關于加強城鎮燃氣管網優化設計的分析

舒爽

摘 要：城鎮燃氣管網建設對滿足居民生活需求具有重要意義，同時可以對城鎮能源結構進行優化，控制環境污染程度。因此，需要通過合理的設計，來提高城鎮燃氣管道建設效果，應從實際需求出發，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建設綜合效果。本文就城鎮燃氣管網設計優化措施進行了簡要分析。

關鍵詞：城鎮；燃氣管網；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，燃氣管網系統范圍不斷擴大，相應的也更為復雜。從現狀分析，隨著城鎮燃氣管網規模的不斷加大，受各方面因素的影響也就更大，為提高管網系統設計效果，需要從多個角度出發。遵循管網設計原則，在確定研究要點的基礎上，做好各個細節的控制，減少設計問題的發生。

一、城鎮燃氣管網概述

燃氣管網系統是城鎮基礎設施的重要部分，其建設效果代表了城市現代化建設水平，同時更是在根本上決定了居民生活質量。對于城鎮燃氣管網來說，為滿足實際需求，現在系統結構越發復雜，涉及到的部分更多，在對其進行設計時，需要確定關鍵部分，有側重點的采取措施優化。

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，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、調壓計量站以及區域調壓室。第四，電訊自動設備，以及電子計算機中心。

二、城鎮燃氣管網設計原則分析

1 自動化原則

為滿足城鎮發展實際需求，必須要基于現代化以及自動化要求進行研究，從自動化角度出發，針對燃氣管網實現自動化控制。想要有效實現自動化控制，下一控制單元操作需要經過上一控制單元運行情況決定，這樣在進行管網設計時，就需要嚴格按照專業規范來進行，做好各項參數的計算與控制，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，在滿足管網輸送工藝要求前提下，將整體費用作為目標，對調壓站入氣口流量、壓縮機數量以及調壓站出氣口流量等參數進行優化設計。

2 目標化原則

城鎮燃氣管網的設計，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，綜合分析燃氣管網運營、建設費用以及結構運行可靠性等因素，取代傳統余量設計方法中忽略成本的做法。由原有的校對分析，轉變為多目標化的綜合優選，提高資源利用率，將管網熱力能耗指標、管網投資成本指標以及管網動力能耗指標等調整到最佳狀態，同時確保系統運行時具有較高的穩定性、強度以及剛度，在整體上提高系統建設綜合效益。

3 速度化原則

如果城鎮燃氣管網因為設計不當而出現泄露、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，產生嚴重損失。因此，在對燃氣管網進行設計時，除了要保證其能夠正常運行，滿足基礎功能需求的同時，根據管網運行過程中存在的安全隱患，在設計階段結合實踐經驗，建立快速反應與處理安全事故機制。同時，還需要確定專業工程技術措施，選擇用快速可靠性的優化算法，提高管網設計綜合效果。

三、城鎮燃氣管網優化設計措施分析

1 合理選擇設計算法

算法是影響燃氣管網設計效果的重要因素，為實現管網系統布局的全面優化，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。以某新建居民小區燃氣管網設計為例，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，對節點度分析不到位，最終導致節點度較大，會對管段流量產生一定限制。為確保燃氣管網正常運行，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，在考慮管網長度的同時，也可以分析節點的度問題，具有更高的可實施性。

2 重視設計參數優化

城鎮燃氣管網設計時，會受到各項因素的影響，尤其是現在城鎮建設速度加快，管網系統設計時很容易與其他專業產生交叉，這樣務必要保證各項參數的合理性與專業性。燃氣管網設計基本參數包括管網內徑、壓力差以及節點輸出流量等，同時還包括管網路徑主要城鎮街區參數以及燃氣管段途經區域參數設計等。對于各項參數的選擇必須要合理、科學，且與實際情況相符。例如在確定管網途經城鎮街道參數時，應包括實際街區面積、街區人口數量以及人口密度等，且各項參數要真實有效。通過對各項設計參數的優化，來提高燃氣管網設計的可靠性與經濟性。

3 管線選材與布置優化

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運行，很容易受地下水腐蝕。為避免出現腐蝕泄露問題，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，使得管線布局最優化，控制管網建設成本。

結語

現在居民生活燃氣需求量不斷增加，需要在現有基礎上對燃氣管網的設計與施工進行優化分析。對于城鎮燃氣管網的設計，應以滿足實際需求為目的，做好工程當地資源分布分析，確保應用最少的成本來完成最優的配置，提高方案設計的科學性與經濟性。在滿足管網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。

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