城市燃氣管道的技術創新探究

周皓文

摘 要：燃氣管道系統是一座城市中最重要、最復雜的管道系統。保證這一系統的正常運轉，需要科學合理的設計，這不僅關系到系統各設備的正常工作，還關系著管道建設、維護的費用，對提升燃氣公司經濟效益、社會效益，都有著十分重要的意義。文章著重對城市燃氣管道的技術創新加以分析。

關鍵詞：城市 燃氣管道 技術創新

中圖分類號：F299.24

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）08-286-02

確定燃氣氣源的質量要求和燃氣總用量，是燃氣管道設計的前提，在這一前提下，必須采取針對性的設計技術，才能完成后續工作。

一、關于城市氣源和燃氣用量

（一）對氣源質量的要求

對于燃氣氣源，必須有以下質量要求：

1.必須使用干燥性氣體。

2.氣源中，最大含塵顆粒應低于3.2μm，防止堵塞管道或磨損節流孔和空氣管路。

3.管道中的供風壓力要滿足用戶的最小需要和最大需要。

4.氣體中最大含油量應低于1×10-6，否則，將會阻塞和磨損儀表元件，造成儀表誤操作。

5.工作壓力下的露點，應低于最低環境溫度10℃。

（二）對燃氣總用量的要求

儀表的種類一般可分為：儀表吹掃用氣、指示儀、儀表修理車間氣動儀表調試檢修用氣、記錄儀、正壓防爆通風用氣、分析儀、吹氣法測量用氣、信號轉換器、吹氣液位計、氣路電磁閥、執行器、繼動器、電氣閥門定位器、變送器。

儀表操作循環的耗氣量在儀表出廠所附帶的相關文件中有明確規定，則總耗氣量Sm3/h=儀表1的個數其一個操作循環的耗氣量+儀表2的個數其一個操作循環的耗氣量+…+儀表n的個數其一個操作循環的耗氣量+。

根據德國萊芙公司《油氣工程設計手冊》，對初步設計階段所需的數據進行估算：如果風壓低于276kPa，每個傳感器、閥位控制器需要3.40Sm3/h。每個盤裝小盒式控制器需要2.30Sm3/h。如果風壓低于276kPa，每個傳感器、閥位控制器1.70Sm3/h。每個手動加載站、控制器、現場變送器需要1.11Sm3/h。

需要特別注意的是，管道泄漏損失、設計的余量、干燥器吹掃氣時的耗量，這些都必須計入總的空氣耗量，而泄漏損失、設計余量應該為總耗氣量理論計算值的10%。此外，由于控制閥的空氣耗量存在連續性，所以可以不單獨進行計算。

二、城市燃氣管道的技術創新

（一）確定燃氣用戶是基礎

確定燃氣源用戶的多少，是進行燃氣管道設計的第一步工作，可以在進行城市人口和用氣戶調研的基礎上，參考工藝專業P&ID、機械專業防火風閘P&ID圖、儀表專業安裝圖等專業設計文件，確定最終的燃氣源用戶。

1.工藝專業P&ID是依據。工藝專業P&ID是設備安裝設計的依據。工藝專業P&ID不僅決定著氣浮選、換熱器、濾器、分離器、開排泵、管匯、應急機等設備如何組合，還可以通過其圖形符號和文字代號，從中找出大部分氣源用戶。也就是說，工藝專業P&ID不僅能確定燃氣源用戶的數量，還可以為燃氣管道的設計提供工藝流程、施工工序等方面的信息支撐。

2.借助防火風閘P&ID。由于不同用戶的氣源管線的接口形式不同，所以，可借助機械專業防火風閘P&ID圖，來確定各結構的要求，以確保燃氣能有效驅動SDV，繼而完成對防火風閘的開啟實行有效控制。

3.儀表安裝圖定種類。在氣源的輸送過程中，重要的儀表閥有關斷閥、壓力控制閥、液位控制閥等，我們可以依據儀表專業安裝圖，確定這些儀表閥的種類和數量，明確接口要求，比如井口控制盤等設備的接口尺寸以及接口形式。此外，為了確保用戶可以充足地得到燃氣的供應，還應該結合其他專業設計文件，來確定氣源用戶與配管的界面的結合，比如末端接口是采用螺紋閥門還是采用螺紋管，從而達到即方便用戶，又節約設備投資的目的。

（二）關于供氣方式

供氣方式主要有：單線供氣方式是常見的方式，這一方式一般用來向耗氣量波動較大或位置比較分散的供氣點進行供氣;對于耗氣量波動較大的供氣點，可采用直供的方式，直接在氣源總管上取氣，以免影響到相鄰用戶用氣;支干式供氣方式常用來向儀表布置密集的場合進行供氣，即把氣源經支干引至供氣點或空氣分配器。

（三）設計時應注意的問題

很多情況下，供氣系統需要從主管上引出支管，為了避免冬季管路的凝液進入儀表以及相關設備，損害儀表和設備的功能，應該在水平管道的上方設定取氣部位。為了方便在穿甲板處做支撐，每層甲板上的氣源分支應從該層甲板下面主管分出。這樣做，既有安全上的考慮，還節省了管線的材料。由于層高一般為4～8米，為了管線敷設的美觀，也為了更好地支撐表氣管線，應避免從層高處往下抽支管。

不可否認，后續用戶將不斷進入管網，為了方便其順利接入，管網施工時，供氣主管末端不可焊死，可暫時性地封住。管道在敷設時，若選用鍍鋅管，可用鍍鋅螺紋連接管件;若選用不銹鋼管，可用承插焊連接管件。

此外，設計時應充分考慮管道排污的需要。污物最容易在最低點聚集，那么，可以在污物的各個聚集點裝設排污閥，以方便污物經常性地排出。

三、城市燃氣管道施工管理

（一）對特種崗位的操作人員以及承包單位的管理水平、技術水平實行資質審查和管理

對于關鍵崗位或特種崗位的操作人員，嚴格把控，杜絕無證上崗;對于管理人員，應確保其具有較強的質量規劃、目標管理、施工組織能力，確保其能主動發現問題并及時整改。對于技術人員，應具備豐富的實踐經驗和理論基礎，能監督、指導施工進程;操作人員應具備專業技術，嚴格執行管網建設的質量標準和操作規程。服務人員間接地與工程質量相關，所以應具有較強的服務意識，認識到自身工作的重要性，保障工程的順利施工。總之，要制定嚴格的資質審查和管理制度，加強對承包單位和相關人員的管理，實行獎罰明確的負責機制，把人為因素對燃氣管道質量的影響降到最低。

（二）對工程所需的原材料、配件和半成品實施質量控制

原材料、半成品以及配件是燃氣管道施工的物質基礎，其質量的好壞直接影響燃氣管道的最終質量。因此，我們應對工程所需的原材料、半成品和配件實施質量控制，杜絕不符合設計要求和產品質量標準的施工材料設備進場。設備材料進場應具備完整的技術說明書、建設行政部門簽發的準用證、產品合格證、質量檢驗報告，否則不得進場。同時，嚴格把控采購關、檢測關、運輸保險關和使用關，全方位控制設備材料的質量，嚴格遵守國家相關的法律政策，把好好采購關。其中有缺陷工件的漏磁檢測原理如圖1所示。

（三）對施工方法、方案和工藝加強管理和控制

施工方法、方案和工藝關系到施工材料的構建方式，施工方法、方案和工藝不過關，質量再好的設備材料也無法確保燃氣管道的質量，所以我們要對施工方法、方案和工藝的進行控制，使其符合施工的技術、工藝以及質量要求，同時也要積極引進新技術、新工藝，不斷完善施工方案。對施工單位編報的施工組織設計進行認真的研究和審查，確保施工技術措施具備有效性和針對性，確保質量保障體系健全無漏洞，確保施工現場布置能滿足施工要求。其中用戶引入管和戶內管的管道檢漏方法如圖2所示。

（四）對施工機械設備、施工環境和作業條件進行質量控制

機械設備是施工工具，其性能、規格是否滿足施工要求，不僅會影響到施工的進程，還會對房屋施工質量造成影響，所以我們要定時檢測機械設備的各項性能，防治施工過程中出現故障。而施工環境和作業條件的控制同樣重要，否者會影響到施工人員和設備的施工，所以我們要確保外墻裝飾用的腳手架堅固耐用、陰暗空間通風照明良好、地基開挖降水排水處理良好、搭設安全網滿足安全需求。

四、結語

總而言之，高水平的燃氣管道設計技術能確保燃氣管道的敷設科學運行，是管網設備安全平穩運行的前提和基礎，不僅關系氣源的質量、數量，也是燃氣管道敷設合理經濟、達到社會效益和經濟效益溝通提升的關鍵。筆者結合自身的工作實踐，以及理論上的研判，對當前燃氣管道質量要求及技術創新進行了分析，以供同行工作者參考應用。

參考文獻：

[1] 蔡良君，姚安林.城市燃氣管道風險評價技術現狀分析與展望[J].天然氣與石油，2008（6）

[2] 楊振宏，王璨，胡世杰.基于AHP的城市燃氣管道安全模糊綜合評判體系研究[J].安全與環境學報，2013（2）

[3] 蔣漳河.基于HSE與風險的城市燃氣管道安全評估與管理[J].中國公共安全（學術版），2010（1）

[4] 姜東方，張延濤，岳斌彬，陳揚.基于模糊層次分析法的城市燃氣管道風險評估[J].當代化工，2011（8）

[5] 尚明旭，杜佳佳.淺析燃氣管道的技術創新.科技與創新，2015（5）

[6] 馬永生.海上石油平臺儀表氣管道的設計.硅谷，2015（2）

（作者單位：天津中石油昆侖燃氣有限公司 天津 300000）

（責編：賈偉）