白水县天然气城市气化工程安全设施设计专篇报告.docx
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白水县天然气城市气化工程安全设施设计专篇报告
白水县天然气城市气化工程安全设施设计专篇
1编写依据
受陕西省天然气股份有限公司委托,咸阳燃气热力设计有限公司负责编制《白水县天然气城市气化工程安全设施设计专篇》。
1.1依据
北京中安质环技术评价中心有限公司2009年8月出具的《渭南市白水县天然气城市气化工程安全预评价报告》
渭南市发改和改革委员会文件渭发改发(2009)453号
咸阳燃气热力设计有限公司编制的《白水县压缩天然气城市气化工程
初步设计》
1.2安全设施设计依据的国家法律、法规及部门规章
(1)《中华人民共和国安全生产法》中华人民共和国主席令第70号‘
(2)《中华人民共和国劳动法》中华人民共和国主席令第28号
(3)《中华人民共和国消防法》中华人民共和国主席令第6号
(4)《中华人民共和国城市规划法》中华人民共和国主席令第23号
(5)《安全生产许可证条例》国务院令第397号
(6)《特种设备安全监察条例》国务院令第549号
(7)《爆炸危险场所安全规定》原劳动部发[1995]56号
(8)《陕西省安全生产条例》陕西省人大常务委员会第42号公告
(9)《陕西省燃气管理条例》陕西省第十届人民代表大会常务委员会
第七十三号公告
(10)《陕西省消防条例》陕西省第十一届人民代表大会常务委员会第
二十号公告
(11)《陕西省特种设备安全监察条例》陕西省第十一届人民代表大会
常务委员会第十六号公告
(12)《陕西省城乡规划条例》陕西省第十一届人民代表大会常务委员
会第十二号公告
(13)《陕西省建设项目安全设施监督管理办法》陕西省人民政府令
第125号.
(14)《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》安监管协调字
[2004]56号
(15)《关于规范重大危险源监督与管理工作的通知》安监总协调字
[2005.]125号
(16)《关于加强新建加气站项目安全‘‘三同时’’监管的通知》陕安监
管发[2006]114号
(17)《压力管道安全管理与监察规定》劳动部发[1996]40号
(18)《劳动保护用品配备标准(试行)》国经贸安全[2000]189号
(19)《劳动保护用品监督管理规定》国家安全生产监督管理总局第1
号令
(20)《危险化学品事故应急救援预案编制导则(单位版)》安监管危
化字[2004]43号
(21)《关于加强防雷电设施安全管理工作的通知》(陕西省气象局、
陕西省安全生产监督管理局文件陕气发[2003]58号2003年4月14日)
1.3相关技术标准、规范
(1)《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》
HG20660——2000
(2)《压力容器无损检测》JB4730—2005
(3)《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708—2000
(4)《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709—2000
(5)《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744—2000
(6)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92
(7)《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)
8)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005
(9)《城镇燃气设计规范》GB50028—2006
(10)《天然气》GBl7820—1999
(11)《工业企业设计卫生标准》GBZl—2007
(12)《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2.1、GBZ2.2—2007
(13)《噪声作业分级》LD80—95
(14)《输送流体用无缝钢管》GB/T8163—1999
(15)《不锈钢无缝钢管》GB/T14976—2002
(16)《安全标志》GB2894—1996
(17)《安全标志使用导则》GBl6179—1996
(18)《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
(19)《石油化工静电接地设计规定》8H3097—2000
(20)《建筑没计防火规范》GBS0016—2006
(21)《锅炉房设计规范》GB50041—2008
(22)《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》8Y0007—1999
(23)《钢制压力容器》GBl50—1998
(24)《重大危险源辨识》GBl8218—2000
2建设项目概况
2.1建设单位简介
陕西省天然气股份有限公司是陕西省投资集团公司的国有控股公司,该公司成立于1995年1月20日,注册资本金额为50084.168万元。
该公司主要业务范围包括天然气输送、天然气相关产品开发、天然气综合利用。
截止2007年6月,该公司资产总额19.1。
5亿元,其中陕西省投资集团公司控股77.42%,西部信托投资有限公司控股7.53%,陕西秦龙电力股份有限公司控股3.76%,澳门华山创业国际经济技术合作与贸易有限公司控股7.53%,陕西华山创业有限责任公司控股3.76%。
公司运营规范,管理科学,技术先进。
“
公司设有安全与环境监察部,该部是公司安全生产和环境监察管理的职能部门。
主要负责生产经营、工程建设和交通运输的技术安全管理与监督工作,以及消防与环保技术管理、环境监察、管道及场站、基地治安与保卫管工作,负责公司工伤管理及安全事故的调查处理工作,并认真贯彻和执行国家有关政策、法律和法规,确保管道运行安全。
陕西省天然气股份有限公司投资建设渭南市白水县天然气城市气城市化工程。
2.2建设项目内部基本情况
本项目主要包括CNG储配站、城区中压输配管网。
CNG储配站主要由CNG减压供气系统组成。
CNG储配站站址位于白水城区东南角,雷公路南侧、仓颉路以东约400m,靠近规划铁路和运煤专线公路。
西邻张坡村村委会,对面为张坡加油站,该处地形平坦,地势西北稍高而东南低,视野开阔,交通便利,靠.近城市南北主轴线,交通方便;自来水可就近接入,用水方便。
CNG储配站总占地面积约7526m2,场地长约106m,宽约7lm。
CNG减压系统计算月平均日供气量1.12万Nm3,高峰小时供气量1375.61Nm3,CNG储配站年总供气规模为340.91万Nm3o二期至2015年末,CNG减压系统.计算月平均日供气量3.09万Nm3,高峰小时用气量3384.64Nm3。
2.2.1CNG储配站主要技术设备、工艺
CNG减压工艺主要包括卸车系统、调压换热、计量、加臭系统等,三路入口,三路配置,一期一开一备,二期两开一备,每路两级调压,两级换热,单路计量,一期为二期预留有接口,每路一、二级调压器后均设有安全放散,各调压器前后、装置总出口设有压力变送器、温度变送器,换热器进水口、回水出口安装温度变送器,每路入口安装气动紧急切断球阀。
本系统二级调压器前的管道采用不锈钢无缝钢管,二级调压后的管道采用20#钢无缝钢管;管道与管道的连接采用焊接,管道与设备、阀门之间的连接采用法兰连接,减压撬中的所有焊缝进行100%超声波检验和100%X射线照相检验。
CNG减压撬装置主要具备功能有:
燃气换热、燃气调压、超压切断、超压放散、流量计量、燃气自动加臭、燃气泄漏报警及压力、温度、流量的远程显示、报警连锁控制等功能等。
减压撬内主要设备如调压器、流量计、气动紧急切断阀等主要设备选用进口产品,撬装设备选用在国内具有一定影响力的厂家,CNG减压撬成套带的PLC柜及操作站设置在中控室,用于对整个CNG减压撬内压力、温度、流量等全部参数进行全程实时监控,并具有报警、记录、查询及打印等功能,可实现无人值守远程控制。
2.2.2中压输配管网主要技术、工艺
本工程城区中压输配管网选用中压A一级输气,通过楼栋调压箱或区域调压柜配气。
城区中压管道设计压力为0.4MPa,CNG储配站到城区选用国内技术先进、各项性能优良的燃气用高密度聚乙烯管PEl00SDRll,穿、跨越地段选用钢质管道20#无缝钢管,管网安全性能大大提高。
PE管道采用热电熔连接,管道宜蜿蜒状敷设,并可随地形弯曲敷设,敷设时管道允许弯曲半径不应小于25倍公称直径;当弯曲管段上有承口管件时,管道允许弯曲半径不应小于125倍公称直径。
本工程天然气中压管道近期敷设13.9公里,远期(至2015年)增加8.7公里;设置阀门井32座,其中现状21座,至2015年增加1l座。
阀门均为PE球阀。
中压管道从CNG储配站接出,沿雷公路延伸段向西敷设至城区,管线敷设到雷公路、仓颉路、人民路、彭衙路、东风街、杜康路、自强路等。
管道沿路敷设位置无重要古建筑、无地下文物。
城区的燃气管道均采用地下敷设。
管道沿街道的一侧敷设,与街道轴线或建筑物平行。
宜敷设在人行道或绿化带内,并尽可能避免在路面下敷设。
与城区内给水管、雨水管、污水管、电力电缆等按照《城镇燃气设计规范》GB50028—2006中6.3.3要求施工。
城区天然气管道敷设时,在管项上方0.5米处,随管道走向敷设警示带(PE管上方敷设带金属示踪线的警示带)。
在燃气管道的正上方,按照管道的走向设置地面标志砖,直线管段每间隔50米设置路面标志,管道三通、转弯、末端处也设置路面标志,路面标志上注有“天然气管道"等字样。
本工程穿越铁路2处,其中现状1处,宽33米,至2015年1处,采用顶管穿越。
穿越铁路时垂直交叉通过。
穿越管道采用20#无缝钢管,三PE加强级防腐,并对焊缝进行100%的X射线检查;穿越管段单独进行强度及严密性试验;燃气管道外加D800钢筋砼套管保护,套管伸出铁路路堤坡脚不小于2.0m,套管顶至轨顶不小于2.Om,套管与管道间设间隔支撑并进行防水密封;套管设检漏管;穿越管段两端设置切断阀。
2.2.3主要原辅材料和品种(包括产品、中间产品)名称、数量
‘本项目涉及的主要原材料为压缩天然气(CNG),来自陕西省天然气股份有限公司在周边县市投资建设的CNG加气母站,属于靖西长输管线输送来的天然气,加气母站的产品亦为压缩天然气(CNG)。
(1)本站原材料及产品(压缩天然气)
①主要成分:
甲烷:
95.665(体积百分比)
乙烯:
0.8502(体积百分比)
总烃:
96.5729(体积百分比)
硫化氢:
7.82mg/Nm3
二氧化碳:
2.9520(体积百分比)
②天然气热值高热值35.97MJ/Nm3
低热值32.42M2f/Nm3
③天然气平均密度0.70839/L
④常压下露点温度一60℃
(2)压缩天然气的质量应符合《车用压缩天然气》GBl8047—2000规定
的气质指标
①主要成分
硫化氢:
≤15mg/Nm3
总硫:
≤200mg/Nm3
二氧化碳:
≤3(体积百分比)
②天然气热值高热值>31.4MJ/Nm3
经过比较,天然气气质符合GBl8047—2000中车用天然气气质标准。
(3)本站原材料最多时为1.8万Nm3,产品亦为1.8万Nm3(产销率
为100%时)。
。
(4)本项目仅为物理过程,无中间产品。
2.2.4工艺流程和主要装置(设备)和设施的布局
(1)CNG减压工艺流程
主卸气流程:
来自CNG气瓶车的压缩天然气经过卸气口进入CNG减压撬,天然气经过滤、换热、一级调压,由20Mpa压力降到1.6MPa左右(可调),再经过二级换热、二级调压,压力降到O.2~O.4MPa,再经过滤、计量、加臭后送入城区燃气管网。
减压所需的热量由燃气锅炉提供,CNG进气近期采用两路(一用一备)进气,远期二路(两用)进气,以满足用户高峰用气,由于考虑到韩城至渭南管道气即将建设,所以远期没有设计备用管道,但给远期预留有扩展撬位置。
辅助卸气流程:
为充分利用CNG的高压能,当CNG气瓶车给加气站供气时,在压力降到一定程度时可切换到CNG减压系统卸气口。
停止加气的CNG气瓶车在余压由3.0MPa降至0.5MPa时,可释放约450Nm3的天然气供城区管网,最大限度地利用压力能,节省运行成本,提高了CNG气瓶车的利用率。
(2)主要设备和设施的布局及其上下游生产装置的关系
本项目严格按照《建筑设计防火规范》GB50016—2006、《城镇燃气设计规范》GB50028—2006的要求进行平面布置。
根据站内设施的功能设置,全站可分为储配区、生产生活辅助区、办公宿舍区。
储配区位于站区最东部,该区包括工艺装置区、CNG气瓶车固定停车位以及气瓶车回车场三部分。
站区中部为生产生活辅助区,主要设有生产生活辅助用房和消防水池。
生产辅助用房面向办公宿舍区,主要包括有发电机房、配电室、消防泵房、锅炉房、维修间、餐厅及活动室等;消防水池布置在生产辅助用房西侧。
办公宿舍区位于站区西北部,面向201省道。
该区设有一座三层综合办公楼,内设办公用房、会议室、职工宿舍等。
在满足生产工艺、防火规范和使用功能要求的前提下,总平面图简洁紧凑,功能分区明确,各个分区之间联系方便。
2.2.5建设项目配套和辅助工程
(1)建筑工程
①本站建筑设计一般原则
——本站属甲类火灾危险性场所,站内各建、构筑物耐火等级均为二级,耐火极限为0.25h,采用非燃烧材料建造;建筑耐久年限50年;
——本工程的建构筑物标准作法及构件均采用陕西省标准图集和国标图集:
——站内所有生产辅助用建筑物的门窗向外开启;
——爆炸危险区域内的室内地坪采用不发火地面;
——建筑物建设地区地震设防烈度:
7度;
——结构形式:
综合办公楼(地上3层)为砖混结构,辅助用房(地上1层)等均为砖混;
②结构及基础设计.,
建筑地基采用素土挤密桩;基础采用砖条形基础;楼面、屋面采用钢筋混凝土现浇;消防水池、设备基础均采用钢筋混凝土结构。
③主要建构筑物一览表
名称
防火等级
层数
层高(m)
l与地/建筑面积(m2)
用途
备注
办公宿舍楼
二级
3
3.3
357.03/1071.09
办公、宿舍
辅助用房
二级
1
3.6
306.70
消防泵房、锅炉房
加气区罩棚
二级
5.0
238
遮阳、避雨
消防水池
二级
67
储蓄消防用水
(2)供电工程
①电源:
本站周边就有lOkV高压线,市电供电电源作为工作电源,此外,站内自备燃气发电机作为备用电源,满足双电源供电,用电可靠性较高。
两电源之间设置联锁,保证不同时断电。
②用电负荷及供配电:
根据本工程用电负荷等级要求,消防水泵为一级负荷,主要考虑事故状态下,消防给水系统不能停电;生产负荷如:
锅炉、热水、补水系统为二级负荷,主要考虑用户用气不能中断;其余负荷为三类负荷。
计算机信息系统用电量较小,考虑到安全监控、生产调度的要求,设计为一级负荷。
③变电所设置:
根据用电负荷计算,选择200kVA成套箱式变电站一套,安装于站西南区。
④电缆敷设及照明:
电源电缆引至低压配电柜,低压配电柜引至用电设备或建筑物,均采用交联聚乙烯铠装电缆埋地敷设;室外线路,如照明箱电源线路或路灯电源均采用交联聚乙烯铠装电缆埋地敷设,室内正常环境采用铜芯导线穿PVC管暗设,爆炸危险环境采用铜芯导线穿镀锌钢管明设。
.
⑤防雷防静电:
站区、工艺装置区电气均按防爆、防雷设计,危险环境场所用电设备及照明灯具均采用隔爆型电器设备,规格为dIIBT4,所有设备、管道、支架、电缆金属外皮等金属物均接到接地装置上。
配电系统采用TN—S接地形式,接地电阻不大于4欧姆;电气设备的金属外壳均作保护接地,防止人身触电,接地电阻不大于10欧姆:
防静电接地电阻不大于100欧姆;防雷接地电阻不大于10欧姆。
(3)仪表白控系统
①自控系统范围
本工程近期工程期间只考虑CNG减压撬内自控系统设计,远期考虑加气站自控系统设计,自控设备安装在控制室内。
城区管网近期工程不上计算机监控系统,无自控仪表设计。
②自控系统设计方案
本站的相关运行参数采用就地及控制室显示,并通过站控系统对生产过程进行监视和控制。
控制室设中央控制台,设置l台上位计算机,配1.台21Ⅳ彩色显示器和一台打印机,通过中央控制台可监视、控制整个减压装置运行的全过程,并可计算所需的技术参数,绘制所需的曲线、图形,也可以完成各种报表及事故报警记录的打印。
③测控系统
整个系统自常规仪表显示系统和可编程序控制器(PLC采集控制)组成;系统采用PLC对CNG减压装置和其它辅助系统进行控制、显示和记录。
装置中的三路可根据入口、出口压力设定范围,分别自动启停,根据出口
压力或流量能自动同时启停两运行路。
站区内所有模拟量及数字量参数进入PLC,PLC的输出用于控制站内设备的启、停、指示灯的显示、报警及连。
锁功能。
④仪表选型
在工艺装置区区域环境的仪表选型为隔爆型或本安型;为了避免雷击使仪表和与之相连的监控系统遭到破坏,考虑了现场仪表和监控系统的防雷措施,配置防浪涌装置;就地仪表选用国产仪表,压力变送器选用智能性仪表;流量计选用智能旋进流量计;可燃气体浓度检测系统选用催化式探头和带浓度显示及高限报警的仪表;气动紧急切断阀及其执行机构应选用国内(或中外合资)的优质产品,并附有开/关阀位回讯器。
(4)供热
站内采暖热负荷约为66.15kW。
锅炉房内设置2台0.47MW的立式燃气炉,燃气炉进出水温度为90。
C/70。
C,以满足换热器的加热需要。
锅炉房建筑耐火等级为二级,与相连建筑物满足《锅炉房设计规范》GB50041—2008中5.1.4条要求,且设置甲级防火门窗。
(5)给排水
水源主要来自市政自来水和站内消防水池供水,主要用来满足生产用水,生活用水,消防用水,绿化用水。
排水主要是雨水和生产生活排水。
雨水按照站区道路的自然坡向,采取无组织地面排放至201省道专用水渠:
生活污水经化粪池处理后,排入站外污水管或定期清理出厂。
事故状态下的消防废水,按照站区道路的自然坡向,采取无组织地面排放至专用水渠。
CNG减压装置的高压过滤器也有少量的污排出。
废油液排入由污水罐,定期掏运走。
(6)采暖通风
站内采暖采用热水锅炉取暖,采用保温管道。
控制室、营业室及其它房间夏季采用分体壁挂空调器对其进行温度调节。
(7)消防
本工程生产工艺火灾危险性的类别为甲类。
遵照“预防为主,消防结合”的方针在站内CNG固定停车位、工艺装置区、燃气锅炉房配置相应的灭火器材;站内CNG固定停车位、工艺装置区、燃气锅炉房配置相应的燃气泄漏报警装置;防雷、防静电、接地按照规范要求设计t。
站区设有环状消防车道,路宽4m,事故状态下方便大型消防车辆出入。
站内设有200m3消防水池一座,设有2个对外开的进出口门,并设有消防回车场地,消防水泵XBD5.5/15—15一HY2台,地下消火栓8A100/65一1.0型5台。
CNG储配站设置灭火器,主要建筑物或灭火对象的火灾危险等级以及所配灭火器级别见下表。
建筑物火灾危险等级以及所配灭火器级别
序号
位置
火灾危险等级
单具灭火器最小配置级别
灭火器类型
备注
一
CNG储配站储配区
1
CNG固定停车位
严重危险级
89B
干粉
2
:
一r:
艺装置区
严重危险级
89B
干粉
二
CNG储配站
1
中控室
中危险级
55B
二氧化碳
2
泵房、锅炉房、发电
中危险级
55B
干粉
3
箱式变
中危险级
55B
二氧化碳
4
其他房问
轻危险级
1A
干粉
对城区中压管网定期定时巡检,发现泄漏点及时检修,发现有危害管道的活动或潜在因素,须及时制止和排除;对城区阀井定期维护、检修,保证设备的正常工作,维护和保障生产联络通信设备。
2.2.6主要装置(设备)和设施名称、型号规格、材质、数量及主要特种设备
主要工艺设备表
序号
名称
型号规格
单
位
数量
备注
现状
至2015(增)
一
CNG储配站
l
减压撬
Q=1500Nm35/h,Pl=1.5~
20MPa,P:
=1.5~2.OMPa,
P3=0.2~().qMPa
路
2
1
含凋压、
换热、计量、加臭
2
卸气口
套
2
l
3
燃气泄渊报警
催化燃烧型泄露检测装置
套
1
装置
2200×800×600
二
城区中压管网
管材
PEl00管
三
公用工程
1
消防水泵
XBD5.5/15-15一HY
台
2
一用一备
2
地卜.消火栓
SAl00/65-1.0
台
5
3
热水锅炉
0.47MW立式燃气炉
进山水温度为90。
C/70。
C
台
2
4
燃气发电机
60kW
台
1
5
放散管
高、低压
集中放散
区管网主要工程量表
名称
规格
单位
现状
至2015年末
备注
DE200
km
1.8
PEl00管
DEl60
km
2.65
DEll0
km
1.906
2.105
DE90
km
7.542
6.565
合计
km
13.898
8.670
阀井
PE球阀
座
27
37
穿越
铁路
m/处
33/1
30/1
顶管
城市主干道
m/处
600/20
430/14
顶管或定向钻
,
主要建、构筑物及其特征表
序号
名称
层数
面(体积或长=度
耐火等级
结构形式
屋面形式
1
l:
艺装置区
552.6m2
二级
2
生产辅助心房
1
316.80m2
二级
砖混
现浇
3
消防水池
200.00m‘5
钢筋混凝士
4
化粪池
15.00m‘
砖砌
现浇
5
围墙
264m
二级
砖混
6
铁栅墙
116.5m
二级
砖混
7
钢筋混凝十墙
18.00m
二级
钢筋混凝士
2.3建设项目外部基本情况
2.3.1建设项目所在地自然情况
(1)气象条件
白水县位于叫1纬度半旱地区,属暖温带大陆性季风气候,四季分明雨热同季,无霜期长。
历年平均气温11.4℃,年极端最低气温一18.4℃,年极端最高气温38.9℃,无霜期207天左右,历年平均降水量568毫米,降水年际变化大,年内分配不均,且多为暴雨。
日照充足,光热资源丰富。
冬季盛行西北季风,夏季盛行东南季风,以干旱、暴雨、霜冻、冰雹、连阴雨等为特征的自然灾害频繁。
最大冻土层深度55cm,地震烈度7度。
(2)水文地质.
白水县有丰富的自然资源。
分布着洛河、白水河等49条河流和林皋、铁牛河等六座水库,水资源总量4956万立方米。
白水县位于陕西省东北部,处于关中平原与陕北高原的过渡地带,是连壤关中与陕北的咽喉要地,因境内白水河而得名。
白水县地处东经109。
167—_-109。
457,北纬35。
47——35。
27
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- 白水县 天然气 城市 气化 工程 安全 设施 设计 报告