試論影響燃氣管網規劃的因素

李軍

摘 要：近些年，隨著我國經濟發展與社會低碳環保意識的不斷增強，國內燃氣行業也已進入了加速發展期。隨著燃氣市場需求的迅速擴大與燃氣消費量日益增長，國內外對燃氣行業的新增投資也成不斷增長的趨勢。面對新增投資的涌入，現有的燃氣企業也在著手通過擴大生產規模，拓寬經營范圍，降低生產成本等方式加以應對。

關鍵詞：燃氣管網；規劃；影響因素

中圖分類號： TU996.62 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）34-73-3

0 引言

隨著我國城鎮化進度的加快，新建小區及商業設施對燃氣需求的增加，也促進了城市燃氣管網建設不斷擴大。同時，燃氣管網是城市建設的重要基礎設施之一，對節能減排、改善群眾生活起著重要作用。

因此，城市燃氣在我國市場上有著巨大的開發前景。然而，城市燃氣管網依然存在很多的問題，嚴重阻礙了我國燃氣事業的快速發展，甚至還直接導致了諸多安全事故的頻頻發生，不僅嚴重影響了正常的城市的生產和生活秩序，而且還給人民群眾生命財產造成了損失。對城市燃氣管網的安全運行造成新的不可估量的威脅，若不引起城市規劃相關部門的重視，產生的后果將會不堪設想，因此城市燃氣管網建設一定要從源頭抓起。

世界能源結構的第二次大轉變自20世紀20年代開始，即從以煤炭為主的能源結構轉向以石油和天然氣為主的能源結構。天然氣的主要優勢在于：減輕大氣污染、保護生態環境，燃燒后不產生廢渣（無固體燃料燃燒后產生的廢渣堆放和運輸成本）。同時，發展燃氣，可以明顯地取得節能效益、環保效益和服務效益。20世紀90年代后，隨著西氣東輸工程的實施，標志著我國城鎮燃氣的天然氣時代已經來臨。相應地，城鎮燃氣事業得到了迅速發展，越來越多的城市開始了燃氣管網的開發和建設，并且管網鋪設范圍不斷加大。然而，城鎮燃氣管網依然存在很多的問題，這不僅阻礙了我國燃氣事業的快速發展，而且直接導致了安全事故頻頻發生，嚴重影響了正常的城市的生產和生活秩序，而且還給人民群眾生命財產造成了損失。為防患于未然，我們必須從源頭燃氣（管線）的規劃開始抓起。

1 燃氣管網的形式

1.1 依據管網形狀分類

1.1.1 枝狀管網

在枝狀管網系統中，連接任意兩個節點的路徑只有一條，即系統內所有管段均無閉合回路。因此，在該管網系統中每個節點的氣體流向是固定且唯一的，流向該系統中任意用戶的燃氣只可以從唯一管段供給。枝狀管網的最大優點是構造簡單，并具備良好的經濟性。但其安全可靠性較差：若枝狀系統中的某點若發生斷裂，必然會帶來局部區域燃氣供應中斷。特別是若供氣主干線出現問題，則會導致大范圍斷供。

1.1.2 環狀管網

在環狀管網系統中，連接任意兩個節點的路徑不唯一，即系統中所有管段將至少有1個閉合回路。因此該管網中至少有1個節點的氣體流向是不確定的，該管網系統中某些用戶的燃氣是由2根以上的管道供給的。

1.1.3 環枝狀管網

環枝狀管網則兼具了枝狀管網和環狀管網二者的特點，供氣比較靈活，可以滿足不同用戶的用氣需求。

1.2 依據管網輸氣壓力分類

依據城鎮燃氣管網輸氣壓力可分為：高壓A、高壓B、次高壓A、次高壓B、中壓A、中壓B和低壓管道，圖1是城鎮多級管網系統構成示意圖：

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圖1 城鎮多級管網系統構成示意圖

注：多級管網系統：

1——長輸管線； 2——門站；

3——調壓計量站； 4——儲氣站；

5——調壓站；6——高壓B環網；

7——次高壓B環網；8——中壓A環網；

9——中壓B環網；10——地下儲氣庫

城鎮燃氣輸配系統一般由門站、儲氣站、各級輸配管網、調壓站及運行管理操作和控制設施等共同組成。

圖1為一多級管網系統。其氣源為天然氣，供氣系統采用地下儲氣庫、高壓儲罐站和長輸管線儲氣。如圖1所示的城市管網系統的壓力主要以高壓B環網、次高壓B環網、中壓A環網、中壓B環網和低壓管線（圖中未標出）組成。各級管網分別組成環狀。天然氣從壓力等級較高的管網（如圖中8—中壓A環網）經過調壓站降壓后進入壓力等級較低（如圖中9—中壓B環網）的管網，逐次降壓，最終供給各個用戶（工業企業由次高壓B環網供氣，大型公建由中壓A環網供氣，居民及小型公建則由低壓管網供氣）。

2 燃氣管網布置形式應考慮的因素

2.1 燃氣管網與城市總體規劃的一致與協調

城市燃氣管網規劃的基本要求是要在城市總體規劃的指導下進行，以實現管網遠近結合的整體布局。城市規劃中的人口密度及用戶分布情況、建筑特點、道路等級、寬度及重要情況、荷載情況、路網形式、城市各地塊定性和功能分區以及各管線之間的影響（包括電力高壓線路、熱力線路等），均對管網形式布置有重大影響。燃氣規劃應密切結合總規、分規、控規、詳規等各規劃階段成果，適時及時調整相關管網布局，以符合城市規劃的要求。

在居民用戶、公服用戶、工業用戶及燃氣發電用戶中，居民用戶、工業用戶用氣是占主要位置的，所以燃氣管網必須按照環狀管網進行供氣，而公服用戶單體用氣量較小，所以建議使用徑枝狀管即可。顯然不同的用氣情況會有不同的用氣規劃，而比較典型的用氣區域可做如下分析。

2.1.1 衛星城用戶

衛星城用戶一般分布在大型城市的郊區，用戶分布較為分散。其潛在居民用戶一般多為幾千戶至一萬戶不等，公服用戶不定，因此燃氣規劃中事宜使用支狀管網，此種形式可提高燃氣用能的均衡性，其特點是造價低利于實施。

2.1.2 經濟開發區用戶

我國各城市不同級別的經濟開發區用戶較多，這類用戶的特點是市政工程建設在道路建設前，路網的規劃建設大多在招商工作前。經濟開發區的市政管網均為綜合施工，出于地區景觀的考慮，管網敷設一般要求一次完成，盡量避免為敷設新管道而反復破路施工。因此，對于這類用戶的燃氣管網規劃，宜采用以一個地塊或四個地塊為一個用戶組的環狀管網方案。

環狀管網可以最大限度地減少由于新入駐地塊的開發商需要引入燃氣管道而造成破路施工現象。并保證開發區的各企業在局部管網事故的情況下仍能正常生產。為了彌補環狀管網運營管理方面的劣勢。可采用細化企業安全管理規程，增加巡線時間。提高管網自動化管理的程度以及采用快速關斷型閥門等方法。

2.2 其他市政管線對燃氣管網的影響

因燃氣屬于能源，因此燃氣輸氣管網是動力管線的一種。燃氣與熱力、電力、自來水、雨污水、電信等市政各專業屬于平行關系。但以上各市政專業的特點各不相同，導致其施工要求也不同。因燃氣具有毒性，且具有爆炸性，所以，施工中對管線氣密性、施工安全距離的要求非常高。

因而在做市政工程動力管線總規劃時，應對燃氣管線的路由布置做優先考慮，確保燃氣管道能夠正常敷設，達到安全供氣的需求。

2.3 燃氣管網布局與企業運營機制相結合

對各類城市基礎設施的建設而言，都存在著初投入高、資金回籠慢的特點。燃氣管網的建設投資也不例外（通常在億元以上），因此，合理規劃燃氣管網布局是保障運營企業經營與正常供氣的前提與重要條件。

對燃氣經營企業而言，往往面對經濟性與運營安全兩方面的問題。首先，若以管網運行工況來考慮，因環狀管網系統，連接任意兩個節點的路徑不唯一，所以供氣不會中斷，因而環狀管網優于枝狀管網。但從運營管理和經濟性的方面來講，因枝狀管網的總體系統管長較環狀管網短，且結構簡單（處理事故的時間也較短），因此，在保證同等供氣需求時，應該優先選擇枝狀管網。

隨著管網規模的不斷增大，運營企業必須確保管網的運行工況穩定。為了增強燃氣供應企業的安全供應能力，燃氣供應企業還應細化自身的運營管理流程，提升管網自動化的水平等方法來增強對環狀管網的管理。

2.4 燃氣供應以用戶為導向

隨著燃氣市場化的發展，燃氣企業的經營目的是盈利，要做到盈利首先就要提高市場占有率。為此，企業就要從用戶的需求著眼，以滿足用戶需求為己任，做到以用戶為導向。

因此，急待解決的問題主要有：

①大力開發管網未覆蓋的潛在用戶，解決現有用戶的提升性問題（如擴大供氣管徑、提高供氣壓力）。

②加大科技研發，擴展經營領域（如開發燃氣空調、燃氣汽車等）。

為此，在進行燃氣管網規劃時，就應該以發展的思路提前思考，做到滿足現有用戶，發展潛在用戶，積極開拓新地區、新領域。

3 燃氣發展規劃實施措施及建議

3.1 加大宣傳

通過公益廣告、社區宣傳等方式向群眾普及燃氣的優點。

3.2 加大環保力度

制定環保配套措施，如北京的煤改氣工程，以天然氣代替燃煤。

3.3 分時段定價

以電力企業的分類、分時電價為例，對用戶按使用性質、規模、使用時間等方式推出階梯式氣價。

3.4 建設儲氣設施

加快建設地下儲氣庫不但是實現階梯式氣價的重要保障措施，也是解決季節性調峰問題的關鍵（如夜儲日送、夏儲冬送）。

3.5 發展新技術

例如鼓勵發展以燃氣為能源的發電、供熱、制冷三聯供技術；建設燃氣發電廠；開發新型燃氣汽車等。

3.6 先行規劃

在區域建設或項目啟動前，通過充分市場調研，做到先規劃再建設，并在規劃中做好未來發展預留。

4 結論

總之，城市燃氣管網規劃是一個龐大而復雜的系統工程，這既要依托于市政府及其相關部門的高度重視，又要依靠各相關參與人員的關心和支持。同時，城市燃氣的規劃和設計應充分考慮到各方氣源進行補充、各管網系統統籌兼顧，與城市總體規劃、環境規劃相結合，選用合理的氣源，最終確保燃氣用戶的安全、穩定、高效地使用燃氣。

參 考 文 獻

[1] 詹淑慧.燃氣供應[M].中國建筑工業出版社，2004.

[2] 姜正侯.燃氣工程技術手冊[M].上海：同濟大學出版社，1993.

[3] 王蓉.城鎮超高壓天然氣管道的選線[J].煤氣與熱力，2005（09）.

[4] 中華人民共和國住房與城鄉建設部.城鎮燃氣設計規范（GB50028-2006）[S].

[5] 中華人民共和國住房與城鄉建設部.城鎮燃氣技術規范（GB50494-2009）[S].

[6] 中華人民共和國國務院令（第583號）城鎮燃氣管理條例[S].