Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 06004.1—2016
油气田地面工程天然气处理设备
工艺设计规范第1部分：通则
Specification for natural gas processing equipment technical design
of oil and gas field surface engineering-
Part 1: General
2016一01一27 发布
2016一04一01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 06004. 1—2016
目 次
前言
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范围规范性引用文件
1
2
3静设备腐蚀裕量 3.1腐蚀裕量考虑原则
3. 2 腐蚀裕量取值原则 4设备及安全阀备用原则 4.1动设备备用原则 4. 2 静设备备用原则 5　设备设计压力 5. 1 离心泵系统 5. 2 容积式泵系统 5.3 冷冻系统·…· 5. 4 压缩机系统 5. 5 塔系统 5. 6 盛装液化气体的压力容器 5.7 设备设计压力的确定原则 5.8 最终的设备设计压力确定原则 6设备设计温度 6. 1 设备设计温度的确定原则 6. 2 设备设计温度的选取原则 6.3确定设备设计条件的注意事项 7设备排气与排液 7.1设备的排气 7.2设备的排液 8设备隔热
..... Q/SY 06004.1—2016
前言
Q/SY06004《油气田地面工程天然气处理设备工艺设计规范》是油气田地面工程设计系列标准之一。该标准分为以下6个部分:
第1部分：通则；一第2部分：分离器; 一第3部分：塔器;
一
第4部分：换热器；第5部分：空冷器；
一 一
一第6部分：泵。 本部分为Q/SY 06004的第1部分。 本部分按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则第1 部分：标准的结构和编写》给出的规则
起草。
本部分由中国石油天然气集团公司工程建设分公司、中国石油天然气股份有限公司勘探与生产分公司提出
本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会归口本部分起草单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司。 本部分主要起草人：周明宇、肖秋涛、程林、陈运强、唐昕、刘文广、闵刚、黄文峰。
II Q/SY 06004.1—2016
油气田地面工程天然气处理设备工艺设计规范
第1部分：通则
1范围
Q/SY06004的本部分规定了工艺装置主要设备的工艺设计原则和一般性要求，包括了静设备腐蚀裕量、备用原则、设计压力、设计温度、排气与排液、隔热等内容。
本部分适用于陆上油气田、海陆采油气田和海上油气田陆岸终端新建及改扩建工程项目。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 150.1一2011　压力容器　第1部分：通用要求 GB 11174　液化石油气 HG/T 20580　钢制化工容器设计基础规定
3静设备腐蚀裕量
3.1腐蚀裕量考虑原则 3.1.1与工作介质接触的设备筒体、封头、接管、人（手）孔及内部构件等，与大气接触的设备承重部件裙座、鞍座等，均应考虑腐蚀裕量。 3. 1.2 下列情况可不考虑腐蚀裕量：
a） 介质对不锈钢无腐蚀作用时。 b）有可靠的耐腐蚀衬里或涂料的基体材料。 c) 可经常更换的非受压元件。 d）‘ 管壳式换热器的换热管。 e） 管壳式换热器的拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件。 f) 用涂料可以有效防止环境腐蚀的设备外表面及其外部构件。
3.1.3i 设备腐蚀裕量应根据材质在介质中的腐蚀速率和设备的设计使用年限确定。腐蚀裕量宜参照 HG/T20580，并按工程设计使用年限、介质腐蚀情况等综合选取，但不应低于 3.2规定的腐蚀裕量。 3.2腐蚀裕量取值原则
3.2.1设备筒体、封头的腐蚀裕量应符合以下要求：
a）介质为压缩空气、水蒸气或水的碳素钢或低合金钢设备，其腐蚀裕量不应小于1.0mm。 b）除a）以外的其他情况可按表 1确定筒体、封头的腐蚀裕量。
3.2.2设备接管（包括人孔、手孔）的腐蚀裕量，应取壳体的腐蚀裕量， 3.2.3设备内件与壳体材料相同时，设备内件的单面腐蚀裕量可按表 2 选取 3.2.4设备壳体内侧受力焊缝应取与壳体相同的腐蚀裕量。
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表1筒体、封头的腐蚀裕量
腐蚀程度腐蚀速率，mm/年腐蚀裕量，mm 注1：本表中的腐蚀速率系指均匀腐蚀。 注2：腐蚀裕量如超过6mm，宜采取更耐腐蚀的材料。
重腐蚀 ≥0. 25 >5
不腐蚀 <0. 05 0～<1
轻微腐蚀
腐蚀 0. 13～<0. 25
0. 05～<0. 13
3～<5
1~<3
表2设备内件腐蚀裕量
内件
腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量取壳体腐蚀裕量的1/2 取壳体腐蚀裕量的1/4
结构形式
受力状态受力不受力受力不受力
不可拆卸或无法从人孔取出者
可拆卸并可从人孔取出者
0
3.2.5设备各元件腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量。 3. 2. 6 两侧同时与介质接触的元件，应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量，可两者叠加作为总的腐蚀裕量。
4 设备及安全阀备用原则
4.1 动设备备用原则 4. 1. 1 离心压缩机运转可靠性高，不宜备用；在工艺要求苛刻的重要位置上可设置备用。 4.1.2 往复式压缩机宜设置在线备用。 4.1.3 必须连续运转的泵应设置在线备用，间断运转的泵宜设置在库备用。 4.1. 4 对于价格昂贵的泵（如计量泵），在工艺操作条件允许的情况下，宜设置共用的在线备用泵。 4. 1. 5 开停工运转的临时用泵可几台共用或与工艺泵共用，按条件最苛刻的设置。 4. 1.6 罗茨鼓风机、离心式风机宜设置在线备用。 4. 2 静设备备用原则 4. 2.1 工艺上极为重要的换热器宜设置在线备用。 4. 2.2 安全阀应满足一年一校的要求。
5 设备设计压力
5.1离心泵系统 5.1.1泵出口侧最后切断阀上游设备的最高工作压力，可等于泵吸人侧设备的最高工作压力，加上泵出口关闭压差，再加上（或减去）静压头。当由此确定的设备最高工作压力导致设备投资过大时，应进行工况分析，可取以下值中的大值，再加上（或减去）静压头，作为设备的最高工作压力： 2 Q/SY 06004.1—2016
a）3 泵的最高入口压力加泵的正常工作压差 b）泵的正常入口压力加关闭压差。
5.1.2泵出口侧最后切断阀下游设备的工作压力不受泵关闭压力影响，其最高工作压力应是设备的正常工作压力加上系统附加条件后的最高压力。 5.2容积式泵系统
容积泵出口管道上设备的最高工作压力，可取设备的正常工作压力加上系统附加条件。 5.3冷冻系统 5.3.1冷冻系统的设备最高工作压力，其高压侧和低压侧应分别确定。高压侧的最高工作压力应为工艺规定的数值，此值应高于“停车压力”；低压侧的最高工作压力应为“停车压力”加上一定的裕量，此裕量取决于系统停车期间输人的热量和冷冻剂的热力学性质。 5.3.2长期停车时，低压侧的最高工作压力应取最高预期环境温度下冷冻剂的平衡压力。 5.4压缩机系统 5.4.1安全阀宜设在系统内工作温度最接近常温的地方。 5.4.2处于压缩机系统中安全阀下游设备的最高工作压力，应取安全阀的定压 5.4.3处于压缩机系统中安全阀上游设备的最高工作压力，应取安全阀开启压力加上设备至安全阀处在最大正常流量下的压力降。 5.5塔系统
塔系统设计压力取塔的最高工作压力，应按塔顶正常工作压力加上系统附加条件来确定。
5.6盛装液化气体的压力容器 5.6.1常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力按表3确定 5.6.2常温储存混合液化石油气压力容器规定温度下的工作压力按表4确定。 5.6.3最终设计压力不小于安全泄放装置定压和按表5确定的设计压力的较大值。
表3常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力
规定温度下的工作压力
液化气体临界温度
有保冷设施
无保冷设施
有试验实测最高工作温度且能保证低于临界温度
无试验实测温度
≥50℃ <50℃
50℃饱和蒸气压力设计所规定的最大充填量下为50℃的气体压力
可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压力
试验实测最高工作温度下的饱和蒸气压力
5.7设备设计压力的确定原则 5.7.1设备设计压力按表5选取。 5.7.2如果通过设备内部（如塔盘等）的压力降很大，则压力降应包括在设计压力中。 5.7.3对于真空设备的设计压力按表5考虑。当无法确定时，可按下述情况确定：
a）正常操作为减压或开/停工需抽空的设备按全真空设计，并且能承受在真空系统失灵的情况
下设备所能达到的最高压力。
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b） 对于装有在常温下其蒸气压低于大气压的介质、可隔断的设备按全真空设计。 ） 对于短时间内需蒸汽吹扫并设有敲口放空的设备，不按全真空设计。
表4常温储存混合液化石油气压力容器规定温度下的工作压力
规定温度下的工作压力
混合液化石油气50℃
饱和蒸气压
无保冷设施
有可靠保冷设施
等于50℃异丁烷的饱和 可能达到的最高工作温度下异丁烷的饱和蒸气
1
≤异丁烷50℃饱和蒸气压力异丁烷50℃饱和蒸气压力 <丙烷50℃饱和蒸气压力丙烷50℃饱和蒸气压力
压力可能达到的最高工作温度下丙烷的饱和蒸气压力
蒸气压力等于50℃丙烷的饱和蒸气压力等于50℃丙烯的饱和蒸气压力
可能达到的最高工作温度下丙烯的饱和蒸气压力
注1：液化石油气指GB11174规定的混合液化石油气。 注2：50℃下异丁烷、丙烷、丙烯的饱和蒸气压力（表压）分别为：
异丁烷：0.59MPa;
a）
b）丙烷：1.61MPa；
丙烯：1.95MPa。
c）
表 5 设备设计压力的确定
类型
设计压力p，MPa
常压
设计压力为常压，用常压加上系统附加条件校核 p=1. 05pw～1.1pw 根据容器的工作压力pw，确定安全阀的整定压力pz，一般取p， (1. 05～1. 1) p。 取容器的设计压力稍大于或等于整定压力，即≥pz 取爆破片标定爆破压力范围的上限不低于安全阀的开启压力加上流体从设备流至安全阀处的压力降取无安全泄放装置时的设计压力，且以全真空进行校核不小于在正常运行工况下可能出现的最大内外压力差外压取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的较小值
设备 常压下工作
无安全泄放装置装有安全阀（按GB150.1—2011的附录B执行)
内压设备 装有爆破片
出口管线上装有安全阀设备位于泵进口侧且无安全泄放装置外压设备
设有安全
外压 真空设备 泄放装置设备
未设安全泄放装置
外压取 0.1MPa 以内压设备的设计压力加0.1MPa作为设计压力，且必须校核在夹套试验压力（外压）下的稳定性按真空设备规定除有可靠措施确保两侧同时受压，可按压差作为设计压力外，均应分别按一侧设计压力计算强度，另侧设计压力值核算稳定
夹套内为真空 设备壁
的带夹套内压设备
夹套壁
两侧受压的承压元件
注：pw为最高工作压力。
5.7. 4 下列特殊情况下，可适当提高设备的设计压力：
极度危害和高度危害的介质的排放，受到环境限制或直接影响到人身和环境安全的情况。
a) Q/SY 06004.1—2016
b）需减少排放损失的物料。 c）由于化学反应或其他原因，可能引起工作压力急剧上升的情况。
5.8最终的设备设计压力确定原则 5.8.1初步确定的设计压力应根据该设备在其系统中相对于安全泄放装置位置进行调整，最终确定设备的设计压力：
a）装有安全泄放装置的设备及其上游设备的设计压力或系统中没有安全泄放装置可按表5
确定。 b）装有安全泄放装置的设备的下游设备的设计压力，等于安全泄放装置的开启压力加上安全
阀至下游设备可能存在的静压头
5.8.2按表5确定的最终设计压力应大于或等于安全泄放装置的开启压力。
6设备设计温度
6.1设备设计温度的确定原则 6.1.1 i 设备最高（或最低）工作温度应为设备在正常使用过程中，介质可能达到的最高（或最低）温度。 6.1.2设计温度不得低于元件材料在工作状态可能达到的最高温度。对于0℃以下的设备，应考虑介质及环境温度的影响，设计温度不得高于设备的材料可达到的最低温度。 6.1.3在能进行传热计算或实测时，应以最高（或最低）工作温度或最高（或最低）工作温度下的壁温作为设计温度。 6.1.4在不能进行传热计算或实测时，应以正常使用过程中介质的正常工作温度加（或减）一定裕量作为设计温度。 6.1.5设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时，可分别设定每部分的设计温度，并给出建议的分段位置。 6.1.6对于多腔设备，各腔的设计温度应分别考虑各腔内的操作情况 6.2设备设计温度的选取原则
6.2.1设备器壁与介质直接接触，且有外保温（或保冷）时的设计温度，应按表6选取。
表6设计温度的选取
设计温度
介质温度t，℃
介质正常工作温度减5℃
t<15 t≥15
或取最低工作温度介质正常工作温度加20℃
或取最高工作温度
设备的最高（或最低）工作温度接近所选材料允许使用温度界限时，应结合具体情况慎重选取设计温度，以免增加投资或降低安全性。若增加温度裕量后会引起更换高一档的材料时，从经济上考虑，允许按工程设计要求，可不加或少加温度裕量，但工艺必须有措施，使操作中不至于超温
6.2.2设备内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件（如加热盘管、电热元件等）间接加热时，设计温度应取正常工作过程中介质的最高温度。 6.2.3设备的器壁两侧与不同温度的介质接触时，并有可能出现只与单一介质接触时，应按较高介
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