城市燃氣管網的設計要點論述

黃俊岑

城市燃氣管網設計為城市發展規劃設計中的重要內容，隨著現代城市的發展，對城市燃氣管網設計的要求不斷增加，需要在明確了解以往城市燃氣管網設計中現存問題的基礎上，基于建設與管理的經驗進行綜合分析，滿足城市發展中對燃氣建設的需求，優化選擇安全、可靠且經濟適用的建設方案，不斷提升城市燃氣管網設計的整體效果。文章將基于城市燃氣管網設計與建設的實際需求加以分析，希望能夠對相關研究活動帶來一定借鑒價值。

1 城市燃氣管網設計的選擇

1.1 城市燃氣管網系統設計期間所需要考慮的因素

城市燃氣管網布局設計期間，需要站在城市持續發展的角度上進行問題思考。在前期設計階段中，需要盡量考慮全面，提出多種可行性設計方案，基于各個地區的實際情況進行優化對比分析，降低后續各類不良問題發生率[1]。設計階段中所需要考慮的因素突出表現在以下幾個方面中：①明確氣源的狀態，氣源的來源以及未來發展前景等，基于實際情況加以分析，為其后續發展奠定良好基礎。②基于本地區實際情況進行分析，具體包含居民人口規模、工業布局以及生產規模等等[2]。現階段城市發展與布局需要相互融合。③不同地區燃氣用戶對燃氣的類別、燃氣的需求量等也會具有差異性特點，需要結合居民的實際需求進行分析。④城市燃氣管網設計階段中，需要合理應用管道附件與管材，通過適當調低壓力的方式，保證建設與管理期間的安全性。

1.2 城市燃氣管網系統設計期間所需要遵循的原則

1.2.1 自動化原則

為了滿足城市發展的需求，則需要基于現代化城市發展的自動化需求進行分析，從自動化視角來看，對燃氣管網進行自動化控制。自動化控制過程中，需要結合下一控制單元操作需要經過上一控制單元運行情況決定，這種方式下能夠提升管網設計的有效性。城市燃氣管網設計過程中，需要嚴格遵循各項管理標準、管理規范，做好相關參數的計算與控制工作，使設計方案的技術含量更高。

特別是在對操作單元實施運行參數重點分析過程中，為了滿足管網輸送工藝要求，則可以在明確整體費用目標的基礎上，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實施優化設計。

1.2.2 目標性原則

城市燃氣管網設計期間，需要遵循目標性原則。即為在結構設計期間，從多個層面、多個角度進行分析，綜合探究燃氣管網的運行、建設情況，結構的穩定性以及可靠性等等。城市燃氣管網設計需要轉變傳統管理模式中忽視成本的情況，需要在原本的校對基礎上，從多個角度，將更多的目標化內容引入其中，提升各類資源的利用率。

比如可以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，且保證系統運行期間能夠具備較強的穩定性、強度以及剛度等，從整體上提升系統建設的綜合效益。

1.2.3 速度性原則

城鎮燃氣管網設計期間如果發生設計不當的情況，則燃氣泄漏、火災甚至爆炸等問題發生率也會增加，對社會和諧與居民安全會帶來不良影響。故而燃氣管網設計期間需要重點關注其運行安全性價值，在設計階段結合實踐經驗，建立快速反應與處理安全事故的機制。

2 城市燃氣管網的設計要點

2.1 燃氣管道的縱斷面結構設計

地下燃氣管道不得從建筑物和大型構筑物（不包括架空的建筑物和大型構筑物）的下面穿越。地下燃氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平和垂直凈距（詳見表1）。城市燃氣管網設計過程中，若小區已經建設完成且投入使用，則燃氣管道不可以在地下穿過房屋或者其他建筑物，也不可以和有軌電車軌道平行設計，且不能穿過其他已有管道，保證其燃氣管網設計的安全性。

表1 地下燃氣管道與構筑物或相鄰管道之間垂直凈距（m）

2.2 注重管網的防腐層等級設計

鋼管管道設計中主要劃分為普通級、加強級以及特加強級三種類別，施工工序具有相似性特點，其差異突出表現在外層厚度具有差異。膠粘帶、環氧粉末普通級與加強級的差別較小，在實際設計與應用過程中，需要基于具體的施工建設環境與應用需求加以分析。

比如在《城鎮燃氣埋地剛質管道腐蝕控制技術規程》中，則對此作出細致講解。針對于口徑低于200mm的城市燃氣低壓鋼管，在無雜散電流發生的情況下，則可以應用普通級防腐層，除此之外各類情況下均需要應用加強防腐層。在役管道的開挖檢測的過程中能夠發現，很多腐蝕坑均是因為典型的雜散電流腐蝕所引發。在城鎮燃氣管道遇到下列情況時，需要應用加強級或者特加強級：①高壓、次高壓或者中壓管道及其直徑高于等于200mm的低壓管道；②穿越河流、公路或者鐵路的管道；③存在電流干擾或者細菌腐蝕較強的管道；④需要實施特殊防護的管道；⑤廠內或者站內的管道。管道防腐的設計，能夠有效降低管道腐蝕問題發生率，對施工建設質量的提升能夠產生重要影響，且能夠使各項設計活動更加安全、有效。

3 城市燃氣管網設計的未來發展趨勢

3.1 天然氣管網設計的發展趨勢

天然氣管網的設計工作具有復雜性、綜合性特點，需要考慮的內容較多，且需要基于城市規劃與設計的實際情況加以分析。在減少管網動力與投資的情況下，管徑選用增加，動力能耗減少，管道投資成本會隨之增加。管徑選用較小的情況下，則能夠降低管道投資成本，但是管網動力消耗量會有所上漲。

目標函數具有沖突性、多元性特點，在實際的建設與管理工作中，需要基于實際的建設需求與建設方案進行優化選擇，采用增強系數法、分層序列法等進行綜合分析，進而選擇最優建設方案。

3.2 天然氣規劃的建設

基于當前我國天然氣規劃的實際情況來看，輸氣管網規劃尚處于初級發展階段中，特別是市政規劃中天然氣管具有特殊性特點，需要基于輸氣管網建設的需求、管網布局設計的情況等加以分析。在展開相關管網布局設計的過程中，需要積極學習相關的建設與管理經驗，將更多先進的技術、先進的思想等融入到天然氣管網設計工作中，保證其設計與規劃的整體效果。

4 結束語

城市燃氣管網設計階段中，需要基于當地的實際地理情況、人文風俗等進行綜合分析，通過注意燃氣管道的縱斷面結構設計，注重管網的防腐層等級設計等方式，保證城市燃氣管網設計的合理性，嚴格按照各項管理制度與設計要點進行分析，監督施工工作的有序開展，進而保證城市管道的安全運營，為城市經濟的發展，城市的持續建設奠定良好基礎。

[1]王耀生，朱紹光，陸鳴偉，等.自動化監控技術在城市燃氣管網智能化發展中的典型應用與探討[J].自動化博覽，2018（01）：51～55.

[2]彭安琪，儲征偉，張書亮.高斯煙羽模型支持下的城市燃氣管網應急系統設計與實現[J].測繪通報，2016（10）：110～112.

[3]祝帥兵，申嬌嬌.WebGIS與移動GIS一體化的城市燃氣應急輔助與移動巡檢系統[J].洛陽師范學院學報，2016，35（05）：37～41.

[4]楊劍峰，張 備，王嘯修，等.基于DOE技術的X65鋼UOE焊管板管力學性能優化配置研究[J].焊管，2014，37（09）：19～29.

[5]徐鵬飛，張林.基于WEB的城市燃氣地下燃氣管網控制框架設計[J].數字技術與應用，2013（08）：167.