中华人民共和国国家标准
液化石油气供应工程设计规范
Code for design of liquefied petroleum gas(LPG)supply engineering
GB 51142-2015
主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2016年8月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第992号
住房城乡建设部关于发布国家标准《液化石油气供应工程设计规范》的公告
现批准《液化石油气供应工程设计规范》为国家标准,编号为GB 51142-2015,自2016年8月1日起实施。其中,第3.0.13、5.2.3、5.2.4、7.0.5条为强制性条文,必须严格执行。国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006中第8章内容同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年12月3日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规范。
本规范的主要内容包括:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.液态液化石油气管道输送;5.液化石油气储存站、储配站和灌装站;6.液化石油气气化站和混气站;7.液化石油气瓶组气化站;8.液化石油气瓶装供应站;9.管材及管道附件、储罐及其他容器和防腐;10.建筑防火与供暖通风及绿化;11.消防给水、站区排水与灭火器配置;12.电气与通信。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国市政工程华北设计研究总院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国市政工程华北设计研究总院有限公司(地址:天津市南开区华苑产业园区桂苑路16号,邮编:300384)。
本规范主编单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司
本规范参编单位:北京市煤气热力工程设计院有限公司
北京市液化石油气公司
新地能源工程技术有限公司
港华投资有限公司
中国燃气控股有限公司
中石油昆仑燃气有限公司
上海液化石油气经营有限公司
长春燃气热力设计研究院有限责任公司
中国轻工业广州工程院
深圳市燃气工程设计有限公司
中交煤气热力研究设计院有限公司
公安部天津消防研究所
烟台市汇通燃气发展有限公司
本规范主要起草人员:陈云玉 张涛 杜建梅 杨永慧 阎海鹏 吴洪松 应援农 周继辉 毕伟 牛卓韬 云成 肖建林 杜霞 白彦辉 张琳 赵雪玲 王雪 张宏伟 于京春 李连星 杨炯 张晓军 邓文平 安跃红 刘斌 贾秋明 于小迪 于涛 吕松
本规范主要审查人员:金石坚 杨健 徐良 冯长海 李永威 田贯三 宋玉银 张剑光 许红 王文德 孟学思 姜东琪 史业腾 孔川 全星
1 总 则
1.0.1 为使液化石油气供应工程设计符合安全生产、保证供应、技术先进、经济合理和保护环境等要求,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的液态液化石油气管道输送工程和下列储存容积小于等于10000m3城镇液化石油气供应工程的设计:
1 液化石油气储存站、储配站和灌装站;
2 液化石油气气化站、混气站和瓶组气化站;
3 液化石油气瓶装供应站。
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1.0.3 本规范不适用于下列液化石油气工程和装置的设计:
1 炼油厂、石油化工厂、油气田和天然气气体处理装置的液化石油气加工、储存、灌装及运输工程;
2 液化石油气全冷冻式储存、半冷冻式储存、灌装和运输工程(全冷冻式储罐和半冷冻式储罐与站外建筑物、构筑物、堆场的防火间距除外);
3 海洋和内河水运的液化石油气运输设施;
4 轮船、铁路车辆和汽车上使用的液化石油气装置;
5 液化石油气汽车加气站。
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1.0.4 液化石油气供应工程设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 液化石油气供应站 LPG supply station
具有储存、装卸、灌装、气化、混气、配送等功能,以储配、气化(混气)或经营液化石油气为目的的专门场所,是液化石油气厂站的总称。包括储存站、储配站、灌装站、气化站、混气站、瓶组气化站和瓶装供应站。
2.0.2 液化石油气储存站 LPG stored station
由储存和装卸设备组成,以储存为主,并向灌装站、气化站和混气站配送液化石油气为主要功能的专门场所。
2.0.3 液化石油气储配站 LPG stored and delivered station
由储存、灌装和装卸设备组成,以储存液化石油气为主要功能,兼具液化石油气灌装作业为辅助功能的专门场所。
2.0.4 液化石油气灌装站 LPG filling station
由灌装、储存和装卸设备组成,以液化石油气灌装作业为主要功能的专门场所。
2.0.5 液化石油气气化站 LPG vaporizing station
由储存和气化设备组成,以将液态液化石油气转变为气态液化石油气为主要功能,并通过管道向用户供气的专门场所。
2.0.6 液化石油气混气站 LPG-air(other fuel gas)mixing station
由储存、气化和混气设备组成,将液态液化石油气转换为气态液化石油气后,与空气或其他燃气按一定比例混合配制成混合气,经稳压后通过管道向用户供气的专门场所。
2.0.7 液化石油气瓶组气化站 vaporizing station of multiple cylinder installations
配置2个或以上液化石油气钢瓶,采用自然或强制气化方式将液态液化石油气转换为气态液化石油气后,经稳压后通过管道向用户供气的专门场所。
2.0.8 液化石油气瓶装供应站 bottled LPG delivered station
经营和储存瓶装液化石油气的专门场所。
2.0.9 全压力式储罐 fully pressurized storage tank
常温状态下盛装液化石油气的储罐,其特点是储存压力随环境温度变化。
2.0.10 半冷冻式储罐 semi-refrigerated storage tank
在较低温度和较低压力下盛装液化石油气的储罐。
2.0.11 全冷冻式储罐 fully refrigerated storage tank
在低温和常压下盛装液化石油气的储罐。
3 基本规定
3.0.1 液态液化石油气可采用管道、铁路槽车及汽车槽车输送,输送方式的选择应经技术经济比较后确定。
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3.0.2 液化石油气的质量应符合现行国家标准《液化石油气》GB 11174和《城镇燃气技术规范》GB 50494的有关规定。
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3.0.3 当液化石油气与空气混合气作为气源时,液化石油气的体积分数应大于其爆炸上限的2倍,混合气的露点温度应低于管道外壁温度5℃,其质量应符合国家现行标准的有关规定,且应符合下列规定:
1 混合气中硫化氢含量不应大于20mg/m3;
2 向用户供应的混合气应具有可以察觉的警示性臭味;混合气中加臭剂的添加量应使得当混合气泄漏到空气中,达到爆炸下限的20%时,嗅觉正常的人应能察觉;
3 加臭剂的质量、添加量及检测应符合现行行业标准《城镇燃气加臭技术规程》CJJ/T 148的有关规定。
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3.0.4 当采用液化石油气与空气混合气作为城镇燃气调峰气源或补充气源时,应与主气源有良好的互换性。
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3.0.5 液化石油气供应工程选址、选线,应遵循保护环境、节约用地的原则,且应具有给水、供电和道路等市政设施条件。大型燃气设施应远离居住区、学校、幼儿园、医院、养老院和大型商业建筑及重要公共建筑物,并应设置在城镇的边缘或相对独立的安全地带。
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3.0.6 液化石油气供应工程的设计应采取有效措施,减少噪声、废气、废水等对环境的影响。厂站的噪声应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB 3096和《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348的有关规定。
3.0.7 液化石油气供应工程的防洪标准应根据建站规模、城镇的自然条件等因素确定,并应符合国家现行标准的有关规定,且不得低于站址所在区域防洪标准的要求。
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3.0.8 抗震设防烈度大于或等于6度地区的液化石油气供应工程应进行抗震设计,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《构筑物抗震设计规范》GB 50191的有关规定。液化石油气管道应进行抗震设计,并应符合现行国家标准《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB 50032的有关规定。
3.0.9 液化石油气供应工程应设置安全警示标志,安全警示标志应符合国家现行标准的有关规定。
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3.0.10 液化石油气供应工程的设计使用年限应符合现行国家标准《城镇燃气技术规范》GB 50494的有关规定。
3.0.11 液化石油气储存站、储配站和灌装站的规模应以城镇燃气专业规划为依据,供气规模应按供应用户类别、户数和用气量指标等因素确定。
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3.0.12 液化石油气供应站按储气规模分为8级,等级划分应符合表3.0.12的规定。
表3.0.12 液化石油气供应站等级划分
注:当单罐容积大于相应级别的规定,应按相对应等级提高一级的规定执行。
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3.0.13 二级及以上液化石油气供应站不得与其他燃气厂站及设施合建。五级及以上的液化石油气气化站和混气站、六级及以上的液化石油气储存站、储配站和灌装站,不得建在城市中心城区。(自2022年1月1日起废止该条,详见新规《燃气工程项目规范》GB55009-2021)
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3.0.14 液化石油气供应站与压缩天然气供应站合建时,应符合下列规定:
1 在城市中心城区内,六级及以上液化石油气供应站不得与压缩天然气供应站合建;
2 当液化石油气供应站与压缩天然气供应站合建时,其储罐与站外建筑的防火间距应按本规范表3.0.12相对应等级划分提高一级的规定执行,且应符合现行国家标准《压缩天然气供应站设计规范》GB 51102的有关规定。
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3.0.15 七级及以上液化石油气供应站设置液化石油气汽车加气功能时,应符合下列规定:
1 汽车加气区域与液化石油气供应站的工艺装置区应分开布置,中间应用实体围墙隔开;
2 汽车加气区域平面布置及工艺设计应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定;
3 汽车加气区域应设置专用的对外出入口,并应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定;
4 加气机与液化石油气供应站内液化石油气储罐的防火间距不得小于本规范表5.2.10中汽车槽车装卸台柱(装卸口)与液化石油气储罐的防火间距;
5 汽车加气区域独立设置的液化石油气储罐与液化石油气供应站的防火间距不应小于本规范表5.2.8的规定;
6 汽车加气区域内的建筑与液化石油气供应站内液化石油气储罐的防火间距不应小于本规范表5.2.10中办公用房的规定。
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3.0.16 液化石油气供应站不得设置在地下或半地下建筑上。
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4 液态液化石油气管道输送
4.1 一般规定
4.1.1 输送液态液化石油气管道的选线应符合下列规定:
1 应符合沿线城镇规划、公共安全和管道保护的要求,并应综合考虑地质、气象等条件。
2 应选择地形起伏小,便于运输和施工管理的区域。
3 不得穿过居住区和公共建筑群等人员集聚的地区及仓库区、危险物品场区等;不得穿越与其无关的建筑物。
4 不得穿过水源保护区、工厂、大型公共场所和矿产资源区等。
5 应避开地质灾害多发区。
6 应避免或减少穿跨越河流、铁路、公路和地铁等障碍和设施。
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4.1.2 液态液化石油气管道应根据敷设形式、所处环境和运行条件,按可能同时出现的永久荷载、可变荷载和偶然荷载的组合进行设计,并应符合现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253的有关规定。
4.1.3 敷设液态液化石油气管道地区等级划分应符合下列规定:
1 管道地区等级应根据地区分级单元内建筑物的密集程度划分,并应符合下列规定:
1)一级地区:供人居住的独立建筑物小于或等于12幢;
2)二级地区:供人居住的独立建筑物大于12幢,且小于80幢;
3)三级地区:供人居住的独立建筑物大于或等于80幢,但不够四级地区条件的地区、工业区,管道与供人居住的独立建筑物或人员聚集的运动场、露天剧场(影院)、农贸市场等室外公共场所的距离小于90m的区域;
4)四级地区:4层或4层以上建筑物(不计地下室层数)应普遍并占多数,交通频繁、地下设施多的城市中心城区或城镇的中心区域。
2 确定液化石油气管道穿过的地区等级,应以城镇规划为依据。
3 沿管道中心线两侧各200m范围内,任意划分为1.6km长,划分等级的边界线应垂直于管道,并能包括最多供人居住的独立建筑物数量的地段,作为地区分级单元。在多单元住宅建筑物内,每个独立住宅单元按一个供人居住的独立建筑物计算。
4 二、三级地区的边界线距该级地区最近建筑物不应小于200m。
5 划分四级地区与其他等级地区边界线时,距下一地区等级边界线最近地上4层或4层以上建筑物不应小于200m。
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4.1.4 液态液化石油气管道的强度设计系数应符合表4.1.4的规定。
表4.1.4 液态液化石油气管道的强度设计系数
4.1.5 穿越铁路、公路及厂站上、下游的液态液化石油气管道的强度设计系数,应符合表4.1.5的规定。
表4.1.5 穿越铁路、公路及厂站上、下游的液态液化石油气管道的强度设计系数
4.1.6 管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越,不得与其他管道或电缆同沟敷设,且不得穿过各种设施的阀井、阀室、地下涵洞、沟槽等地下空间。
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4.2 管道设计
4.2.1 液态液化石油气管道的材料、壁厚及管道附件的选择、计算应符合本规范第9.1节的规定。
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4.2.2 液态液化石油气管道按设计压力(P)应分为3级,并应符合表4.2.2的规定。
表4.2.2 液态液化石油气管道的分级
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4.2.3 液态液化石油气管道装有安全泄放装置时,设定压力或最大标定爆破压力应小于管道的设计压力。
4.2.4 液态液化石油气在管道输送过程中,沿途任何一点的绝对压力应高于输送温度下的饱和蒸气压力。液态液化石油气管道的设计压力应高于管道系统起点的最高工作压力。管道系统起点的最高工作压力可按下式计算:
式中:Pq——管道系统起点的最高工作压力(MPa);
H——选用泵的扬程,计算时换算成压力(MPa);
Ps——始端储罐最高工作温度下的饱和蒸气压力(绝对压力,MPa);
Pa——管道系统起点(始端储罐)的大气压力(MPa),可取0.1。
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4.2.5 当液态液化石油气采用管道输送时,泵的扬程应大于泵的计算扬程。泵的计算扬程可按下式计算:
式中:Hj——泵的计算扬程(MPa);
△Pz——管道总阻力损失(MPa),可取(1.05~1.10)倍管道摩擦阻力损失;
△Pγ——管道终点进罐余压(MPa),可取(0.2~0.3)MPa;
△H——管道终点、起点高程差引起的附加压力(MPa)。
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4.2.6 液态液化石油气管道摩擦阻力损失应按下列公式计算:
式中:△P——管道摩擦阻力损失(MPa);
L——管道计算长度(m);
u——液态液化石油气在管道内的平均流速(m/s);
d——管道内径(m);
ρ——平均输送温度下的液态液化石油气密度(kg/m3);
λ——管道的摩擦阻力系数;
K——管壁内表面的当量绝对粗糙度(m);
Re——雷诺数。
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4.2.7 液态液化石油气在管道内的平均流速,应经技术经济比较后确定,可取0.8m/s~1.4m/s,且不得大于3m/s;平均输送温度可取管道中心埋深处最冷月的平均地温。
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4.2.8 液态液化石油气管道的连接应采用焊接;管道与设备、阀门等可采用法兰连接或螺纹连接。
4.2.9 液态液化石油气管道之间及管道与管道附件之间的焊接应符合本规范第9.2节的规定。
4.2.10 液态液化石油气管道宜采用自然补偿或Π形补偿器,不得采用填料型补偿器。
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4.2.11 当埋地液态液化石油气管道采用弹性敷设时,应符合现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253的有关规定。
4.2.12 液态液化石油气管道应采用外防腐层加阴极保护联合防护,并应符合本规范第9.4节的规定。
4.2.13 液态液化石油气管道阀门的设置应符合下列规定:
1 应采用专用阀门,其性能应符合国家现行标准的有关规定;
2 阀门应根据管段长度、管段所处位置的重要性和检修的需要,并应考虑发生事故时能将事故管段及时切断等因素进行设置;
3 管道的起点、终点和分支点应设置阀门;
4 穿越铁路、公路、高速公路、城市快速路、大型河流和地上敷设的液态液化石油气管道两侧应设置阀门;管道沿线每隔5000m处应设置分段阀门,阀门宜具有远程控制功能;
5 使用清管器或电子检管器管段的阀门应选用全通径阀门。
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4.2.14 管道分段阀门之间应设置放散阀。地上敷设管道两阀门之间应设置管道安全阀,管道安全阀与管道之间应设置阀门。安全阀和放散阀的放散管管口距地面高度不应小于2.5m。管道安全阀的整定压力应符合现行国家标准《压力容器》GB 150.1~GB 150.4的有关规定。
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4.2.15 液化石油气管道的阀门不宜设置在地下阀门井内。
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