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1、第 1 章 1第 1 章 绪 论第一节 天然气概论天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程中形成的气体。而人们长期以来通用的“天然气”定义，是从能量角度出发的狭义定义。是指天然蕴藏底层中的烃类和非烃类气体的混合物。天然气是制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气，又是优质燃料气，是理想的城市气源。由于开采、储运和使用天然气既经济又方便，天然气工业在世界范围内有了很大的发展。21 世纪初，天然气将取代石油成为主导的能源，有些天然气缺乏的国家通过进口天然气或液化天然气以发展城市燃气事业。液态天然气的体积是 1/600，有利于运输和储存。第二节 我国的天然
2、气资源利用我国有较为丰富的天然气资源，常规天然气远景资源量约为 56 万亿立方米，地址资源量约为 35 万亿立方米，可采资源量约为 22 万亿立方米。其中陆上约占78.6%，还上约占 21.4%。陆上天然气资源主要分布在中西部和近海地区，约 80%的陆上天然气分布在塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地准格尔盆地、和东南海域等地区。我国的天然气资源地理分布不均衡，为实现资源的合理调配利用，20 世纪 90年代以来，我国天然气管道向大型化、网络化方向发展，多条天然气长输管线进行建设并投入使用，包括陕京输气一线和二线、西气东输一线和二线、涩宁兰输气管道、忠武输气管道、川气东输管道、南海崖
3、13-1 气田至香港输气管道和东海平湖至上海输气管道等。第三节 设计依据本设计依据以下文件及规范编制设计：市天然气城市气化工程项目建议书潜江市城建局规划设计院市城区总体规划修编说明2007 年 3 月 潜江市天然气公司市天然气用户调查表 2007 年 12 月第 1 章 2第四节 遵循的主要规范与标准城镇燃气设计规范 GB 50028 2006建筑设计防火规范 GB 50016 2006输气管道工程设计规范 GB 50251 2002储罐区防火堤设计规范 GB 50351 2005钢制压力容器 GB 150 98钢制球形储罐 GB 12337 1998建筑结构荷载规范 GB 50009 200
4、1供配电系统设计规范 GB 50052 95建筑抗震设计规范 GB 50011 2001中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范 GB 50057 94石油天然气工程设计防火规范 GB 50183 2004油气长输管道工程施工及验收规范 GB 50369 2006原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 SY/T0015.1 1998汽车加油加气站设计与施工规范 GB 50156 2002工业金属管道工程施工及验收规范 GB 50235 97爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058 92大气污染物综合排放标准 GB 16297 1996大气污染物综合排放标准 GB 16297 199
5、6第五节 编制原则1城市燃气输配系统总体规划应以城市总体规划为基础，并遵循当地城市总体规划编制原则。2城市燃气输配系统规划的供气规模，应以城市能源结构发展规模和城市气源规模确定的气源能力为依据。3主要供气对象和各类用户供气量的分配比例：近期应以民用气为主；远期应依据当地气源能力增长速度，来规划各类用气供气量的分配比例。4.认真贯彻国家节能方针，因地制宜，从本市能源供应的情况出发，做好煤气的综合开发和利用，提高天然气利用率，求得较好的社会、经济、环境效益，促进城市燃气事业发展。5.本市天然气气利用工程服从于城市总体规划，统筹兼顾，远近结合，以近期为主。6.坚持科学态度，在有利条件下，积极采用国内
6、外新技术、新工艺、新材料和新设第 1 章 3备，同时考虑经济性和安全性、可靠性。第六节 编制范围和编制期限一、编制范围主要包括供气范围内各类用户燃气耗量预测、输配系统方案、经济分析等内容。各项分析以 2015 年为计算基础，并适当未来发展需要。2、编制期限本工程计划 2015 年大面积供气，设计 2015 年供气规模 8450 万立方米；确定以 2015 年的规模为重点，并为未来十年的供气规模做充分的建设预留及工程量安排。第七节 项目建设意义1、 项目建设背景城市燃气是现代化城市人民生活和工业生产的一种主要能源。发展城市燃气可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，促进工业生产，提高产品质
7、量，社会综合经济效益显著。发展城市燃气，是建设现代化城市必不可少的条件，对加速实现高度物质文明和精神文明的现代化城市具有重要的意义。天然气是一种优质、高效、清洁的能源和化工原料。根据有关资料显示，世界天然气消费量 1996 年已达 2.21 万亿立方米，也是 1960 年的 5 倍，在一次能源消费结构中也由 1960 年的 14上升到 1996 年的 23.6，发达国家已达到11.852.4%,其中城市消费量为 5746 亿立方米。而我国天然气利用还处于起步阶段，尚未形成完整体系，城市天然气消费量为 91 亿立方米，占世界城市消费总量的 1.6%，在一次能源消耗结构中 1996 年仅为 1.8
8、%，为世界水平的 129，是俄罗斯的 1207。近年来，国家已采取措施，调整能源结构多元化发展，提过洁净能源比重，预计到 2015 天然气在一次能源消耗结构中可达 7.1。由于天然气对改善生态环境，促进经济发展有着积极作用，国家计委在开展全面天然气利用规划工作的通知中明确指出，我国将大力调整能源生产结构和消耗结构，提高能源利用效率，做到能源和环境同步发展。因此，加速建设天然气的综合利用工程，是贯彻我国能源战略方针，实施可持续发展战略的一项重要措施。第 1 章 4此外，我国现有城市燃气供应状况的大量数据也表明，虽然城市发展的基础是人工燃气，促其飞速发展的是液化石油气，但它的未来终将是属于天然气的
9、。目前，人工燃气的发展势头正逐步减弱，液化石油气虽仍占主导地位，但是随着国家城市燃气发展规划的实施，特别是随着西气东输、俄气南供、引进液化天然气、近海气登陆以及煤层气开发等战略部署的实施得到飞速发展。随着市的进一步发展，为了提高人民生活水平，为市的有序发展提供一个更加美好的环境。应尽快改善市的燃料结构，以发展城市的燃起事业，减少大气污染已是金州市的当务之急。随着西气东输的逐步开发，给东南各城市气化工程提供了决好的机遇。市政府决定利用大庆市高压管网经过的条件，全面推行天然气综合利用工作，彻底优化市的能源结构，并以此为新的经济增长点，以期获得良好的环境效益，社会效益和经济效益，造福于子孙后代。第八
10、节 项目建设的必要性1、经济发展的需要因为潜江市位于南方，而天然气的分布主要在北方，所以，本市人民以往用气困难时目前最主要的问题，另一方面，工业燃烧煤对大气的污染严重，因此天然气的引入，对本市人民的生活和经济都起到很重要的作用。2、高生活品质的需要城市燃气管道化是现代化城市居民生活品质提高的重要标志，它将一改燃煤和罐装液化气的使用弊端，使得居民家居生活变得轻松。便捷，使城市燃料运输量大大减少。因此，发展天然气产业将大大加快潜江市城市现代化。3、环境的需要改善长期以来，潜江市的能源结构中，煤的比重过高，产生了大量的烟尘和有害气体，不合理的能源下懊悔结构带来对环境的严重影响。由于城区人口密集，所以
11、较严重地影响岛人民身体健康和生态环境。未来不断完善城市功能，提高人民生活水平，改善燃料结构，推广使用清洁、基本无污染地能源使当前面临地重要任务。第 1 章 5第九节 工程建设的规模与内容一、工程建设的规模市天然气气化工程实现后，旧城区居民气化率达 70，新城区居民气化率达80，加上部分公共福利事业的工业，工程规模为 231499 立方米/日，年用气量为8450 万立方米/年。2、工程建设的内容本工程由城市门站（含储配站）、城市中压输配系统、自控系统及后方设施组成。城市门站（含储配站）：负责接收高压输气管线的来气，经站内的过滤、调压、计量、控制、储存、分析化验后，进入城市中压输配系统。中压输配系
12、统：包括城市供气管网、中低压调压站、楼栋调压器，工作压力为中压 A 级：0.4MPa，中压管道 33.86 公里。中低压调压站或楼栋调压器将中压管网来气调至低压，向不同类型用户供气。自控系统：实现对输配系统中各控制点的远程数据采集和通讯，由一个控制中心、四个（可扩）远程终点站和数传通讯组成。后方设施：包括公司机关、调度中心、管线所、营业所、表灶维修所等机构的办公、生产建筑和必要的生活设施，一级与之配套的水、电、通讯、交通等辅助设施。劳动定员：根据建设部（85）城劳字第五号文件关于城市各行业编制定员试行标准的有关规定，本工程人员编制为 245 人。第 1 章 6第 2 章 设计基础资料与用气规模
13、的确定第 1 节 城市概况潜江位于湖北省中部江汉平原，是中国现代作家曹禺的故乡。1994 年被列为湖北江汉地区三个直管市之一。境内地势平坦，地面海拔在 26 米至 31 米之间，全境都是平原，属亚热带季风气候，素来以“ 水乡园林” 著称。潜江是 武汉城市圈成员，地上盛产粮棉，地下富藏油气。境内有全国十大油田之一的江汉油田和由 16 个国有农场组成的农场群。潜江是世界最大的牛磺酸生产基地、亚洲最大的石油钻头生产基地、全国最大的眼科用药生产基地；被国家授予“中国小龙虾之乡” 的称号。第 2 节 设计基础资料表2-1 天然气组分表：名称 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷异丁烷正戊烷氮气组分（%）81.7 1
14、.2 5.50 2.65 2.71 4.94 1.30人口密度：720人/公顷城镇居民生活用气量指标2250MJ/(人年)第 3 节 燃气性质的计算一、基本性质计算表 2-2 燃气组分表名称 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷异丁烷正戊烷氮气组分 81.7 1.2 5.50 2.65 2.71 4.94 1.30第 1 章 7（%）给定长输管线气体压力 P=1. 60Mpa。 1.平均分子量的计算：M= (y M +y M +y M )1012n= （ 81.716.043+1.230.07+5.5044.097+2.6558.1240+2.7158.124+4.9472.15+1.3028.013)=
15、22.912.平均密度的计算：= (y +y +y )1012n= （81.70.7174+1.21.3553+5.52.0102+2.652.704+2.712.6912+4.943.4537+1.31.2504）= 1.04Kg/Nm 33.相对密度的计算：S= = =0.804293.1.044.平均摩尔容积的计算：Vm= .04.5.混合气体的平均临界压力、平均临界温度和平均临界密度的计算： PM.C= PC = （y P + y P +y P ）1yii11c2cnc= （81.74.6407+1.24.8839+5.54.3975+2.653.6173+2.7103.6578+4.
16、943.3437+1.33.3944）= 4.4962MPaTM.C= TC = （y T + y T + y T ）10yii101c2cnc= （81.7191.05+1.2305.45+5.5368.85+2.65425.95+2.71407.15+4.94470.351.3126.2）= 227.24K第 1 章 8M.C= C = （y + y + y ）10yii0c2cnc= （ 81.7162+1.2210+5.50226+2.65225+2.71221+4.94232+1.3310.91）=174.759Kg/Nm 36.爆炸上、下限按有惰性气体的可燃气体计算：CH4+N2=81.7%+1
