本标准规定了压缩空气储能系统集气装置的位置选择、设计、工艺、清管和试压,适用于压缩空气储能系统新建、扩建或改建集气装置的工程设计。
范围:本标准规定了压缩空气储能系统集气装置的位置选择、设计、工艺、清管和试压。
规范性引用文件:包括GB/T 150、GB/T 8163、GB/T 9711、GB/T 12459、GB/T 21447、GB/T 21448、GB 50057、GB 50251、GB 50470、SY/T 4103等标准。
术语和定义:定义了集气装置工程、地上集气装置、地下集气装置、集气装置附件、设计压力、设计温度、操作压力、最大操作压力、最大允许操作压力、泄压放空系统等术语。
位置选择:集气装置位置的选择应根据建设场地、压缩机、膨胀机位置并结合建设、使用方便性、现状与规划,以及地形、地质等自然条件,通过综合分析和技术经济性比较确定。应避开滑坡、崩塌、塌陷、泥石流、洪水严重侵蚀等地质灾害地段,以及矿山采空区及全新世活动断层。
集气装置设计:
- 建设地区等级划分:分为一级地区(独立的压缩空气储能系统建设区域)和二级地区(多功能工业园区建设区域)。
- 设计系数确定:一级地区强度设计系数为0.72,二级地区强度设计系数为0.60。
- 集气管道强度计算:埋地管道强度设计应根据地区等级以及所承受永久荷载、可变荷载和偶然荷载而定,通过地震动峰值加速度大于或等于0.05g至小于或等于0.4g地区内的管道,应按GB 50470的有关规定进行强度设计和校核。集气管道的最小管壁厚度不应小于4.5 mm,钢管外径与壁厚之比不应大于100。
- 材料:集气装置所用钢管及管道附件的选材,应根据操作压力、温度范围、使用地区等因素,经技术经济性比较后确定。采用的钢管和钢材,应具有良好的韧性和焊接性能。集气装置选用的钢管应符合GB/T 9711—2017中的PSL2级、以及GB/T 8163的要求。
- 管道附件:管道附件应符合现行国家标准的有关规定。主管道上不宜直接开孔焊接支管。异径接头可采用带折边或不带折边的两种结构形式。管封头应采用长短轴比值为2的标准型椭圆形封头。与工艺管道连接的设备、管道附件和压力容器应满足管道系统1.5倍设计压力的强度试验要求。
- 附属设施:雷电防护应符合GB 50057的有关规定。集气装置的监视测量仪表可根据需要进行布置,应符合自动化仪表选型设计、仪表供电、仪表配管配线、仪表接地、仪表工程施工及质量验收方面的国家现行标准。
集气工艺:
- 工艺设计:应根据气源条件、用气条件等要求,经综合分析和技术经济对比后,对集气装置进行优化设计,确定最终工艺方案。应确定集气装置工艺参数和流程、设计压力及用气压力、总容量、占地面积和布置形式等。
- 集气装置的安全泄放:集气装置宜在高点设置泄压放空设施。集气装置分组应分别设置放空阀,并应结合建设环境设置放空管或预留放空接口。对于会存在超压情况的管道、设备和容器,应设置安全阀或压力控制装置。安全阀的定压应经系统分析后确定。
- 集气管道防腐:集气管道应釆取外防腐层加阴极保护的联合防护措施。管道外防腐层类型、等级的选择应根据地形与地质条件、管道所处环境的腐蚀性、地理位置、运行温度、管道布置方式以及经济性等综合因素确定。管道阴极保护设计应根据工程规模、土壤环境、管道防腐层质量等因素,经济合理地选用保护方式。
集气管道清管、试压与吹扫:集气装置试压前应采用清管器或人工进行清管,清管次数不应少于两次且无明显焊渣、浮尘等。集气装置试压应符合GB 50251的有关规定。管道吹扫应在试压、清管结束后进行,可采用干燥气体(压缩空气或氮气等)吹扫,直至管道最低端连续0.5小时无明显杂质出现。管道吹扫结束后,如果不能立即投入运行,宜充入干燥气体(压缩空气或氮气等),并保持内压0.12 MPa 〜 0.15 MPa(绝对压力)的密闭封存。