马家巷加气站设计开题报告.docx

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马家巷加气站设计开题报告

重庆科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题目马家巷加气站设计

学院石油与天然气工程学院

专业班级油气储运工程

学生姓名张文韬学号

指导教师

2014年12月12日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。

2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。

4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计（论文）开题报告

1.本课题的目的及意义，国内外设计现状分析

1.1本课题的目的及意义：

对天然气加气站的设计，可以通过对当地交通、地理、气候、供气量、城市天然气市场、设备选择、经济效益多个方面对加气站进行设计，全方位的认识马家巷加气站，合理选择厂址、设备与加气站工艺。

对其存在的不利因素进行合理分析，防止不必要的事故和经济损失。

加气站是一个易燃、易爆、有毒的危险场所。

在生产区内，分布于各处的工艺装置彼此间由阀门和管道相通，构成了一个相互关联、相互制约的生产体系。

天然气长期以一定的压力存在于工艺装置和管路中，在加气操作下，天然气不可避免的会向外溢出。

不仅操作人员直接处于危险环境下，设备也处在同一工作面上，极有可能因为危险因素产生燃烧，爆炸等事故，甚至造成人员伤亡的后果。

因此，对加油加气站进行仔细严谨的设计能够帮助我们实现绿色、环保、安全的社会环境。

1.2国内外设计现状分析

1.2.1国内设计现状分析：

我国改革开放三十年来，国民经济飞速发展，人民生活得到极大改善，轿车已相当普遍的进入普通工薪家庭，全国石油年消耗量已增至3亿多吨。

进入21世以来，传统的汽车燃料受到严峻的挑战，液化石油气（LPG）和压缩天然气（CNG）越来越受到人们的亲睐。

国产加气站基本上是开放式结构，包括压缩机在内的主要设备必须安装在机房里。

辅机中，脱硫、干燥设备等都很庞大，又都采用水冷却和后置净化干燥处理方式，管路复杂，不便于集成，无法在工厂内完成整个系统的安装调试工作。

所以设备安装，管线连接，耐压试验以及最后调试等，大量施工任务必须在现场进行，这也为质量控制带来一定的困难。

（1）天然气压缩机

目前广泛应用的压缩机生产厂只有两家，重庆气体压缩机厂和自贡高压容器厂。

其它几家（如蚌埠压缩机总厂、江汉第三石油机械厂、西安八达压缩机厂等）都还处于研制阶段。

自贡高压容器厂生产的L型压缩机，是用原来的高压化肥设备转化而来，压力可达32MPa，所以体积很大。

据用户反映，该压缩机稳定、可靠、耐用、很少维修，而且比较便宜。

这也是它能在许多地方广泛应用的重要原因。

但它的冷却系统比较落后、复杂，占地面积很大，只能用于开放式加气站。

重庆气体压缩机厂的压缩机属于V型结构，经过多年改进，技术性能已大有提高，体积也缩小了。

在国内许多地区得到了广泛应用。

但关键部位的故障率高，到处漏油，这种国产设备的通病并未得到根本改观。

水冷系统管路复杂，不便于集成为橇装式加气站。

（2）净化设备

净化设备包括粉尘过滤、脱水干燥、脱硫、除油等设备。

其中，脱水干燥器和脱硫设备是关键，直接影响系统运行安全和压缩天然气的质量。

国内干燥器大部分属于后置高压处理方式。

这类设备具有体积小，干燥后的气体露点低（≤—60°C）等优点。

但是，它固有的缺点，也限制了它的应用范围。

尤其是进入压缩机的天然气未经干燥，造成压缩机腐蚀损坏的现象时有发生。

我们也能在河北廊坊和四川等地看到国产前置低压干燥器，一般采用二级脱水方式，设备庞大粗糙，占地面积很大。

近年来，引进国外先进技术开发成功的，新型低压前置处理干燥器已在一些地方得到应用。

技术水平已接近国外设备标准，而价格却远低于进口设备。

（3）控制系统

（4）售气机

国内目前有多家在研制售气机，但技术性能和精度等级远不尽人意，尤其是稳定性和可靠性差，故障率高。

近年来，川中CNG工程技术开发公司引进国外先进技术和关键部件（如质量流量计）开发成功的SQJ-20-Ⅲ型双枪售气机性能和质量已大有提高。

1.2.2国外设计现状分析：

美国等国加气站普遍采用橇装式，其中大多数为全封闭的箱式结构，如美国安吉公司（ANGI）、意大利新比隆公司（NUOVOPIGNONE）以及日本石川岛播磨公司，加拿大IMW公司等生产的加气站都是这种形式。

也有少数公司的橇装式加气站没有封闭的箱体,如美国威塞福德公司（WEATHERFORD）的加气站。

 这种橇装式结构，按照集装式和模块化设计，将压缩机、天然气净化系统、冷却系统、气体回收系统、控制系统、甚至储气瓶组等，都集成在一个类似集装箱似的封闭金属箱体中，使之成为一种标准化的成套设备。

该箱体具有防雨、降噪、保温、密封等特点，便于运输，可露天安装，减小了基建费用。

通过模块化结构，有利于进行变形组装，以满足不同用户和不同地区建站的要求。

 这类橇装式加气站，采用了一系列安全措施，安全可靠性大大提高，如橇装内所有元器件均采用防爆器件，并在组装时采用了防爆措施；压缩机停机后滞留在系统中的天然气，安全阀的释放气体等废气集中排放；系统中设置了三组紧急关闭阀，保证在异常情况下，机组能自动关闭，确保天然气不会向外泄漏。

橇装结构，将加气站主要设备都集成在橇体里，这样就有条件在工厂里完成全部安装调试任务，并便于在生产制造的各个环节加强质量控制、确保加气站运行稳定可靠。

而且现场施工量很小，只要接通电源和气源，连上售气机即可正常工。

（1）天然气压缩机

天然气压缩机是加气站的心脏。

从前述可知，国外天然气压缩机一般有对称平衡式、立式、角度式等三种形式。

美国艾里尔公司（ARIEL）生产的天然气压缩机代表了国际一流水平，属于水平卧式对称平衡结构。

（2）净化装置

国外脱水干燥器基本上是低压前置处理方式。

如加拿大斯贝壳公司（XEBEC。

INC）的产品。

干燥器分单塔和双塔、无再生和可再生、自动和手动再生等多种规格形式。

干燥处理后的天然气水露点为≤—55°C（标准状态）。

（3）控制系统

以美国安吉公司（ANGI）生产的加气站控制系统为代表，国外先进的加气站普遍自动化程度很高。

以计算机为基础的新型工业控制系统，替代了传统压缩机系统控制方式。

压缩机组启动后，系统在运行过程中，完全按一定的时序自动进行，无须人工干预。

管理人员可以通过计算机进行远距离监控，对运行过程进行诊断，如果出现故障，可以立即报警，自动紧急关闭系统，并将故障情况自动记录，以备分析查看。

还可通过调制解调器（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，包括定时监测，故障诊断和排除。

（4）售气机

以美国安吉公司（ANGI）生产的MCDS型双枪售气机为代表的国外先进售气机，工作压力25Mpa，最大流量1500Nm3/h，售气精度可达0.2%。

不仅采用了微计算机控制技术，而且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。

软硬件还留有自动收款系统和计算机经营管理系统接口。

既可保证售气机安全可靠运行，又便于扩展，易于实现现代化经营管理。

分析：

在总结国内外加气站的优缺点和经验教训的基础上，应将国际上流行的橇装式加气站作为我们发展的主流产品。

设备国产化的重点应为加气站的主机—橇装式压缩机组和售气机，采用中外合作方式来进行。

配套辅机，包括干燥器，脱硫过滤器，储气瓶组等可以用国产设备配套。

因为国内辅机生产已多年，技术水平和进口设备接近，而价格却低得多。

但压缩机组和售气机这个加气站的核心，中外技术差距较大，尤其是压缩机，国内在短期内还难以达到进口设备水平，而且现有国产压缩机又不便于集成为橇装式机组。

所以压缩机等主要部件必须采用进口，这样才能保证国产化加气站技术水平始终和国际一流水平相同步。

参考文献：

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四川石油勘察设计研究院

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毕业设计（论文）开题报告

2.本课题的任务、重点内容、实现途径

2.1本课题的任务

1、正确翻译一篇不少于1万印刷字符的英文文献；

2、查阅不少于10篇相关课题或紧密专业方向的中外文资料，撰写开题报告；

3、通过实地调研和网上查阅资料等等各种方式对马家巷加气站进行设计；

4、撰写一篇不少于1万字（不包括图纸、程序清单等）、文字通顺、内容正确、计算无误的毕业论文，并绘制马家巷加气站平面布置图和工艺流程图。

2.2主要内容

1、分析当地地理为站址选择提供理论依据；

2、提出加气站设计初步方案；

3、对加气站压缩机、净化装置、控制系统、售气工艺进行设计和相应设备选型；

4、绘制相应设计图纸。

2.3实现途径：

课题任务书

2.3.1技术路线