天然氣管道工程站場(chǎng)橇裝研究

程春蓓南子龍

（1.中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司四川成都610000）（2.中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司河北任丘062552）

天然氣管道工程站場(chǎng)橇裝研究

程春蓓1南子龍2

（1.中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司四川成都610000）（2.中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司河北任丘062552）

本文綜合介紹了天然氣管道站場(chǎng)橇裝設(shè)計(jì)的原理和特點(diǎn)，給出了橇裝站的橇裝設(shè)計(jì)原則和方法。同時(shí)以陜京四線輸氣管道工程為例進(jìn)行了分析，詳細(xì)介紹了陜京四線幾座站場(chǎng)橇裝化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并對(duì)設(shè)置方案做出了詳細(xì)的闡述和分析，為今后天然氣管道工程橇裝設(shè)計(jì)提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和重要參考。

天然氣；管道；橇裝化；設(shè)計(jì)

概述

輸氣管道工程的建設(shè)是確保國(guó)計(jì)民生的重中之重，“十二五”期間，國(guó)家對(duì)管道建設(shè)提出了更高更嚴(yán)格的要求，摒棄過(guò)去粗獷型的發(fā)展方式，引入精細(xì)化的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)隨之對(duì)項(xiàng)目環(huán)保要求的提高，征地越發(fā)變得困難，所以按照集團(tuán)公司“有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)”的業(yè)務(wù)發(fā)展方針，需要積極推廣無(wú)人站、站場(chǎng)集中管理和小型分輸站簡(jiǎn)約化橇裝化設(shè)置，進(jìn)一步控制項(xiàng)目投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。

所謂橇裝化方式是指將功能組件集成于一個(gè)整體底座上，可以整體安裝、移動(dòng)的一種集成方式。橇裝式特點(diǎn)：1）便于安裝，便于遷移，橇裝式設(shè)備的生產(chǎn)、組裝都在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量少，只需完成接口管道及外部電氣的連接就可以工作，由于功能組件集成于一個(gè)整體底座，可以方便地整體遷移；2）設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小：橇裝式設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，比傳統(tǒng)的安裝方式減少占地。

一、陜京四線站場(chǎng)橇裝化分析

陜京四線所屬5座新建分輸站場(chǎng)分別為：興和分輸站、延慶分輸站、三河分輸站、香河分輸站、西集分輸站。

五座分輸站中興和分輸站、延慶分輸站屬于干線站場(chǎng)，設(shè)計(jì)壓力均為12MPa，其中興和分輸站分輸氣量約9.52×104m3/h，延慶分輸站分輸氣量約60×104m3/h；三河、香河、西集分輸站均為支干線站場(chǎng)，設(shè)計(jì)壓力均為10MPa，其中西集分輸站分輸氣量約150×104m3/h，三河分輸站分輸氣量約3.57×104m3/h（一期），香河分輸站分輸氣量約3.57×104m3/h（一期）。

二、三河分輸站、香河分輸站橇裝化對(duì)比

三河、香河分輸站均位于河北省廊坊市地區(qū)，站場(chǎng)附近交通便利，通信系統(tǒng)發(fā)達(dá)，社會(huì)環(huán)境穩(wěn)定，且距離上下游站場(chǎng)距離均較近，三河分輸站可依托其上游分輸站人員，香河分輸站可依托其下游分輸站人員，因此三河分輸站、香河分輸站按照無(wú)人站設(shè)計(jì)。

根據(jù)三河分輸站、香河分輸站的具體情況，其分輸規(guī)模為3.6×104m3/h，其橇裝化設(shè)計(jì)方案，主要是對(duì)去分輸用戶分輸部分的工藝裝置成橇裝設(shè)置，由成橇廠家整體成橇安裝和運(yùn)輸。站控、配電、通信、陰保等系統(tǒng)集成在控制小屋內(nèi)，站場(chǎng)無(wú)人值守，巡檢人員定期進(jìn)行巡檢。

圖1 三河、香河流程示意圖

1.三河分輸站、香河分輸站橇裝化方案

（1）總平面布置

1）三河分輸站：平面布置按功能分區(qū)，分為生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)及放空區(qū)。生產(chǎn)區(qū)由橇裝工藝設(shè)備區(qū)、進(jìn)出站閥組區(qū)及排污區(qū)組成。輔助生產(chǎn)區(qū)由集成控制小屋組成。放空區(qū)設(shè)置于站場(chǎng)西側(cè)，位于站場(chǎng)全年最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)。

站內(nèi)橇裝工藝設(shè)備區(qū)設(shè)置盡頭式消防道路，并在盡頭處設(shè)置回車(chē)場(chǎng)地，大小為15mx15m。站內(nèi)外道路寬度為4m，站內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑為9m，站外道路轉(zhuǎn)彎半徑為12m。站內(nèi)設(shè)門(mén)衛(wèi)，移動(dòng)廁所。

站場(chǎng)工藝區(qū)除巡檢道路外的區(qū)域和放空區(qū)均采用碎石鋪設(shè)，巡檢道路寬度為1.5m，用于巡檢、維修和檢修。集成控制小屋入口處與道路連接處設(shè)置方磚小路引道，寬度與建筑入口一致。站場(chǎng)與放空區(qū)圍墻均為2.5m高實(shí)體圍墻。

圖2 橇裝化方案三河站平面布置圖

2）香河分輸站：平面布置按功能分區(qū)，分為生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)及放空區(qū)。生產(chǎn)區(qū)由橇裝工藝設(shè)備區(qū)、清管設(shè)備區(qū)、進(jìn)出站閥組區(qū)及排污區(qū)組成。輔助生產(chǎn)區(qū)由集成控制小屋組成。放空區(qū)設(shè)置于站場(chǎng)西側(cè)，位于站場(chǎng)全年最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)。

站內(nèi)橇裝工藝設(shè)備區(qū)設(shè)置盡頭式消防道路。站內(nèi)外道路寬度為4m，站內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑為9m，站外道路轉(zhuǎn)彎半徑為12m。站內(nèi)設(shè)門(mén)衛(wèi)，移動(dòng)廁所。

站場(chǎng)工藝區(qū)除巡檢道路外的區(qū)域和放空區(qū)均采用碎石鋪設(shè)，巡檢道路寬度為1.5m，用于巡檢、維修和檢修。集成控制小屋入口處與道路連接處設(shè)置方磚小路引道，寬度與建筑入口一致。站場(chǎng)與放空區(qū)圍墻均為2.5m高實(shí)體圍墻。

圖3 橇裝化方案香河站平面布置圖

（2）工藝

三河、香河分輸去用戶的過(guò)濾、計(jì)量區(qū)均采用橇裝化設(shè)計(jì)。氣體進(jìn)站經(jīng)兩套過(guò)濾分離器后去分輸用戶，對(duì)分輸用戶設(shè)置計(jì)量系統(tǒng)，同時(shí)預(yù)留2個(gè)分輸用戶接口，站內(nèi)分輸部分采用橇裝化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，橇塊為獨(dú)立整體橇裝、單獨(dú)運(yùn)輸。橇塊尺寸為（長(zhǎng)×寬×高）：16m×2.5m×2.2m。

圖4 三河、香河橇裝設(shè)備布置示意圖

（3）橇裝“集成控制小屋”

將站控系統(tǒng)機(jī)柜、電氣系統(tǒng)機(jī)柜、通信系統(tǒng)機(jī)柜（包括光通信系統(tǒng)、高頻電源柜、站場(chǎng)安防系統(tǒng)、周界入侵報(bào)警系統(tǒng)、VSAT系統(tǒng)）和陰保系統(tǒng)放置在橇裝自控小屋內(nèi)。橇裝自控小屋將配置分體式空調(diào)、可燃?xì)怏w探頭、火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警等設(shè)備。

圖5 橇裝化方案集成控制小屋布置示意圖

2.方案對(duì)比

對(duì)橇裝方案與非橇裝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，如表1。

三河分輸站和香河分輸站，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦站場(chǎng)無(wú)人值守，站內(nèi)不新建房屋。取消站內(nèi)給排水和采暖相關(guān)設(shè)施。自控、電氣、通信、陰保機(jī)柜均設(shè)置在集成控制橇裝小屋內(nèi)，分輸工藝裝置區(qū)采用橇裝設(shè)計(jì)，整體工廠安裝試壓，此方案與非橇裝方案相比：

（1）縮短了建設(shè)工期（約1個(gè)月），減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝、焊接工作量，提高了橇裝部分的施工質(zhì)量，減小了站場(chǎng)征地面積（三河約4590m2，香河約2304m2）。

（2）采用無(wú)人值守站，減少了站場(chǎng)人員（每站各10人），節(jié)省設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用（約247.2萬(wàn)元），折算費(fèi)用現(xiàn)值后節(jié)省費(fèi)用（約4739萬(wàn)元）。

表1 非橇裝方案與橇裝化方案經(jīng)濟(jì)對(duì)比表（萬(wàn)元）

三、天然氣管道站場(chǎng)橇裝化結(jié)論

通過(guò)本文分析，對(duì)于交通條件一般，尤其是社會(huì)穩(wěn)定條件低的地區(qū)不推薦采用無(wú)人橇裝站設(shè)計(jì)，針對(duì)地理位置合適，距離上下游較近，交通方便的站場(chǎng)推薦采用集成橇裝化方式，可以節(jié)省占地，降低工程投資。采用橇裝化設(shè)計(jì)的站場(chǎng)采用無(wú)人值守，有人定期巡檢的方式，站內(nèi)不新建房屋，不設(shè)站內(nèi)給排水和采暖等輔助設(shè)施，不設(shè)備用發(fā)電機(jī)。自控、電氣、通信、陰保機(jī)柜均設(shè)置在集成控制橇裝小屋內(nèi)，控制小屋和工藝橇塊均為工廠整體安裝試壓，整體運(yùn)送至工程現(xiàn)場(chǎng)，有助于縮短工程工期，降低施工難度，提高施工質(zhì)量。

［1］王建國(guó).橇裝式調(diào)壓裝置在天然氣管道站場(chǎng)的應(yīng)用［J］.《管道技術(shù)與設(shè)備》.2009年02期.

［2］石宇熙.天然氣工業(yè)管道安裝技術(shù)［J］.《上海煤氣》.2001年06期.