LNG学习资料第一册 基础知识Word格式.docx
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“三勤”指的是眼勤、手勤、嘴勤。
“三多”多看、多问、多实践。
同时要放平心态去请教基层技术人员、工人,他们是真正的专家和教授。
这些人都是很普通的劳动者,但是几十年如一日的工作,在他们的脑海中已经形成了对天然气技术、运营、管理的实践经验。
——李余魁
总述
根据天然气利用方面的深浅,以及天然气技术层面的难易程度,可以按照天然气存在状态分为常压、中压、次高压、高压、雾态、液态、固态等形式。
相应的生产、储存、运输和施工、安装及使用的技术也是千差万变的,越是简单的状态,其要求的技术支持和操作越是简单。
一、常压状态
一般存在状态压力不超出0.1Mpa。
常见使用范围在居民用户、工厂企业、餐饮公福等中压管
道调压箱(柜)低压法兰出口截止。
有些地方也叫低压。
二、中压状态
一般存在状态压力范围在0.1Mpa-2Mpa之间。
常见使用范围在城市燃气主干管道,专线管道,
主城与卫星城市之间联系的输送管道。
一般认为属于城镇管网的主动脉。
有些地方燃气公司及企业也会将4Mpa-0.1Mpa的输送压力定为中压。
三、次高压状态
一般存在压力范围在2Mpa-9Mpa之间。
这个压力段的设定在很多地方会被称之为高压或中压。
主要存在于国家级的长输管道的干线管道中。
一般起止点在长输管道分输站-城镇管网接收门站之间。
天然气液化厂(液化调峰站)的接收站一般接收的天然气压力也在这个范围之间。
四、高压状态
一般存在状态压力范围在9Mpa以上。
常见使用范围在天然气气田、油田、煤层气田等井口
和集气站,还有城镇燃气的CNG加气站、CNG接收子站(减压站)、CNG母站(槽车充装站)等管道和设施中。
尤其注意的是,这类状态下存在的气体,属于强危险爆炸状态,绝对严禁接触油污、静电、水渍等物质。
瞬时爆炸状态不会产生大火,常见为闪爆和冲击波状态。
五、雾态状态
天然气在低于-50℃常压状态下出现的白雾状态。
属于天然气液态状态的前期表象,一般在一个大气压力下短时间存在。
六、液态状态
天然气和地球上所有存在的气体一样,经过超低温过冷加压处理后,会变成低温液态存在。
一般温度为-160℃以下。
和雾态状态同时存在于天然气液化工厂、净化处理厂、液化天然气发电厂城市液化调峰储备站、液化天然气汽化站、液化天然气临海接收储备站、液化天然气瓶组汽化站、液化天然气运输槽车、低温杜瓦瓶等设备设施中。
1m³
液化天然气等同于常温常压状态下气态天然气的625m³
米左右,存在压力一般为0.1-1.6Mpa。
七、固态状态
在行业内也叫可燃冰。
存在状态的条件一般为不高于0℃、30-50个大气压力的条件下与水结
成的冰晶同体存在。
按常规叫法就是天然气溶于水中后结冰形成。
一般1m³
可燃冰含天然气160m
³
左右、含水0.8m³
左右。
广泛分布在大陆常年不解冻的冻土地带、岛屿的斜坡地带、活动和地壳
板块撞击挤压的结合隆起处、极地大陆架以及海洋和一些陆地湖泊的深水环境。
在我国宁夏贺兰山
脉以及南海海沟之内发现存在。
但是各国对于可燃冰的开采技术,目前还处在实验阶段,储存和运
输还未出现相对成本能承受的技术出现,因此可燃冰的开发利用还需要一段时间。
说明:
以上相关资料数据均为实践和工作期间学习总结资料而来,相关类似文献资料可参考专家们的网络及文本资料。
本资料只作为基础知识使用。
第一章天然气项目的设计
天然气项目设计首先要熟悉相关设计所要求的规范,根据相关规范才可进行现场勘查、数据采集、设备选型、初步设计(含可研)、设计审核修改、设计定稿、机械制图、蓝图校对印制、图纸交图等程序。
一、所有熟知、熟悉的相关国家规范名录
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006(目前70%国内天然气公司在执行)
《城镇燃气设计规范》GB50028-2008(国家09年试行,10年正式颁布,06版同时不作废)
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)室外燃气工程
《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》(CJJ94-2009)室内燃气工程
《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-2008
《城镇燃气管道内修复工程技术规程》CJJ/T147-2010
《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-2003
《液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范》NB-T1001-2011能源部11年颁布
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB-50156-2010能源部11年颁布试行
《钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY/0007-1999
《石油和天然气工程设计防火规范》GB50183-2004
《钢制对焊无缝钢管》GB/T12459-2005
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998
《爆炸性环境用防爆电气设备第一部分:
通用要求》GB3836.1-2000
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订)
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
《中华人民共和国消防法》(主席令第六号)2009.5
《大气环境质量标准》GBJ3095-1996
《声环境噪音标准》GB3096-2008
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008
《化工企业静电接地装置设计规范》HG/T20675-1990
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
《工业企业总平面设计规范》GB50187-1993
《建筑结构荷载规范》GB50009—2001(2006年版)
《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《输气管道工程设计规范》,GB50251-2003
《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SY/T0015.1-98
《输油(气)钢质管道抗震设计规范》SY/T0450-2004
《管道干线标记设置技术规定》SY/T6064-94
《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;
《管线钢管》APISpec5L(43版)
《油气输送用钢制弯管》SY/T5257—2004
《钢制管道穿越铁路公路推荐办法》SY/T0325-2001
《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-1996
《长距离输油输气管道测量规范》SY/T0055-2003
《输油气管道岩土工程勘察规范》,SY/T0053-2004
《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003
《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》SY/T0315-97
《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002
《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036-2000
《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97
《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》SY/T0023-97
《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96
《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG20519-922
《化工装置设备布置设计规》HG20504-92
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《化工设备及管道绝热工程施工及验收规范》
《化工工艺设计手册》
《石油化工装置工艺管道安装设计手册》
《压力管道安全管理与监察规定》
《特种设备安全监察条例》
《机械设计手册》
以上所列相关国标及规范,在有关天然气项目的前期资料搜集、分析、规划、设计阶段需了解和熟悉,有关项目洽谈中,客户方相关技术要求也涵盖在以上规范的相关条款中,直接影响着项目成本支出的控制和质量安全的保障。
二、常规天然气工程设计费计费标准(行业通用)
1、设计费基准价
①基准价根据计费基数的大小按规定以插值法计取。
对于计费基数200万元以下(不含200万元)的项目,以“计费基数×
4.5%”的方式确定基准价。
②以更换、增加设备为主要内容的项目,当设备费占工程费60%及以上时,进口设备按30%、国产设备按60%作为计费基数。
2、设计费基准价浮动系数
①计费基数200万元以下项目:
1.0
②计费基数200万元及以上、1000万元以下项目:
0.9
③计费基数1000万元及以上项目:
0.8
④凡经项目主管部门书面确认在设计中采用新技术、新工艺,有利于提高建设项目经济效益、环境效益和社会效益的项目可以在上浮20%的幅度内协商确定浮动系数。
⑤若建设单位对设备选型,工艺指定,设计前已进行过更改或设计变更自有工艺的可进行议价处理。
处理价格需双方根据设计工作量而定,协商原则为不违反相关国家规范及规定。
3、专业调整系数石油化工工程专业系数取定1.2,非石油工程按规定执行;
4、单项工程系数
①独立的土建项目:
0.85
②独立的穿跨越项目:
1.15
③其他项目:
5、改扩建系数
①系数取定为1.4的项目:
独立的跨越改造工程、单个站场的整体改造工程、涉及专业较多的多个站场改造工程。
②系数取定为1.25的项目:
独立的穿越改造工程、单个阀室的整体改造工程、涉及专业少的多个站场(阀室)改造工程。
③其余改造项目系数取定为1.1
6、对于实行“方案设计(深度达到初步设计)+施工图设计”两阶段设计的项目,其方案设计费与施工图设计费合并按上述规定计取,阶段工作量比例各占50%。
三、甲方与设计院在项目中的相互关系
根据甲方职责中设计范畴的条款,甲方参与设计的资料提供,核对,协调与配合,并不具有设计审图资质,没有根据国家规范与法律审图的硬性责任,只是处于使用者的位置根据自己使用需要来给设计提出每次审查的要求与意见,并根据投资与进度督促设计者按照需要与实际成效来修改设计维护设计更加合理。
而这样的意见也需要真正有资质的设计机构本着服务的精神来联系综合能力逐步予以落实和完善。
四、甲方一般要求设计院的工作内容(项目)
1、前期项目的调研以及相关资料的搜集、论证、提出可行性方案。
2、中期设计论证、设计确认(与甲方确认)、设计图纸、蓝图出图。
3、后期现场设计交底、相关安评环评论证会参与和讲解、现场技术设计变更、竣工验收等工作。
第二条中加重字体说明部分,牵扯到公司实际成本投入的控制,一般在设计院的设计中,尽量使将设计做到完美和全面,不考虑设备或者工艺的实用性,要求尽量全面,综合等因素。
不考虑甲方的投资成本和产出的关系。
因此,在这部分重点就是甲方的要求和内容,是否能达到设计院的设计要求和尽量缩小设计规模上。
简单可以理解为,同样规模的项目,如果控制不好设计的第一道程序,你投入的就会比别人投入的成倍增加,甚至为后续的施工、验收、运营也会增加无形成本。
第二章天然气工程项目的施工建设
首先,要区分工程和项目,工程是科学和数学的某种应用,能使各种所需的物质和资源的特性能够通过组合完成后达到的目的,是以合理的投入产出。
于是工程的概念就产生了,并且它逐渐发展为一门独立的学科和技艺。
项目是一件事情、一项任务,也可以理解为是在一定的时间和一定的预算内所要达到的预期目的。
项目侧重于过程,它是一个动态的概念,比方说一个汽化站或液化厂、城镇管网的建设过程可以视为项目,但不能把这个汽化站、液化厂、城镇管网本身称之为项目。
因此,在谈项目的过程中一定要明确什么是项目,什么是工程。
这样才能让客户接受和认可。
一、天然气行业以燃气工程建设划分
1、燃气管道工程建设(分室外燃气管道工程、室内燃气管道工程)。
2、气站类工程建设(涵盖所有与天然气有关的气站类)。
3、工厂类工程建设(净化处理厂、液化厂、发电厂、化工厂)。
二、以项目划分可分为:
1、城镇天然气项目
一般为城市管道天然气的工程项目。
如城市燃气管道建设、居民用户家里的管道建设、工厂
企业的燃气管道建设等方面。
2、液化工厂项目
就是将天然气进行液化的工厂,通过类似于快速冷交换的原理将天然气通过密闭交换设备与
液态低温氮气进行冷热交换,然后产生冷收缩,达到液态状态。
3、长输管道项目
一般指国家或地方的西气东输、陕京线、川气东送、中缅管线等跨地域的管线工程项目。
设计
和施工要求资质基本属于国家一级资质,难度和投入极其庞大,人员和设备属于国内最先进,施工技术及管理等需要逐级审核验收。
4、门站类项目
包含天然气储备液化站、汽化站、各类加气站、压缩母站、接收子站、调压计量站、储存分装
站等工程项目。
5、其他的类似于燃气发电等项目。
总结:
综上所述,项目是指整个目的概念,主要出现于前期市场开拓、洽谈、投标等工作中。
工程则是指目的实施的科学和艺术。
作为一个好的工程管理者,则需要掌握天然气工程的各类材料、设备、施工、设计、安装、验收等技术知识,同时也要有责任心和事业心来掌握工程的质量和安全。
三、天然气项目在工程实施前的准备
1、所有项目管理人员(含技术人员)必须了解项目完成的整体目的,项目包含的内容(已签订项目的合同、相关双方签订的项目内容),项目的各方组成及管理等级。
2、建立项目管理等级机制,设立项目负责机制,公布项目管理流程,确定项目实施具体岗位人员,建立项目管理各类制度,明确项目后勤、安全、采购、技术、现场的工作职责。
3、审核项目图纸资料与项目内容的符合程度,完善和更改设计变更,确保公司成本控制,学习与项目有关的技术规范、安全规范、各类特种工作规范,建立相应的专责管理监督人员及岗位。
4、确定各类施工要求、设备采购、材料采购、检测标准、验收标准的相关招标和报审前的技术准备、规范准备、程序准备、资金准备、管理人员准备、后勤准备等工作。
注意:
此阶段中设计图纸已经完成并经过公司相关人员审核通过确认,并制定出实施方案。
四、天然气项目在工程实施的流程
1、审核工程实施前的各项准备工作的完成情况并由总负责人确定,以会议形式公布并安排人员岗位及职责。
2、各岗位人员根据工程准备资料等要求进行设备材料采购、施工安装等对接单位的筛选。
3、工程的各项政府申报及挂档、验收等手续的办理,由工程管理负责指定专人协助项目洽谈和落实的相关负责人员办理。
包括业主方的协调工作也是由工程专人配合市场人员进行,包括水、电、场地、库房、道路等问题解决。
4、设备、材料、施工人员的组织进场进行施工以及现场的工程施工协调、管理工作。
5、施工完成后配合市场人员协调业主方、相关政府职能部门的验收工作。
6、完善现场管理资料、竣工资料、材料设备验收资料、工程验收资料等软件资料,并交公司工程建设管理部存档5-10年。
7、项目工程交接运营部门接管,人员、机具、材料、设备等撤场并清场扫尾。
五、天然气项目在工程实施中所需注意的要点
1、设备制造、材料生产的标准及资质、施工人员的单位安装资质和人员资质必须按照国家相关规范要求达标。
可以超出标准,但绝对禁止低于相关标准。
2、现场设备、材料、设施等相关进场的资料(包含设备清单、合格证、检测报告、实验报告、厂家资质等,如进口的则需要相关进口手续,中文资料等),附带的各类配件、保护件等施工、运营需要的说明。
进场后设备未卸车或拆封前应做好照相取证等工作。
验收按照采购合同的技术要求进行验收。
3、工程施工中必须按照相应的技术规范、国家标准、安全标准等要求进行管理和施工安装。
如业主需要改动或者变更相关分项工程时,需经过设计审核并沟通后,由设计院开出设计变更,设计变更的形式可分为图说明和文字说明两种。
4、注意工程过程中的人身安全、材料设备的保全等工作。
材料设备的保存必须按照相关天然气材料及设备现场防护规范要求进行。
六、与公司有关的项目的工程建设
经过以上对项目的工程实施了解,可以得知任何项目的工程实施必须经历的过程和控制点。
同时也了解到在工程实施中,管理是命脉,是项目能否顺利完成,达到项目目的的手段保障。
技术则是精髓,是完成工程有效管理的保障和支撑。
天然气项目的承接和投资是公司的主要业务,大家必须熟悉以上的相关内容,才能做到心里有数,查漏补缺。
以下简述公司目前涉及到的各类项目:
1、城镇管网类项目
该类项目的具体工程实施流程:
项目确定后需选择设计院进行可研调查,并出具相关的管网布置图纸、门站母站选址规划图、可研报告、初步设计图等资料,按照可研前期调查和相关资料进行城市现场勘线勘址。
按照合同要求上报相关政府部门立项,并按照立项及合同要求完善公司内部运行机制。
立项后进行管线勘查、场址勘测、设备材料采购、施工单位进驻等工作。
一般的工程建设流程是先接收母站和子站、主管道铺设施工,后选择性的铺设支线管道,最后进入民用室内室外管道的铺设施工。
相关城镇管网项目的建设要求:
接收母站的选择一般靠近长输管线为这个城市预留的接口附近,尽量减少接收站与分输站之间管道过长而引发的压损造成双方计量误差产生亏损。
同时可借助长输管线的压力优势开展压缩重装和液化项目的展开,减少了与子站之间的投资成本。
子站的选择一般在靠近城市住宅密集区的城乡结合部靠近主要公路附近,或者在城市经济工业集中区域附近。
管网建设的选择一般:
地埋管道尽量使用PE管材,按照设计要求设定主管道的工艺阀门及阀门井。
城市内前期的主管道的建设一定要有各类预留阀门及接口,并将相关的后期城市开发的区域提前做好预留口的准备。
主管道的铺设一定要为城市整体管道成为回路做好建设规划,并综合各方面数据参考管道口径。
一般城市天然气主管道的建设和规划也分为内环管路和外环管路,形如蜘蛛网。
但是无论哪种回路模式,建设前必须要考虑到投资的多少、用气覆盖面的大小等因素。
城镇管网项目的好处:
后续的LNG或者CNG加气站的手续和审批也会有意识的形成区域垄断和经营,避免很多手续审批。
同时对于融资和贷款来说,因为属于政府的市政工程,一般当地银行都是支持的。
2、车船用加气站项目的建设
国内作为CNG加气站项目的建设,无论从技术、设备、设计、工艺等方面都属于成熟化的实用型技术。
CNG加气站的主要模式是以气源不同划分的,一般分为管道气源、压缩气源、液化气源三种,相互之间可以混建和单建。
A、管道气源加气站:
主要以城镇管网的管道天然气为气源,通过加气站的天然气专用压缩机进行压缩后,给城市公交车、出租车、民用车辆加气,该类加气站主要设备和流程图如下:
B、压缩气源加气站:
相距天然气压缩母站和充装站100公里以内,加气站周边无管道气可供利用,母站或充装站气价相对有价格优势的条件下建立该站,该类加气站主要设备及工艺流程如下:
C、液化天然气气源加气站:
此类加气站一般分布于偏远的矿山、岛屿、城镇内等管道无法铺设送达,或槽车输送成本较高等特殊原因,而采用的一种气源供气模式。
该类模式建成的CNG加气站气价相对以上两种模式要高,维护技术也相对较为复杂。
该类加气站目前国内多建设成为L-CNG加气站,即液化天然气加注站和CNG加气站的合建站的产物。
该模式气站的工艺及设备流程如下:
加气站的建设受政策、文化、经济等客观因素影响,规模大小又影响到项目的土地面积、投资额度、设备选型、设计规模等。
因此加气站项目投资建设最好依托于城镇管网进行,才能达到最大效益。
3、天然气各类母站及子站项目的工程建设
天然气各类母站、子站建设目的主要是利用各种方式为下游输送天然气,以供下游使用。
母站是输送天然气的气站,一般有集气站、净化处理厂、液化工厂、长输管道分输站(门站)、压缩充装母站等。
子站是接收天然气直接输送至下游天然气用户的气站,主要有长输管道接收调压计量站、CNG减压计量站、LNG接收汽化站、各类汽车加气加注站、各类调压计量站等。
公司业务涉及的站:
压缩充装母站、LNG接收汽化站、各类调压计量站、长输管道接收计量站(一般紧靠长输管道分输站)、各类汽车加气加注站、CNG减压计量站(CNG子站)等。
这些工艺流程有通用原理:
进气(无论液态、气态、常压、高压)——储存(无论液态、高压、常压)或调压(无论增压、减压、液化)——计量(不分体积、质量为单位)——输出(不分天然气存在状态)。
就目前公司涉及到的LNG汽化站来说,其工艺流程是进气(LNG槽车进站卸出20吨左右/每车的LNG)——储存(站内低温储罐进行有效储存)调压(通过有效的吸热汽化,改变天然气的形态,调整天然气在站内的方式和压力)——计量(气态m³
为单位计量)——输出(根据用户需求进行加臭、混合液剂、或加温等技术手段完成)至用气末端。
目前LNG汽化站供气模式有三种:
A、LNG瓶组建站储备供气:
日用气量:
工业LNG日用量在0.2-1吨/d
建站设备:
设备相对较为精简,现场设备安装及调试周期短
建站周期:
一天内可全部安装到位(不含企业用气管道)
建站面积:
占地面积小,大约为50㎡左右。
建设费用:
一个以上规模的瓶组站造价在30-50万元左右(不包含供气低温瓶组)。
管理模式:
管理相对简单,只需安排2个操作人员负责气站的日常维护,装瓶、卸瓶、换瓶等操作。
方案优点:
安装简便,现场无施工,场地面积需求少,站内基本实现全自动供气。
B、撬装组合建站储备供气方法
日用