燃气输配-11第十一章-液化石油气储配站系统

第十一章液化石油气储配站系统第十一章液化石油气储配站系统§11-1液化石油气供应系统概述§11-2液化石油气的运输§11-3液化石油气储配站§11-4液化石油气的装卸、储存、罐装§11-1液化石油气供应系统概述液化石油气供应系统的主要设施有：储存站、灌瓶站、储配站、气化站、混气站和瓶装供应站。储存站接收气源厂或外采的液化石油气加以储存；并将储存的液化石油气输送到城镇灌瓶站、气化站和混气站。灌瓶站进行灌瓶作业，同时接受空瓶并倒空残液；将充装后的实瓶送往供应站或直接供给用户。储配站同时兼有储存和灌瓶两种功能。气化站将液化石油气气化后经调压，用管道供给居民用户、商业用户及工业用户。混气站将液化石油气与空气以一定比例混合成混合燃气，经调压后用管道输送给用户。瓶装供应站接受由灌瓶站或储配站运来的实瓶，向用户供应实瓶并回收空瓶，将空瓶送给灌瓶站和储配站。图11—1液化石油气供应系统示意图(含运输方式)§11-2液化石油气的运输管道运输铁路运输公路运输水路运输管道运输管道输送在投资、运行费用、管理的安全、可靠性等方面往往优于其他方案。它的不足之处是无法分期建设，一次投资较大，金属消耗量也较大。它适用于运输量很大的情况，也适用于虽运输量不大而运距较近的情况。特点：(一)液体石油气的管道输送系统输送液化石油气的管道应采用无缝钢管，材质应为10、20或16Mn。在运输过程中，要求管道中任何一点的压力都必须高于管道中液化石油气所处温度下的饱和蒸气压，否则液化石油气在管道中气化形成“气塞”，将大大地降低管道的通过能力。图11—2液化石油气管道运输系统1—起点站储罐；2—起点泵站；3—计量站；4—中间泵站；5—管道；6—终点站储罐(二)管道的工艺计算1.管径的确定uQd42.输送管道的阻力损失dlu2102625.0)68(11.0eRdK管道总的阻力损失为=(1.05-1.1)z3.泵的计算扬程H=十十ΔHzy管道总的阻力损失管道末端的余压4.泵的电机功率102gQHKN5.输送液化石油气管道的设计压力应按管道系统起点的最高工作压力确定，可按下式计算P=H+P06.管道壁厚的计算CPdPsjj2(三)液化石油气泵的选择一般采用多级离心泵。根据泵的扬程和管道的通过能力，即可由泵样本选择烃泵。同时选型时应考虑离心泵在管路中工作的设计工况及其可能的变化范围，使泵工况处于较高效率的范围内。在泵的选型设计计算中，还应校核使泵不发生气蚀的条件。(四)管道的选线要求1.选择线路的原则是长度最短、安全、方便施工、便于运行管理。2.选择线路尽量少穿越农田，避开重要工程设施、厂矿或稠密建筑物区，避开复杂地形或地物障碍。3.所选择线路应满足液化石油气管道对各种建、构筑物的安全间距要求。4.选择线路可参考始、终点间的交通和供电条件，已有交通条件对线路施工和运行管理具有重要意义。5.液化石油气管道一般采用地下敷设，埋设深度应低于冰冻线。铁路运输铁路运输主要是采用专门的铁路槽车运输，铁路槽车与汽车槽车比较，运输能力较大，运费较低，它与管道运输相比较为灵活。但运行及调度管理复杂，并受铁路接轨和铁路专用线建设等条件的限制。这种运输方式适用于运距较远，运输量较大的情况。特点：铁路槽车配置数量的确定铁路槽车配置数量与供气规模、离气源厂的距离、槽车几何容积及检修情况等有关。通常按下式计算：VG365t21公路运输公路运输包括汽车槽车运输、活动储罐的汽车运输和钢瓶的汽车运输。与火车槽车运输相比，汽车槽车运输能力较小，运费较高，但灵活性较大。它适用于运输量较小，运距较近的情况。同时汽车槽车也可作为以管道或铁路运输方式为主的液化石油气储配站的辅助运输工具。汽车槽车设置数量的确定yVG36521水上槽船运输它是一种运量大、成本低的液化石油气运输方式。水上运输分为海运与河运。海运被广泛用于国际液化石油气贸易中。用于海运的液化石油气槽船容量可达数万吨，槽船上的液化石油气可以是常温储存的，也可以是低温储存的。用于河运的液化石油气槽船一般容量较小，为数百吨到数千吨级。§11-3液化石油气储配站1.自气源厂或储罐站接受液化石油气；2.将液化石油气卸入站内固定储罐进行储存；3.将站内固定储罐中的液化石油气灌到钢瓶、汽车槽车或其他移动式储罐中；4.接收空瓶，发送实瓶；5.将空瓶内的残液或将有缺陷的实瓶内的液化石油气倒入残液罐中；6.残液处理：(1)供站内锅炉房做燃料；(2)外运供给专门用户做燃料；7.检查和修理气瓶；8.站内设备、仪表、管线的日常维修。液化石油气储配站主要任务：一、储配站的工艺流程中、小型储配站工艺流程：图11—8管道槽车（汽车、火车）、槽船输送工艺流程通过管道、汽车槽车、火车槽车、槽船送到储配站储罐，再由液化石油气泵送至灌瓶间进行灌瓶，将灌好的实瓶用汽车运至各供应站供给用户。一般采用机械化、自动化的灌装和运输设备，通常采用泵—压缩机联合工作的工艺流程，即用压缩机卸车，而用泵来灌瓶，其工艺流程如图11—9所示。（P208）大储配站工艺流程：二、储配站的平面布置站址选择：1.液化石油气储配站属于甲类火灾危险性企业，站址选在城市边缘为宜。若必须在城市建站时，应尽量远离人口稠密区，以满足卫生和安全的要求。同时要考虑储配站的供电、供水和电话通讯网络等各种条件。2.站址应选在城镇和居民区常年主导风向的下风向或侧风向。地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地带。3.当液化石油气用铁路运输时，选址应考虑经济合理的接轨条件；用管道输送时，站址应接近气源厂；用水路运输时，站址应选在靠近卸船码头的地方。4.储配站应避开油库、桥梁、铁路枢纽站、飞机场等重要战略目标。5.站址不应受洪水和山洪的淹灌和冲刷，站址标高应高出历年最高洪水位0.5m以上。同时应避开滑坡、塌方、断层、淤泥等不良地质的地区，站址的土壤耐压力一般不低于150kPa。6.液化石油气储配站的储罐与储配站内外建（构）筑物、明火、散发火花地点的防火间距应符合“城镇燃气设计规范”GB50028-93（2002年版）的规定。平面布置原则厂区的总平面布置，除考虑生产工艺流程顺利、合理，平面布置整齐、紧凑，合理利用地形、地貌等因素外，还应严格遵守《建筑设计防火规范》要求的防火间距，并考虑留有发展的余地。1.为保证安全和便于生产管理，应将储配站分区布置。一般分为生产区(储罐区和灌装区)和生活辅助区。储罐区宜布置在储配站的下风侧，生活区布置在上风侧，灌装区布置在储罐区与生活区之间，以利用装卸车回车场地，保持储罐区与生活区之间有较大的安全防火距离。2.储罐区内设置各种储罐、专用铁路支线、火车卸车栈桥及卸车附属设备等。3.灌装区内设置灌瓶车间、压缩机室、配电及仪表间、汽车槽车装卸台、汽车槽车车库及运瓶汽车回车场地等。4.生活辅助区内布置生产、生活管理及生产辅助建(构)筑物。5.厂区的工艺管道布置应力求管线最短，采取分散和集中相结合的形式，用低支架地上敷设，经常操作的管道阀门可集中布置，便于操作。6.为便于消防工作和确保安全，罐区应有成环的消防通道，消防通道的宽度不应小于3.5米。三、液化石油气储配站基本参数的确定（一）储存天数的确定《城镇燃气设计规范》规定：液化石油气贮罐设计总容量，当由一个液化石油气生产厂供应时，一般按计算月平均日用量的15～20天耗用量计算，由一个以上液化石油气生产厂供应时，一般按小于计算月平均日用量的15天耗用量计算。（二）储存总容积的确定byrnKGV式中V——总储存容积(m3)；n——储存天数(d)；——月高峰系数(推荐选用K=1.2～1.4)；——年平均日用气量(kg／d)；——最高工作温度下的液化石油气密度(kg／m3)；——最高工作温度下储罐允许充装率，取=90％。KrGrGyb§11-4液化石油气的装卸、储存、罐装一、液化石油气的装卸当采用管道输送时，可利用管道末端的压力将液化石油气直接送入储罐。采用槽车运输时，通常采用压缩机、烃泵、升压器进行装卸，个别场合也可以用静压差或不溶于液化石油气的压缩气体进行装卸。图11—12用压缩机装卸工艺流程1、2、3、4—阀门；5—槽车；6—压缩机；7—液相管；8—气相管；9—储罐图11—13用烃泵装卸的工艺流程图1、2、3、4—阀门；5—槽车；6—泵；7—液相管；8—气相管；9—储罐图11—14用升压器装卸的工艺流程图1—中间储罐；2—蒸发器；3—槽车；4—储罐；5—液相管；6—气相管二、液化石油气的储存液化石油气的几种储存方法中，用固定储罐大量储存液化石油气较为普遍。具有结构简单、建造方便，类型多、便于选择，可分期分批建造等优点，目前在国内广为采用。在储存容量较小时，多采用圆筒形常温压力储罐；储存容量较大时，多采用球形常温压力储罐。图11—15圆筒形储罐的构造、接管及其阀件配置图11—16球形储罐的接管及其阀件配置液化石油气储罐的灌装率储罐的允许充装率是指储罐内允许充装的液态液化石油气的体积占储罐几何容积的百分率。在任一温度下，储罐允许的最大灌装容积是指当液化石油气温度达到最高温度时，其液相体积膨胀恰好充满储罐容积。液化石油气的降温储存低温常压储存的操作过程是：将液化石油气先冷却至储罐设计温度，进入常压储罐。为保证低温常压正常工作，使罐内温度、压力稳定，必须将周围大气通过绝热层传入罐内热量用冷却方法带走。有间接冷却式和直接冷却式。图11－17直接冷却式流程图11－18间接液相冷却式流程三、液化石油气的灌装（一）气瓶灌装手工灌瓶机械化、自动化灌瓶工艺钢瓶灌装量的复检(也称检斤)实瓶阀门气密性检验图11—21手工灌瓶工艺流程图图11—23液化石油气机械化灌瓶的工艺流程（二）残液回收系统从用户运回的钢瓶，在灌装液化石油气之前，应将钢瓶内的少量残液(C5以上组分和少量C4组分)回收。为此，在灌瓶站应设置残液回收系统。常采用的回收残液的方法主要有：正压法、负压法。图11—26正压法回收残液工艺流程图11—27负压法回收残液工艺流程