浙江省天然气站场的标准化设计_陈霖

浙江省天然气站场标准化设计采用 SmartPlant 行 定 型 设 计 ， 逐 渐 形 成 完 整 的 标 准 化 模 块 定 型 图
第 39 卷第 3 期
陈 霖等： 浙江省天然气站场的标准化设计
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表 4 典型站场计量调压橇工艺计算及标准化选型
站场
工艺分析设备处理量 ／ （万 m3/h） 最小 额定 最大 操作压力 ／ MPa
0 引言 目前， 浙江省主要有西气东输一线、 西气东输
二线、 川气、 春晓 LNG 和东海气五大气源， 分别 位于浙江省东南西北的四个对角处。 已建成的天然 气管网由杭湖线、 杭甬线、 杭嘉线组成， 而甬台温 管道、 金丽温管道等浙江省的天然气输气大动脉的 建设势必加速浙江省的天然气发展进程[1]。
依 据 SY/T 0009-2012 《 石 油 地 面 工 程 设 计 文 件编制规程》， 结合省内已建管道工程的经验， 对 浙江省天然气管网的标准化站场项目采用统一的编 码标识系统。
项目所有受控的文件都由一个由数字与字母组
统一的编码 标识体系
统一的建设 标准
统一的平面布置 与建筑风格
标准化 “六个统一”
标准化站场平面布置呈矩形， 厂前区为综合 楼和辅助用房， 工艺装置区亦为矩形布置， 消防 道路环形布置[2]， 从环形道路进入工艺装置区预留 6 条通道， 火炬区与工艺站场主体区域分开布置， 所有站场的建筑统一采用江南风格。 站场平面布 置见图 3。
门卫 辅
综合楼
助
1F
2F
用
房
工艺装置区
火炬
图 3 站场平面布置示意
量， 发挥标准化设计的优势。
表 1 站内功能模块的划分
模块划分
设备组成
主要功能
智能清管模块 收发一体式清管器 智能清管器发送、 接收作业
旋风分离模块 旋风分离器 清管作业时对上游来气进行分离
过滤分离模块 过滤分离器
对上游来气进行分离、 过滤
计量调压模块 计量调压橇 本地分输天然气的计量、 调压
自用气模块
1.4 统一的工艺流程 根据浙江省天然气站场功能的不同， 归纳总结
出三类典型的标准化站场， 分别为标准化分输站、 标准化分输清管站和标准化末站， 各类标准化站场 采用统一的工艺流程， 其工艺流程分别见图 4、 图 5、 图 6。
上游来气
下游站场
上游 来气
过滤分离器 计量
调压
图 4 标准化分输站工艺流程
DN100
4.3
5.4
3.57 ~ 5.69
DN150
2.6
2.8
摘 要： 在油气工程设计技术发展中， 标准化设计是发展趋势。 文章介绍了浙江省天然气站场标准 化设计的原则、 实施手段和优势， 较为详细地论述了统一的编码标识体系、 统一的建设标准、 统一 的平面布置与建筑风格、 统一的工艺流程、 统一的功能模块划分、 统一的设备及材料选型等 “六个 统一” 的标准化设计原则， 并以在建甬台温天然气输气管道工程为例， 展示了用 SmartPlant 三维集 成软件进行站场标准化设计的效果。 关键词： 天然气站场； 标准化设计； 设计原则； 实施方法 doi:10.3969/j.issn.1001-2206.2013.03.009
计量调压橇口径组合方案 ／ mm
初步工艺计算
标准化
计量单元 调压单元 计量单元 调压单元
标准化计量调压橇 处理范围 ／ （万 m3/h） 档级
奉化分输站
0.3
宁海分输站
1.1
三门分输站
0.8
台州分输清管站
2.0
乐清分输清管站
0.7
温州末站
1.1
平阳分输站
0.7
苍南末站
1.0
1.3
1.6
3.60 ~ 6.08
顺序号 单体号 组织/专业代码 单元号 区域号 文件类型 项目号
图 2 编码标识示意
1.2 统一的建设标准
（1） 分专业整理设计所需执行的法律、 法规、
条例、 管理办法、 国家标准规范、 行业标准规范、
国外标准规范， 以及业主所属企业的企业标准等。
（2） 编制 《设备命名管理办法》、 《浙江省天
第 39 卷第 3 期
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2013 年 6 月
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浙江省天然气站场的标准化设计
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陈 霖 １，李其锐 ２，谷 琼 １，王 喆 1，刘宣祎 １
（ １．胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司，山东东营 ２５７０００；２．山东莱克工程设计有限公司， 山东东营 ２５７０００）
DN250 准600， L = 3 200
DN300 准800， L = 3 550
DN250 准600， L = 3 200
标准化旋风分离器 单台额定处
档级 理量 ／ （万 m3 ／ h）
数量 ／台
A
3.5
2
B
5
2
A
3.5
2
C
10
2
B
5
2
C
10
2
B
5
2
说明： 1.最小量为投产处理量； 2.额定量为中期的均月均日气量； 3.最大量为中期高月高日气量； 4.站内考虑预留， 以适应远期供气需求。 表中 准、 L 分别为设备直径和长度。
力和输送介质的要求， 以及材料的性能和经济合理 SP3D （三 维 安 装 布 置 ）、 SPRD （用 于 创 建 、 维 护
性， 最终确定将常温低压力等级和低温低压力等级 材 料 编 码 库 、 标 准 尺 寸 库 、 管 道 等 级 库 ） 、 SPF
的管材、 管件与常温高压力等级和低温高压力等级 （ 信 息 集 成 平 台 ） 、 SPEL （ 电 气 专 业 设 计 ） 、 SPI
准1 000， H = 4 500
准1 200， H = 5 000
15
2
温州末站
1.1 10.2 13.1 3.5 ~ 5.07
DN250 准600， H = 3 000
DN400
C
准1 000， H = 4 500
13
1
龙湾分输清管站 1.2 1.2 3.6 3.52 ~ 4.97
DN150 准400， H = 2 500
陈 霖等： 浙江省天然气站场的标准化设计
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然气站场标准化设计统一技术规定》、 《浙江省天然 气站场标准化 P&ID 设计统一规定》、 《浙江天然气 站场标准化安装设计统一规定》 等设计指导文件。
（3） 与业主沟通确认大宗设备采购清单， 例 如： 明确各类型、 各等级阀门形式； 明确进口设备 明细等。 1.3 统一的平面布置与建筑风格
DN250
A
准600， H = 3 000
3.5
1
瑞安分输清管站 2.4 23.0 27.6 3.5 ~ 4.87
DN400
DN500
D
准1 000， H = 4 500
准1 200， H = 5 000
15
2
苍南末站
1.0 8.2 9.7 3.48 ~ 3.92
DN350 准700， H = 3 500
奉化分输站 0.3 1.3 1.6 3.60 ~ 6.08
宁海分输站 1.0 4.0 5.4 3.57 ~ 5.69
三门分输站 0.8 2.6 2.8 3.55 ~ 5.21
台州分输清管站 2.0 9.0 10.5 3.52 ~ 4.79
乐清分输清管站 0.7 3.2 4.1 3.50 ~ 4.40
自用气橇
站内自用气计量、 调压
污水回收模块 集液罐、 集液池 回收站内设备和管道的排污
站场放空模块
放空火炬
站场放空及点火燃烧
进站阀组模块
ESDV 阀
越站流程及高压放空
1.6 统一的设备及材料选型
1.6.1 统一的设备选型
关键设备选型是标准化站场项目中较为重要的
部分， 根据设备处理量大小进行工艺计算后， 归纳
为实现浙江省天然气开发有限公司输气站场设 计的一致性和标准化， 指导在建及规划管道的工程 建设， 总结了浙江省已投产管网工程实际运营经 验， 并针对浙江省天然气管网系统， 开展了天然气 站场的标准化设计。 1 站场标准化设计的实施原则
标准化天然气站场的实施主要体现在 “六个统 一”， 分别为统一的编码标识体系， 统一的建设标 准， 统一的平面布置与建筑风格， 统一的工艺流 程， 统一的功能模块划分， 统一的设备及材料选 型， 见图 1。 1.1 统一的编码标识体系
统一的工艺 流程
统一的功能 模块划分
统一的设备及 材料选型
图 1 “六个统一” 标准化设计原则示意
成的编码来命名， 以便于系统管理。 受控文件的类 型包括： 设计成果文件、 设计过程文件、 各方往来 信函、 传真及邮件、 厂家提供资料等。 设备、 管 道、 管阀件及仪表的编码均按区域、 单元以及站场 功能区块分别进行编码。 编码标识如图 2 所示：
将所有子模块按某种方法整合组装成一个整体， 即
可完成整个系统所要求的功能。 功能模块系统是一
个具有多种属性的综合体， 模块化是多专业在同一
平台上进行构建的。
标准化站场各功能模块的划分如表 1 所示， 针
对各个模块的特点进行标准化设计， 统一设备布置
以及管道安装， 形成比较成熟的典型安装模块， 充
分利用模块化设计成果， 提高设计效率和设计质
的管材、 管件合并为常温高压等级和低温高压等级 （仪表专业设计） 等， 它们都是以信息集成平台
的管材、 管件， 从而方便采购管理、 管道预制、 施 （SPF） 为基础， 各专业数据共享， 协同设计[5-6]。
工和后期运营管理。
根据站场功能模块的划分， 采用设计集成系统
2 标准化设计的实施手段
对各功能模块进行模块定型设计， 并对典型站场进
分档， 工艺计算结果和标准化过滤分离器档级如表
3 所示。
（3） 计量调压模块由计量单元与调压单元共同
组成， 经工艺计算后进行分档， 工艺计算结果和标
准化计量调压模块档级如表 4 所示。
（4） 甬台温管道工程典型站场设备选型情况如表 5 所示。62013 年 6 月
表 2 典型站场旋风分离器工艺计算及标准化选型
去门站
收球筒
旋风 分离器
过滤 分离器
计量
图 5 标准化分输清管站工艺流程
下游站场 调压 门站
1.5 统一的功能模块划分 将一个复杂的系统划分为若干个模块的过程即
上游来气
收球筒
旋风分离器 过滤分离器 去门站 调压
计量
图 6 标准化末站工艺流程
为 模 块 化[3]。 每 一 个 模 块 具 有 某 些 特 定 的 子 功 能 ，
DN300
B
准900， H = 4 500
10
1
说明： 1.最小量为投产处理量； 2.额定量为中期的均月均日气量； 3.最大量为远期高月高日气量。 表中 准、 H 分别为设备直径和高度。
表 3 典型站场过滤分离器工艺计算及标准化选型
站场
工艺分析设备处理 量 ／ （万 m3 ／ h）
最小 额定 最大
操作压力 ／ MPa
站场
工艺分析设备处理 量 ／ （万 m3 ／ h）
最小 额定 最大
操作压力 ／ MPa
旋风分离器入口口径及规格 ／ mm
初步工艺计算
标准化
标准化旋风分离器 单台额定处
档级 理量 ／ （万 m3 ／ h）
数量 ／台
台州分输清管站 8.9 22.6 26.7 3.52 ~ 5.02
DN500
DN500
D
温州末站
1.1 5.4 6.9 3.59 ~ 4.34
苍南末站
1.0 4.6 5.4 3.48 ~ 3.92
旋风分离器入口口径及规格 ／ mm
初步工艺计算
DN150 准400， L = 2 500
DN250 准600， L = 3 000
DN150 准400， L = 3 000
DN300 准800， L = 3 500
1.6.2 统一的材料选型
三维集成设计软件平台。 该集成设计系统是美国鹰
浙江省天然气管道工程站场内工艺管道的输送 图 公 司 的 SmartPlant Enterprise 系 列 产 品 ， 主 要 包
介质包括天然气、 污液等。 根据设计温度、 设计压 括 SPID （ 智 能 P&ID 软 件 ， 工 艺 流 程 设 计 ） 、
为若干档级， 不同档级的模块安装尺寸不同。 下面
以甬台温天然气输气管道工程为例来说明站场标准
化设计中设备的档级划分情况。
（1） 分输清管站中， 清管除尘模块选用旋风分
离器， 经工艺计算后进行分档， 工艺计算结果和标
准化旋风分离器档级如表 2 所示。
（2） 过滤分离模块选用卧式过滤分离器， 按一
用一备配置， 以减少占地面积。 经工艺计算后进行
DN250 准500， L = 3 000
DN250 准600， L = 3 500
DN250 准600， L = 3 000
标准化
DN200 准500， L = 3 000
DN250 准600， L = 3 200
DN200 准500， L = 3 000
DN300 准800， L = 3 550