天然气城市管网工程可行性研究报告
1．总论
1.1 项目及建设单位基本情况
1.1.1 项目基本情况
项目全称：****县天然气城市管网工程
1.1.1.1 项目建设性质
本项目为****油田燃气有限公司拟新建的工程项目
1.1.2 项目建设地点
本项目建设地点在****县县城东北部，位于**板金厂东侧，三里河西侧，206国道北侧，该选址地理位置较好，位于城边缘，交通便利，具有较好的供电、供水、排水、通讯等便利条件。
1.1.3 建设单位基本情况
1.1.3.1 建设单位名称、性质
建设单位是****油田燃气有限公司，企业性质是股份制企业。
1.1.3.2 建设单位概况
****油田燃气有限公司隶属于中国石油集团公司**石油勘探局供水公司。**油田利用自己的技术优势，借助国家西气东输的有利条件和稳定的气源，在华东地区建立新的经济增长点，大力发展**县的天然气供应工程，造福于民，减少污染，对提高**县城市的能源结构有着重大深远意义。
1.2 编制依据及原则
1.2.1 编制依据
1）《关于**县天然气工程立项批复》(**县发展计划委员会计外 [2003]62号) 2）**县城总体规划 (**县建设局)(1995-2010)
3）**县城总体规划简介
4）**县城道路规划图1:20000
5）关于编制《****县天然气城市管网工程可行性研究报告》设计委托书
1.2.2 编制原则
1）满足天然气城市管网的正常运行，保证居民生活安全及工矿企业生产。
2）优化设计方案，利用成熟的技术，在安全稳妥的基础上，确定先进、经济的工程方案。在保证燃气设计要求的前提下，降低投资、减少运行费用。
3）设备选型要求质量可靠，性能价格比高，同时设备及材料应从国内采购，主要关键的设备及部件国外引进。
4）结合城市现状及总体发展规划，做到统筹兼顾，远近结合、适合于逐步发展、分期实施。
5）重视环境保护及职业安全卫生，降低能耗及消耗，提高工程建成后的经济、社会和环境效益。
1.3 研究范围
本项目研究范围为****县天然气城市管网工程建设的可行性。
工程主项表
1.4 项目背景及建设理由
1.4.1 项目背景
**县地处长江和淮河之间，位于**省的中西部，县城建成区面积为12平方公里，县城常住人口13万人，约4万户，预计2010年城市常住人口达20万人，建成区面积20.4平方公里，县城居民以瓶装石油气和煤作为日常生活所需燃料，工业燃料主要以煤和柴油为主。目前，没有管道燃气。城市居民生活不便，同时烧煤也给城市空气带来极大污染。
从能源现状上可以看出，目前的能源结构严重的影响着**县今后的发展水平。首先，居民仍以液化气和煤作为主要燃料，并没有实现燃气化，不满足城市的发展要求，瓶装液化气价位远远高于天然气，其用户需经常换瓶，使用不便，气瓶分散在各户存在安全隐患；由于国家规范对钢瓶的限制，直接影响着高层民用住宅的发展。其次，随着**向县级市发展，诸如酒店、医院、学校等公共建筑也发展迅速，外购瓶装工期远远满足不了需求。再者地区能源大户对**环境的影响也是不可忽视的。
1.4.2 项目建设理由
1）城市燃气是城市建设的基础设施之一，是现代化城市的重要标志，本项目对保护环境，方便人民生活，发展城市燃气事业具有重要意义。
2）众所周知，近几年来，随着国内各大（油）气田天然气探明储量的增加，天然气的应用发展迅猛，作为一种高效、优质、洁净的能源，天然气对提高居民生活水平和改善工业产品质量都具有积极的推动作用，特别是在减少环境污染，提高环境质量方面上，其它能源是无法媲美的。
3）西气东输管道工程距**县城约160公里，气源可靠，运输便利。
4）****油田燃气有限公司依托自己的技术及资金优势。进行自身产业结构战略性调整，融入地区经济建设，不断建立新的经济增长点，同时对**县经济发展及**油田的发展也具有重要意义。
1.4.3主要外部有利条件
本项目建设位置在**县县城东北部，位于**板金厂东侧，三里河西侧，206国道北侧。
1）本项目所需水、电、通讯设施便利。依据城区已有设施。
2）项目建设位置紧靠206国道，交通便利。
1.5 主要研究及结论
1.5.1 主要结论
****县天然气城市管网工程是利用国家西气东输的便利条件，结合**油田的技术及资金等优势，企业与地方政府共同为民造福，创造和谐良好的生活环境，保护环境，减少污染，提高城市的文明进步而提出的。
本工程主要建设内容为：新建一座储存能力10000Nm3天然气储气供气站，城区天然气民用管网，低压户内工程，及与此设施相配套的给排水、电气、仪表、结构、设备、中低压管道调压设施、消防等设施。
本项目建设投资共3186.47元，其中固定资产投资2896.79元。
1.5.2 存在问题及建议
1.5.
2.1 问题
新建的天然气储气供气站供城区5000户居民生活用气，设备利用率低。
1.5.
2.2 建议
加大城市居民用气普及度，尽快建设二期工程（15000户），充分提高设备利用率，增加企业效益。
2．建设规模、方案及总工艺流程
2.1 建设规模
天然气储气供气站建设规模：一期储存能力12000Nm3，二期16000Nm3。
天然气管网工程：
一期工程实现5000户供气日供 3708 m3
二期工程实现15000户供气日供 11124 m3
低压户内工程：一期工程 5000户
二期工程 15000户
2.2方案选择
2.2.1国内燃气气源介绍
城市燃气是城市建设的基础设施之一 , 是现代化城市的重要标志，是城市能源建设的一个重要组成部分。发展城市燃气事业是节约能源，保护环境，方便人民生活 , 促进工业生产的有效措施，并具有显著的经济效益和社会效益。我国城市气化率61.7%, 与早已实现全国气化的美国、英国、俄罗斯及日本等国相比，差距很大。
世界各国燃气工业的发展大体上经历了三个发展阶段：以煤制气为主的阶段 , 以油制气或煤、油制气混合应用的阶段，以天然气为主的阶段，目前正处在以天然气为主的阶段。我国燃气事业基础比较薄弱，发展速度比较慢。当前，我国城市燃气事业的特点是多种气源 ( 包括天然气、液化石油气和人工煤气 ) 并存。
中国是一个产煤大国，多年来的技术装配、能源政策和能源结构是以煤为主。到2000 年全国城市人工煤气供应总量为 152 亿立方米：天然气供应总量为 82 亿立方米 ; 液化气供应总量为 1054 万吨。全国城市燃气管道总长度达到 89458 公里 , 其中天然气管道总长度 33655 公里，人工煤气管道总长度 48384 公里，液化石油气管道总长 7419 公里。全国城市用气人口约 1.76 亿，人工煤气占 23% 、液化石油气占 63% 、天然气占 13% 左右。
目前中国能源消费构成中煤炭占 73.5%, 石油和天然气分别占 18.6% 和 2.2%, 与世界平均煤炭占 27% 、石油占 39.5% 、天然气占 23.5% 的消费结构有较大的距离。
为了保持中国经济的持续高速和协调发展，中国政府采取了一系列措施改变能源结构，将大力开发和利用天然气资源作为能源消费结构调整的重大战略决策，在能源
结构的调整上投入了很大力量，由依靠煤炭的单一型结构逐步形成了以煤炭为主 , 多能互补的能源生产体系。
预计 2006 年煤炭在能源结构中所占的比例将下降至 63%，天然气、水电等清洁能源比例要达到 17.88% 。规划到 2010 年，天然气在能源结构中的比重将达到7%,2020 年达到约 10% 。
2.2.2 气源选择
2.2.2.1 煤制气
人工煤气根据制气原料不同分为煤制气和油制气。煤制气的主要工艺有焦炉、连续直立炉、鲁奇高压气化炉、水煤气、两段炉等制气。油制气的主要工艺是重泊催化裂解制气和轻泊催化裂解制气。人工煤气的特点是制气工艺复杂，工艺流程长，环节多，工程建设投资大，占地面积大、劳动定员多，煤气成本高，污染严重。人工煤气在生产过程中产生“三废”---废水、废气、烟尘及废渣多，对工厂及周围环境污染严重。
由于能源结构不合理，中国经济在近二十年保持高速发展的同时也付出了高昂的
的排量达到 2730万吨 / 年 , 在全国代价。首先是空气污染严重。据粗略估计 S0
2
30~40% 的面积上落下过酸雨 , 烟尘排放量约为 2100 万吨/ 年 ,C0
加上
2
Nox( 氧化氮 ) 达 1500 万吨 / 年。全世界 10 个污染严重的城市中中国占 5 个 , 最近增长到 8 个。空气污染物主要来自煤，此外以煤为能源，投资大、热效率低。因此，煤制气不做为本工程推荐气源。
2.2.2.2. 液化气
在城市燃气事业中，液化气供应系统具有投资省、建设速度快、供应灵活性大、污染小的特点。随着我国石油工业的发展和大量从国外进口液化石油气，液化气供应事业得到了广泛迅速的发展，液化气已成为城市燃气供气的重要气源。近几年来 , 随着改革开放，国内市场与国际市场相接轨，根据能源需求，国内一些沿海省、市地区如福建、广东、浙江、江苏、山东、天津等地先后从国际市场购进液化石油气，缓解了国内液化气市场的供需矛盾。
液化石油气作为城市燃气气源，虽不及天然气，但与煤制气和泊制气比较，具有投资省、见效快、占地少、无污染；而且气源来源渠道多，工艺流程简单等优点。但由于储运能耗较大，运行成本较高，价格波动大，另外因其受环境气象条件的影响而
使供气压力低，供气范围小，同时受气源来源与运输条件制约的因素较多，在有天然气的条件下不宜作为长期运行的主气源。
2.2.2.3 天然气
天然气是城市燃气最理想的气源。天然气气质无毒、干净、杂质少。一具有投资小、运行成本低、热值高的特点。
1994 年，我国天然气生产量为 166.7 亿米3，其中做为城市燃气的约占 45% 。为适应社会市场需求，正在规划研究东南沿海引进应用液化天然气项目，以及俄罗斯伊尔库茨克气田向中国供气的可行性，这将大力改善我国能源结构。
天然气管道建设将是未来中国管道建设中最热的热点，在未来的一段时间内中国将建设大批的天然气管道。继西气东输管线之后，中国还将启动“ 俄气南送“ 工程，该管线计划 2005 到 2007 年建成投产，该项目对我国东北和环渤海地区的发展将具有重大的政治和经济意义。此外，为了改善东南沿海地区经济增长迅速 , 缺少能源的状况，经国家批准，广东珠江三角洲地区将首先引进国外液化天然气 (LNG) 资源，作为 LNG 项目的试点，该管线由一条主干线及两条支线组成，全长 327 公里，主干线由深圳至广东，现已完工。另外，为了使近海天然气登陆，我国还将建设山东胶东半岛天然气管网、东海春晓气田向浙江供气的东海天然气管道、南海气田向海南和广西的管线等。
目前中国天然气资源量为 38 万亿立方米，截止到 2000 年我国己累计探明天然气储量 2.56 万亿立方米，预计 2006年中国天然气年产量可达到500 亿立方米。
中国规划加速建设“ 西、东、南、北、中“ 五大天然气基地。“ 西“就是西气东输工程：” 东“ 就是东海天然气资源开发 ,2004 年实现海气上岸：” 南“ 就是加快发展川西地区天然气 , 以每年增加 223 亿立方米的速度，实现跳跃式发展：” 北“ 就是
加快鄂尔多斯北部天然气资源的开发 ,参与向东部地区供气：” 中“ 就是进一步发展中原油田的天然气资源，扩大向山东市场的供气量。因此，21 世纪，作为朝阳产业的石油天然气业，具有广阔的发展前景，中国必将迎来油气管道建设的大发展时期。
综上所述，根据**的地理位置及现有条件，即西气东输的管道工程途径毫州市的利辛，淮南的上窑，距离**县城约 160 公里，气源可靠，运输方便，故选择天然气
为气源，实施天然气供气工程。
2.2.2.4西气东输概况
1）工程规模及概况：
西气东输工程是我国西部大开发的一项规模宏大、标志性的序幕性工程，是“ 十五“ 期间国家安排建设的特大型基础设施，是一项艰巨的历史任务。总投资预计 1600 亿元，其主要任务是将新疆塔里木盆地的天然气送往豫、皖、江、浙、沪地区，沿线经过新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、**、江苏、上海、浙江十个省市区。西气东输工程包括塔里木盆地天然气资源勘探开发、塔里木至上海天然气长输管道建设以及下游天然气利用配套设施建设。西气东输工程主干管道全长 4000 公里左右，输气规模设计为年输商品气 120 亿立方米，建成后将成为我国第一条大口径、长距离、高压力、多级加压、采用先进钢材并横跨长江下游宽阔江面的现代化、世界级的天然气干线管道。西气东输工程将作为我国进入新世纪后的第一个重大建设项目而载入史册。
西气东输工程是我国对经济结构、能源结构的重大调整举措。要保持经济快速发展，必须以提高经济效益为中心，对经济结构进行战略性调整。这是我国“ 十五“ 计划的主线。我国已经到了以结构调整促进经济发展的阶段，不调整就不能继续前进 , 不调整就不能健康发展。实施西部大开发战略，加快中西部地区发展，是进行经济结构战略性调整，促进地区经济协调发展的重大部署。
2）工程投资
管道工程起于新疆塔里术轮南油田，终于上海，穿越四省一市，全长约 4000 公里。
整个西气东输工程总投资约 1643 亿元 ( 预可行性研究报告数 )，其中气田勘探 284 亿元，管道工程 485 亿元。
2.2.3 用户用气量的确定
2.2.
3.1供气高峰系数的确定/居民及商业用户的不均匀系数
城市用气受气候、季节、生活习惯和工业企业工作班制等因素的影响 ,具有一定的波动性，从而形成月，日和小时不均匀性。居民及商业用户的不均匀系数应根据管道燃气实际运行测算，因**县尚无大规模管道燃气供应，无此实际数据。根据《城镇燃气设计规范》及**县城的具体情况 ,并参考其它类似城镇居民及商业用户的用气情
况，确定居民及商业用户的用气高峰系数如下：
月高峰系数 : K m =1.2 日高峰系数 : k d =1.15 小时高峰系数 :k h =2.986
根据各类用户的耗气量计算，另外考虑总用气量的 3% 未可预见气量。 2.2.3.2 计算月平均日用气量
居民用户、商业用户和未预见用户的计算月平均日用气量按下式计算 :
Q d =n
1
Q a 式中 :Q d ----计算月平均日用气量 (m 3/d)；
Q a ----年用气量 (m 3/y)；
n ----年燃气最大负荷天数 (d); 其值为： n =
m
K 365
2.2.
3.3 高峰小时计算流量
居民用户、商业用户和未预见用户用气的小时计算流量按下式计算 : Q h =
n
1
Q a 式中 :Q h ----小时计算流量 (m 3/h)；
Q a ----年用气量 (m 3/y)；
n ----年燃气最大负荷小时数 (h)； 其值为： n=
h
d m K K K 24365
工业用户的计算月平均日用气量 = 工业用户年用气量 / 年供气小时数。 2.2.3.4 储气量的确定
本工程气源为压缩天然气，由高压天然气撬车将其运至储气供气站向城镇供气。压缩天然气供应由于是受撬车数量、运输条件、运距及气候条件等不稳定因素的限制，为保证安全稳定供气，需建储气设施。储气容积应按照储存天数计算。参照《城镇燃气设计规范》中的混气站内液化气的储存天数为 24 天，再考虑**县受地理位置和气象条件的限制，本工程最终规模所需的储气量按计算月 2 天的用气量计算，即本工程所需储气量为1万米3。
2.3 总工艺流程
2.3.1 工艺流程简介
压缩天然气由高压天然气钢瓶撬车送入储气供气站，首先用高压接管和快装接头与撬装钢瓶车连接。压缩天然气通过控制阀门首先送入储气井，当钢瓶压力与储气井压力平衡后，关闭控制阀门，撬装车余下气体依序送入下一气井。直到气井压力与撬装车钢瓶内压力平衡，关闭控制阀门。撬装车余下气体通过控制阀门在一级换热器内预热，再经过一级调压器调压到1.6MPa，进入二级换热器加热，再经二级调压器调压到0.4MPa。经计量、加臭由出口阀门输入地下中压管道的城镇管网供气。另外气井内的天然气作为储配气源也可通过二级调压向城市管网供气。
3．工艺技术及设备方案
3.1工艺技术及设备方案选择
3.1.1 确定方案的依据
1）建设规模
2）介质性质
3）城市规划及居民需求
4）设计委托要求
3.1.2工程方案设计选择
3.1.2.1长输管线供气方案
西气东输工程在途径**毫州市的利辛、淮南市的上窑及合肥附近三处预留了管道接口。采用长输管线供气方式就是从其中的一个接口处接入一条高压输气管线 , 显然从合肥的预留管道接口接长输管线最近 , 大约 160公里，其输气管线路径为：合肥----肥西----**。同时建设一座天然气储气供气站，向城镇管网供气。
3.1.2.2天然气储气供气站供气方案
储气供气站的天然气一般为压缩天然气 , 又称 CNG 站 , 是近几年国内发展和应用较为迅速的一种供气方式。它机动性强 , 储运方便，气源稳定 , 价格波动小。其主要工艺是将天然气净化压缩后进行储运 , 一般是由专用压缩天然气撬车运至天然气储气供气站 , 经储存、调压、计量、加臭后输入城市供气管网。该系统具有工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快的优点，适用于向距气源较近的中小城镇供气。
目前北京周边县城己建成几座压缩天然气储气供气站 , 并已有了成功的运行经验 , 该供气工艺技术上是先进成熟的 , 供气设备也是安全可靠的。压缩天然气站供气方式具有一定的推广应用价值 , 为城镇提供了一种新的燃气供应方式。
3.1.3方案比较
3.1.3.1工程经济比较
长输管线供气适用于有较大规模供气量的工程，因为铺设一条长达 60公里、直径为 DN 200 的高压输气管线其工程投资约 3000 万元左右，同时还要建压缩天然气储气供气站，总投资约 5500 万元，一次性投资大。而**现有人口 13 万人，即使到2010 年人口发展预测为 20 万人，按最终规模的供气量考虑，其年用气量为 1526 万
立方米，显然是不经济的，而近期先建压缩天然气储气供气站，用 2 部高压撬车作为储运设备，设置4台高压储气井，待发展至最终规模时，再增加相应数量天然气储气井，这样先期即可以保证供气，又使投入的启动资金不是很大，并可以滚动式发展，所以这种供气方案比较经济可行。
3.1.3.2 工程实施比较
长输管线供气所要求的基础条件较多，涉及外部协调方面的工作量大，受制约的因素也多，主要是应有详细的地质勘测资料、沿途占地所需批复文件等，同时管材的防腐、焊接安装及质量检测均比较复杂，此外，还要穿越河流等难点工程，建设周期长。而建压缩天然气储气供气站所要求的基础条件就简单多了，可利用现有的公路运输，不需要建设很多设施。
3.1.3.3 储气方案比较
1）储气压力
天然气的储气压力可根据来气的具体情况分为低压储气和高压储气。高压储气的压力一般大于 0.8MPa, 储存压力高，储气设施体积小，节省占地，经调压后可向中压管网供气，无需加压，节省能耗和运行费用。低压储气的压力一般为 2300~400Opa, 储气压力低，储气设施体积大，占地面积大，向中压管网供气需加压，能耗大，运行费用高，低压储气一般用于低压气源的情况。
根据本工程的具体情况，压缩天然气的气源压力高，采用高压储气方式能充分利用天然气本身的压力，节约能源，降低运行成本。所以本工程采用高压储气方式，储气压力为20.0MPa。
2）储气方式
球形储罐由于占地面积大，并需配套消防设施，本工程不予考虑此方案。而采用地下储气井储气。地下储气井具有以下特色及优点：
（1）井无焊点、漏点少、操作简单可靠。
（2）地下储气井由于深埋于地下，它“冬暖夏凉”，保持输出气体恒温、均压、不受大气污染影响，不随地面气温的变化而热涨冷缩，不影响储气量和加气计量。（3）安全程度高，地下储气井额定工作压力25MPa，套管经爆破试验（85MPa）套管释放高压、撕裂地层泄压，地面只有微小感觉。
（4）地下储气井由于其独有井内排液管，可为CNG站进行二次脱水，即利用通到井
底的排液管，将干燥器未脱尽的水分从排液管排出，使井内天然气始终保持洁净、干燥、恒温、不产生冰堵等异常现象，从而使充气效率显著提高。
（5）地下储气井占地面积小，防火间距小。按储气量3000m3测算，占地面积最小可2m2以内，同时根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002中的规定，地下储气井装置不需设消防水池、防爆墙等消防设施，节约了投资。
（6）地下储气井”一次投资，永久受益”，不需要业主任何二次安装及基础配套房屋土建，年检时间长、简便经济，其运行费用经实践证明几乎为零。
（7）使用寿命长。按中国成达工程公司(化八院)使用NASTRSAN软件，对地下储气井结构进行全面力学分析计算和危险点的疲劳评定，最低指标表明储气井寿命可达25年以上，其性能大大优于目前的钢瓶及储气罐方式。
3）供气设施
根据储气量要求并考虑本工程的具体情况对球形罐与储气井进行比较。
球罐技术参数及性能指标
储气井技术参数及性能指标
综合比较，本工程选用储气井供气为最佳选择。
3.1.4 运输设备比较
作为近期工程的天然气储运设备主要是高压天然气撬车。高压天然气撬车是运输和储存天然气的专用设备，是采用高效可靠的气瓶储气式特种集装箱或管束式无缝压力容器并配以牵引车、半挂车组装而成的，是储气供气站必备的储运设备。
气瓶式撬车的结构是储气式特种集装箱，它是由框架式集装箱箱体、百余只钢制无缝气瓶和汇流排高压输气管路等组成，特点是气瓶单位容积小，数量多，箱体多为标准的 10 英尺和 20 英尺集装箱，工作压力为 20.OMPa。
管束式撬车是将多个管束式压力容器安装于钢制框架内的成套设备，其特点是无缝结构，整体成型，安全系数高，大尺寸结构无需更多的配管，降低了泄漏的危险，多种组装方式，水平、垂直安装均可以，单元式结构，灵活组合，适应不同储存量。工作压力为两种，即 20.O MPa 和 25.OMPa。
目前国内应用的进口储运设备有美国 CPI 公司生产的管束式压力容器，该公司从 1897 年就致力于无缝压力容器的开发和制造，主要生产大尺寸的无缝压力容器及成套设备，其设备性能可靠，但造价高。国产的有新奥集团股份有限公司生产的管束式压力容器，同时配备高压气体运输牵引车、半挂车等成套设备。此外，北京天海工
业公司生产的气瓶储气式特种集装箱，这些设备都己应用于多个天然气储气供气站供气工程，并已取得成熟的运行和管理经验。
本工程确定采用管束式卧装高压天然气撬车，工作压力 20.OMPa 。
综上所述，根据供气方案介绍及比较，采用压缩天然气储气供气站供气方案的经济性、可行性是显而易见的，也是符合**县燃气事业开发的现状条件及发展规划。所以推荐采用压缩天然气储气供气站供气方案。 3.2管网
3.2.1输配管网布置原则及确定
根据管网布置原则，结合**县县城的现状及发展规划确定了城市管网的专向布置。管网布置详见附图3。 3.2.2 城市中压干管布置
本设计中燃气管网布置采用环状和枝状相结合方式，在主要用户区域形成环状输配管网，对单独用户采用枝状管线供气，管网布置详见附图3。 3.2.3 输配管网工艺计算 3.2.3.1计算公式
城市中压管网的水力计算公式为：
L P -P 2221 =Z T T d
Q 1027.105210
ρλ? 公式中：Q V 燃气管道计算流量，Nm 3/d ；
P 1----燃气管道起点的压力（绝缘）； P 2----燃气管道终点的压力（绝缘）； d----管道内径，mm ；
T----设计中所采用的燃气温度，K ； T 0----273.16，K ；
L----燃气管道计算长度，Km ；
Z----压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa （表压）时，Z 取1； λ----燃气管道的摩擦阻力系数；
水力摩阻系数采用阔尔布鲁克（C ?K ?Colebrook ）计算公式：
???
?
????+-=λλe R d k 51.271.3log 01.21
公式中： k----管内壁绝对粗糙度，m ；
d----管内径，m ； R e ----雷诺数。
3.2.3.2计算软件及计算结果
本管网工艺计算分析是采用从美国Advantica Stoner 公司引进的天然气输配管网分析计算软件SynerGEE Gas 计算完成。该软件是一套世界公认的用于输配管网设计、储气调峰分析的高精度软件，为世界众多的知名燃气公司如英国燃气公司等所采用，在国内，该软件在陕京线、涩宁线、忠武、西气东输等输气管道项目中应用。 3.2.4输配管网管材确定
目前，我国燃气输送管线经常使用的材质有如下几种：螺旋双面缝埋弧焊接钢管、直缝管、热镀锌水煤气钢管、铸铁管、 PE 管等 , 这几种管材在我国生产的历史比较长，使用范围广，具有一定的生产能力，而且价格适中。
本工程结合管道的输送压力，经过比较，在保证工程质量的前提下，确定本工程所采用的管道材质为：中、低压天然气管道采用直缝管。 3.2.5管道防腐
本工程推荐采用外防腐涂层和阴极保护联合防护措施。来自外界环境的腐蚀对管道影响最大，因此外防腐涂层最为关键，有了良好的外防腐涂层，才能保证其他防腐措施更有效；阴极保护系统是同外防腐层配合达到抑制腐蚀的功能。
防腐涂层
现应用于管道防腐的材料和施工技术，主要有三大类。第一类是沥青类，包括环氧煤沥青、煤焦油瓷漆等；第二类是聚乙烯类，包括乙烯胶带、包覆聚乙烯、复合结构等。第三类为环氧类，包括单层熔结环氧粉末，双层环氧粉末、液态环氧涂料等。
煤焦油瓷漆防腐涂层具有良好的化学稳定性、绝缘性、耐水性、耐土壤细菌侵蚀性、耐植物根系穿透性，现场易于补口补伤等优点。缺点是机械强度较低，且施工中对环境及施工人员有轻微污染。
三层复合结构是聚乙烯类涂料中较优的，即熔结环氧粉末—共聚物热熔胶—挤塑高密度聚乙烯，该涂层充分发挥了熔结环氧粉末和缠绕高密度聚乙烯两种涂层的优
点，互相弥补了缺点。
熔结环氧粉末涂层，该涂层与金属表面的附着力极大，同时具有优良的韧性、绝缘好、耐阴极剥离、耐化学介质侵蚀及抗冲击强度高等性能。使用寿命长，适应温度范围广。特别是用于高盐、高碱土壤及沙漠、沼泽和寒冷地区等严酷的腐蚀环境。
综合以上分析，结合本工程的具体情况，从经济和环保角度考虑，推荐选用熔结环氧粉末涂层加强防腐。涂层应符合《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》（SY/T0413-2002）的有关要求。
3.3 近期工程实施方案
根据**燃气发展现状及规划预测，实施天然气供气的具体方案是：
1）设一座压缩天然气储气供气站，在近期用气量较小的情况下，先设置4台高压储气井，以撬车作为天然气的储运设备，待发展至最终规模时再增设高压储气井及相应设施。
2）近期所建的压缩天然气储气供气站用地按最终规模考虑，预留最终规模的天然气储气罐等设施的用地，出站输气管道的直径按最终规模考虑。
3）**输气环状管网布置、管径及中低压调压站均按最终规模考虑。
3.4 工艺概述、流程及消耗
3.4.1 装置规模
新建一座供气能力为20000户的天然气储备供气站。
主要装置组成表
3.4.2工艺流程说明
3.4.2.1 工艺设计
1）工艺设计参数
（1）天然气组分及性质
天然气组分及性质
（2）设计参数
①设计压力
撬车钢瓶组工作压力：20.OMPa
天然气进站压力： 20.OMPa
天然气出站压力： 0.40MPa
储气井压力： 20.0MPa
②设计温度：常温
③设计流量： 3708m3/日（一期流量）
11124m3/日（二期流量）
2）工艺流程
压缩天然气调压站工作原理：将撬装车罐内高压天然气经过预热、逐级降压、并进行安全控制和计量、加臭等工序使气体达到符合规范要求的中压气体向管道输送。按调压机制可分为二级调压和三级调压。本调压站为二级调压。三级调压仅为锅炉使用。
其工艺流程为：压缩天然气由高压天然气钢瓶撬车送入储气供气站，首先用高压接管和快装接头与撬装钢瓶罐车连接，压缩天然气通过球阀和自动控制阀门，在一级换热器内预热，经过一级调压器减压到 1.6MPa,再经二级调压器调压到 0.4MPa ，经计量、加臭和出口阀门后输入地下中压管道向城镇管网供应。另外，储气井内的天然气作为储配气源也可通过二级调压向城市管网供气。
储气供气站主要有储气、调压、卸气等部分组成，其工艺流程框图如下:
调压箱
由于天然气在卸气过程中压力由 20.OMPa 降至 1.6MPa, 压差很大，由于压力的突然降低引起介质温度骤降，为防止降压过程中结霜、结露和送入城镇的天然气温度过低，在一级调压器前设置了换热器。换热的热媒为热水，热水由天然气热水炉加热，由热水循环泵供应，闭路循环，热水炉用燃料取自专用三级调压器的后天然气管道。
工艺流程详见附图2
3.4.3工艺安装方案
3.4.3.1设备布置方案
1）备布置原则
装置布置必须满足工艺流程，安全生产和环境保护的要求，并考虑城市总体规划以及生产操作、维修、检修、施工和消防的需要，力求节省用地和减少能耗。站内布置采用按流程顺序和同类设备适当集中相结合的布置原则。
（1）设备、建筑物、构筑物的防火间距应符合现行的有关防火规范的要求。
（2）设备、建筑物、构筑物的防火间距应符合《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002（2002年版）；《城镇然气设计规范》GB50028-93（2002年版）的要求。（3）用电设备的布置应符合国家现行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的要求。
2) 设备布置方案
（1）本项目建在金属板金厂的东侧、三里河西侧、206国道北侧，布置了四台气井、一台调压装置、生活锅炉二台以及相关的工艺管道、仪表控制设施等。
储气供气站占地面积为 4346 m2
储气供气站总平面布置详见附图1
（2）区域调压箱布置方案
区域调压箱平面布置详见附图3
3.4.3.2工艺安装
本项目工艺安装的主要内容是：
储气供气站区内及区域调压箱及管网配管。
主要设备器材-览表
3.5设计采用的标准及规范
《城镇燃气设计规范》GB50028-93(2002 年版 )
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》GJJ3349
《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管》(GB/T9711.1-1997)
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB5023648
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002