關于加強城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計的分析

舒爽

摘 要：城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)建設對滿足居民生活需求具有重要意義，同時可以對城鎮(zhèn)能源結構進行優(yōu)化，控制環(huán)境污染程度。因此，需要通過合理的設計，來提高城鎮(zhèn)燃氣管道建設效果，應從實際需求出發(fā)，做好各項影響因素的分析，有針對性的進行研究，采取措施爭取不斷提高燃氣管網(wǎng)建設綜合效果。本文就城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)設計優(yōu)化措施進行了簡要分析。

關鍵詞：城鎮(zhèn)；燃氣管網(wǎng)；設計

中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A

近幾年我國城市建設速度不斷加快，居民生活水平不斷提高，對燃氣需求量增大，為滿足實際生活需求，燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)范圍不斷擴大，相應的也更為復雜。從現(xiàn)狀分析，隨著城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)規(guī)模的不斷加大，受各方面因素的影響也就更大，為提高管網(wǎng)系統(tǒng)設計效果，需要從多個角度出發(fā)。遵循管網(wǎng)設計原則，在確定研究要點的基礎上，做好各個細節(jié)的控制，減少設計問題的發(fā)生。

一、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)概述

燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)是城鎮(zhèn)基礎設施的重要部分，其建設效果代表了城市現(xiàn)代化建設水平，同時更是在根本上決定了居民生活質(zhì)量。對于城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)來說，為滿足實際需求，現(xiàn)在系統(tǒng)結構越發(fā)復雜，涉及到的部分更多，在對其進行設計時，需要確定關鍵部分，有側(cè)重點的采取措施優(yōu)化。

一般主要包括幾個方面：第一，低壓、中壓以及高壓等不同壓力燃氣管網(wǎng)，其中低壓燃氣管道壓力小于0.01MPa，中壓B燃氣管道壓力為0.01MPa～0.2MPa，中壓A燃氣管道壓力為0.2MPa～0.4MPa，高壓B燃氣管道壓力為1.6MPa～2.4MPa，以及高壓A燃氣管道壓力為2.4MPa～4.0MPa。第二，儲氣站。第三，城市燃氣分配站或者壓送機站、調(diào)壓計量站以及區(qū)域調(diào)壓室。第四，電訊自動設備，以及電子計算機中心。

二、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)設計原則分析

1 自動化原則

為滿足城鎮(zhèn)發(fā)展實際需求，必須要基于現(xiàn)代化以及自動化要求進行研究，從自動化角度出發(fā)，針對燃氣管網(wǎng)實現(xiàn)自動化控制。想要有效實現(xiàn)自動化控制，下一控制單元操作需要經(jīng)過上一控制單元運行情況決定，這樣在進行管網(wǎng)設計時，就需要嚴格按照專業(yè)規(guī)范來進行，做好各項參數(shù)的計算與控制，提高設計方案的技術含量。尤其是要重點分析操作單元運行參數(shù)，在滿足管網(wǎng)輸送工藝要求前提下，將整體費用作為目標，對調(diào)壓站入氣口流量、壓縮機數(shù)量以及調(diào)壓站出氣口流量等參數(shù)進行優(yōu)化設計。

2 目標化原則

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的設計，還需要遵循目標化原則，即在進行結構設計時，需要從多個角度出發(fā)，綜合分析燃氣管網(wǎng)運營、建設費用以及結構運行可靠性等因素，取代傳統(tǒng)余量設計方法中忽略成本的做法。由原有的校對分析，轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄繕嘶木C合優(yōu)選，提高資源利用率，將管網(wǎng)熱力能耗指標、管網(wǎng)投資成本指標以及管網(wǎng)動力能耗指標等調(diào)整到最佳狀態(tài)，同時確保系統(tǒng)運行時具有較高的穩(wěn)定性、強度以及剛度，在整體上提高系統(tǒng)建設綜合效益。

3 速度化原則

如果城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)因為設計不當而出現(xiàn)泄露、火災甚至爆炸等事故，勢必會對居民乃至社會帶來重大不良影響，產(chǎn)生嚴重損失。因此，在對燃氣管網(wǎng)進行設計時，除了要保證其能夠正常運行，滿足基礎功能需求的同時，根據(jù)管網(wǎng)運行過程中存在的安全隱患，在設計階段結合實踐經(jīng)驗，建立快速反應與處理安全事故機制。同時，還需要確定專業(yè)工程技術措施，選擇用快速可靠性的優(yōu)化算法，提高管網(wǎng)設計綜合效果。

三、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計措施分析

1 合理選擇設計算法

算法是影響燃氣管網(wǎng)設計效果的重要因素，為實現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)布局的全面優(yōu)化，需要保證所選算法的合理性。目前所用備選算法為Prim算法與受限最小生成樹算法，對應的實際需求不同，相應的最終實施效果也存在一定差異。以某新建居民小區(qū)燃氣管網(wǎng)設計為例，首先選擇用Prim算法，但是在應用過程中，此算法重點分析管線長度因素，對節(jié)點度分析不到位，最終導致節(jié)點度較大，會對管段流量產(chǎn)生一定限制。為確保燃氣管網(wǎng)正常運行，最終選擇用擴大管徑施工技術，比設計超出項目費用。其次選擇用受限最小生成樹算法，在考慮管網(wǎng)長度的同時，也可以分析節(jié)點的度問題，具有更高的可實施性。

2 重視設計參數(shù)優(yōu)化

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)設計時，會受到各項因素的影響，尤其是現(xiàn)在城鎮(zhèn)建設速度加快，管網(wǎng)系統(tǒng)設計時很容易與其他專業(yè)產(chǎn)生交叉，這樣務必要保證各項參數(shù)的合理性與專業(yè)性。燃氣管網(wǎng)設計基本參數(shù)包括管網(wǎng)內(nèi)徑、壓力差以及節(jié)點輸出流量等，同時還包括管網(wǎng)路徑主要城鎮(zhèn)街區(qū)參數(shù)以及燃氣管段途經(jīng)區(qū)域參數(shù)設計等。對于各項參數(shù)的選擇必須要合理、科學，且與實際情況相符。例如在確定管網(wǎng)途經(jīng)城鎮(zhèn)街道參數(shù)時，應包括實際街區(qū)面積、街區(qū)人口數(shù)量以及人口密度等，且各項參數(shù)要真實有效。通過對各項設計參數(shù)的優(yōu)化，來提高燃氣管網(wǎng)設計的可靠性與經(jīng)濟性。

3 管線選材與布置優(yōu)化

所選管線性能必須要滿足實際運行需求，因為燃氣管道施工后需要長時間處于地下封閉狀態(tài)運行，很容易受地下水腐蝕。為避免出現(xiàn)腐蝕泄露問題，在選擇用鋼管作為基礎管道時，需要對其進行全方面防腐處理。為降低設計成本，應盡量選擇用新型管材，如PE管，可以有效減少腐蝕問題，延長管道服務壽命，在根本上降低維修難度與工作量，縮減施工成本。另外，在布置管線時，要遵循科學性原則，充分分析工程所在地資源分布情況，使得管線布局最優(yōu)化，控制管網(wǎng)建設成本。

結語

現(xiàn)在居民生活燃氣需求量不斷增加，需要在現(xiàn)有基礎上對燃氣管網(wǎng)的設計與施工進行優(yōu)化分析。對于城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的設計，應以滿足實際需求為目的，做好工程當?shù)刭Y源分布分析，確保應用最少的成本來完成最優(yōu)的配置，提高方案設計的科學性與經(jīng)濟性。在滿足管網(wǎng)工程基礎功能運行的前提下，控制建設成本，提高工程建設綜合效益。

參考文獻

[1]范君來，王敏，胡濤，馮宇涵.城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計中的幾個問題[J].石油和化工設備，2013（02）：69-70.

[2]邱帆.城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計中存在的問題分析[J].科技致富向?qū)В?014（26）：141+283.

[3]陳曉妮.城鎮(zhèn)天然氣管網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)的研究[D].西安石油大學，2011.