2022年CNG减压撬技术文件

1、技 术 文 件项目： CNG减压站工程 技 术 部 分 一、基础参数：1. 用户类型：工业供气 2. 燃气输送压力： 0.20.4MPa 3.CNG减压站流量： 1000 Nm 3/h 双路 二、 CNG减压站制造原就及依据标准 1. 设计原就（1）符合国家相关设计规范,确保安全稳固运行；（2）结构合理、运行经济,确保输出自然气压力在掌握范畴内；（3）尽可能运用新产品、新技术；2. 设计制造依据（1）GB50028-2002城镇燃气设计规范（2）GB50156-2002汽车用加油加气站设计与施工规范（3）GB50235-97工业金属管道工程施工及验收（4）GB50236-98现场设备、工业管道

2、焊接工程施工及验收规范（5）GB50316-2000工业金属管道设计规范（6）GB3836-83爆炸性气体环境用电器设备（7）H31-67高压管、管件及紧固件通用设计（8）GBJ93-86工业自动化外表工程施工及验收规范（9）GB12348工业企业厂界噪声标准（10）SH3063石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范三、 CNG减压站功能及设计技术参数 1、主要功能压缩自然气（ CNG）减压站具有以下基本功能（1）自然气减压功能（2）自然气加热（3）自然气紧急迫断（4）自然气泄漏报警（5）燃气超压放散（6）超压切断（7）自然气计量（8）各段压力、温度、流量、报警的远传及连锁功能用户如有

3、其他特别要求可订货时另议；2、主要技术参数序号项目RX1000/25-CNG-C（1000nm 3/h 两路 1结构形式一开一备2换热级数23减压级数24 过滤器精度20 m 5 一级前设计压力25MPa 6 二级前设计压力2.5MPa 7 二级后设计压力1.6MPa 8 换热温度70809出口气体温度01010一级出口压力范畴1.01.2MPa11二级出口压力范畴0.20.4MPa12动力气源压力0.2-0.4MPa （可调）13二级后放散压力1.3P2（可调）14 换热功率360000Kcal/h15自然气进口管径DN25自然气出口管径16 DN80 四、设计运算条件即运行参数1、换热器的

4、换热面积的运算条件：一级换热器：介质压力： 20MPa 介质进口温度： 20（或当地历年最低温度）介质出口温度： 30二级换热器：介质压力： 1.02.5MPa 介质进口温度： 5介质出口温度： 152、一、二级调压装置流量的确定条件：一级调压装置：进口压力范畴：3.025MPa 出口压力： 1.0-1.2MPa二级调压装置：进口压力范畴：1.01.2MPa 出口压力： 0.2-0.4MPa3、设计参数一级调压装置前设计压力：25MPa 二级调压装置前设计压力：2.5MPa二级调压装置后设计压力：1.6MPa 水系统设计压力： 0.6MPa 4、运行参数一级调压装置出口压力范畴：1.01.2M

5、Pa 二级调压装置出口压力范畴：0.20.4MPa 自然气出口温度： 55、箱体技术条件（1）喷塑箱体,顶部为户外防雨型；（2）箱体上半部分冲有通风孔,通风孔总面积满意30cm 2/m2的要求；五、 CNG调压站的基本组成 CNG 减压站由卸车系统、调压换热计量系统、掌握系统、锅炉系统四部分组成；a 卸车系统由快装接头、高压胶管、高压球阀组成；b 调压换热计量系统由进气管路、进口球阀、高压过滤器、紧急迫断阀、一级换热器、一级调压器、二级换热器、二级调压器、安全放散阀、压力表、温度计、流量计、掌握阀门、压力及温度传感器等组成；c掌握系统由压力及温度传感器、防爆接线盒、 温度外表、压力外表、流量外

6、表、报警掌握外表及各种开关组成；d 锅炉系统由燃气锅炉、燃气炉用调压器、热水循环泵、（或选装皮膜计量表）等组成；六、工艺流程简介（参见工艺流程图）低压或中压自然气通过压缩机,增压至20MPa,将其压缩到特制的钢瓶或管束,放到带牵引机构的撬车上,组成压缩自然气储存及运输的 撬装车,撬装车将压缩自然气运到供气站内,经过卸车系统进入 CNG调 压设备,通过减压撬内的装置将高压自然气减至用户所需的压力进入输 送管网；减压撬内的减压装置一般设两路,一开一备,每路采纳二级调 压； CNG进口采纳双路进口,单独供应,便于用户使用；（1） 自然气经入口球阀、高压过滤器（除掉气中杂质）和切断阀后进入一级换热器,

7、 将自然气温度升至 级调剂阀60 左右, 自然气预热后进入一（2） 一级调剂阀将压缩自然气压力降到 1.01.2MPa 左右,经过二级换热器换热, 将自然气温度再次上升到 入二级调剂阀（3） 二级调压器将压缩自然气压力降到15 左右, 升温后的自然气进0.20.4MPa（可调）；（4） 减压后的自然气经再次过滤后进入流量计计量后送入燃气管网；（5） 调压器的运算装置为最大供气量的 1.2 倍；（6） 在一级调压器进口管道设有快速切断阀；七、安全装置 1. 设备自动连锁掌握 CNG减压站配有中心掌握台, 可以实现对整个气站的远程监控,并对设备的安全进行连锁掌握；掌握台采集点： A 路自然进口压力

8、 B路自然进口压力A路一级调压后压力 B路一级调压后压力 自然气出口压力 自然气出口温度 循环水温度 箱内燃气泄漏浓度 以上信号远传到中控台,当某一点显现反常时,通过中控台自动切断天 然气入口的紧急迫断阀,同时打开另一路紧接切断阀,使另一路通气以保证不 间断供气；2. 超压放散 当一、二级调压器后压力超过放散阀设定的压力时,放散阀会自动开启；二级放散阀依据不同的压力汇合,汇合管引出箱体,并高出顶部 2 米及高 出地面 4 以上；设备部件挑选 CNG减压站出于对用户高度负责的态度,所采纳的关键部件均采纳牢靠成熟的产品；下面把全站设备汇总如下：一、一级调压器 依据用户要求及实际工艺需要, 本压 缩

9、自然气减压系统中的一级调压装置选 择气动调剂阀,型号：美国进口 KIMRAY HPPR系列调剂阀； HPPR 系列调剂阀由美国凯姆雷（KIMRAY）生产的一种高精度、大流量指挥式调压器；美国凯姆雷特别设备及掌握公司 KIMRAY GAS&OIL EQUIPMENT&CONGTROLS CO.,LTD 是世界气体工业、化工领域内搞品质调剂 阀、掌握器、外表的制造商,其广泛的产品线为不断增长的气体工业和石 油化工领域内的生产、集输及设备制造商供应了更新奇、更经济的产品； HPPR 系列调剂阀结合了传统指挥式 调压器和调剂阀的优点,应用了指挥式调压器指挥器的特点,同时应用调解阀 的阀体可满开度的工作

10、原理,使其具备 了指挥式调压器的调压器动作灵敏,反 应速度快的特点,也具备了调解阀适应 大流量的特点,既满意了压缩自然气减 压时的出口压力稳固, 也可以最大限度的将压缩自然气撬车内的自然气减压输送到管网； HPPR 系列调剂阀为整体机械式结构,尽量防止中间环节,以防由于 电控部分的不稳固造成调剂阀工作失灵；调剂阀的工作是由指挥器的压力掌握,随着上游压力的不断降低（CNG撬车）调剂阀后的压力也随之变化,当调剂阀后的压力降低时,指挥器工作使调剂阀的开启度也相应开 大,以保证有足够量的自然气通过,反之,就调剂阀的开启度自动减小,确保调压后的自然气压力在设定范畴之内；指挥式调剂阀的优点：减压阀出口压力

11、稳固、调压精度高；大皮膜指挥式执行机构使得调压器动作灵敏,反应速度快；不锈钢阀杆,使用寿命长；1、调压器主要参数工称压力等级： ANSI class 1500 PN25 连接形式：法兰连接 ANSI B16.5-1981 温度范畴： -2993 进出口尺寸： DN25 2、主要零部件序号零件名称标准材料1 阀体铸钢阀杆303 不锈钢2 阀笼3 铸钢阀芯碳化物4 管路304 不锈钢5 接头6 铸钢阀座D2工具钢7 阀芯密封8 金属- 金属薄膜9 腈/ 尼龙二、二级调压阀二级调压阀选用自己生产的型调压器,调压器的使用寿命、应用范畴、调压精度、调压稳固性都经过了市场的验证；依据要求 , 即 P1（进

12、口压力） =1.01.2MPa,P2（出口压力） =0.20.4MPa （可调）时流量满意 Q1000Nm 3/h 三、高压卸车胶管高压管和接头,采纳美国 口径： DN25 长度： 5 米 产地：美国进口 PARK 四、紧急迫断阀PARK产品,柔性好,强度高,使用寿命长；为爱护下游管道及设备的安全,在压缩自然气进口处设有紧急迫断 阀；紧急迫断阀一般选用合资或国内名牌产品；动力源一般为带压空气或 氮气,动力其缘由用户自己解决；气动电磁阀为日本金子产品；设紧急迫 断阀的同时,在每台启动调剂阀上单独设一防爆电磁阀,做紧急迫断用,切断主回路切断阀的同时也切断调剂阀的紧急迫断；紧急迫断阀监控点：1、一级

13、调压后的压力超限 2、二级调压后的压力超限 3、自然气出口超压 4、循环水出水温度 5、燃气泄漏报警 当以上某一点显现反常时, 通过中控 台智能外表自动切断自然气入口的紧急迫断阀和调剂阀紧急迫断阀,同 时打开另一路紧急迫断阀,使另一路减压系统开头正常送气以保证不间 断供气；同时中控台会发出声光报警,并提示值班人员对故障进行处理；紧急迫断阀进出口： DN25 PN32 动力源：压缩空气或氮气动力源压力： 0.2-0.4MPa 五、换热器CNG减压站所用的高压换热器均为本公司自行设计,托付压力容器生产厂家制造而成,换热器采纳热水列管式,气走管程,水走壳程；管程材质为不锈钢、壳程材质为碳钢；1、换热

14、器的换热量的运算条件：压缩自然气（ CNG）在压降之前能借助于热交换器的热量升温,以抵消气体发生焦耳汤姆逊效应引起的降温,那么,该热交换器所供应的热功率应按下面的公式运算： Q=qnCP Pdt/dP+t2-t1 式中： Q- 热功率（ KJ / h ） q n-标准体积流量 C P-气体定压比热（ KJ / （m 3* ） t 2-降压后的温度（ ）t 1-降压设备进口处的温度（ ） P-降压前后的压差（ MPa）dt/dP-焦耳汤姆逊系数（ / MPa）假如 dt/dP 作为常数来运算,就依据气体的性质和工况就可确定其所需的热功率； CNG的 dt/Dp 值可依据自然气（ CH4）的状态图

15、来计算；在其出态参数P1,t 1已知时,可确定状态点的焓值h1；按焦耳汤姆逊系数的定义条件：绝热截流其焓不变,由终状态的焓 就可确定其终温度 t 2 值；h2= h 1和截流后的压力 P2参数焦耳汤姆逊系数可按下式求得：MJ= t/ P= t2t 1 / p2p1在工程上,一般把微分的温降都近似为常数,对于自然气,该 常数约为 4 / MPa；这样依据自然气气流的参数可确定运算换热 功率 Q；各段换热所需的热功率如下式求得：一级调压所需热功率：基础参数： P1=3MPa 一级调剂后压力 CP=1.65 KJ /（m 3* ） t=510 Q1= qnCP Pdt/dP+t2-t1 二级调压所需

16、热功率：基础参数： P2=0.2MPa 二级调剂后压力 CP=1.65 KJ /（m 3* ） t=10 Q2= qnCP Pdt/dP+t 2-t 1 减压需要的总热功率： Q=Q 1+Q2=59060Kcal/h 2考虑锅炉效率和热缺失,故匹配锅炉为 : 70000Kcal/h 、换热器的换热面积的运算条件：一级换热器：介质压力： 20MPa 介质进口温度： 20介质出口温度： 20二级换热器：介质压力： 2.5MPa 介质进口温度： 5介质出口温度： 20六、中心掌握台中心掌握台为本公司定型产品,具有现场及远传掌握功能,采集系统 的工作信号一般为：1、A组自然进口压力 2、A组一级调压后

17、压力 3、B组自然进口压力 3、B组一级调压后压力 4、自然气出口压力 5、自然气出口温度 6、换热温度高限 7、换热温度低限 8、箱内燃气泄漏浓度 9、显示电加热器、每路入口紧急迫断阀等开停状况 10、手动掌握入口紧急迫断阀；中控台上设模拟流程掌握界面,对以上信号进行显示掌握,当某一点出现反常时,通过中控台自动发出报警、掌握信号；掌握方式依据设定下限温度可自动启动；依据设定上限温度可自动停机；具有超温爱护功能；具有运行信号远传功能；七、安全放散安全阀采纳全启式；安全阀由主阀和外部的导阀组成,当主阀开启 时,不答应有气体流经导阀；安全阀有设定值调剂装置,使安全阀的设定 值可以调剂；安全阀配有现

18、场测试借口；当安全阀达到设定值时应能快速 起跳泄放压力、安全阀起跳压力和设定值之间的误差不超过 3%；当管线压 力回落至最大操作压力,安全阀自动关闭；安全阀多次操作后,仍能精确 起跳和复位；安装场所：室外地面,爆炸危急环境属 区；阀门与管道采 用法兰连接；材料选用方面：阀体为铸造碳钢；喷嘴为不锈钢堆焊硬质合金；活塞、主阀和导阀的接管为不锈钢；弹簧为 氟乙烯；INCONELX-750；阀座密封填料：聚四安全阀的检验与测试均遵循 GB/T13927-92等有关标准和规定的相关要 求；检验和测试在阀门表面处理和喷漆前进行；阀门表面喷防锈漆,以保 证使用期间不被腐蚀；全部组装完毕后的阀门在出厂前,都需

19、经过检验；阀门试压包括以下内容：阀体水压试验；阀座水压试验；阀座泄露试验；设定压力测试（包括起跳压力、排放压力、回座压力等）；突开试验；规范规定的其他试验；在检验、测试后,排净阀体内的试验介质,以保 证阀腔的清洁和干燥；在阀体上说明名称、型号、设定压力、出入口标准规格和额定压力、排放系数和有关流通面积、喷嘴编号及设计压力、制造厂及制造年月；十二、制造、检验1、此调压装置严格按GB50028-2002城镇燃气设计规范 所要求的进行制造生产；2、压缩自然气管道采纳GB/T5310高压锅炉用无缝钢管 、GB/T14976高压化肥设备用无缝钢管或GB/T流体输送用不锈钢无缝钢管；3、二级调压器后的管道

20、采纳的管材、壁厚、管材强度设计系数按GB50028-2002城镇燃气设计规范 ；除与设备、 阀门采纳法兰连接外,管道与管道、管道与管件之间采纳焊接连接；4、焊缝检验：卸气柱至调压柜之间自然气管道焊缝外观检查按 GB50326现场设备、管道焊接工程施工及验收规范、GB50156汽车加油加气站设计与施工规范,外观质量等级不低于级；对接焊缝采纳 X射线检验,检验数量为 100%,质量等级不低于级的要求；角焊缝和 T型焊缝要求进行磁粉或渗透检验,缺陷显示累积长度不低级的要求；5、强度、气密试验：卸气柱至调压柜之间管道强度试验采纳洁净水作试验介质,试验压力为1.5 倍设计压力,试验完成后,应将水吹扫洁净；气密试验采纳干燥空气或氮气,试验压力为 1.15 倍设计压力；十三、设备配置表序号设备名称规格型号单位数量产地主体部分1 一级调压器HPPR DN25 台2 美国 KIMRAY 2 二级调压器RTJ-50/2.5 DN50 台2 国产3 气动紧急迫断阀DN25 PN320 套2 德国 MHA 4 一级后安全阀A42F25 DN25 个2 永一阀门5 二级后安全阀A42F25 DN25 个2 永一阀门6 高压球阀DN25 PN320 个2 德国 MHA 7 高压过滤器DN25 PN32