程春蓓南子龍

（1.中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司四川成都610000）（2.中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司河北任丘062552）

天然氣管道工程站場橇裝研究

程春蓓1南子龍2

（1.中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司四川成都610000）（2.中國石油集團工程設計有限責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橇裝設計的原理和特點，給出了橇裝站的橇裝設計原則和方法。同時以陜京四線輸氣管道工程為例進行了分析，詳細介紹了陜京四線幾座站場橇裝化設計的特點，并對設置方案做出了詳細的闡述和分析，為今后天然氣管道工程橇裝設計提供了寶貴的實踐經(jīng)驗和重要參考。

天然氣；管道；橇裝化；設計

概述

輸氣管道工程的建設是確保國計民生的重中之重，“十二五”期間，國家對管道建設提出了更高更嚴格的要求，摒棄過去粗獷型的發(fā)展方式，引入精細化的設計理念，同時隨之對項目環(huán)保要求的提高，征地越發(fā)變得困難，所以按照集團公司“有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)”的業(yè)務發(fā)展方針，需要積極推廣無人站、站場集中管理和小型分輸站簡約化橇裝化設置，進一步控制項目投資，提高經(jīng)濟效益。

所謂橇裝化方式是指將功能組件集成于一個整體底座上，可以整體安裝、移動的一種集成方式。橇裝式特點：1）便于安裝，便于遷移，橇裝式設備的生產(chǎn)、組裝都在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場安裝工作量少，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整體底座，可以方便地整體遷移；2）設計緊湊，占地面積小：橇裝式設備結(jié)構(gòu)緊湊，比傳統(tǒng)的安裝方式減少占地。

一、陜京四線站場橇裝化分析

陜京四線所屬5座新建分輸站場分別為：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，設計壓力均為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，設計壓力均為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比

三河、香河分輸站均位于河北省廊坊市地區(qū)，站場附近交通便利，通信系統(tǒng)發(fā)達，社會環(huán)境穩(wěn)定，且距離上下游站場距離均較近，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、香河分輸站按照無人站設計。

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，其橇裝化設計方案，主要是對去分輸用戶分輸部分的工藝裝置成橇裝設置，由成橇廠家整體成橇安裝和運輸。站控、配電、通信、陰保等系統(tǒng)集成在控制小屋內(nèi)，站場無人值守，巡檢人員定期進行巡檢。

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)由橇裝工藝設備區(qū)、進出站閥組區(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)設置于站場西側(cè)，位于站場全年最小風頻的上風側(cè)。

站內(nèi)橇裝工藝設備區(qū)設置盡頭式消防道路，并在盡頭處設置回車場地，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)設門衛(wèi)，移動廁所。

站場工藝區(qū)除巡檢道路外的區(qū)域和放空區(qū)均采用碎石鋪設，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置方磚小路引道，寬度與建筑入口一致。站場與放空區(qū)圍墻均為2.5m高實體圍墻。

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)由橇裝工藝設備區(qū)、清管設備區(qū)、進出站閥組區(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)設置于站場西側(cè)，位于站場全年最小風頻的上風側(cè)。

站內(nèi)橇裝工藝設備區(qū)設置盡頭式消防道路。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)設門衛(wèi)，移動廁所。

站場工藝區(qū)除巡檢道路外的區(qū)域和放空區(qū)均采用碎石鋪設，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置方磚小路引道，寬度與建筑入口一致。站場與放空區(qū)圍墻均為2.5m高實體圍墻。

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濾、計量區(qū)均采用橇裝化設計。氣體進站經(jīng)兩套過濾分離器后去分輸用戶，對分輸用戶設置計量系統(tǒng)，同時預留2個分輸用戶接口，站內(nèi)分輸部分采用橇裝化結(jié)構(gòu)設計，橇塊為獨立整體橇裝、單獨運輸。橇塊尺寸為（長×寬×高）：16m×2.5m×2.2m。

圖4 三河、香河橇裝設備布置示意圖

（3）橇裝“集成控制小屋”

將站控系統(tǒng)機柜、電氣系統(tǒng)機柜、通信系統(tǒng)機柜（包括光通信系統(tǒng)、高頻電源柜、站場安防系統(tǒng)、周界入侵報警系統(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)、可燃氣體探頭、火災檢測報警等設備。

圖5 橇裝化方案集成控制小屋布置示意圖

2.方案對比

對橇裝方案與非橇裝方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析，如表1。

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

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

（2）采用無人值守站，減少了站場人員（每站各10人），節(jié)省設備運行費用（約247.2萬元），折算費用現(xiàn)值后節(jié)省費用（約4739萬元）。

表1 非橇裝方案與橇裝化方案經(jīng)濟對比表（萬元）

三、天然氣管道站場橇裝化結(jié)論

通過本文分析，對于交通條件一般，尤其是社會穩(wěn)定條件低的地區(qū)不推薦采用無人橇裝站設計，針對地理位置合適，距離上下游較近，交通方便的站場推薦采用集成橇裝化方式，可以節(jié)省占地，降低工程投資。采用橇裝化設計的站場采用無人值守，有人定期巡檢的方式，站內(nèi)不新建房屋，不設站內(nèi)給排水和采暖等輔助設施，不設備用發(fā)電機。自控、電氣、通信、陰保機柜均設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，整體運送至工程現(xiàn)場，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.橇裝式調(diào)壓裝置在天然氣管道站場的應用［J］.《管道技術(shù)與設備》.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.