QSH 0245-2009高含硫化氢气田天然气集输系统设计规范

QSH 0245-2009高含硫化氢气田天然气集输系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ICS 75.020 E 16 Q/SH 高含硫化氢气田天然气集输系统设计规范 Code for design of gathering & transmission systems in highly hydrogen sulfur gas field 中国石油化工集团公司 发布 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1 Q/SH 0245—2009 目 次 前言..................................................................................II 1 范围.................................................................................1 2 规范性引用文件.......................................................................1 3 术语和定义...........................................................................2 4 一般规定............................................................错误～未定义书签。 5 集气工艺.............................................................................3 6 集输管道.............................................................................4 7 设备、管道、阀门及密封 件.............................................................6 8 管道焊接、检验与试压.................................................................8 9 腐蚀控制与监测.......................................................................8 ——————————————————————————————————————————————— 10 仪表及计算机控制系 统................................................................9 11 通信...............................................................................10 12 污水处理与回注.....................................................................11 13 站场总图...........................................................................11 14 公用工程...........................................................................12 15 健康、安全与环境...................................................................14 I PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 前 言 本标准由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部提出。 本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部归口。 本标准负责起草单位:胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司。 本标准参加起草单位:中原石油勘探局勘察设计研究院、中国石 化西南油气分公司。 本标准主要起草人:孙晓春、李时杰、高文凤、周 靖、欧 莉、 王志强、付国强、刘俊岭、杨 袁树吉、肖小龙、彭 莉、周航兵、 赵 敏、郭柱祥、李 波、宋荣英、彭 刚、王祥惠、张仕强、李祖 友、陈玉华、牛德法 文、 II PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 高含硫化氢气田天然气集输系统设计规范 1 范围 ——————————————————————————————————————————————— 本标准规定了高含硫化氢气田天然气集输系统集气工艺、集输管道、公用工程及健康、安全与环境的设计要求。 本标准适用于天然气中硫化氢含量大于等于5%(V)的气田天然气集输系统设计。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 150 钢制压力容器 GB 5749 生活饮用水卫生标准 GB 6479 高压化肥设备用无缝钢管 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB/T 19672 管线阀门 技术条件 GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置 设计规范 GB 50140 建筑灭火器配置设计规范 GB 50183 石油天然气工程设计防火规范 ——————————————————————————————————————————————— GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50350 油气集输设计规范 GB 50391 油田注水工程设计规范 GB 50423 油气输送管道穿越工程设计规范 GBJ 22 厂矿道路设计规范 JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第2部分:射线检测 JB/T 4730.3 承压设备无损检测 第3部分:超声检测 JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测 JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测 SH/T 3018 石油化工安全仪表系统设计规范 SH 3047 石油化工企业职业安全卫生设计规范 SH 3063 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SY/T 0015.2 原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 跨越工程 SY/T 0048 石油天然气工程总图设计规范 SY/T 0089 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0090 油气田及管道仪表控制系统设计规范 1 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 SY/T 0091 油气田及管道计算机控制系统设计规范 ——————————————————————————————————————————————— SY 0402 石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范 SY 0466—1997 天然气集输管道施工及验收规范 SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开 裂的金属 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 要求 SY/T 0612 高含硫化氢气田地面集输系统设计规范 SY/T 4103 钢质管道焊接及验收 SY/T 4109 石油天然气钢质管道无损检测 SY/T 5257 油气输送用钢制弯管 SY/T 5262 火筒式加热炉规范 SY/T 6137 含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业推荐作 法 SY/T 6277 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 SY 6503 石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范 SY/T 6671 石油设施电气设备安装区域一级0区、1区和2区区 域划分推荐作法 ISO5208 Industrial Valves — Pressure Testing of Metallic Valves API 598 Valve Inspection and Testing API SPEC 6A Specification for Wellhead and Christmas Tree Equipment API SPEC 12K Specification for Indirect Type Oil-Field Heaters NACE MR0175/ISO 15156 Petroleum and Natural Gas Industries-Materials for Use in H2S -containing Environments in Oil and ——————————————————————————————————————————————— Gas Production Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials - Part 2: Cracking-resistant carbon and low alloy steels, and the use of cast irons - Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys NACE SP0106 Control of Internal Corrsion in Steel Pipelines and Piping Systems NACE TM 0177 Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments NACE TM 0284 Evaluation of Pipeline and Pressure Vessel Steels for Resistance to Hydrogen-Induced Cracking 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 气田集气系统 gas field gathering system 天然气从气井井口至净化厂之间的集输管道、矿场预处理的全部 工程内容的统称。 3.2 高含硫化氢天然气 high H2S natural gas 含量大于等于5%(V)的含硫化氢天然气。 3.3 站场 stations ——————————————————————————————————————————————— 各类井场和各种功能站的总称，包括其占有的场地、设施等。 3.4 集气站 gas gathering stations 对气井产物进行收集、调压、分离、计量等作业的场站。 3.5 湿含硫化氢天然气 wet H2S natural gas 操作条件在水露点和水露点以下的含硫化氢天然气。 2 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 3.6 干含硫化氢天然气 dry H2S natural gas 操作条件在水露点以上的含硫化氢天然气。 3.7 管道智能检测 smart pigging for pipeline 利用专门的智能检测设备，通过对管道内部的扫描和探测，以获取管道内壁各种特征参数的过程。 3.8 缓蚀剂涂膜处理 batch treatment of inhibitor 发送两个清管器，在两个清管器之间注入一段缓蚀剂溶液随清管器流经整个管道，在管道内壁形成一层持续实现缓蚀性能的膜。 3.9 ——————————————————————————————————————————————— 潜在硫化氢释放量 volume of potential H2S release 除气井外的地面设施在最高操作压力下可能释放出的硫化氢体积。为便于计算，假定自动截断阀在管道出现故障时能够瞬时自动截断所释放出的硫化氢体积，单位为标准立方米。 4 总体要求 4.1 总体布局 高含硫化氢气田地面集输工程总体布局应根据气藏构造形态、气井和回注井分布、社会环境及自然条件等情况，统筹考虑气田集气工艺、采出水处理工艺、矿场脱水装置分布、安全控制水平及公用工程，并符合公众健康、安全环保的要求。 4.2 地面集输工程的总体设计要求 4.2.1 优化气田集气工艺，简化工艺流程，减少集输过程硫化氢排放量。 4.2.2 气田工程的设计能力应与所辖气田或区块的产气量相适应，允许波动范围宜取60,,120,，对硫化氢含量的适应能力宜满足不低于20,的上浮裕量。 4.2.3 根据气井产出物组分、物性特点，确定腐蚀等级，合理选择地面集输系统抗腐蚀材料并进行防腐工程设计。 4.2.4 合理利用气井流体热能和压力能，优化选择集输系统防止水合物形成工艺，降低气田开发能耗。 4.2.5 气田采出水应密闭收集、处理、输送，并依据地质条件优先选择污水回注工艺。 ——————————————————————————————————————————————— 4.2.6 气田自控系统应满足工艺过程操作安全、平稳和紧急截断的需要，安全仪表系统(SIS)应与过程控制(PCS)分开设置。 4.2.7 应设置硫化氢气体泄漏检测报警、联锁保护和紧急关断系统。 4.2.8 应设置应急救援中心，并具备预测泄漏危及范围的功能。 5 集气工艺 5.1 一般规定 5.1.1 应根据气田与净化厂的布局，对湿气、干气输送工艺进行经济技术对比。 5.1.2 高含硫化氢天然气湿气管输流速宜控制在3 m/s,8 m/s范围内。 5.1.3 集气管道应设置管道智能检测的清管设施，且清管流程设计应满足管道缓蚀剂涂膜处理工艺的要求。 5.1.4 应根据气田的集气工艺、设备和材料选择的特点，整体考虑系统的腐蚀监测和腐蚀控制措施。 5.1.5 气田集气系统宜根据地质和开发 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的要求设置溶硫剂注入系统，若不能确定是否会有元素硫析出，则可在平面布置上预留注入系统的位置。 5.1.6 缓蚀剂、水合物抑制剂和溶硫剂的选择，应试验相互的配伍性，混合后不应降低使用效果。 5.2 节流与加热 3 ——————————————————————————————————————————————— PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 5.2.1 应根据井口天然气压力与所需外输压力确定节流级数。 5.2.2 应根据天然气的温度与水合物形成温度的关系，确定加热温度，加热温度应比节流所需温度高3 ?以上。 5.2.3 天然气加热宜采用间接火筒式加热炉,浴液宜采用水或乙二醇,水。 5.3 气液分离 5.3.1 天然气分离工艺应根据集气工艺、天然气含液量、天然气压力和脱水工艺等因素确定。 5.3.2 集气站分离器前应根据采、集气管道清管工艺计算结果确定进站段塞流捕集设施的设置。 5.3.3 分离器排出的气田水应密闭输送至污水处理系统。 5.4 水合物的防止 5.4.1 天然气水合物的形成温度应考虑硫化氢和二氧化碳的影响。 5.4.2 采用脱水、注入抑制剂和加热等工艺防止天然气形成水合物。 5.4.3 当采用加热法防止水合物形成工艺时，应对管道和设备采取保温措施。 5.4.4 防止水合物形成不仅应考虑正常生产工况的需要，还应考虑系统在开工、停工时的应急需求。 5.5 矿场脱水 ——————————————————————————————————————————————— 5.5.1 干含硫化氢天然气的水露点如果无特殊要求，应比管道气体输送最低环境温度低5 ?，且宜采用在线水露点分析仪监测。 5.5.2 甘醇吸收法脱水装置产生的闪蒸气和再生气应进行综合处理。 5.5.3 吸附法脱水应采用抗酸吸附剂，氧化铝不宜用于处理高含硫化氢天然气。 5.5.4 原料气进入集输站场分离器前，以及吸附法脱水装置的再生气冷却器前，宜设置溶硫剂加入口。 5.5.5 低温法脱水工艺中的醇回收装置产生的废气应进行综合处理，满足环保要求后排放。 5.6 安全截断 5.6.1 气井井口应安装井口高低压紧急关断阀。 5.6.2 进出站场的含硫天然气管道上应设置具有自动控制功能的截断阀，且具有手动功能;截断阀应设置在操作方便、发生事故时能迅速切断上下游气源的地方。 5.7 安全泄放 5.7.1 站场安全泄放系统的设置应符合GB 50350和GB 50183的有关规定。 5.7.2 站场地面管道和设备应分段设置安全检修置换系统及气体分析取样口。 5.7.3 站场安全泄放和检修置换放空的天然气应引入火炬系统燃烧后排放。 ——————————————————————————————————————————————— 5.7.4 站场放空火炬的设置除应符合标准GB 50183的规定外，还应符合环保要求，且火炬应具有可靠的点火设施。 5.8 计量 天然气计量系统的设置应符合GB 50350的有关要求。 6 集输管道 6.1 一般规定 6.1.1 管道线路选择应符合GB 50251的规定，且不允许通过四级地区，并应满足安全预评价报告、环境影响评价报告要求。 6.1.2 管道线路走向应根据地区人口密度、自然条件及工程安全、环境评价报告综合考虑，并应结合线路长度、沿线地形、地貌、工程地质条件以及周围建筑物的分布密度和拆迁工程量确定。 6.1.3 对于输送湿气的管线，宜尽量避开高差较大的地形和水网、湿地及水淹区，避免低点积液和形成水合物。 6.1.4 管道线路设计应符合GB 50183的有关规定。管道穿、跨越铁路、公路、河流等工程设计应符合标准GB 50423和SY/T 0015.2中的有关规定。 6.2 水力、热力计算 4 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 6.2.1 集输管道水力计算应满足SY/T 0612的规定。 6.2.2 集输管道热力计算应满足GB 50350的规定。 6.3 强度计算 ——————————————————————————————————————————————— 6.3.1 集输管道直管段钢管壁厚应按GB 50350执行，对站内管道宜考虑加工壁厚负偏差。其中腐蚀裕量附加值应符合下列规定: a) 钢管材质若为碳钢和低合金钢，C?3.2mm; b) 材质若为镍基合金(UNS N08825、UNS N06625)钢管或镍基合金复合钢管，可不考虑腐蚀裕 量。 6.3.2 地区等级划分方法按GB 50251的要求执行，管道的强度设计系数应符合表1的规定。 表1 强度设计系数 地 区 等 级 一 级 地 区 二 级 地 区 三 级 地 区 强度设计系数(F) 0.6 0.5 0.4 6.3.3 穿越铁路、公路的管段以及集气站内管道的强度设计系数，应符合表2的规定。 表2 穿越铁路、公路及集气站内管道的强度设计系数 地区等级 管道及管段 一 二 强度设计系数(F) 有套管穿越三、四级公路的管道 无套管穿越三、四级公路的管道 ——————————————————————————————————————————————— 有套管穿越一、二级公路、高速公路、铁路的管道 集气站内管道及其上、下游各200 m管道(其距离从集气站边界线起算) 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 三 6.4 紧急截断阀设置 6.4.1 采、集气管道应设置紧急截断阀。阀室位置宜选择在交通方便、地形开阔、地势较高且易于硫化氢气体扩散的地方。 6.4.2 紧急截断阀室设置除应满足GB 50251的规定外，还应根据管道地区级别及管道中潜在硫化氢释放量来确定相邻两个截断阀之间的距离。集输管道相邻两个截断阀之间的距离应按式(1)计算: L= 4VH2S×P0×ZW×TWπ×D0×PW×C0×T0 2 „„„„„„„„„„„„(1) 式中: L ——相邻截断阀的间距，(m); (m3); VH2S——潜在硫化氢释放量， P0 ——标准状况下的压力，(MPa); ZW ——天然气压缩因子; TW——天然气设计输送温度，(K); ——————————————————————————————————————————————— 5 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 D0 ——管道内径，(m); PW——天然气设计输送最大压力，(MPa); C0 ——硫化氢的摩尔浓度; T0 ——标准状况下的温度，(K)，(标准状况为0 ?，101.1325 KPa)。 潜在硫化氢释放量如没有专门要求，可参照表3的规定执行。 表3 地区级别的划分及对应限制潜在硫化氢释放量表 地区级别 一级 二级 三级 管内硫化氢体积 m3 ,6000 2000,6000 300,2000 6.4.3 线路截断阀应配置感测压降速率和/或压力设定值的高低压自动关闭装置。 6.4.4 线路紧急截断阀室宜设置远程终端装置(RTU)。 6.4.5 线路截断阀室宜为全地上型式。半地下型式的阀室应设强制通风设施。 6.5 管道敷设和标识 6.5.1 管道敷设 6.5.1.1 管道敷设方式按GB 50251中要求执行。 ——————————————————————————————————————————————— 6.5.1.2 管道敷设宜采用热煨弯管，并应符合SY/T 5257要求，且不应采用切割弯头，不宜采用冷弯弯管。 6.5.2 管道标识 6.5.2.1 管线应在水平转角处和每千米处设置 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 桩，标志桩包括“含H2S”或“有毒”的字样，建设单位名称及电话号码。 6.5.2.2 在管道沿线的以下地点应设警示牌: a) 易发生或已多次发生危及管道安全行为的地点; b) 管道干线靠近人口集中居住区、工业建设地段等需加强管道安全保护的地方; c) 管道穿跨越铁路、公路、电缆、光缆、管道等重要障碍物及通航河流处，除应设置标记外，还 应按交通部门有关规定设置警示标记。 6.5.2.3 线路构筑物，应按有关规定进行着色。 6.5.2.4 管道回填时应在管顶上方300 mm,400 mm设置管道警示标志带，标志带上应标注管内输送气体介质及危害、建设单位名称、工程名称、联系电话等。 7 设备、管道、阀门及密封件 7.1 设备 7.1.1 应根据设计压力、设计温度、介质特性、地区等级、环境等因素，按照SY/T 0599、NACE MR0175/ISO 15156 的相关规定，并结合工程经验和实验室试验数据进行选材，且宜优先选用标准化的、经工程实践验证其使用效果良好的产品。 ——————————————————————————————————————————————— 7.1.2 所有用于高含硫化氢环境中的材料应为低磷、低硫的细晶粒结构全镇静纯净钢，其非金属夹杂物和带状组织的数量及形态应严格控制;并应根据NACE MR0175/ISO15156对材料的硬度加以限制。在没有类似工程经验证明其材料或产品使用良好的前提下，还应按照NACE MR0175/ISO15156规定对材料进行硫化物应力开裂(SSC)、应力腐蚀开裂(SCC)和氢致开裂(HIC)的性能评定试验，试验环境的苛刻性不宜低于现场的使用环境。 7.1.3 所选用材料应具有良好的冲击韧性和焊接性能，且不应使用宜切削钢。 7.1.4 非金属材料的选用应通过抗硫试验。 7.1.5 结构设计要求如下: 6 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 a) 设备的结构设计应按GB 150规定，应减少或避免由于结构设计造成过大的应力集中; b) 清管器收发筒所用快开盲板应有安全联锁装置; c) 加热炉的设计应符合API SPEC 12K或SY/T 5262规范要求; d) 加热炉盘管应设计成可拆式结构。 7.2 管道及管道组件 7.2.1 采、集气管道所用钢管应根据管道使用条件、使用寿命、投资等因素确定，做到安全、经济、合理选材。 ——————————————————————————————————————————————— 7.2.2 采、集气管道及管道组件材料应具有良好的抗硫化物应力开裂(SSC)、氢致开裂(HIC)性能和良好的焊接性能。 7.2.3 应充分考虑介质在管道中的流速、流态、相变等因素对材料腐蚀的影响。当可预见能发生严重的冲刷腐蚀时，应采取加大流通面积、降低流速、局部材料升级等有效的措施。 7.2.4 对于直接焊接的管道组成件，宜避免采用异种钢，尤其在可能引起严重电偶腐蚀的环境下，不应选用异种钢。 7.2.5 管道间的连接不宜使用螺纹连接。 7.2.6 对热煨弯管的设计计算，应考虑加工时的壁厚减薄量。 7.3 阀门 7.3.1 与高含硫化氢天然气接触的阀门材料除符合相关阀门标准外，还应符合SY/T 0599、NACE MR0175/ISO 15156的相关规定，并标以“NACE”或“SOUR”字样。 7.3.2 应根据气质条件和工况对阀门用材料的化学成分、硬度、热处理等性能进行限定，以确保其安全可靠性。 7.3.3 所选阀门应具有良好的密封性，并具有防火、防静电结构。 7.3.4 如果介质中含有一定的砂粒、硬物等杂质，阀门的阀座密封宜选用金属密封，并可采取适当的表面硬化处理。 7.3.5 井口节流阀宜采用角形笼套式或多级式节流阀，流量特性采用等百分比特性;最大Cv值应确保在给定的工况下阀门开度在30%,80%;节流阀阀芯压力恢复系数不应小于0.8。 7.3.6 井口节流阀宜采用电动或气动执行机构驱动。电动执行机——————————————————————————————————————————————— 构应有掉电或掉信号阀门保位。 7.3.7 井口节流阀口径的选择必须使得阀门出口法兰处流速不超过20 m/s，节流器处的流速不超过30m/s。 7.3.8 井口节流阀的材料选用必须符合API SPEC 6A和NACE MR0175/ISO 15156要求。宜选用API SPEC 6A规定的HH级。 7.3.9 井口节流阀应采用重型密封填料。 7.4 密封件 7.4.1 螺栓、螺母和垫片应符合SY/T 0599、NACE MR0175/ISO 15156的相关规定。非金属密封材料，也应当具有良好的抗硫性能，宜优先采用经工程实践或实验室试验抗硫性能良好的材料。 7.4.2 缠绕式垫片应采用带内外环结构，不允许使用不带加强环的基本型垫片。 7.5 制造、检验和验收的特殊规定 7.5.1 钢材宜采用碱性吹氧转炉或电炉冶炼，为防止高含硫化氢环境中的硫化物应力开裂(SSC)、应力腐蚀开裂(SCC)和氢致开裂(HIC)，应对材料的非金属夹杂物(塑性夹杂物和脆性夹杂物)及其偏析、晶粒度等进行严格地控制。 7.5.2 钢材应满足下列条件: a) 碳钢和低合金钢镍含量,1%，硬度满足HV10?248(或者?22HRC); b) 材料的实测抗拉强度σb?630 MPa; c) 碳当量CE?0.45; ——————————————————————————————————————————————— d) 应符合NACE MR0175/ISO 15156规定的热处理要求。 7 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 7.5.3 设备壳体壁厚大于或等于38 mm的对接焊缝，应进行100%射线检测和100%超声检测，并分别达到JB/T 4730.2、JB/T 4730.3中?级和?级为合格;接管角焊缝应进行磁粉或着色渗透检测，达到JB/T 4730.4、JB/T 4730.5中?级为合格。 7.5.4 所有设备和管件应进行整体消除应力热处理，热处理后对接触高含硫化氢介质的焊缝应进行硬度检查，并应满足HV10?248(或者?22HRC)。 8 管道焊接、检验与试压 8.1 管道焊接 8.1.1 管线施焊前应按SY/T 4103进行焊接工艺评定，按NACE MR0175/ISO 15156进行焊缝硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)试验，并根据焊接工艺评定和硫化物应力开裂(SSC)和氢致开裂(HIC)试验结果制定出相应的焊接工艺规程或焊接施工技术要求。 8.1.2 管线应按焊接工艺规程要求的焊接工艺进行焊接，焊材的化学成分应与母材的化学成分相同或相近，其力学性能不应低于母材相应标准规定的最小值。 8.2 焊缝检验 8.2.1 采、集气管道对接焊缝均应进行100,射线检测和100,超——————————————————————————————————————————————— 声检测。站内排污管线和含硫化氢天然气放空管道焊口检验应执行SY 0466—1997中表5.2-3的要求，对不能进行超声检测的焊缝，应进行100,的射线检测。站外排污、放空管道应进行不低于5,的射线检测。 8.2.2 管道焊缝射线检测应符合SY/T 4109的规定，达到?级为合格，且不应存在以下缺陷: a) 未熔合、未焊透，根部内咬边、内凹，根部非金属夹杂、夹钨及其带状组织; b) 除盖面焊小于4 mm的弧坑裂纹可以修磨外，其余各处不应存在任何弧坑裂纹; c) 除根部焊道外，任何焊道内宽度大于2 mm且单个长度大于8 mm，或任何连续长度达300 mm 焊缝内累计超过12 mm长的条状夹渣及其带状组织。 8.2.3 管道焊缝超声检测应符合SY/T 4109的规定，达到Ι级为合格。 8.2.4 焊缝返修应采用机械方法清除缺陷，并经无损检测证明缺陷全部清除合格。同一部位焊缝的修补只允许进行一次，焊缝根部严禁修补。 8.2.5 所有现场开孔接管的焊缝应按图样规定加工坡口，并按照角焊缝工艺评定确定的焊接规范施焊，保证全焊透，焊接质量符合设计规定。 8.2.6 经热处理后，焊缝应按SY/T 0599的要求进行硬度检查。每——————————————————————————————————————————————— 条焊缝至少检查一处，其结果应满足HV10?248(或者?22HRC)，硬度检查部位应包括母材、焊缝和热影响区。 8.3 管道清扫、智能检测与试压 8.3.1 集输管道清管与试压应符合SY 0466和SY 0402的规定。 8.3.2 管道沿线的试压段划分应根据地形、水源等条件综合确定。 8.3.3 集输管道进行强度试验时，试压段最低点的试验压力应使其环向应力达到相应钢级最低屈服强度规定值的90,。强度试压的试验介质应采用洁净水，试验时的水温不得低于5 ?。 8.3.4 严密性试验应在强度试验合格后进行;用气体作为试验介质时，其试验压力应为设计压力并以稳压24 h不泄漏为合格。 8.3.5 采用干气输送工艺的管线在投产运行前应进行彻底干燥，其干燥要求应符合GB 50251的要求。 8.3.6 集输管道宜在投产前进行第一次智能检测，并建立管道原始数据资料。 9 腐蚀控制与监测 9.1 一般规定 9.1.1 根据气井产出物组分、物性特点、采气工程及集输工艺方案，确定集输系统防腐工程设计。 9.1.2 管道内壁的腐蚀控制应符合标准NACE SP0106的相关要求。 9.1.3 腐蚀控制系统设计应包括输送介质腐蚀评价、腐蚀控制措施、腐蚀监测方案、材料特殊要求等。 8 ——————————————————————————————————————————————— PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 9.1.4 在高含硫化氢环境中使用的材料应具有在腐蚀性介质中耐硫化物应力开裂(SSC)、应力腐蚀开裂(SCC)和氢致开裂(HIC)等性能，并应控制电化学内腐蚀。 9.2 腐蚀控制 9.2.1 硫化物应力开裂(SSC)、应力腐蚀开裂(SCC)性能评价试验按NACE TM0177的规定进行，试验加载应力是材料屈服强度的80%~90%，氢致开裂(HIC)性能试验按NACE TM0284的规定进行。 9.2.2 对用于硫化氢分压大于1.0 MPa环境的碳钢和低合金钢管道材料，包括焊缝，若没有可靠满意的现场经验，则应在模拟现场条件下进行硫化物应力开裂(SSC)试验。 9.2.3 集气系统中应设置缓蚀剂加注系统，缓蚀剂注入位置、加注方式、注入量应满足站内设备和管网的保护效果要求。缓蚀剂可采用连续加注或连续加注与缓蚀剂涂膜处理相结合的方式。应根据材料材质并模拟工况条件进行缓蚀剂筛选。 9.2.4 应尽量避免异质材料的连接，当无法避免时，应考虑防止电偶腐蚀的措施。 9.2.5 接触硫化氢的设备内壁采用涂层保护时，涂料应进行模拟工况条件的耐腐蚀试验，并在施工安装过程中确保涂层的连续性和完整性。 9.3 监测 ——————————————————————————————————————————————— 9.3.1 腐蚀监测设备的监测点和探头应安装在集输系统预计腐蚀严重的部位，缓蚀剂加注上下游也应设置腐蚀监测装置，以评价缓蚀剂效果。 9.3.2 在线腐蚀监测应采用潜在泄漏点少、受腐蚀产物影响小、适应性广的方式。常用的方法有腐蚀挂片、腐蚀测试短节、电阻探针、线性极化探针、氢探针、电子指纹等，应根据其特点和监测目的选用一种或多种监测方法的联合应用。 9.3.3 应在适当的位置设置介质化学分析取样口。 10 仪表及计算机控制系统 10.1 一般规定 10.1.1 自控设计应满足工艺过程操作安全、稳定、经济运行的需要，积极、慎重地采取国内外先进成熟技术，做到因地制宜、经济合理、实用可靠。 10.1.2 控制系统设计应严格执行国家现行的有关防火、防爆、防雷等强制性标准和规范。多雷击区或强雷击区的自控设备应采取防雷措施，仪表电源防雷设计应符合GB 50057的有关规定。 10.1.3 高含硫化氢气田集输站场应设置仪表控制系统或计算机控制系统，并根据安全评估、工艺流程的复杂程度、控制的难易、生产管理水平、操作维护能力、自然环境和社会条件等因素确定。具体设计要求应符合SY/T 0090和SY/T 0091的规定。 10.1.4 应设置独立的安全仪表系统(SIS)，安全仪表系统的安全完整度等级(SIL)需要根据过程危险分析(PHA)、危险及可操作性——————————————————————————————————————————————— 分析(HAZOP)等安全评估结果进行确定。 10.1.5 安全仪表系统的设计应符合SH/T 3018的规定。 10.2 仪表选型及主要控制内容 10.2.1 仪表选型应安全可靠、经济合理，品种规格力求统一。可按下列要求确定: a) 检测及控制室仪表宜采用电动仪表; b) 执行机构的选型(气动或电动)应根据生产装置的规模、控制阀的数量，综合可靠性和经济性 来确定; c) 线路阀门的选择应遵循GB/T 19672的要求; d) 阀门宜采用金属密封，金属密封面应作硬化处理。金属密封的紧急切断阀及线路截断阀门宜考 虑就地或远程的部分行程测试功能，以避免金属密封面的“冷焊”效应; e) 接触硫化氢的仪表选材应遵循SY/T 0599的相关规定; f) 爆炸和火灾危险区域内安装的电动仪表、电动执行机构等电气设备的防爆类型，应根据GB 50058的有关规定，按照场所的爆炸危险类别和范围以及爆炸混合物的级别、组别确定。 9 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 ——————————————————————————————————————————————— 10.2.2 高含硫化氢气田站场检测、控制点的设置，应遵循生产平稳、安全、控制过程简化的原则，选取工艺过程的关键参数进行控制。特别需要监测和控制内容如下: a) 加热炉的火焰熄火报警与联锁; b) 对关键设备和场所应设置火焰探测器，以便及时发现火情; c) 根据生产安全的需要，高含硫化氢气田集输站场宜设置必要的紧急切断和自动泄压放空系统; d) 现场应设置站场状态指示灯以及声报警器，以确保站场内的工作人员在任何一处均可获知集气 站场的安全状态; e) 集气站场的各个进出口(包括紧急逃生门)应设置弃站按钮，以便于人员在逃生时手动启动弃 站联锁功能。所有用于紧急功能的按钮或操作设备应考虑防止误操作的防护措施。 10.2.3 可燃气体和有毒气体检测报警装置的设置，应符合SY 6503和SH 3063的规定。 10.2.4 天然气站场进、出口管道和重要生产单元的进、出口管道应设置紧急关断阀。 10.2.5 关键部位的紧急关断/放空阀门宜按API 598的要求限定阀座泄漏等级，普通场合的自控阀门可按ISO 5208的要求限定阀座泄漏等级。 10.3 计算机控制系统 计算机控制系统宜具备模拟仿真以及操作培训的功能。 ——————————————————————————————————————————————— 11 通信 11.1 一般规定 11.1.1 通信系统的设计应满足地面集输工程的生产调度、行政管理、巡线抢修等需求。 11.1.2 通信系统宜采用由主通信方式、备用通信、移动抢修通信等组成完整的通信网络。 11.1.3 通信系统的设计应符合电信及安全机构的有关规定和规范。 11.1.4 光缆应与天然气集输管道同沟敷设，在复杂山区段应根据具体地形穿钢管(或硅芯管保护)。在有集输管网专用电网时，可与集输电网同时敷设光缆以组成光缆物理环网。 11.1.5 自控系统宜单独采用工业以太网传输，当地公网和移动通信公网作为备用传输方式。在当地公网和移动通信公网均不能满足数据传输要求时，可采用无线专网作为备用传输方式。 11.1.6 例行巡检、故障排除、救灾抢险的移动通信保障，应依托当地移动通信公网，当地移动通信公网不能满足生产需要时，可采用无线专网或卫星通信方式。 11.1.7 集气站场宜安装工业电视监控系统，在有人值守的站控室安装操作终端，采用站场和中心控制室两级控制和两级存储方式。信号宜采用数字网络视频传输方式，传输协议为 TCP/IP网络通信协议。 11.1.8 通信系统应设置保护接地和工作接地。 11.1.9 多雷击区或强雷击区的通信设备的防雷设计应符合GB 50057的有关规定。通信信号防雷设计应符合GB 50343的有关规定。 ——————————————————————————————————————————————— 11.2 紧急疏散广播系统 11.2.1 紧急疏散广播系统应具有下列功能: a) 各广播点能进行分组的报警广播; b) 系统设计网络控制接口实现远程管理，各控制端通过管理软件应能够通过网络连接到广播服务 器，对广播的内容进行管理; c) 分区和强插功能; d) 在中心控制室，操作系统与自控系统服务器的报警信号联动; e) 在中心控制室安装操作系统终端，能通过集成操作软件，实现在电子地图上显示广播报警位置、 并根据应急预案进行实时广播; f) 提供与调度程控交换机的接口; g) 防止恶意拨打、误拨打; h) 对所有广播点终端设备的工作状态进行监测。 10 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 11.2.2 中心控制设备、服务器应采用1，1热备份;各个广播点终端设备宜支持室外安装，应有防水、防尘性能。 11.2.3 应急电源应属在线式，能在系统电网停电后支持系统运行。蓄电池后备时间应满足紧急疏散功能要求和系统电网的相关要求。如采用无线广播，应在无线基站设置备用电源。 ——————————————————————————————————————————————— 11.3 广播/对讲系统 11.3.1 各集气站应安装广播/对讲系统，在重要操作装置区宜安装可对讲广播终端。应播放常规播报、应急广播以及发出报警声。 11.3.2 宜在中心控制室和各集气站控制室安装操作终端，且提供与程控交换机的接口。 12 污水处理与回注 12.1 站场污水处理 12.1.1 高含硫化氢气田集输站场的污水，应根据污水量、污水性质、回注地层或排放等要求，进行清污分流、分类处理，经技术经济比较后确定污水处理的工艺流程。当污水量较小时宜先将硫化氢去除后集中处置。 12.1.2 站场内脱水装置排出的有害污水和站场检修污水宜进行密闭收集，并应有保证气、液两相空间没有硫化氢外溢的安全措施。当来水间歇或不均匀时，宜采用密闭容器进行收集，均质、均量后进入水处理流程。 12.1.3 污水处理工艺流程中产出的废气、废渣应进行无害化处理。 12.2 气田采出水处理 12.2.1 高含硫化氢气田开采时，应取得气田采出水的产水量及其中主要污染物的成分、含量，以及不同开采期的变化情况，以便确定气田水的处理规模、地面收集工艺、输送、处置方式和处理工艺流程。 12.2.2 高含硫化氢气田的采出水宜优先考虑回注地层，回注水质应符合回注地层的要求。若必须外排，则外排水水质应符合国家、地方环——————————————————————————————————————————————— 保部门的要求。 12.3 污水回注 12.3.1 污水回注系统设计，可参照GB 50391执行。 12.3.2 注水宜采用密闭流程。当采用开式流程时，硫化氢气体的排放应符合GB 14554的规定。 12.3.3 注水储罐、注水泵数量应考虑足够的备用系数，以设备检修时不影响正常回注要求为原则。 12.3.4 注水用机泵、阀门等过流部件的材质应有良好的耐腐蚀性能。 12.3.5 注水储罐、管道应优先选用耐腐蚀性能好、成熟的非金属材料。当采用金属材料时，应采取必要的防腐措施。 12.3.6 注水管道选用金属材料时，管材的制造检验标准应符合GB 6479的规定。 12.3.7 注水金属管道的腐蚀裕量宜根据试验确定。当无试验数据时，腐蚀裕量可取1 mm,3 mm。 13 站场总图 13.1 站址选择 13.1.1 新选址建设的站场不应位于四级地区。 13.1.2 站场站址选择应尽量减少居民搬迁的数量，与外界的交通应便捷。 13.1.3 对于丛式井组，在满足安全的前提下，优先考虑站场与井场合建。对井场外新选址建设的站场应优先选择地势较高处。 13.1.4 集气站与脱水站宜联合设置。 13.1.5 倒班生活区应与天然气站场分开建设，其安全距离不应小于300 m，且位于站场最小频率风向的下风侧。 ——————————————————————————————————————————————— 13.2 平面布置 11 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 13.2.1 高含硫化氢天然气站场的平面布置应符合GB 50183、SY/T 0048、SY/T 6671的有关规定，并应便于救援车辆、人员的快速通行。 13.2.2 生产装置区宜集中布置，井口距生产装置区的间距不应小于25 m。 13.2.3 仪表控制室、配电室、机柜间、值班室、工具间等宜合建为综合值班室。综合值班室应在站场外地势较高处，位于站场的全年最小频率风向的下风侧，并应靠近主出入口，距生产装置区、井口的间距不应小于25 m。 13.2.4 放空火炬与其它设施的安全间距应符合GB 50183的有关规定。 13.2.5 站场四周应布置不少于两个的便于人员通行的应急出入口。一个应位于大门处，另一个应位于大门相对的三侧围墙地势较高处，且远离工业管道，并处于站场全年最小频率风向的下风侧。应急出入口应设有明显的标志。 13.3 竖向布置 13.3.1 井口区、生产装置区、综合值班室、火炬区宜依次增高布置。 13.3.2 站场内工艺管道宜地上架空敷设。操作平台的梯子出口宜——————————————————————————————————————————————— 位于便于逃生的方向。 13.3.3 站区地面以下不宜设置未经填实的管沟、电缆沟等。 14 公用工程 14.1 供配电 14.1.1 站场的电力负荷分级，除应符合GB 50052、GB50350的有关规定外，还应结合高含硫化氢气田集输安全生产特点以及中断供电造成的损失和影响程度划分。 14.1.2 气田供电电源宜优先从系统电网取得。电源不能满足要求时，应设置自备电源，自备电源宜利用天然气发电成套装置。 14.1.3 供电电压应根据当地电源条件、负荷分布、用电设备电压等级以及输电线路长度等因素经技术经济比较后确定。当气田内部采用集中供电或分片集中供电时，宜以负荷相对集中的站场为中心设置中心变配电站，以35 kV、10 kV电压等级供电，供电电压等级宜采用10 kV。对于远距离且分散的地区，也可采用35 kV的电压等级供电。 14.1.4 控制、仪表、通信等设施的用电，当因停电而影响到输气站正常运行或可能导致事故时，应设应急供电设施。 14.1.5 站场内应设事故照明，其照度应能保证重点工作场所正常工作的需要。 14.1.6 爆炸危险区域的定义划分应符合SY/T 6671的要求。爆炸和火灾危险环境电力设计应执行GB 50058的有关规定。 14.1.7 雷电防护和防雷区划分应符合GB 50057的要求。防雷电、防静电保护应按GB 50183的规定执行。 ——————————————————————————————————————————————— 14.2 消防及给排水 14.2.1 站场消防设施的设计应满足GB 50183的要求,并按照GB 50140的要求配置相应等级的灭火器。 14.2.2 站场的给水、排水设计应按SY/T 0089的规定执行。 14.2.3 站场的生活用水水质标准应符合GB 5749的要求。站场的生产用水水质应满足工艺要求。 14.2.4 在没有市政污水排水系统的条件下，站场的生产、生活排水应经过处理并达到国家、地方环保部门要求的标准后排放。 14.3 暖通空调 14.3.1 总则 采暖、空调设计应按照GB 50019的有关规定执行。 14.3.2 通风 12 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 14.3.2.1 阀室内应进行机械排风，进风可采用自然进风。阀室排风量按每小时不小于12次的换气量计算。 14.3.2.2 阀室通风口的设置除应避免在通风区域内产生空气流动死角，还应满足GB 50019的有关规定，并应采取有效措施防止有毒气体硫化氢的积聚。 14.3.2.3 阀室内的风机、电机等所有活动部件应选择防爆型，其构造应能防止产生电火花。机械通风系统应采用不燃烧材料制作。风——————————————————————————————————————————————— 机应采用直接传动或联轴器传动。风管、风机及其安装方式均应采取导静电措施。 14.3.2.4 阀室内的防爆风机应与可燃气体和有毒气体检测报警装置联动，并设置手动开启装置。 14.4 建筑结构 14.4.1 总则 高含硫化氢气田建筑结构设计应符合GB 50046的要求。 14.4.2 地面 地面面层材料应根据腐蚀性介质的类别、性质、浓度以及对建筑结构材料的腐蚀性等级等条件，结合工艺安装和生产过程中的机械磨损等要求进行选择，一般室外宜采用块材，室内宜采用水磨石整体面层或耐酸瓷砖面层等。 14.4.3 设备基础 14.4.3.1 设备基础的地上部分，应根据介质的腐蚀性等级、检修安装的机械作用、基础的型式及大小等因素，选择防腐蚀材料和构造。 14.4.3.2 当基础顶面与所在地面的高差小于300 mm时，基础的防护面层宜与地面一致。 14.4.3.3 泵基础宜采用花岗石等耐冲击的面层材料。 14.4.3.4 设备基础高出地面面层不应小于100 mm。设备基础的锚固螺栓孔的灌浆，应局部或全部采用水玻璃类或环氧类等耐腐蚀材料。地脚螺栓外露部分应进行防护。 14.4.4 构件的表面防护 14.4.4.1 混凝土构件的表面防护，应采用防腐蚀涂层，厚度不小——————————————————————————————————————————————— 于120 μm或聚合物水泥浆两遍。腐蚀性等级为中等腐蚀时，掺有钢筋阻锈剂的一般混凝土构件，可不作表面防护。 14.4.4.2 钢结构在涂装前必须除锈。钢结构防护涂层的最小厚度应符合表4的规定。 表4 钢结构防护涂层最小厚度(μm) 构件类别 重要构件 一般构件及建筑配件 室外构件及维修困难部位的构件 强腐蚀 200 150 中等腐蚀 150 增加20,60 弱腐蚀 120 14.4.5 室外管架 14.4.5.1 室外管架应采用钢筋混凝土结构或钢结构。对钢的腐蚀性等级为强腐蚀时，不应采用吊索式、悬索式管架。 14.4.5.2 对钢的腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时，不宜采用钢筋混凝土半铰接活动管架。 14.4.5.3 钢管架基础高出室外地面不宜小于300 mm。 14.4.6 主体结构 14.4.6.1 钢筋混凝土框架结构宜采用现浇式或装配整体式。 14.4.6.2 腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时，不宜采用钢筋混凝土与钢的组合结构。 14.4.6.3 重要部位的钢筋混凝土构件，其混凝土强度等级不应低于C25;重要部位的预应力混凝土构件，其混凝土强度等级不应低于C35。 ——————————————————————————————————————————————— 14.4.6.4 外露的钢预埋件应采用防腐蚀涂料面层或在喷、镀金属层上再涂刷防腐蚀涂料的复合面层防护。 14.4.6.5 喷、镀金属层的厚度，采用喷锌、喷铝时不宜小于120 μm，采用热镀锌时不宜小于50 μm。 13 PDF created with pdfFactory Pro trial version Q/SH 0245—2009 14.4.6.6 混凝土构件之间的钢连接件，宜采用强度等级不低于C20的混凝土或聚合物水泥砂浆包裹。 14.5 矿区道路 14.5.1 矿区道路设计应符合GBJ 22的要求，消防道路应符合GB 50183的要求。 14.5.2 在矿区道路与外部道路连接处宜设置明显的硫化氢安全警告标志。 14.5.3 巡检、抢修道路宜与管道路由相结合。 15 健康、安全与环境 15.1 井场、集气站和脱水站设计应满足SY/T 6137、SY/T 6277和SH 3047的要求。 15.2 高含硫化氢气田地面集输设计应满足环境影响报告书和安全预评价报告的要求。 15.3 站场、井场和集输管道周围居民的搬迁距离，应通过扩散模拟计算后确定。 15.4 集气站应配备正压式空气呼吸器、防毒面具、便携式硫化——————————————————————————————————————————————— 氢浓度检测报警仪、硫化氢防护套服(含防护镜、帽)等安全防护装备，且应分别摆放并加标志，橱柜摆放时严禁上锁。配备数量应符合表5的要求。 表5 安全防护装备配备表 安全防护设备 正压式空气呼吸器 防毒面具 便携式硫化氢浓度检测报警仪 硫化氢防护套服 不少于正常职守人员的倍数 1.3 2 3 3 15.5 生产和检修过程中出现的硫化氢排放，均应引至火炬燃烧，火炬应有可靠的点火系统。 15.6 当发生压力或温度超高、硫化氢浓度超标、管道爆裂、火灾等危险情况，应能迅速关闭井口气源或相应管段和设备。 15.7 井场、集气站应设置固定式可燃气体检测仪和硫化氢泄漏检测仪。根据空气中硫化氢浓度，系统采用不同等级的报警，且宜设置移动式排风系统。 15.8 含硫化氢天然气集气站场应在易观察处设置风向指示标。 15.9 站场污泥、氧化铁粉末、脱水废料和生活垃圾等固(液)体废料应分类储存、定点堆放、定期清运、集中处理，并采取有效措施进行无害化处理，不应对环境造成污染。 14 PDF created with pdfFactory Pro trial version ———————————————————————————————————————————————