城市天然氣管道設(shè)計研究應(yīng)用

摘要：隨著城市發(fā)展速度的加快，居民對生活質(zhì)量的要求也越來越高。而天然氣管網(wǎng)工程設(shè)計水平在很大程度上影響著居民的生活水平和城建發(fā)展。因此，我們要加強(qiáng)對城市天然氣管理設(shè)計的研究，為城市發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。本文就天然氣管道設(shè)計進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：天然氣；管道設(shè)計；研究

在進(jìn)行天然氣工程的設(shè)計時應(yīng)該以長時間安全穩(wěn)定運(yùn)行、設(shè)備以及材料的可靠性以及技術(shù)成熟等相關(guān)因素為前提條件。同時，確保能夠達(dá)到安全要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)下，盡量采取科學(xué)的設(shè)計線路，降低變更設(shè)計的可能。促進(jìn)城市天然氣管工程在實際的使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、安全性以及可靠性。

1.天然氣管道工程設(shè)計思想

1.1天然氣設(shè)計思想

工程建設(shè)中設(shè)計占據(jù)著關(guān)鍵的位置，要確保能夠達(dá)到安全的要求去設(shè)計高壓天然氣管理項目，盡量促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的工程造價以及實施工程可行性得以實現(xiàn)。

1.2天然氣管道工程設(shè)計基本準(zhǔn)則

設(shè)計天然氣管道工程時需要遵循一定的基本原則，確保天然氣管道工程能夠加快施工進(jìn)度，并且對該工程長時間發(fā)展的需求要充分考慮，合理的投資天然氣管道工程的建設(shè)，促進(jìn)工程的社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益得到全面的發(fā)揮。

設(shè)計天然氣工程時要選擇較為標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)的管線，要保證能夠安全可靠的運(yùn)行管線，方便管線的管理維護(hù)。

2.選擇高壓天然氣管道的路線

2.1劃分地區(qū)等級

通過分析相關(guān)規(guī)章制度的具體要求，在進(jìn)行劃分地區(qū)登記時應(yīng)該遵循以下準(zhǔn)則：

（1）順著天然氣中心管道兩邊相隔200m的區(qū)域內(nèi)，將1.6km長距離的路段進(jìn)行隨意劃分同時要確保屬于獨(dú)立建筑的區(qū)域，當(dāng)成分級單元的地區(qū)。

（2）劃分天然氣管道是應(yīng)該通過了解建筑結(jié)構(gòu)實際的密集情況，同時要與相關(guān)規(guī)定互相符合。

（3）在劃分天然氣管理的地區(qū)等級時應(yīng)該要為長遠(yuǎn)的發(fā)展進(jìn)行考慮。

2.2控制天然氣管道間的安全距離

天然氣管道的距離應(yīng)該要參照相關(guān)規(guī)范的具體要求，地區(qū)不相同的情況下，建筑結(jié)構(gòu)與天然氣管道之間水平的距離應(yīng)該如表1所示。

3.選擇天然氣管道的型號、材料以及直徑大小

3.1選擇天然氣管道的型號

通常情況下，使用在天然氣管道工程中用于輸送天然氣的焊接鋼管均是選擇螺旋縫以及直縫等焊管。現(xiàn)今，我國在進(jìn)行天然氣管道的安裝時根據(jù)相關(guān)文件的要求采用螺旋縫焊管以及直縫焊管，因為有著不相同的制造生產(chǎn)流程，導(dǎo)致兩種類型的焊管在實際應(yīng)用過程中有差別，焊接的熱影響范圍會隨著螺旋縫焊管有著較大的殘余應(yīng)力而變大。綜合兩種類型的焊管實際情況得知，在綜合性能上螺旋焊管相對于直縫焊管來說較差，但是在價格方面，直縫焊管所需要花費(fèi)的成本較高。[1]

3.2選擇天然氣管道的材料

現(xiàn)今，因為天然氣管道有著較高的運(yùn)行壓力，選擇的級管線鋼較為高級能夠促進(jìn)耗鋼量得到明顯的降低，以及消耗環(huán)焊的材料得到減少，獲得較為顯著的經(jīng)濟(jì)利潤。所以，高鋼級鋼管在天然氣管網(wǎng)工程中占據(jù)著非常重要的位置。

3.3選擇管道直徑的大小

通常在進(jìn)行天然氣管道工程的批復(fù)或者規(guī)劃工作時，能夠?qū)⑻烊粴夤艿乐睆降拇笮∵M(jìn)行全面的確定，倘若需要計算選擇管道的直徑，那么則要通過分析管網(wǎng)總體的規(guī)劃布局以及實際的用氣需求量，然后計算管道的儲氣以及水力才能確定管道直徑。

4.敷設(shè)天然氣管道

4.1安裝管道的具體方法

天然氣管道在安裝時有主要有埋深以及敷設(shè)兩種方式，其中，在安裝時應(yīng)該重視以下幾個要點(diǎn)的工作：首先是埋設(shè)天然氣管道的主要方法，具體是通過開溝進(jìn)行埋管的方式，一些比較特殊的地方可以選擇頂管、定向鉆以及直埋等方式。其次，重視埋設(shè)管道的實際深度，要確保敷設(shè)管線的深度要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且與工程施工現(xiàn)場互相結(jié)合考慮，倘若天然氣管道在施工過程中遇到公路以及河流等環(huán)境時，則應(yīng)該根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)管道。最后，要重視處理管道的轉(zhuǎn)角位置，選擇彈性敷設(shè)進(jìn)行管道轉(zhuǎn)角的處理，如果施工受到現(xiàn)場的預(yù)算，彈性敷設(shè)不能達(dá)到轉(zhuǎn)角的相關(guān)規(guī)定，那么應(yīng)該根據(jù)具體的情況選擇冷彎彎管或者熱煨彎管，圖2為處理管道轉(zhuǎn)角位置具體方式。

4.2天然氣管道的焊接與檢驗工作

4.2.1焊接天然氣管道

通常天然氣采用超高壓或者高壓的管道時均使用焊接的施工工藝，主要是通過選擇手工下向焊，選擇E6010焊條為主要的根焊，選擇E8010的焊條為主要熱焊，選擇E8018焊條作為蓋面焊以及填充焊。選擇半自動下向焊的施工技術(shù)時，選擇E6010為根焊。選擇E71T8-K6焊絲為主要的蓋面焊和填充焊，施工中選擇的全部焊條與焊絲都必須與相關(guān)要求規(guī)定互相符合。

4.2.2天然氣管道的檢驗

施工完成后對天然氣管道的射線照相以及超聲波探傷進(jìn)行檢驗，嚴(yán)格要求這兩個檢驗內(nèi)容要達(dá)到相關(guān)規(guī)定的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

5.管道的陰極保護(hù)以及防腐措施

5.1管道的陰極保護(hù)

（1）天然氣輸氣管道的保護(hù)措施。在天然氣管網(wǎng)的施工時管道埋地位置的防腐層或許會出現(xiàn)損傷的情況，因此，在施工時應(yīng)該在涂層損傷的位置將陰極保護(hù)作為輔助措施涂在管道中，避免土壤腐蝕管道。采用陰極保護(hù)實施于埋地的管道具體有犧牲陽極與外加電流陰極等兩種保護(hù)方式。其中，犧牲陽極保護(hù)主要適合用在管道直徑較小且有著較短距離的情況，而陰極保護(hù)采用外加電流主要是實施在管道有較大的管徑以及較長的距離等。

（2）陰極保護(hù)天然氣套管段。如果施工路段的管道施工屬于埋地套管，由于鋼管會受到套管的影響而出現(xiàn)屏蔽的情況，因此，應(yīng)該將犧牲陽極保護(hù)設(shè)置與套管內(nèi)提高保護(hù)芯管。

5.2管道的防腐措施

（1）選擇天然氣外管道的防腐層，首先對比外管道的防腐層后方能進(jìn)行選擇，通常情況下，管道埋地的防腐層的粘結(jié)力應(yīng)該較為良好、絕緣電阻較為良好、具備優(yōu)秀的抵抗化學(xué)的物質(zhì)、對于土壤所產(chǎn)生的應(yīng)力能夠抵抗等能力。選擇的外防腐層應(yīng)該與工程的實際要求互相符合，并且應(yīng)該同時擁有一定的硬度、沖擊強(qiáng)度、耐磨性以及彎曲性等優(yōu)勢，方便縫補(bǔ)外防腐層的環(huán)焊以及修補(bǔ)等工作。

（2）涂防腐層在管道內(nèi)。由于天然氣管道在正常運(yùn)行過程中以硫化氫與不含水的干氣為主要物質(zhì)，因此，沒有必要選擇減阻涂層來進(jìn)行，對于涂防腐層在管道內(nèi)的方案不給予考慮。

6.天然氣管理附屬設(shè)備的設(shè)計

（1）設(shè)置閥門的基本原則

設(shè)計天然氣的閥室時應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)范來進(jìn)行，設(shè)置線路閥門需要注意一下幾個方面的原則：

1）將分段閥門于高壓燃?xì)獾墓艿郎线M(jìn)行設(shè)置，分段閥門之間的距離具體為：分段閥門的間距是以地區(qū)級別來確定的，一級地區(qū)、二級地區(qū)、三級地區(qū)、四級地區(qū)在進(jìn)行管徑的設(shè)計時應(yīng)該低于32km、24km、13km、5km。

2）將閥門設(shè)置于燃?xì)夤艿榔瘘c(diǎn)的位置。

3）選擇閥門時應(yīng)該參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定閥門的型號，同時確保選擇的閥門作為燃?xì)饨橘|(zhì)。

4）閥門設(shè)計于燃?xì)夤艿乐匾姆阑鹞恢脮r，要確保閥門有一定的耐火功能。如果閥門要經(jīng)過電子檢管器以及清管器，那么選擇閥門時則需要選擇全通徑類型的。

（2）選擇閥門的類型

通過分析已經(jīng)完成高壓天然氣管道設(shè)計的具體情況發(fā)現(xiàn)，在城鎮(zhèn)周圍建立閥室，倘若閥室內(nèi)的線路屬于截斷閥門那么則應(yīng)該選擇驅(qū)動電液燃?xì)庾鳛閷Ｓ瞄y門，安裝閥門的室內(nèi)均采用國產(chǎn)的設(shè)備作為配套設(shè)施。選擇直埋式球閥作為閥門，要確保所選擇的閥門在高壓管道線路中有著遠(yuǎn)傳遙控以及雙向放散的能力，安全閥門的方式主要是通過節(jié)流復(fù)式閥與球閥。

參考文獻(xiàn)

[1]宋福樂.試論城鎮(zhèn)PE燃?xì)夤艿朗聚櫨€的施工與應(yīng)用[J]. 河南科技. 2013（06）31～321.