高速公路服务区lng加气站初步设计说明.docx

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高速公路服务区lng加气站初步设计说明

1.总论

1.1工程概况

1.1.1工程名称及建设单位

1.1.1.1工程名称

XXXXXX能源有限公司XX高速XX县服务区LNG加气站（包括南区及北区各一座LNG加气站，两座加气站在南、北服务区内相对位置、平面布置、设计规模相同，本此初步设计以南区LNG加气站进行叙述，北区LNG加气站参照此初步设计）

1.1.1.2建设单位

XXXXXX能源有限公司

1.1.2单位简介

XXXXXX能源有限公司，是XX石油XX能源（XX）有限公司的控股公司。

主要经营区域：

是XX及周边地区的天然气综合利用开发和终端市场销售。

主要业务：

一、载重卡车和长途客运车辆“气代油”业务。

二、非管道用气和高端工业用户LNG业务。

三、近海渔船和内河船舶LNG“气代油”业务。

四、城市管网调峰和管道供气业务。

XX能源有限公司是XX石油控股子公司，其前身是XX（香港）石油公司（股票代码HK00135）。

主要业务是国外石油、天然气勘探开发、国内天然气终端销售和综合利用，现已形成了以LNG、CNG、管道天然气为核心业务的实体，特别是液化天然气（LNG）的生产、存储、运输、销售和综合利用，社会效益、经济效益和环保效益明显。

XX能源（XX）有限公司是XX能源在国内的四大运营平台之一，主要经营区域为东北、华北、华中地区。

1.2项目背景

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，环境污染日益严重，特别是在发展XX家。

环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存、发展和生态系统造成不利影响。

环境污染中空气污染最为严重。

天然气与煤炭、石油并称为世界一次能源的三大支柱。

煤是工业社会的基础性资源，石油在全球能源中扮演了关键性角色。

目前，天然气作为一种更清洁的能源已经得到日益广泛的使用。

从煤到石油，再到天然气，燃料燃烧后其排放物中污染物和碳含量在不断降低。

天然气的主要成分是甲烷（CH4），燃烧后生成CO2和H2O，对环境造成的污染远远小于石油和煤炭（天然气燃料产生的温室气体只有煤炭的1/2，石油的2/3，而且天然气燃烧所产生的硫化物和氮氧化物的量也远小于煤和石油）。

所以作为清洁能源，天然气的应用越来越得到世界各国政府的重视。

被称为“绿色汽车”的天然气汽车在环保方面具有显著效益。

1999年4月由科技部、国家环保总局牵头，与国家计委、国家经贸委等11个部委共同组织了清洁汽车行动工程，成立了国家清洁汽车协调领导小组。

国家清洁汽车协调领导小组把CNG列为推广项目，确定在全国城市公交车和出租车中大力推广天然气汽车，改善生态环境，减少大气污染，合理利用资源，充分发挥天然气的优势。

近年来，以天然气汽车引领的清洁能源行动正在我国各大中小城市如火如荼的发展。

天然气清洁、环保、经济的综合效益在我国已初步显现。

同时，随着低碳经济时代到来，天然气的主角使命也越来越清晰。

发展天然气是XX低碳能源中期目标的战略核心。

预计2020年后，天然气将超过原油和煤炭，成为世界一次能源消费结构中的“首席能源”，进入一个全新的发展时期。

然而，我国目前天然气生产及输送能力远远满足不了需求，尤其受气源、地理条件的限制，众多远离气源或输气管线的城市用气需求无法得到满足，特别是地处山区、河网地带的城市，修建管道施工难度大，不经济。

发展液化天然气（LNG）工业，可以有效和经济可行地解决这一问题。

近年来随着经济的飞速发展，带动了汽车工业的发展，各类车辆迅速递增，这种增加速度已使汽车尾气成为城市大气污染的主要污染源之一。

要建设清洁、优美的现代化城市，必须提高城市环境质量，控制污染，实现城市建设与环境建设同步发展。

为此，应尽可能降低机动车尾气排放量和有害气体的浓度，在提高汽车制造工艺的前提下，最有效途径是改善汽车的燃料结构，使用清洁能源。

1.3项目内容及规模

本项目为LNG加气站，通过本项目的建设过程，探索适合高速公路实际情况的先进技术，积累工程建设的经验，可以为省内高速公里全线大规模建设天然气汽车加气站、全面发展清洁能源汽车创出一条健康之路。

本项目设计经营规模日供气总量为3万Nm3。

1.4项目建设必要性

21世纪人类面临着能源日益短缺和环境逐渐恶化的问题，燃气汽车以其环保能力为天然气行业的发展提供了广阔的空间与良好契机。

特别是近二十年来，燃气汽车发展较快，在一些发达国家已形成了一定的产业规模。

到目前为止，世界上已建成液化石油气、天然气加气站3万多座。

在XX省发展天然气汽车，既能改善生态环境，又能促进经济发展，将会大大提高居民生活质量。

使用天然气燃料，其清洁、经济、方便的综合效益更可广泛地惠及当地人民。

根据当地的实际情况，本项目建设的必要性主要为以下几点：

1）高速公路发展的需要

随着社会经济的发展，能源供应将在较长时间内成为经济发展的主要制约因素之一。

天然气作为一种清洁优质的能源，具有使用方便、热值高、无污染等特点，是最理想的城市绿色能源。

XX省正处于大发展的关键时期，对能源的需求也与日俱增，天然气工程的不断发展和扩大，将对高速公路的配套发展有着巨大的促进作用。

2）高速公路能源结构调整的需要

能源是道路畅通的基本保障，在道路发展中发挥着极为重要的作用。

能源结构往往反映着一个区域的现代化发展水平及经济地位。

因此，提高天然气在一次能源中的比重，不但可以弥补能源供应不足问题，而且在改善环境质量、缓解交通运输压力、提高能源利用率等方面有着重大影响。

3）环境保护的需要

天然气汽车是一种以天然气代替汽油的新型汽车，具有安全可靠、操作方便等优点，天然气汽车与汽油车相比，所排放的尾气，一氧化碳减少99%，碳氢化物减少52%，噪声降低40%。

更为突出的是天然气汽车运行成本低，经济效益好。

天然气汽车与汽油车相比，每年仅燃料费用可节约60%以上。

大修理间隔里程可延长2～2.5万公里，其维修费可降低50%。

4）从市场容量考虑

潜在市场较大。

在调研中我们发现XX省境内高速公路固定专线的客运、货运汽车数量非常巨大，并随着经济的迅速发展，各类LNG车辆也在迅速递增，在技术成熟的前提下，这势必成为高速公路天然气发展的一个巨大的潜在市场。

5）从气源考虑

本项目气源由建设单位提供。

XXXXXX能源有限公司在青岛建设的90万方（水容积）周转库项目，目前，一期工程已开工建设，项目达产后液化天然气年供气能力将达到56亿Nm3以上；在泰安建设的日液化能力460万方的LNG调峰加工厂/LNG研发中心，将在2012年上半年投产运营，到2013年底，XX地区液化天然气供应能力将达到70亿方/年以上，资源优势明显。

两气源地距XX县服务区约100公里，运输距离短，由槽车运至本站，可满足加气站的气源需求。

6）从公司发展战略考虑

XXXXXX能源有限公司是国外石油、天然气勘探开发、国内天然气终端销售和综合利用，现已形成了以LNG、CNG、管道天然气为核心业务的实体，特别是液化天然气（LNG）的生产、存储、运输、销售和综合利用，本项目的实施建设无论在经济效益上、还是在社会效益上，均对公司的发展起到积极的促进作用。

1.5项目建设条件

（1）原材料

本项目的原材料及产品为液化天然气（LNG），气源来自LNG液化工厂,由LNG专用槽车从LNG液化工厂运送至本站。

（2）供电条件

本加气站电源进线引自站外高速服务区变电站，埋地引入。

（3）给排水条件

站内生活设施利用高速公路服务区内生活设施。

a.给水：

站区道路用水由站外服务区直接供给。

b.排水：

屋面雨水采用有组织排放，落水至散水，室外雨水排水采用自然找坡，地面散流自然排水方式；围堰内雨水集液池收集后通过潜污泵排出。

1.6主要工程量

主要工程量表

表1.6.1

序号

指标及工程名称

单位

数量

总图运输

1

征地面积

M2

705.90

2

用地面积

M2

705.90

3

道路硬化面积

M2

283.65

4

总建（构）筑物占地面积

M2

422.25

5

总建筑面积

M2

276.00

6

建筑系数

%

39.01

7

容积率

0.39

8

绿化面积

M2

9

绿化率

%

工艺

序号

设备及材料名称

型号规格

标准或图号

单位

数量

备注

一、

设备

1

LNG低温储罐

60m3

台

1

2

增压器

300Nm3/h

台

1

3

LNG低温泵

8～420L/min

台

1

撬内

4

EAG加热器

100Nm3/h

台

1

5

LNG加气机

0～200L/min

台

2

二、

材料

1

不锈钢无缝钢管

Φ57*3.5

GB/T14976

米

52

0Cr18Ni9

Φ45*3.5

GB/T14976

米

50

0Cr18Ni9

Φ25*3.0

GB/T14976

米

45

0Cr18Ni9

Φ10*2.0

GB/T14976

米

6

0Cr18Ni9

2

无缝钢管

Φ57*3.5

GB/T8163

米

8

20#

三、

阀门

1

焊接低温长轴截止阀

DN50PN2.5

厂家标准

个

6

0Cr18Ni9

DN40PN2.5

厂家标准

个

8

0Cr18Ni9

DN25PN2.5

厂家标准

个

22

0Cr18Ni9

DN15PN2.5

厂家标准

个

10

0Cr18Ni9

2

低温过滤器

DN40PN2.5

厂家标准

个

1

0Cr18Ni9

3

低温止回阀

DN50PN2.5

厂家标准

个

1

0Cr18Ni9

4

低温安全阀

DN15*20PN2.5

厂家标准

个

14

0Cr18Ni9

5

阻火器

DN20PN2.5

厂家标准

个

1

6

低温气动切断阀

DN50PN2.5

厂家标准

个

6

0Cr18Ni9

7

常温球阀

DN25PN32

厂家标准

个

4

0Cr18Ni9

DN8PN32

厂家标准

个

6

0Cr18Ni9

电气

序号

名称

型号及规格

单位

数量

备注

一、

电线电缆

1

电力电缆

ZR-YJV22-0.6/1.0kV-3*95+2*50

米

80

ZR-YJV22-0.6/1.0kV-3*35+2*16

米

60

ZR-YJV22-0.6/1.0kV-5*16

米

40

ZR-YJV22-0.6/1.0kV-5*10

米

30

ZR-YJV22-0.6/1.0kV-5*4

米

50

2

控制电缆

ZR-KVV-0.45/0.75kV-7*1.5

米

60

3

铜芯导线

ZR-BV-1*2.5

米

80

ZR-BV-1*4

米

60

二、

材料

1

镀锌钢管

DN80

米

30

DN50

米

50

DN40

米

60

DN25

米

50

DN20

米

60

2

槽钢

[10

米

10

3

角钢

L50*5

米

20

1

镀锌钢管

DN80

米

30

三、

防雷接地

1

镀锌扁钢

-40*4

米

100

2

镀锌角钢

L50*50*5

米

60

3

多股导线

BVR-1*16

米

100

防静电用

四

配电设备

1

动力配电柜

GGD-改

台

1

2

照明配电箱

RXTR-改

台

1

3

防静电接地报警仪

带接地夹

套

1

4

消除人体静电接地柱

套

2

5

等电位端子箱

只

2

6

低温泵控制柜

随设备成套

套

1

7

不停电电源（UPS）

10kVA～380V2小时

套

1

三进单出

8

防爆马路灯

BAM52-250250WdIIBT4级

盏

2

配6米灯杆

9

带应急防水防尘灯

BAD54J-DIPL75t≥30min

盏

4

10

防水防尘灯

BAD54-DIPL75t≥30min

盏

10

11

现场防爆操作柱

BAC51dIIBT4级

套

3

12

防爆软管

BNGdIIBT4级

条

5

13

防爆接线盒

BHD51dIIBT4级

个

20

照明用

给排水及消防系统

序号

名称

技术参数或规格型号

单位

数量

备注

1

潜污泵

65QW25-15-2.2

台

1

2

推车式磷酸铵盐干粉灭火器

MFT/ABC50

只

2

3

手提式干粉灭火器

MF/ABC6

只

9

暖通

序号

名称

规格型号

单位

合计

备注

1

电热泵分体空调

KFR-35GW

台

2

营业及控制室

制冷量：

3500W;电功率：

1266W

制热量：

4600W;电功率：

1790W

室内机循环风量：

630m3/h电压：

220V

2

边墙排风机

WEX-250E4-0.05

台

1

配电室

风量：

800m3/h：

静压：

60Pa；电压：

220V

通信

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

固定电话

部

3

2

硬盘录像机

8路

套

1

3

监视器

台

1

4

防爆云台摄像机

台

2

5

室内一体化球形摄像机

台

1

6

视频线

SYWV-75-5

米

100

7

控制线

ZR-RVVP22-4*1.5

米

100

8

电源线

ZR-RVVP22-3*2.5

米

100

9

网线

4*2*0.5UTP.5e

米

40

10

电话线

HPV-2*1.5

米

40

自控系统

序号

名称

型号

单位

数量

备注

一、

站控PLC控制系统

1

PLC控制器

双重冗余系统、控制I/O卡50点开发版

套

1

配系统机柜（2000ⅹ800ⅹ600）

2

监控计算机

21''液晶/主频2.8GHZ/内存2G/硬盘500G

台

1

含监控组态软件（500点开发版）、监控应用软件

3

16口网络交换机

台

1

4

16口串口通讯服务器

台

1

5

24V稳压电源

台

1

6

电源避雷器

220V、80KA

个

1

7

4~20mA信号仪表用浪涌保护器

浪涌电流：

20KA,漏电电流≤1μA

个

10

8

操作台

2000ⅹ800ⅹ800

套

1

9

打印机

A3/A4激光

台

1

10

UPS电源

6KVA,30分钟

台

1

二、

加气管理系统

1

管理计算机

21''液晶/主频2.8GHZ/内存2G/硬盘500G

套

1

2

系统管理软件

厂家提供

套

1

3

操作台

套

1

4

打印机

A3/A4激光

台

1

三、

假期管理系统

1

压力变送器

智能型带液晶显示带4～20mA输出

台

6

2

一体化温度变送器

4～20mA输出

台

2

3

弹簧管压力表

只

8

4

双金属温度计

支

3

四、

可燃气体报警控制系统

1

可燃气体报警控制器

工作点数：

10点

台

1

带声光报警

2

可燃气体探测器

ExdIICT6、IP65

个

5

五、

电缆

1

电源线缆

ZR-YJV3ⅹ2.5

米

60

ZR-YJV3ⅹ6.0

米

10

2

控制线缆

ZR-KVVRP222ⅹ1.5

米

60

ZR-KVVRP224ⅹ1.5

米

80

ZR-KVVRP228ⅹ1.5

米

80

3

通讯电缆

ZR-DJYVP222ⅹ2ⅹ1.5

米

30

1.7主要技术经济指标

主要技术经济指标表

表1.7.1

序号

指标

单位

数量

备注

1

生产规模

1.1

加气能力

万Nm3/d

3

1.2

年工作天数

天

350

2

原料

2.1

进气

万Nm3/a

1050

3

公用动力消耗

3.1

年耗电量

万kWh/a

3.2

4

定员

人

13

5

征地面积

M2

705.90

用地面积

M2

705.90

6

建设项目固定资产总投资

万元

1397.73

6.1

建设投资

万元

1397.73

6.2

建设期贷款利息

万元

0.00

6.3

铺底流动资金

万元

0.00

2.基础资料

2.1自然条件

2.1.1地理位置

XX县位于XX省东南部，日照市西部，地处东经118°35′-119°06′，北纬35°19′-36°02′。

东接东港区、五莲县，西连沂水、沂南两县，南与XX南县毗连，北与诸城市为临。

南北最大纵距为75.6公里，东西最大横距37.4公里。

总面积1952.4平方公里。

县城距首都北京交通路程680公里，到XX省政府驻地济南市315公里，距日照市政府驻地71公里，北到潍坊市驻地150公里，南到临沂市驻地84公里，与邻县XX南县城相距55公里，离沂南县42公里，到沂水县城32公里，距五莲县城51公里，距诸城83公里。

XX县南北狭长，山区、丘陵、平原各占约三分之一。

2.1.2地形地貌

XX县境内200米以上的低山450座，主要分布在县境北部、东部、东南部，面积258.7平方公里，占全县总面积的13.25%。

域内平原主要分布在县境中部沿沭河及其支流两侧的狭长地带，面积495平方公里，占全县总面积的25.4%，土层深厚，土质为冲积洪积层，表土多系壤土。

全县低平洼地大都分布于XX城周围的城阳、陵阳、浮来山、阎庄、刘官庄、峤山、招贤、店子集等乡镇的平原地带，为冲积物土属，面积46.25平方公里，占县内平原面积的9%，占全县总面积的2.3%，土壤为水稻土，地表为轻壤和中壤土，底部多为粘土，地下水比较丰富，埋深1至2米。

XX县主要山脉，东有峤山，西有浮来山，南有马鬐山、老营顶，北有碁山。

其中马鬐山、老营顶、峤山都是海拔600米左右的高山。

2.1.3气象条件

XX县地处中纬度地带，属于暖温带季风区大陆性气候，四季分明。

主要特征是：

春季温和，风多雨少；夏季炎热，雨量集中；秋季凉爽，少雨干旱；冬季寒冷，雨雪稀少。

全年在作物生长季节，光照充足，热量和降水量都较丰富；但在个别年份，也出现旱涝、低温等灾害性天气。

历年日照时数平均为2450.5小时。

年日照率为55%，历年平均气温为12.1℃。

据统计资料显示，历年平均无霜期为182天，多年平均地面温度为14.3℃。

年平均气压为1004.6百帕，年平均风速为2.7米/秒，境内年平均相对湿度72%，历年平均蒸发量为1617.9毫米。

2.1.4水文条件

XX县属淮河流域，有沭河水系和潍河水系之分。

境内主要河流除沭河、潍河之外，尚有绣珍河、茅埠河、袁公河、洛河等26条主要支流。

沭河：

源出沂山南麓泰薄顶，经沂水县境流入XX县碁山镇北陈庄西，流经安庄、洛河、阎庄、城阳、刘官庄等乡镇到夏庄镇东南出境，境内全长76.5公里,流域面积1718.4平方公里，占全县总面积的88%。

潍河：

始出自沂水县富官庄乡和XX县东莞镇北部的箕山西北麓，至后石崮后村流入XX境。

曲折南流，到库山乡库山村南与其南源石河水汇合后，东南流入五莲县境。

境内段长18公里，流域面积162平方公里。

2.1.5地震及冻土层

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年局部修订版）附录A，XX县的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。

当地冻土层深度为50cm。

2.2气源条件

2.2.1气源概况

XXXXXX能源有限公司在青岛建设的90万方（水容积）周转库项目，目前，一期工程已开工建设，项目达产后液化天然气年供气能力将达到56亿Nm3以上；在泰安建设的日液化能力460万方的LNG调峰加工厂/LNG研发中心，将在2012年上半年投产运营，到2013年底，XX地区液化天然气供应能力将达到70亿方/年以上。

产品质量符合国家标准GB17820-1999《天然气》标准的商品气。

2.2.2气源组份

XXXXXX能源有限公司提供的气体组分如下：

天然气组分表（体积百分比）

表2.2.1

序号

项目

数值

备注

一、

组分

含量（体积%）

1

氮气（N2）

0.794

2

二氧化碳（CO2）

0.968

3

甲烷（CH4）

94.194

4

乙烷（C2H6）

3.07

5

丙烷（C3H8）

0.558

6

异丁烷（iC4H10）

0.102

7

正丁烷（nC4H10）

0.117

8

异戊烷（iC5H12）

0.047

9

正丁烷（nC5H12）

0.031

10

C6

0.041

11

C7

0.047

12

C8

0.031

13

总硫含量

微量

二、

特性

数值

1

高位发热量MJ/m3

38.1

2

真实密度kg/m3

0.7179

4

沃泊指数MJ/m3

49.35

该天然气气质符合《天然气》GB17820中二类气质标准，满足《城镇燃气设计规范》对天然气质量的要求。

该天然气气质符合《液化天然气的一般特性》（GB/T19204-2003）及《车用压缩天然气》（GB18047）的规定。

3．站址及总图运输

3.1站址选择原则

（1）一般要求

站址选择应符合高速公路服务区规划、消防安全和环境保护的要求，并应选择在交通便利、车流量较大的地方。

（2）安全要求

站址选择应符合《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002（2006年版），部分安全间距参照《液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范》NB/T1001-2011、《车载燃料系统规范》NFPA52及《建筑设计防火规范》GB50156-2006的防火安全要求，避开重要建筑物和人流密集区。

3.2站址的确定

此加气站项目位于XX高速XX县服务区内，北靠XX高速公路，南邻服务区行车道，西侧南北服务区通道，东侧为服务区出口，周围没有重要建筑物，交通便利。

3.3总平面布置

LNG加气站按火灾危险性分类属于甲类场所，站区平面布局严格按现行防火规范的有关规定布置。

在满足规范要求的最小防火间距以及进出车辆的回车场地的前提下，力求作到布局合理，布置紧凑，节约用地。

本项目拟建加气站内