關(guān)于儲(chǔ)配站設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問(wèn)題

周保山

在城市供氣系統(tǒng)中，儲(chǔ)配站的主要功能為接收儲(chǔ)存來(lái)自中壓管網(wǎng)的城市用氣的低峰時(shí)過(guò)剩的燃?xì)?，用氣高峰時(shí)，儲(chǔ)配站內(nèi)儲(chǔ)存的燃?xì)馔ㄟ^(guò)壓縮機(jī)假牙補(bǔ)充門站對(duì)中壓管網(wǎng)供氣的不足，以滿足中壓管網(wǎng)的供氣需求，因此，儲(chǔ)配站在城市供氣系統(tǒng)中起著極為重要的作用，它的設(shè)計(jì)也顯得尤為重要，下面就儲(chǔ)配站設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問(wèn)題作一簡(jiǎn)單闡述。

1 關(guān)于閥門的選用

閥門是燃?xì)夤艿乐兄匾目刂圃O(shè)備，用以切斷和接通管線，調(diào)節(jié)燃?xì)獾膲毫土髁?。燃?xì)夤艿赖拈y門常用于管道的維修，減少放空時(shí)間，限制管道事故危害的后果，因此是管道上的重要設(shè)備。由于閥門經(jīng)常處于備而不用的狀態(tài)，又不便于檢修，因此，對(duì)它的質(zhì)量和可靠性有以下嚴(yán)格要求:

1)嚴(yán)密性好。閥門關(guān)閉后不泄漏，閥殼無(wú)砂眼、氣孔，必須嚴(yán)密。閥門關(guān)閉后如果漏氣，不僅造成大量燃?xì)庑孤?，火?zāi)，爆炸等危險(xiǎn)，而且還可能引起自控系統(tǒng)的失靈和誤操作。因此，閥門必須有出廠合格證，并在安裝前逐個(gè)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)，閥門屬于易損零部件，應(yīng)有較長(zhǎng)的壽命，因?yàn)槿細(xì)夤艿劳懂a(chǎn)后，只有待管道停輸和排空時(shí)才能對(duì)其進(jìn)行檢修，而且時(shí)間有限。如在管道運(yùn)行期間，密封處或易損件發(fā)生問(wèn)題，燃?xì)夤艿赖纳a(chǎn)安全受到威脅，往往會(huì)導(dǎo)致停氣。

2)強(qiáng)度可靠。閥門除承受與管道相同的試驗(yàn)與工作壓力外，還需承受安裝條件下的溫度，機(jī)械振動(dòng)和自然災(zāi)害(如地震、地裂帶)等各種復(fù)雜的應(yīng)力。閥門斷裂事故造成巨大的損失。

3)耐腐蝕。閥門中的金屬材料和非金屬材料應(yīng)能長(zhǎng)期經(jīng)受燃?xì)獾母g而不變質(zhì)。

4)開(kāi)關(guān)靈活。閥門是具有可靠的大扭矩驅(qū)動(dòng)裝置，應(yīng)開(kāi)關(guān)迅速，動(dòng)作靈活。

儲(chǔ)配站常用的切斷閥有球閥和閘閥。球閥的球形閥心上有一與管道相同的通道，將閥芯相對(duì)閥體轉(zhuǎn)動(dòng) 90°，就可使球閥關(guān)閉或開(kāi)啟，球心上有閥桿和滑動(dòng)軸承。閥座密封圈采用高分子材料，如尼龍或聚四氟乙烯等，閥座與球心配合形成密封。閥體與球心為鑄造結(jié)構(gòu)，球閥按閥芯的安裝調(diào)試分為浮動(dòng)式和固定式。浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的密封座固定在閥體上，球心可自由向左右兩側(cè)移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)一般用于小口徑球閥。關(guān)閥時(shí)，在燃?xì)鈮毫ψ饔孟拢蛐南虻蛪簜?cè)移動(dòng)，并與這一側(cè)的閥座形成密封。這種結(jié)構(gòu)屬于單面密封，開(kāi)啟力矩大。固定結(jié)構(gòu)是把閥芯通過(guò)上下閥桿和徑向軸承固定在閥體上，令閥座和密封圈在管道和閥體腔的質(zhì)差作用下(或采用外加壓力和方式)，壓緊在球體密封面上，可以實(shí)現(xiàn)球體兩側(cè)的密封。固定結(jié)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，球體上的介質(zhì)壓力由上下軸承承受，外加密封壓力還可暫時(shí)卸去，所以啟動(dòng)力矩小，適用于高壓大口徑球閥。

閘閥是利用閘板密封的，閘板的兩面平行，下方有一與管內(nèi)徑相同的閥孔，閥門開(kāi)啟時(shí)升起，與閥體和管道形成一個(gè)直徑連續(xù)的通道，閥板與閥座密封，密封圈用非金屬材料制成，鑲嵌在閥座上，關(guān)閉后形成單面密封。綜上所述，我們可以看出球閥具有密封可靠，抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)的特點(diǎn)。在施工過(guò)程中，管道中存在或多或少的雜質(zhì)，它一旦進(jìn)入閘閥的凹槽中，就會(huì)使閘板不能降到指定密封位置，導(dǎo)致閥門的密封性能降低，因此筆者建議在儲(chǔ)配站的設(shè)計(jì)中要盡可能選用密封效果好的球閥。

2 管道中的排污系統(tǒng)

在儲(chǔ)配站的設(shè)計(jì)中，進(jìn)出站管上的排污系統(tǒng)常常為設(shè)計(jì)者所忽略，管道中的污物主要是從壓縮機(jī)而來(lái)。大家知道，壓縮機(jī)在壓縮氣體的過(guò)程中從3 000Pa要壓縮至0.1MPa，溫度從20℃升至 120℃，體積要縮小 25倍，而壓縮機(jī)潤(rùn)滑油在高溫、高壓的作用下會(huì)部分霧化，與燃?xì)饣煸谝黄穑缓箅S燃?xì)膺M(jìn)入城市管道，在管道中遇到冰冷的鋼管后，其中的潤(rùn)滑油會(huì)冷凝成油，從而留在管道中。據(jù)測(cè)算，一臺(tái)D 80型的壓縮機(jī)每小時(shí)潤(rùn)滑油耗量約為250g，以每臺(tái)壓縮機(jī)每天開(kāi) 10 h計(jì)算，每臺(tái)壓縮機(jī)每天的油耗約為2.5 kg，如果開(kāi)3臺(tái)機(jī)的話，每天會(huì)耗油7.5 kg，長(zhǎng)此以往，這是一個(gè)很大的數(shù)字。因此，在站區(qū)中壓管網(wǎng)上增設(shè)凝水缸，定期對(duì)管道中的污物進(jìn)行清除就顯得尤為重要。它不僅能保護(hù)站內(nèi)的工藝設(shè)備，而且能有效保護(hù)干式氣柜中的橡膠膜，防止油污進(jìn)入氣柜后腐蝕橡膠膜。

3 加壓機(jī)房的布置

在加壓機(jī)房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，加壓機(jī)房的布置顯得很關(guān)鍵，因?yàn)樗鼱可娴綄?lái)的操作安全方面，主要有以下幾個(gè)方面:

1)加壓機(jī)房的尺寸。加壓機(jī)房的尺寸不應(yīng)固定在某一數(shù)值，它應(yīng)是隨著設(shè)備的大小尺寸而確定。目前，由于設(shè)備更新較快，因此，設(shè)備的型號(hào)，尺寸也在不斷變化，所以設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)加壓機(jī)房尺寸時(shí)，一定要與設(shè)備廠家進(jìn)行有效的溝通，為將來(lái)操作方便留足空間。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》第 6.5.15條的規(guī)定，壓縮機(jī)之間及壓縮機(jī)與墻壁之間的凈距不宜小于 1.5m，重要通道的寬度不宜小于 2m。因此，從橫向講，每臺(tái)壓縮機(jī)兩邊的通道寬度不應(yīng)小于 2m。進(jìn)出氣閥門及循環(huán)水閥門集中設(shè)置在一條地溝內(nèi)，地溝周圍要用護(hù)欄保護(hù)，防止出現(xiàn)意外傷害。同時(shí)，地溝的深度要留足，使得閥門將來(lái)在拆卸過(guò)程中有一定空間，既能拆下來(lái)，也能上得去。地溝內(nèi)要留排水溝，確保污水排得出去。從縱向講，壓縮機(jī)與壓縮機(jī)之間應(yīng)有不小于1.5m的凈間距，確保人員操作方便。從豎向講，有的壓縮機(jī)帶有緩沖器、后冷器等設(shè)備，這些設(shè)備與壓縮機(jī)本體不在同一高度，因此，壓縮機(jī)房應(yīng)呈多層布置或提高設(shè)備放置高度，使設(shè)備的最低部分也能夠方便操作，高的部分可設(shè)置在高臺(tái)上。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》第 6.5.15條的規(guī)定，高出地面 2m以上的檢修部位應(yīng)設(shè)置移動(dòng)或可拆卸式的維修平臺(tái)或扶梯，用于人員上下。

2)加壓機(jī)房的線路布置。加壓機(jī)房是循環(huán)站生產(chǎn)的核心，因此進(jìn)出壓縮機(jī)房的有氣管、水管、暖氣管、強(qiáng)電、弱電等管路、電纜，種類繁雜，數(shù)量多，所以各類管道、電纜必須開(kāi)挖專門的管溝，用于敷設(shè)管道、電纜。為保證通訊信號(hào)的穩(wěn)定，強(qiáng)電要與弱電分開(kāi)敷設(shè)，同時(shí)，為保證加壓機(jī)房的安全及以后的維修方便，所有的管溝都要用黃沙填實(shí)，上面加蓋蓋板，管溝與控制室及配電室相連，使所有電纜都沿溝敷設(shè)。

3)加壓機(jī)房的采暖。由于壓縮機(jī)中有冷卻水，為防止冬天結(jié)冰，導(dǎo)致壓縮機(jī)缸體凍裂，壓縮機(jī)房要求冬天要有一定的溫度，因此加壓機(jī)房不應(yīng)設(shè)置成開(kāi)放式，而應(yīng)設(shè)計(jì)為密封式。

4 消防泵房的設(shè)計(jì)

儲(chǔ)配站的水循環(huán)系統(tǒng)由兩部分組成:1)消防系統(tǒng);2)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)，為充分利用水資源，節(jié)約建設(shè)投資，一般是把消防水池與循環(huán)水池合并建設(shè)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，儲(chǔ)配站內(nèi)可種植草坪，設(shè)置花壇等進(jìn)行簡(jiǎn)單綠化，因此站區(qū)一般都進(jìn)行了簡(jiǎn)單的綠化，因此存在澆水的問(wèn)題。為了綠化方便，應(yīng)在儲(chǔ)配站內(nèi)單獨(dú)設(shè)置綠化給水管道，形成獨(dú)立的系統(tǒng)，而不應(yīng)與冷卻水系統(tǒng)及消防水系統(tǒng)發(fā)生橫向的聯(lián)系。

另外，水泵房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，水泵的額定流量與額定壓力應(yīng)比壓縮機(jī)冷卻水消耗量適當(dāng)放大，因?yàn)樗玫男阅芮€顯示揚(yáng)程越高，流量越小，因此為保證一定的揚(yáng)程，要適當(dāng)放大水泵的功率，只有這樣，才能滿足冷卻循環(huán)水的需要。

5 儲(chǔ)配站內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)

在儲(chǔ)配站內(nèi)不宜建多層建筑，而應(yīng)重點(diǎn)考慮維修車間、材料庫(kù)房、職工食堂等與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的建筑，確保儲(chǔ)配站的生產(chǎn)、生活?？傊?，儲(chǔ)配站的建筑總圖布置應(yīng)遵循以下原則:

1)根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》第6.5.3條的規(guī)定，生產(chǎn)區(qū)與儲(chǔ)罐之間凈距根據(jù)儲(chǔ)罐容積不應(yīng)小于 20m～25m，維修區(qū)、燃?xì)忮仩t房與儲(chǔ)罐之間凈距根據(jù)儲(chǔ)罐容積應(yīng)不小于 25m～30m，生活區(qū)與儲(chǔ)罐之間凈距根據(jù)儲(chǔ)罐容積也應(yīng)不小于 25m～30m。

2)考慮到維修車間噪聲比較大，維修區(qū)與辦公區(qū)，生活區(qū)分開(kāi)布置，同時(shí)考慮工作的方便，材料庫(kù)房應(yīng)布置在維修區(qū)。

3)儲(chǔ)配站內(nèi)不宜建多層建筑，以單層建筑為宜，建筑風(fēng)格以簡(jiǎn)單實(shí)用為準(zhǔn)，這樣既可以節(jié)省投資，工作起來(lái)又很方便。

6 其他需注意的問(wèn)題

在儲(chǔ)配站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還有其他需注意的問(wèn)題，由于作者水平有限，在此就不一一闡述了，只要及時(shí)與設(shè)計(jì)方、供貨廠家、監(jiān)理等及時(shí)溝通，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，就能避免出現(xiàn)問(wèn)題，把工作干好。

[1] 姜正侯.燃?xì)夤こ碳夹g(shù)手冊(cè)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，1997.

[2] GB 50028-2006，城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范[S].