搜索
2016江苏天达监理全员集中培训课件第1页共103页燃燃气气场场站站工工程程监监理理工工作作实实践践分分享享2016江苏天达监理全员集中培训课件第2页共103页内容提要第一部分：燃气场站工艺简介一、CNG加气站的类型二、CNG加气站工艺流程三、CNG加气站的系统组成和基本配置四、LNG气化站五、LPG灌装站：第二部分：燃气场站工程质量控制要点一、管道安装工程材料的质量控制二、焊接工程的质量控制三、设备安装的质量控制四、储气井施工质量控制五、设备试压及其它控制要点六、电气安装七、PLC自动控制装置2016江苏天达监理全员集中培训课件第3页共103页第一部分：燃气场站工艺简介燃气场站工程种类很多，有门站、储配站、加气站、气化站、调压计量站等等。在此，主要根据自己监理CNG加气站和LNG气化站安装工程的实践经验，重点介绍其生产工艺流程和监理对施工过程质量控制的要点，与大家共同探讨和提高。一、CNG加气站的类型车用CNG站的建站方式可分两类：标准站（也称常规站）及子母站。两种方式在技术上均是成熟的，但其建站条件与使用条件各有不同，各有其优缺点。标准站是利用现有城市管网建站，从管网取气，通过压缩机及加气系统实现给汽车加气。子母站是利用母站（具有标准站的功能）集中加压，通过加气系统向CNG拖车（车载储气瓶）加气，运输供应给子站，再通过子站加气系统实现给汽车加气。2016江苏天达监理全员集中培训课件第4页共103页天然气加气母站，一般是利用城市高压或次高压管道建母站，可设在门站或高中压调压站内。加气母站的主要功能是将门站来的0.8～1.6MPa的天然气，经稳压、干燥、压缩，使压缩后天然气的最高压力达25MPa，通过加气机装入天然气运输撬车外运至各用气用户。加气母站由站房、加气岛、工艺装置区组成。加气母站主要设备包括：调压计量撬、橇装干燥器、橇装压缩机、加气机、控制系统、变配电设施等。母站建设宜靠近天然气高压管道或储配站，因此选址受到限制。子母站通常建于管网覆盖率低且门站压力高于1.0兆帕的区域，如北京，海口等市。由于母站通常建于城市边缘，其天然气在母站已全部集中处理完备。子站压缩机功率小，噪音容易达到国家一、二类地区标准，因而子站对周边的环境影响小。但由于拖车重达30吨，长达16-17米，在交通密集区行驶不便，容易造成局部交通阻塞，在某些区域需按时段通行，需要较高的运行及管理投入。二、CNG加气站工艺流程1、加气母站工艺流程图：2、加气子站工艺流程：门站来天然气调压计量脱水干燥压缩机加气柱天然气撬车2016江苏天达监理全员集中培训课件第5页共103页CNG槽车拉运到子站后，通过软管与卸气柱相连，通过子站橇装压缩机、控制系统、储存系统、售气机构成的子站加气系统实现给汽车加气。汽车加气的最高压力限定在20MPa，站内储气瓶的压力限定在25MPa，利用优先顺序控制系统，提高加气效率。三、CNG加气站的系统组成和基本配置CNG加气站一般由6个子系统组成:(1)调压计量系统;(2)天然气净化干燥系统;(3)天然气压缩系统;(4)压缩天然气的储存系统;(5)控制系统;(6)压缩天然气的售气系统。这6个子系统，对于不同地区、不同环境条件的用户来说，其设备配置可能大不一样，有少，有多，有简单，也有比较复杂的，但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。1、调压计量系统调压计量系统主要作用是，使从输气管道来的天然气的压力保持稳2016江苏天达监理全员集中培训课件第6页共103页定，并满足压缩机对入口压力的要求。同时对输入加气站的气量进行计量。其主要设备为过滤器、调压器、流量计、压力表、旁通阀，以及主阀门等。2、净化干燥系统净化干燥系统，主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水干燥等工序，可分为前置处理和后置处理两类形式。严格讲，压缩系统中每级压缩前后的冷凝除油过程也可归于净化系统。所谓前置处理，即在压缩前对天然气的干燥和净化，目的是保护压缩机的正常运行;而所谓后置处理，即在压缩后对压缩天然气的净化和干燥，其目的是保证所售气质的纯净，不但确保在发动机中燃烧良好，不会对发动机产生任何危害，同时也可避免可能出现的对售气系统的损害。这两种净化干燥处理方式，既可同时应用，也可只采用其中一种。从目前国内外实际应用来看，基本上都采用一种，而且近年来前置处理的方式逐步成为一种趋势，这样可保护加气站的核心设备—压缩机不会受到腐蚀和损坏。脱水干燥的方式还可按脱水装置在CNG加气站工艺流程中的位置，分为低压、中压和高压脱水三种。这三种脱水方式都能达到车用CNG的脱水要求。近年来国内外都趋向于采用低压脱水方式。3、压缩系统这是CNG加气站的核心部分，主要包括:①进气缓冲和废气回收罐；②压缩机组；③压缩机润滑系统；④压缩机和压缩天然气的冷却系统；2016江苏天达监理全员集中培训课件第7页共103页⑤除油净化系统；⑥控制系统等6大部分。其中控制部分比较复杂，我们将把它作为一个单独的子系统，予以讲述。(1)进气缓冲和废气回收罐进气缓冲罐，严格讲应包括压缩机每一级进气缓冲，其目的是减小压缩机工作时的气流压力脉动以及由此引起的机组的振动。废气回收罐，主要是将每一级压缩后的天然气经冷却分离后，随冷凝油一起排出的一部分废气;压缩机停机后，滞留在系统中的天然气;各种气动阀门的回流气体等先回收起来，并通过一个调压减压阀，返回到压缩机人口。当罐中压力超过其上的安全阀压力时，将自动集中排放。同时，凝结分离出来的重烃油也可定期从回收罐底部排出。实际上有的厂商在保证使压力脉动足够小的前提下，取消了缓冲罐，或以进气分离罐代替缓冲罐的作用，还有的将进气缓冲罐和废气回收罐合二为一，具有双重作用。(2)压缩机组压缩机组包括压缩机和驱动机。压缩机是压缩系统，也是整个加气站的心脏。不同厂商生产的压缩机结构形式都不一样。用于天然气的压缩机比较大，基本上都是活塞往复式压缩机。其结构形式有卧式对称平衡式，有立式，有角度式(V型、双V型、W型、倒T型等)。国内生产的压缩机主要有V型和L型两种类型。压缩机组的驱动机有两类，一是电机，用的最多，最方便；二是天然气发动机，主要用于偏远缺电地区，或气田附近，可降低加气站的运营成本。2016江苏天达监理全员集中培训课件第8页共103页(3)压缩机润滑系统压缩机润滑系统，包括曲轴、气缸、活塞杆、连杆轴套，以及十字头等处的润滑。该系统由预润滑泵、循环泵、分配器、油压表、油温表、传感器、油冷却器、油管、过滤器、油箱(曲轴箱)、废油收集器等部件组成。其中气缸润滑方式可分为有油润滑，无油润滑和少油润滑三种。(4)压缩机和压缩天然气冷却系统压缩机和压缩天然气冷却系统可以分为水冷、风冷两大类。水冷又分为开式循环和闭式循环两种。风冷也可分为两种，一种是气缸带有散热翅片的，多用于结构紧凑的角度式，另一种是气缸不带散热翅片的，用于结构分散的对称平衡式。4、压缩天然气的储存系统压缩天然气的储存方式目前有4种形式，一是每个气瓶容积在500L以上的大气瓶组，每站3个-6个，在国外应用得最多；二是每个气瓶容积在40L-80L的小气瓶组，每站在40个一200个，国内外，尤其国内基本上是这种形式；三是单个高压容器，容积在2m3以上，国内现仅有一个生产厂应用；四是气井存储，每井可存气500m3，这是我国石油行业的创造，国内已有4000多口井，从委托监理的工程看已广泛采用。5、控制系统完整的加气站控制系统对于加气站的正常运行非常重要。一个自动化程度高，功能完善的控制系统可以极大地提高加气站的工作效率，保证加气站安全、可靠地运行。2016江苏天达监理全员集中培训课件第9页共103页加气站的基本控制系统可分为6个部分:(1)电源控制;(2)压缩机组运行控制;(3)储气控制(含优先顺序控制);(4)净化干燥控制;(5)系统安全控制;(6)售气控制(含顺序加气控制和自动收款系统)。这几方面的控制一般都通过微机和气动阀件来完成。较先进的加气站，还可以通过调制解调器(MODEM)和电话线，对各地多台加气站，实现远距离实时集中控制管理，包括实时监测、故障诊断和排除。先进的加气站设计必须依赖于先进的控制，所以控制系统占了加气站投资的相当比例。（加油站通过电话线安装多煤体集线箱，用电脑运距离集中控制管理加油机、累计每台加油机加油量，收入营业状况，假如油调价无需站内人员操作，晚上12；00省石油公司统一调价操作，；同时对储油灌内的油存量，通过光控标尺，反映储灌液位，显示油存量，电脑很快就能反映销售、盈利情况）6、售气系统售气系统包括高压管路、阀门、加气枪、计量、计价以及控制部分。最简单的售气系统，除了高压管路外，仅有一个非常简易的加气枪和一个手动阀门。先进的售气系统，不仅由微机控制，还具有优先顺序加气控制、环境温度补偿、过压保护，软管断裂保护等功能。有的还增加了自动收款系统和计算机经营管理系统等。2016江苏天达监理全员集中培训课件第10页共103页四、LNG气化站LNG指液化天然气。天然气液化是一个低温过程，在温度不超过临界温度（-82℃）时，对气体加压0.1Mpa以上,天然气液化由气态变成液态，其体积缩小600多倍，便于运输和储存。1、常用LNG工艺流程：（1）、站内所需LNG用槽车运来（槽车内LNG的压力一般在0.3Mpa左右，温度在-145℃）→在卸车台上通过卸车增压器给LNG槽车增压（一般压力增至0.5Mpa）→送入空温式气化器（液态天然气经过与空气换热，发生相变，成为气体）→调压（一般在0.2Mpa）、计量、加臭→输送管道→用气点（2）、站内所需LNG用槽车运来（槽车内LNG的压力一般在0.3Mpa左右，温度在-145℃）→在卸车台上通过卸车增压器给LNG槽车增压（一般压力增至0.5Mpa）→低温LNG储罐储存（非工作状态下，储存温度-145℃、压力0.3Mpa），工作时，通过储罐增压气化器，将储罐内的LNG增压到0.5Mpa→自流入空温式气化器（通过气化器上铝质翅片与空气的换热作用，使LNG大量吸热而气化）→调压（一般在0.2Mpa）、计量、加臭→输送管道→用气点夏季空温式气化器出口天然气温度可达5℃以上，可直接进入调压装置，冬季需使用水浴式加热器使空温式气化器出口的天然气温度达到5℃以上，再进入调压装置。由于LNG槽车和储罐属于低温设备，不可能绝对绝热，低温液体受热后会气化，导致容器内部压力增大，如果不及时放出，有爆炸的危险，2016江苏天达监理全员集中培训课件第11页共103页而放出的气体又会造成浪费，因此，为保障安全和经济，在LNG槽车和储罐的气相部分引出管线→BOG加热器（气化的气体温度仍然很低，需要用EAG空温式加热器）加以回收BOG→调压、计量部分或在LNG槽车和储罐发生紧急情况下立即排气，安全放散泄压。LNG气化站基本工艺流程图：2、主要设备及原理介绍（1）储罐多为双层，内胆用奥氏体不锈钢制造，外壳碳钢，内胆与外壳之间填充珠光砂抽真空绝热。常用容积有100m3、150m3。50m3（2）低温降压调压调节阀的工作原理当贮槽内介质低于设定值时，阀门处于关闭状态，当介质压力高于设定值时，由于介质压力对膜片作用力大于弹簧力，膜片向上运动，带动阀顶升高，阀门开启，介质流向出口降低贮槽压力，直到贮槽内介质LNG槽车LNG储罐空温气化器水浴气化器BOG气化器调压、计量、加臭进入管网系统2016江苏天达监理全员集中培训课件第12页共103页压力低于设定值，阀门关闭。（3）低温升压阀的工作原理当贮槽需升压时，旋动调节螺杆压缩弹簧、顶开闭封元件液体介质从贮槽底部流出，通过升压阀减压后液体介质在增压器汽化，汽化介质进入贮槽顶部，如此循环达到升压所需压力。（4）LNG站紧急切断系统及各紧急切断条件LNG站紧急切断系统由超压切断系统、超液位高度切断系统和空温汽化器出口温度切断系统组成。其中超压条件是管道或罐内压力高于切断阀的设计压力；超液位条件是罐容积的85%；空温式汽化器出口温度条件是-18℃。3、LNG站的危险有害因素①液化天然气储罐内胆与外壳之间填充珠光砂并抽真空绝热，其最大危险在于储罐绝热性能下降，因为液化天然气是低温深冷储存，一