 12.3.1 社会效益分析 金沙县经济发展迅速,能源需求量大,承受能力较强,使用天然气是缓解矛盾、优化能源结构、提高社会效益的有力措施。 对城市和用户而言,使用天然气方便、清洁、安全,是其他燃气不能与之相比的,更是煤、油等其他能源不可相比的。 12.3.2 环境效益分析 随着经济的迅速发展,城市环境污染日趋严重,将会成为制约经济发展的重要因素。发展城市燃气,是缓解金沙城市大气环境污染的主要途径。 天然气为清洁能源,主要成分是甲烷,其纯度极高,在出厂前已经脱除HS、CO和其他有害杂质。水蒸气含量在10PPm以下,氮气和22 惰性气体也严格控制,而各类商品油,尤其重油是由各种烃类组成的一种复杂混合物,含有少量的硫、氮、氧等有机化合物及微量金属,碳氢比比天然气高。天然气燃烧后的CO排放量远低于其他燃料,燃烧后废2 气中的SO、NO含量也远低于其他燃料。本工程实施后,可改变该地2x 区能源结构的比例,减少SO、CO的排放量,是治理大气环境和防止22 129 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 酸雨产生的环保型能源工程。 12.3.3 利用天然气环境影响分析 本项目中的各站、输气管网等工程对所在地局部环境会产生一定的影响,但从宏观上看,整个项目对地区的环境影响是正效应,有利于改善地区的环境质量,特别是改善大气环境质量,可减少SO、CO的排22放量,保护大气环境和防止酸雨产生。 12.3.4 水环境影响分析 本工程的废水污染物及其治理措施主要有: (1)站内每天约产生一定的生活污废水,在站内通过化粪池处理后,排入市政污水管网; (2)设备清洗、维修等环节产生少量的污水,经排放系统收集后送污水处理装置集中处理; (3)地面雨水采用有组织排放,就近排入市政雨水系统,对环境无污染。 通过采取以上污水治理措施,本工程不会对周围河流环境产生大的影响。 通过采取以上污水治理措施,本工程不会对周围河流环境产生大的影响。 12.3.5 存在问题及建议 本项目从宏观上讲是一项环保工程,对环境影响是正效应,将改善该地区的环境质量,但从局部来讲还是会产生不同程度的环境污染,因此建设时应按照国家相关政策严格执行. 130 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 从环保角度看,本工程是一项环保建设工程,环境效益十分显著,应尽快实施。 131 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 132 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 13 水土保持 13.1 概 述 水土保持是我国一项基本国策。保持水土、建立良好的生态环境是关系到人类生存和经济建设顺利进行的大事。在资源开发和基建工程设计中,应认真贯彻执行《中华人民共和国水土保持法》,坚持“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益”的方针。 13.2 水土流失分析治理 管道工程建设对水土保持可能产生的影响范围是沿管线等长的带状范围,影响宽度因地形地貌、土质岩性、地表植被情况不同有差异,其影响主要发生在施工期间,工程设计中应根据具体情况制定合适的水土保持方案。 13.3 工程措施 非城市建成区内管道敷设,需采取以下水土保持措施: 13.3.1 根据管线和地形关系修建不同形式的护坡、平行堡坎或垂直堡坎,防止水土流失和跨塌; 13.3.2 在汇水面积较大或较陡的区段,修筑截水沟或分水沟,以减小暴雨的冲刷力; 13.3.3 尽量恢复原始地形地貌和植被,疏通原有水沟河道; 13.3.4 管道穿越河流时,埋设于河床稳定层以下,两岸按河床原岸坡形式砌筑护岸工程; 13.3.5 管道通过树林、果林、经济林区,应限制施工作业带,降低对林木的破坏。 133 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 13.4 植物措施 非城市建成区内管道敷设,植被保护需采取一下措施: 13.4.1 管沟开挖时表层耕作土或荒地、林区可生殖土应与下层岩石分别堆放,分别回填,表层原有草根、草皮土在上; 13.4.2 被破坏天然植被区应及时恢复栽种适宜当地生长的灌本或草本植物。 134 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 14 节能 城市燃气工程的建设必然存在生产、输配和储存等方面的能源消耗,而城市天然气工程是所有燃气工程中能耗量最低的工程。由于城市天然气行业中各项耗能指标尚未确定,因此各项耗能指标的计算和分析,只有参考同类工程或城市燃气行业进行比较分析。 14.1 节能指标分析 14.1.1 项目能耗指标及计算 14.1.1.1 生产加工及能耗 由于购进的天然气符合城市燃气气质标准,因此勿需再进行生产加工,因而没有生产加工方面的能耗。 14.1.1.2 输配能耗 本工程由金沙县万方CNG加气站接收天然气,并供应至用户。为城区供气部分全部过程依靠接收时的天然气压力能进行,毋需其他动力。因此,输配过程无其它能耗。充分利用自身的压能,是属于节能问题,而不是增加能耗的问题。而CNG汽车加气则利用CNG拖车来压力,当压力逐渐降低时,需要采用压缩机增压,需要消耗电能。 14.1.2 能耗分析 从上面论述可知,城市燃气输配过程中无其它能源消耗。与城市人工煤气相比,由于绝大多数人工煤气除了输配及储存利用压缩机压送外,在生产煤气的过程中也要发生更多的能耗,相比之下,本工程的能耗极少,节能效果是明显的。从系统能耗分析,由于天然气采用钢管或PE管密闭输送,其漏损量极少,从而大大降低了能耗。从CNG汽车加 135 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 气采用子站压缩机而言,将充分利用来气压力,降低因CNG汽车充装过程中二次增压的能耗。 14.2 节能措施 由前述可知,整个输配系统的耗能极少。虽然如此,本工程仍然在节能方面采取了行之有效的措施,主要表现在以下几方面: 14.2.1 充分利用天然气自身压力能输送,既节约能源,又减少工程投资。 本工程充分考虑气源来气压力,确定合理的输配系统压力级制。本工程城区管网压力系统确定的中压——低压系统,利用先进成熟的中压到楼前的技术,既能有效地保证居民、公建及工业的用气压力,又可节约能源,减少工程投资。 本工程CNG加气站在运行过程中优先将来气压力较高的天然气为CNG汽车加气或进入CNG高压储气井储存,当CNG拖车内压力较低时向站内高压管道储气,对无法进行CNG汽车加气或无法进入站内高压管道储存的低压天然气在安全的情况下尽量卸入城区管网,减少返空拖车内天然气量。 14.2.2 全面树立节能的设计思想 1)在工艺流程中采用节能新技术、新工艺,优先采用节能产品和密封性能好的设备,减少天然气漏损; 2)配置能源计量仪表,树立节能意识; 3)充分考虑节能的需要,使单位面积能耗指数达到现行国家和行业标准水平; 4)合理减少操作人员,降低生活用气、用水、用电。 136 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 14.2.3 提高天然气的使用热效率。 利用天然气作为城市能源,在提高居民生活和工业生产上的热能有效利用方面具有重要的意义。一般居民使用煤炉的热效率为15,20,,而使用天然气则提高热效率3,4倍,达55,60,,对工业生产,不同行业亦有不同的节能效益,以窑炉为例,节煤百分比(比原用煤量)可达37,,39,。 14.3 节能效益 从有效利用能源的角度看,本工程自身即为节能工程。一方面,与国内其他城市人工煤气工程相比,其输配能耗极低,而且,本工程在节能方面采取了诸多措施。另一方面,由于天然气能提高能源的使用效率,还相应地替代并节约了如煤、油等其他能源,本工程的节能效益十分明显。更有意义的是通过各类用户的天然气利用,可以很好地调整能源结构。 137 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 138 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 15 燃气安全与管理 15.1 燃气工艺过程危险、有害因素分析 在《企业伤亡事故分类》(GB6441-1986)中综合考虑因物、引起事故的先发的诱导性原因、致害物、伤物方式等,将危险因素分为20类。 卫生部、原劳动部、总工会等颁发的《职业病范围和职业病患者处理办法的规定》将有害因素分为生产性粉尘、毒物、噪声与振动、高温、低温、辐射(电离辐射、非电离辐射)、其他在害因素等七类。 15.1.1 主要存在的危险、有害因素 15.1.1.1 火灾爆炸危害分析 1)设计缺陷:如管道材质与壁厚的选用、计算等不符合标准要求,阀门和中远期分离器、汇管、清管设备等不符合标准要求; 2)材料及设备缺陷:如管道材质与壁厚不符合设计及标准要求,阀门和中远期分离器、汇管、清管设备等不符合设计及标准要求; 3)加工、施工缺陷:如管道在运输、装卸、加工、敷设等时,由于技术或经验不足,加之施工质量监督不力,造成管道损伤等; 4)腐蚀因素:包括由于气体质量不符合管输气质标准及清管效果差等造成的内、腐蚀、水土腐蚀率最加之阴极保护与防腐蚀; 5)自然因素:包括洪水、地震及地质方面(如滑坡、崩塌、沉陷、泥石流等)灾害; 6)人类活动:如建造水库、劈山修路,开矿,山体或河床开采建筑材料,毁林开荒等; 7)运行维护不当:如超压运、误操作等; 139 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 8)人为破坏、偷盗天然气或工艺设备部件等。 15.1.1.2 中毒窒息危害分析 甲烷、丙烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%,30%是可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速,甚至昏迷。若不及时脱离,可致窒息死亡。皮肤接触液化本品,可致冻伤,长期接触天然气可能出现神经衰弱综合征。 15.1.1.3 物理爆炸危害分析 燃气场站、管道及相关配套设施为带压设备,受外界不良影响,如设计和焊接缺陷、外界挤压或撞击、管内外腐蚀严重,地层应力、不合理施工等,或操作管理失误造成工艺参数失控而安全措施失效,可能引起管线、设备在超出自身承受能力发生物理爆破危险。 15.1.1.4 触电危害分析 电气设备及线路,若有漏电及破损,且保护装置失效,人触及带电体时,有发生触电的危险。 15.1.1.5 粉尘危害分析 天然气站场内输气管道及相关配套设施放空等过程中带来的凝液和粉尘,如人员防护不当或未采取防护措施,可能造成人员的伤害。燃气项目粉尘主要出现放空等过程中,其出现次数的概率很小,所以几乎不存在粉尘对人员伤害,但应防止单项粉尘作业或意外情人员伤害。 15.1.1.6 机械危害分析 在有机械设备的场所,若防护措施不到位,或防护存在缺陷,或在 140 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 事故及检修等特殊情况下,存在机械伤害的可能。应当加强安全管理措施,同是有相应的防护设施到位,防止事故的发生。 15.1.1.7 电磁辐射危害分析 在自控中心存在接受卫星通信或其他电波的通信设施工,人员长期接触有受到电磁辐射的伤害。对电磁辐射的防护应遵守辐射防护三原则(屏蔽、防护距离和缩短照射时间)采取对策措施,使各区域工作人员受到的辐射不超过标准规定的个人剂量限制值。 15.1.1.8 高空坠落危害分析 根据坠落高度基准面,最低坠落着落点水平面高度在2m以上的高度时,就需要有防止人员坠落伤害的措施。在进行巡回检查、取样、检修等作业时,可能会发生高处坠落或跌落伤害事故。此外,操作工技术水平低,安全防护设施不全,安全工具器、防护用品配备不足或存在缺陷,以及安全管理,规章制度存在漏洞等也是导致事故发生的原因。 15.1.1.9 空气质量、温度、湿度危害分析 1)作业环境不良,会使工人身体疲劳,视线不清,注意力不集中,反应迟钝,昏昏欲睡,从而使操作失误增多,所以也是导致事故发生的危险,有害因素。作业环境不良的情况有通风不良、缺氧、空气质量不好,湿度过大,气温过高、气温过低、采光照明不良、有害光照等。 2)高温危害:研究资料表明 ,高温作业人员受环境热负荷影响,作业能力随着温度的升高而明显下降。当环境温度大于35?时,人的反应速度、运算能力、感觉敏感性及感觉运动协调功能只有正常情况下的70%,高温环境还会引起中暑,长期高温作业可出现高血压、心肌和消 141 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 化功能障碍等病症。 3)湿度:过大的湿度会引起电气设备受潮、绝缘下降,引起触电事故,运行检修人员易患风湿性关节炎、神经衰弱等病症,主要应注意站场控制室等。 15.1.1.10 采光、照明危害分析 光照的亮度和照度不足,会使操作人员作业困难,视力下降,对危险的地段会因照明不足引发意外。 15.1.1.11 洪水冲击危害分析 洪水一般都由暴雨引发,在丘陵或山地,短时间的大强度降雨,有时能引起山洪爆发,形成洪水径流。在局部地区,如冲沟、洼地或河流,洪水很强的冲蚀能力,可形成侵蚀沟或造成崩塌而使管道暴露,对管道的安全运行构成威胁。 15.1.1.12 雷击危害分析 雷击对管道的主要影响: 1)在管道架空部分与地面部分(站场)形成一个优良的接闪器,当附近有雷云存在的情况下,可能形成一个感应电荷中心(管道不仅感应正雷,管道积聚负电荷,还感应负雷,积聚正电荷,正负电荷都对管道的阴极保护设施造成影响),从而使管线遭受到直击雷的影响。 2) 管道也很容易成为直击雷电主泄放通道发生雷击现象,管道上空存在雷场,其下方大面积的地面形成一个静电场,埋地管道感应相反的电荷释放速度很慢,当发生局部放电,易在管道内形成强大的电流涌浪,这就容易在管道绝缘或接触不良的部位产生高电压,表成二次放电。 142 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 当管道受到雷击时一般易造成阴极保护设施损坏,绝缘法兰的绝缘降低,管道配套设备的仪表检测设施造成一定影响。 15.1.1.13 第三方破坏危害分析 第三方破坏(包括由于管理者自身操作失误)带来的危险主要是沿途的违章施工建筑,沿线穿道路、铁路管段受过往车辆振动,挤压、沿线居民或一些不法分子的蓄意破坏造成管线的破损。 15.1.1.14 其他危害分析 对该工程安全运行造成的危害还有土壤腐蚀性、水土流失、风沙、泥石流等危害。 15.1.2 主要危险、有害因素分布 金沙县燃气系统中的主要危险、有害因素在工艺过程各个系统中的分布如表15.1-1、表15.1-2。 表15.1-1 系统危险、有害因素分布表 序号 区域和岗位 设施名称 危险种类 计量装置 火灾、爆炸、雷击 过滤装置 火灾、爆炸、噪声、雷击 调压装置 火灾、爆炸、噪声、雷击 金沙县万方CNG加放空系统 火灾、爆炸、雷击 1 气站 加臭装置 触电、中毒、雷击 其他装置 火灾、爆炸、触电、雷击 调压装置 火灾、爆炸、雷击 143 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表15.1-2 中压管线、庭院及户内系统危险、有害因素分布表 序号 区域和岗位 设施名称 危险 阀室 火灾、爆炸、中毒 管道系统 火灾、爆炸、第三方破坏 中压管线 1 火灾、爆炸、洪水灾害、第三方破穿跨越段 坏 埋地管线 火灾、爆炸、第三方破坏 庭院及户内 明管、立管 火灾、爆炸、雷击 2 户内器具 火灾、爆炸、窒息 15.2 重大危险源辨识及控制 15.2.1 重大危险源辨识 按照《重大危险源辨识》,对重大危险源分为爆炸性物质、易燃物质、活性化学物质和有毒物质四大类。按场所又分为两类生产场所和储存场所重大危险源。城市燃气输送多数为场站、管道及车辆,其重大危险源辨识结果如下: 金沙县万方CNG加气站尽管是易燃易爆场所,但由于天然气储存装置管道静态存储总量不足1吨,故不是重大危险源。 15.3 燃气系统安全技术措施 天然气属易燃、易爆气体,其安全生产非常重要。本规划在以下几个方面将采取有效措施,以保障安全生产。 15.3.1 工程设计 1)防火:根据国家有关规范,在安全间距、耐火等级等消防措施上进行符合规范的相关设计,配备专用消防器具。 2)防爆:天然气场站均按甲类危险场所和火灾危险环境2 区进行防爆设计,设有天然气浓度越限报警装置,电器设备和仪表均按Q-2 级 144 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 防爆选型,灯具为防爆型。 3)防雷及防静电:按照有关规范规定,进行防雷防静电设计。 4)设备选用安全配套:设置安全放散系统和泄漏检测仪器,对管道进行保护,设置超压切断装置,对低一级的管道和设备进行保护。 5)抗震设计:所有建、构筑物按7 度设防,对管道壁厚进行抗震设计及校验。 6)防洪设计:场站要求建于50 年一遇洪水位以上。 7)安全生产监控:设置现代化的自动化管理系统,对天然气供应系统进行生产及安全两方面的管理,增强安全生产保障。 8)维护与抢险:对系统进行安全生产的维护设计和抢险设计,配备较好的设备和相应的设施。 15.3.2 天然气场站的安全技术措施 天然气场站主要功能为天然气的接受计量、调压、加臭、分配、加压、加气等;站内主要包括工艺装置区和值班站房等设施。 站内建构筑物均按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《城镇燃气设计规范》(G50028-2006)的要求进行设计。 工艺监控和运行安全保护措施为:工艺装置的运行参数采集和自动控制、远程控制、连锁控制和越限报警。测控点的设置包括:压缩机设超压切断(停机)及超压放散;调压器选择切断式,调压器出口压力超压自动切断;调压器后设安全放散阀,超压后安全放散;天然气出站管均设超压放空。 在装置区域内没有天然气泄漏浓度探测器。当其浓度超越报警限值 145 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 时发出声、光报警信号。 中远期工艺系统中出站阀后、压力高出设定报警压力时声光报警;紧急情况(如失火等)是可远程切断出站电动阀。 15.3.3 工程建设 要求工程施工和安装单位及工作人员有相应的资格,制定并执行安全施工方案。严格实行工程监理制,在建设过程中进行包括安全在内的监督管理。 15.3.4 操作运行 天然气系统的正确操作和正常运行是安全生产的首要条件。本工程除在设计上对安全生产提供有力保障外,在操作运行方面要求工作人员必须进行岗前专业培训。严格执行安全生产操作规程,进行安全性专业维护和保养,对安全设备(安全阀、检漏仪等)进行定期校验,确保安全生产。 15.3.5 管理制度 制定严格的防火、防爆制度,定期对生产人员进行安全教育,组织安全队伍,建立安全监督机制,进行安全考核等。 15.3.6 抢险与抢修 当发生事故时,为不使事故扩大,防止二次灾害的发生,要求及时抢险抢修。必须对各种险情进行事故前预测,并做针对性演练,做到遇险不乱,才能化险为夷。应保证抢险队伍的素质,并能全天候出动,力求尽早地恢复安全生产,同时遇到险情时应及时与当地消防部门取得联系,以获得有效支持。 146 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 15.4 提高燃气的安全使用水平 根据近几年燃气安全事故的统计分析,绝大多数安全事故发生在需求侧的用户系统。最主要原因是用户缺乏燃气及燃气器具相关使用知识。因此,应大力开展全社会的燃气安全使用的宣传教育活动。一定要高度树立燃气使用者的安全防范意识,让使用者认识到使用正规合格的燃气器具,正确安装和使用燃气器具,才能给生活带来方便和幸福。 15.4.1 燃气器具及瓶装气的购买与安装 15.4.1.1 燃气器具的购买 选购家用燃气器具时,一定要到信誉好的大型商场的燃气器具专柜去购买指定产品,禁止销售和购买直排式和烟道式热水器,禁止销售和购买无安全保护装置的简易型燃气灶具。 15.4.1.2 燃气器具的安装 在燃气器具的安装和维修方面,一定要请具有安装、维修燃气器具资质的企业中持有安装、维修燃气器具上岗证的技工进行安装和维修,切勿自行或者随便请人安装、维修。热水器的安装位置必须符合国家有关的规定。如果要将热水器安装在浴室内,必须选择强制给风排气的平衡式热水器。强排式热水器应安装在浴室外,并必须安装烟筒。安装热水器的房间在使用热水器的同时必须保证通风良好。 燃气灶具必须保持灶底通风顺畅,嵌入式灶具宜为上进风式。在橱柜门上预留通风口或安装百叶窗。 连接管道与各种燃气器具的软管必须符合国家有关规定。软管长度不得超过2m。软管不得暗埋。 147 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 15.4.1.3 燃气器具的维护 在燃气器具使用过程中,应经常检查燃气具及其配件,尤其是燃气胶管与燃气器具的接合部位、燃气管各处是否有漏气现象。 热水器的排烟道应注意防止腐蚀,烟道不可堵塞;热水器每半年或一年,应由专业人员全面维修保养一次。 15.4.2 燃气器具的正确使用 15.4.2.1 保持燃气器具使用场所的空气流通 燃气器具使用时一是要氧气助燃,二是要产生烟气。正常情况下,烟气中的一氧化碳含量是很少的,但是在空气供应不充足的状况下,烟气中的一氧化碳含量会大大增加。燃气器具在通风不良情况下使用时,空气中的氧气越来越少,一氧化碳越来越多,缺氧使人窒息中毒,所以务必保持燃气器具使用场所的空气流通。 15.4.2.2 燃气灶具的使用监护 燃气灶具使用时,必须有成人监护。严禁灶具在点火状态下长时间无人看守。对于身体原因不适单独洗浴者,如酒后、吃药后以及老人和小孩在使用热水器洗浴时应有第三者监护。 15.4.2.3 户内阀门的使用 长期外出时,用户应关闭户内进户总阀及所有燃气灶具前的旋塞阀。睡觉前用户应检查燃气灶具是否已停止使用并关闭所有燃气灶具前的旋塞阀。 15.4.2.4 其他注意的问题 燃气热水器不宜连续长时间使用,一人洗浴的时间以不超过30分 148 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 钟为宜。多人连续洗浴时中间要有间歇时间来彻底通风换气。 若遇到六级以上的大风和台风期间,需暂停使用热水器,以防止燃烧的废气倒灌。 15.4.3 发生燃气泄漏的紧急处理方法 如果发生或发现户内燃气泄漏,用户不要慌张,应采取以下正确的紧急处理方式: 1)迅速关闭燃气进户总阀,切断全部电源并疏散全部在场人员; 2)打开泄漏场所的全部门窗,保持良好的空气流通; 3)严禁使用打火机或手电筒查寻泄漏点; 4)在安全地带及时向119、110或燃气抢险电话报警并通知物业管理或其他管理部门。但严禁在泄漏场所直接用手机报警。 5)待事故处理完毕,相关机构确认无其他任何泄露且空气中燃气含量小于1%后,用户方可再使用燃气。 15.4.4 人员一氧化碳中毒的紧急处理方法 如果发生或发现户内人员一氧化碳中毒,应采取以下正确的紧急处理方式: 1)迅速关闭燃气进户总阀并疏散其余在场人员; 2)打开事故发生场所的全部门窗,保持良好的空气流通; 3)及时向119、110或120报警。 4)将中毒者抬至通风良好的地方并实施人工呼吸等医疗抢救措施。 5)待事故处理完毕,相关机构确认燃气器具无其他任何异常后,用户方可再使用燃气。 149 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 15.5 燃气行业安全管理的主要措施 燃气安全管理是燃气行业的头等大事。燃气行业的安全管理必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针,高度重视燃气安全工作。 15.5.1 政府管理部门的安全管理措施 1)建立、完善燃气行业的安全法律、法规体系,制定《金沙县燃气安全管理通则》、《金沙县施工现场燃气设施及管道安全保护条例》等法规文件,用法律武器维护燃气行业的安全。 2)坚持安全一票否决制度。在燃气基础设施的立项审批、规划设计、工程建设、验收运行和经营管理活动中,凡存在违反安全规定、留有安全隐患的行为都应坚决予以否决并责成相关部门和人员整改。 3)加强对燃气行业的日常安全工作的监督检查。成立燃气监察执法大队。对燃气行业进行监督执法管理,重点查处和打击“黑瓶黑气”、偷盗、破坏燃气基础设施、占压燃气管线、擅自改动燃气设置现状、非法经营等违法违章行为。 5)制定《金沙县政府职能部门燃气突发事故应急抢险预案》;确保应急抢险工作计划周密、指挥有力、保障落实、处理迅速。 6)大力开展安全宣传教育工作,提高全社会及公众的安全意识,使全社会都重视安全。人人都关心安全,事事都注意安全。 15.5.2 燃气经营企业的安全管理措施 1)建立健全燃气安全生产责任制,指定企业一名负责人主管安全工作并设立相应的安全管理机构。配备专职安全管理人员。 2)场站、管线的生产部门要建立基层安全组和安全员,形成三级 150 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 安全管理网络。 3)设立企业安全抢险中心,制定《金沙县燃气经营企业突发事故应急抢险预案》;在相关部门的统一指挥下,迅速到达事故现场,及时准确地处理事故,尽早恢复供气。 4)从事燃气项目的作业人员、管理人员应具有较高的操作技术水平和安全管理经验。实行持证上岗,严格按照操作规程组织生产。 5)定期检查维修设备和管线,及时更换腐蚀受损设备,严禁设备及管线“带病”运行。 6)不断完善安全措施,明确岗位职责,定期培训职工,提高操作人员的综合素质,杜绝重大生产事故的发生。 151 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 152 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 16 组织机构与定员 16.1 管理体制 建立和完善市场经济体制,实现经营与市场的有效结合,最重要的是使企业形成适应市场经济要求的管理体制和经营机制。这就要求对金沙县未来的燃气企业的企业结构、经营结构、生产结构按照市场经济的要求进行配置。应建立起适应市场的营销机制、客户至上的服务机制、竞争上岗的用人机制、有效控制的管理机制。企业的组织机构和劳动定员完全由企业自身确定,本规划提出的组织机构和定员编制仅供参考。 16.1.1 组织机构 为简化管理层次,提高工作效率和管理水平,按现代化企业管理模式,以经济效益和安全运行为准绳,设立组织机构。毕节万方天然气有限公司在大方县设置分公司:金沙县万方天然气有限公司(已注册),总公司设置中心调度室,总工程师、总经济师在总公司任职,总工程师下派监管分公司工程质量、工程进度、安全检查,总经济师下派监督分公司财务。分公司设总经理,一下所有机构接受分公司总经理直接领导。 组织机构如图16.1-1。 153 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 分公司调度室 分公司技术发展 部 分公司市场部 总经理,分公司 , 分公司财务部 总工程师 董事长 分公司销售部 中心调度 室 分公司办公室 总经济师 分公司生产运行 部 分公司用户服务 部 分公司检测中心 图16.1-1 组织机构图 16.1.2 职能 分公司调度室:采用微机管理,自动测控全市管网、调压、场站各 运行参数,以确保燃气安全供应、优化运营工况、提高经济效益。 分公司技术发展部:负责技术开发、技术服务、情报交流、档案管 理、科研测试、产品检验、兼顾职工培训、配备现代化办公管理微机。 分公司市场部:负责市场开拓、用户的发展与管理,承担工程设计。 分公司销售部:负责燃气销售、各类燃器具的营销、下设营业所。 分公司财务部:负责公司财务帐目、成本和经营效益管理。 分公司办公室:负责公司日常事物管理。 分公司生产运行部:下设各工艺场站、管线所、工程队、抢修队、 154 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表灶维修厂和服务站。 分公司用户服务部:用户通过网络可以适时查询燃气用量和应缴费 用、受理用户投诉、发布最新的相关资费、停气维修公告等。 分公司检测中心:负责对输配系统的计量表、灶具及其它安全设施 进行检测和维修。 16.2 人员编制 根据建设部关于燃气行业劳动定员的规定,本着现代化企业管理的 原则,本规划确定各组织机构人员编制见表16.2-1。 表16.2-1 劳动定员编制表 序号 部 门 定员(人) 总经理 1 1 调度室 2 3 技术发展部 3 3 市场部 4 2 销售部 5 2 财务部 6 2 办公室 7 1 生产运行部 8 部门管理 8.1 1 工艺站场 8.2 8 线路 8.3 1 抢修中心 8.4 4 服务网点 8.5 2 用户服务部 9 2 安检、监理部 10 2 合计 11 34 155 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 16.2.1 职工来源 天然气公司面向社会实行公开公平考试,择优聘用。 16.2.2 人员培训 对招聘人员应聘请专业技术人员和工人技师按天然气输配气、燃气工程技术等级标准系统培训,培训期2,3个月,培训结束应按国家或行业标准组织考试,考试合格后发给岗位操作合格证,持证上岗。不合格者予以淘汰。系统试运投产头6个月,应聘请有经验的高技术级别的操作工做站长或技术顾问,保证系统及相关设备安全正常运行。 156 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 17 规划实施效益 17.1 社会及环境效益 金沙县万方CNG加气站本身能直接产生经济效益,既属于环保项目,又能产生广泛的社会效益。 天然气是一种高效洁净的能源,天然气建设是一件造福金沙、受益百姓的大喜事,是实施“十一五”发展规划的重要举措,天然气的建设对改善城市空气质量、建设文明城市、构建和谐社会、营造绿色家园都具有十分重要的意义。 天然气对我国经济发展起到了巨大的拉动作用,带动了相关产业的发展,由于天然气热值高、洁净、无污染、无毒性、输送方便,被称为绿色能源,环保能源。粗放型经济到集约型经济转型,走新的经济模式和新型工业化道路,是我国工业一项重要任务。其中,能源发展战略的调整对中国经济转型起着重要作用。 天然气利用工程是一个有利于环境保护的民心工程,随着工程完工,天然气的引入,将改善当地工业、商业及居民的燃料结构,提高人民的生活质量,改善生存环境,减少大气污染,为当地创造良好的投资环境,并能带动整个管线沿途相关产业的发展,优化产业结构,促进经济发展。管输天然气是城市基础设施的重要组成部分,可提高城市的品味,增加招商引资的吸引力。作为新兴产业的天然气进入金沙,可以带动制造业、建材业、建筑业、运输业、餐饮业、旅游业等相关产业发展,并可极大的改善金沙地区的投资和旅游环境,提高人民生活质量,增加就业机会。工程项目本身不但能够通过税收等方式为国家带来直接的经 157 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 济效益,而且它的实施必将有力地促进和加快金沙地区的经济发展,尽快把资源优势转化为经济优势,促进全地区的稳定和发展。 现在投资建设金沙县天然气项目,确实是一项有利于经济发展、有利于改善投资环境、有利于退耕还林、有利于水土保持的绿色环保工程。供气工程的建设,对促进金沙地区的开发建设、改善投资环境、缓解能源紧张的局面、振兴地方经济、减少环境污染将起到十分重要的作用,并给金沙带来较大的经济和社会效益。 1)天然气工程建设符合国家有关能源利用和环境保护政策,符合行业和地方能源利用、环境保护发展规划。环境保护是我国的一项基本国策,是落实科学发展观,建设环境友好型和资源节约型社会的重要内容。为加强环境保护,加快实现温家宝总理提出的“三个转变”,即从重经济增长轻环境保护转变为保护环境与经济增长并重,从环境保护滞后于经济发展转变为环境保护和经济发展同步,从主要用行政办法保护环境转变为综合运用法律、经济、技术和必要的行政办法解决环境问题,努力开创金沙环保工作新局面。通过调整产业结构,转变经济增长方式,推行清洁生产和循环经济,实现排污总量削减和工业污染源全面达标,加大执法力度和实施环境综合整治,加强生态保护与建设,尽快改善重点区域的环境质量,带动全地区环境质量整体提升,为实现环境经济社会协调发展,构建和谐社会奠定基础。 2)供气工程实施范围内环境污染严重的状况将实现明显好转,生态环境得到有效保护与恢复,各区县的大气环境质量得到改善。各区县将可依托供气工程,以环保要求为前提,根据当地的自然生态结构向资 158 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 源消耗低、环境污染小、科技含量高、经济效益好的产业结构转变。着力发展非污染产业,限制重污染产业的扩张,使非污染产业产值占国内生产总值的比重大幅上升。各区县人民政府可制定切实可行的区域循环经济发展规划,建立和完善循环经济的技术支撑体系、服务体系,建立“政府主导、市场推进、法律规范、政策扶持、科技支撑、公众参与”的运行机制,重点从市、县、行业、园区、企业五个层面开展清洁生产和循环经济试点。大力推行清洁生产、发展循环经济,推进节能、节水、节地、节材和资源综合利用、循环利用,减少污染物的排放。 3)天然气开发利用将减少城市生活面源污染。通过发展集中供热、供气、改变燃烧方式和燃料结构,替代原煤散烧锅炉、茶炉和营业炉灶,建设烟尘控制区和高污染燃料禁燃区,解决点多、面广的生活面源污染。各区县可对工程范围内的市区及县城结合现状及发展规划,综合考虑气源、热源建设,制定面源治理规划。 4)通过供气工程可控制城市扬尘污染。由于煤堆、渣堆的大量,扬尘污染将得到有效控制,给金沙地区人们的生活质量和健康状况带来极大的改善。金沙地区目前生产及居民生活用的能源以煤炭为主。工业、商业都大量依靠煤炭,以煤为主的能源消费结构存在诸多弊端,大量排放的SO、粉尘,严重的污染了大气环境,危害了人们的身体健康。天2 然气经充分燃烧后生成CO和水,对空气无污染,该工程的建设,将有2 助于进一步改善大气环境质量,减少大气污染和疾病灾害的发生。 5)供气工程将提高人民生活质量。随着我国城镇居民生活水平的提高,人民对生活的舒适性有了更高的要求。经济性不再是消费的目标, 159 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 发展利用天然气,可提高城镇居民的生活水平,较好的解放劳动力,有效减轻劳动强度,改善居家环境。使用天然气在经济上比使用液化石油气及电能具有一定的优势。 城市天然气气化的社会效益是多方面的,有些是难以用具体数字来表现的,如方便群众、减轻家务劳动和提高工业产品质量等,现就可用计算方法得到的部分数量指标列举如下: 以下计算仅以10000户居民的炊事用热量为计算基数。 , 年替煤量:10909T(自然煤、蜂窝煤的平均热值为5500大卡/kg); , 年减少二氧化硫排放量:349T; , 年减少烟尘量:654T; , 年减少炉灰量:2618T; , 年减少黄土、白灰量:2182T; 3, 年减少劈柴耗用量:8500T(约17000m); , 年减少城市运输量:约为4405400T?km,相应减少载重能力为5T的运力19辆(平均单程运距为100km)。 本工程的实施,特别是天然气的大规模的推广应用,可以起到如下作用: , 提高大方县城市综合竞争实力; , 加快建设成为现代区域经济中心城市现代文明花园城市; , 促进国民经济高效持续发展。 大力开发和利用天然气,改善能源结构,减少大气污染,实现可持续发展,是大方地区能源发展的重大战略抉择。 160 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 17.2 节能效益 本工程实施后,中远期金沙县环境控制区内的制造业、食品、机械加工等企业的燃烧设备改烧天然气;中小型工业用户锅炉将使用天然气;城市商业用户逐步改烧天然气。节约城市民用及工业用户能耗,工业企业燃料结构由燃液化气、燃油改烧天然气后,电能也将降低;中远期民用用户由瓶装液化气改烧管道天然气,将大量节约液化气槽车运输量和汽柴油消耗量。 161 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 162 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 18 投资估算与资金筹措 18.1 工程概况 18.1.1 本工程主要工程量: 1) 场站工程:CNG加气站1座。 2) 城区管道工程:中压输气管网67.3km,截断阀井73座,主公路穿越(钢套管保护)12次共计360m,支公路穿越36次共计504m,另外附桥跨越河流5次,共计170m。 18.1.2 投资估算范围包括线路土石方工程、管道焊接安装工程,穿越工程,站场工程及其相关配套的总图、建筑、通信、供电、给排水及消防等工程。 18.2 估算依据 18.2.1 根据各专业推荐方案的设计工程量进行投资估算; 18.2.2 主要设备、材料按现行价格并按规定计算运杂费; 18.2.3 建筑工程执行现行《贵州建筑工程计价定额》及配套文件,并参考类似工程造价资料; 18.2.4 安装工程估算执行中油计字[2005]519号文及《石油建设安装工程概算指标》(2005)及类似工程造价资料; 18.2.5 预备费分为基本预备费和价差预备费,基本预备费按工程费用、固定资产其它费用,无形资产费用以及递延资产费用之和的5%计取,价差预备费按零计取; 18.2.6 固定资产投资方向调节税按零计取。 163 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 18.3 投资估算 本项目建设总投资: 3656.89万元,其中: 1) 工程费用: 2865.49万元; 2) 其它费用: 484.31万元; 3) 预备费为: 167.49万元; 4) 建设期利息: 67.90万元; 5) 流动资金: 71.70万元。 项目总投资估算见附表1《投资估算表》。 18.4 资金筹措及使用计划 本工程分两期进行建设,近期投入约60,,中期投入约25,,远期投入约15,,资金筹措按35%自筹, 65%融资。建设期为1年,建设期融资利息为67.90万元,年融资利率按5.94%计算。 本工程流动资金按30%自有,70%融资考虑,年融资利率按5.31%计算。 164 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 19 经济分析 19.1 评价依据 编制本工程经济评价的主要依据: 1) 《建设项目经济评价参数》(2005,2006)中国石油天然气股份 有限公司; 2) 《建设项目经济评价方法与参数》(勘探开发管道)2001; 3) 《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》国家计委和建设部; 4) 《输气管道工程项目可行性研究报告编制规定》石油计字 [2001]31号以及相关文件。 19.2 生产规模与建设周期 43本工程分三期建设,近期设计规模为833.84×10m/a;中期设计规 4343模为1524.40×10m/a;远期设计规模为2121.74×10m/a。 165 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 表 19.2-1 生产期各年输气量表 43序号 年份 生产负荷(%) 产量(10m) 1 2011 19.65% 416.92 2 2012 27.51% 583.69 3 2013 31.44% 667.07 4 2014 35.37% 750.46 5 2015 39.30% 833.84 6 2016 45.81% 971.95 7 2017 52.32% 1110.06 8 2018 58.83% 1248.18 9 2019 65.34% 1386.29 10 2020 71.85% 1524.40 11 2021 74.66% 1584.13 12 2022 77.48% 1643.87 13 2023 80.29% 1703.60 14 2024 83.11% 1763.34 15 2025 85.92% 1823.07 16 2026 88.74% 1882.80 17 2027 91.55% 1942.54 18 2028 94.37% 2002.27 19 2029 97.18% 2062.01 20 2030 100.00% 2121.74 19.3 成本费用估算 本工程生产成本包括材料、燃料、动力、生产工人工资及福利、工 资附加、修理费、基本折旧、摊销费、管理费、财务费用等。 1)动力费按设计耗量及现行价格进行计算; 2)固定资产折旧按直线折旧法,折旧年限为14年,残值为0%; 166 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 3)其他费用参照类似工程营运资料计算; 4)本项目年均总成本为 3361.47万元,其中年均经营成本为3158.05万元。 19.4 收入、税金及利润 19.4.1 本工程项目以销售天然气收回成本、偿还贷款、上缴税金,同时考虑企业必要的经营及赢利。按基准收益率8.00%测算,生产期内项目内部收益率10.58%、净现值858.36万元(全部投资、税后),年均利润总额462.82万元,年均税后利润342.61万元。 19.4.2 本项目征收增值税、城市维护建设税和教育费附加等税金。增值税税率为13%,城市维护建设税和教育费附加分别为7%和3%计算,年均销售税金及附加为 158.51万元,所得税率25 %,年均所得税为120.20万元。 19.5 清偿能力分析 偿还贷款本金的资金来源为企业的未分配利润和成本中提取的摊销费与基本折旧。贷款偿还期为10.0年。 19.6 财务盈利能力分析 以8%为财务内部基准收益率,并以此为折现率计算财务净现值及其它指标。详见附表2。 所得税后: 所得税前: 财务内部收益率=10.58% 财务内部收益率=12.42% 财务净现值=858.36万元 财务净现值=1639.20万元 投资回收期=12.5年 投资回收期=11.8年 167 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 以上各指标表明,本工程项目具有较强的赢利能力。本工程主要财 务评价数据指标见下表: 表 19.6-1 主要财务评价数据指标汇总表 序号 指标名称 单 位 数值 备 注 项目总投资 万元 1 3656.89 建设投资 万元 1.1 3517.29 建设期利息 万元 1.2 67.90 流动资金 万元 1.3 71.70 建设期 年 2 1 生产期 年 3 20 年均运营收入 万元 4 3982.81 年均总成本 万元 5 3361.47 年均经营成本 万元 6 3158.05 年均销售税金及附加 万元 7 158.51 年均利润总额 万元 8 462.82 年均所得税 万元 9 120.20 年均税后利润 万元 10 342.61 年均总投资收益率 11 % 11.0 年均资本金利润率 12 % 16.2 全部投资(税后) 13 财务内部收益率 % 10.58 财务净现值 万元 基准收益率 8% 858.36 投资回收期(静态) 年 含建设期 12.5 自有投资(税后) 14 财务内部收益率 % 12.11 财务净现值 万元 基准收益率 8 % 1011.49 借款偿还期 年 含建设期 15 10.0 168 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 19.7 不确定性分析 19.7.1 盈亏平衡分析 盈亏平衡点计算式如下: 年固定总成本 盈亏平衡点 = ×100% 年销售收入,年销售税金,年可变总成本 生产期内各年盈亏平衡点变化图 从上图可以看出,项目的盈亏平衡点在25.9%,说明项目有很强的抗风险能力。 19.7.2 敏感性分析 为了测算本工程项目可能承受风险的程度,并找出影响企业经营活动的敏感因素,对销售价格、管输能力、经营成本和投资等不确定因素进行敏感性分析。 169 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 从图上看出:销售收入(销售价格及销售量)是最敏感的因素,它的变动所引起的评价指标变动的幅度最大,经营成本(购气量及购气价)也比较敏感,相对而言,投资的变化对项目的影响较小。 170 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 20 结论与建议 20.1 财务评价结论 本工程项目总投资3656.89万元,设期1年,营运期20年。项目营运期内财务净现值858.36万元、财务内部收益率10.58%、投资回收期12.5年(全部投资、税后、含建设期),总投资收益率为11.0%(多期平均),项目资本金净利润率为16.2%(多期平均)。本项目无论税前、税后,各类财务指标均高于天然行业基准指标,项目营运期内具有较强的赢利能力。 从盈亏平衡分析和敏感性分析上看,项目盈亏平衡点为25.9%,说明本项目具有较好的抗风险、抗波动能力。 借款偿还期为10.0年,说明项目具有一定的清偿能力。 综上所述,本项目在经济评价上是可行的。 20.2 建议 本项目属于天然气销售项目,终端直接面对用户,在项目实施及营运中,建议做好如下几点: 20.2.1 在项目建设前期中,积极争取地方政府对天然气项目的优惠政策,特别应准确落实天然气开户费,降低工程项目自有投资; 20.2.2 在项目建设中,应做好与地方的协调工作,河流穿越工程应优化穿越点、穿越施工方式,并选择有利于穿越工程的施工季节,降低单位工程施工费用; 20.2.3 在项目营运期内,应稳定现有销售价格,积极发展新用户,提高 171 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 天然气销售量,增强项目抵抗市场风险、波动能力; 20.2.4 项目营运管理中,应加强成本控制,降低生产成本费用及管理费 用,提高企业经济效益。 20.3 附表 附表1 投资估算表 附表2 项目总投资使用计划与资金筹措表 附表3 总成本费用估算表 附表4 利润表 附表5 借款还本付息计划表 附表6 项目投资现金流量表 附表7 项目资本金现金流量表 附表8 财务计划现金流量表 附表9 资产负债表 空白资产负债表下载资产负债表及利润表资产负债表损益表格式资产负债表的一般结构一般企业资产负债表 附表10 财务敏感性分析成果表 附表11 外购原辅材料及动力估算表 附表12 销售量及收入估算表 附表13 销售税金及附加估算表 内部资料 172 四川民生石油天然气勘察设计有限公司 金沙县万方CNG加气站及城市天然气供气工程可行性研究报告 仅供参考 内部资料 仅供参考 内部资料 仅供参考 D1D2D3D4D5D6D7D8LEDLEDLEDLEDLEDLEDLEDLEDP11VCCR11R12R13R14R15R16R17R182GND1K1K1K1K1K1K1K1K VCCU1AU1BU1CU1DU2AU2BU2CU2D1781178144LM324LM324LM324LM324LM324LM324LM324VCCLM32441111411411411411411411411J2J1GNDR192365923659R10111111J40320321KR1R2R3R4R5R6R7R8R9111KJ31K1K1K1K1K1K1K100K GND U3LM7805VCCD4D313Vin+5VP11D40074007C4C6NC5C7GD6D51041042470U100u240074007DS1DS2DS3DS4a7a7a7a7aaaab6b6b6b6GNDbbbbaaaac4c4c4c4ccccDSCOM1d2d2d2d2fbfbfbfbddddgggge1e1e1e1eeeeQ1f9f9f9f9ececececffffdddd9012g10g10g10g10ggggdpdpdpdp5555dpdpdpdpDSCOM2GNDGNDGNDGNDQ2VCCDSCOM1DSCOM2DSCOM3DSCOM4383838389012DSCOM3BT1BL23VR2Q309012VCC15D2BLYVCC4007DSCOM4D1C1414810UQ4R3R4BL1abcdefg21439012100100R6R7R8R9R10R11R12R136036036036036036036010KCOM1COM2COMU1GNDLSBL2120RESVCC219RXDP1.7318GNDTXDP1.6321054C24171111911X2P1.5BL130P516U2X1P1.4XTAL16154511COM2COMCOM1FBCEADGINT0P1.3Q512MK1C3714123INT1P1.2901230P813T0P1.1912T1P1.0TIE1011ABCDLBLGNDP3.7P3K289C2051GND7126345R1310KVCCGNDR5510GNDVCCLED2LED1 173
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