燃氣輸配管網系統優化設計淺析

王旭亭

摘要：近年來，我國大力倡導發展低碳經濟，利用低碳能源逐步取代煤炭的使用，不僅能夠有效地改善我們的生活環境，而且對于發展和完善我國的管理體制和經濟體制也有著重要的意義。隨著我國居民生活用水量的增加和對天然氣需求的增加，必須對城市燃氣輸配網絡進行合理的規劃。

關鍵詞：燃氣輸配管網;優化設計;發展

作為一種新的清潔能源，天然氣在國家經濟和社會發展以及提高人民生活質量方面發揮著重要作用，其特點是易于使用和低排放。天然氣現在已成為煤炭和石油等不可再生資源的有效替代品。近年來，隨著我們對環境保護的認識和對能源的關注日益提高，已發現的天然氣的開發和儲備也加快了速度。根據相關統計數字，預計未來20年中國天然氣的增長率將保持在10%。此外，中國豐富的天然氣儲量和先進的天然氣開發技術為我們應用天然氣提供了有力的保障。由于我國實施了有關天然氣存儲和開發的大型項目，例如將天然氣從西部輸送到東部，大部分天然氣通過長途運輸儲存和運輸到城市，而輸送管道的建設與城市天然氣的使用直接相關。健全的城市間天然氣分配網絡是優化天然氣使用的重要手段。

一、燃氣管網輸配現狀

管道運輸是天然氣運輸的主要方式，與其他運輸方式相比，具有費用低、輸送能力大、作業方便、不用轉運等優點，因此該方式廣泛運用在燃氣輸送上。而管網敷設情況往往決定了一個企業的發展，作為燃氣行業的末端產業鏈，要想有充足的發展市場，道路管網建設是起決定性作用的。目前燃氣管網逐漸向周邊蔓延，這是城市化進程的需要，同時也是企業自身發展的必然趨勢，只有具備充沛的管網系統，企業才具備后續發展的可能性。但是管網的后期維護和管理則是關鍵問題。管網的質量是保障管網安全運行的首要條件，無論是管網的前期建設還是后期的維護都至關重要。燃氣管網的前期建設和規劃會影響后期的供氣能力。燃氣管道在地下敷設往往就是十幾年，隨著城市化進程的發展，現有的燃氣管道輸配能力可能無法滿足周圍的用氣需求，嚴重制約了企業的發展。管網后期的維護則是保證安全的前提，燃氣管道周圍地勢沉降、在管道上開孔接氣都會給管道帶來不利影響，管網質量沒有保證，供氣安全就沒有保證。由于種種原因，工程質量難以保證，新材料、新技術難以得到及時推廣應用，檔案資料不完整。地下管網存在的安全隱患隨著時間的推移，將逐漸顯現出來。

二、 城市燃氣配輸管網組成

城市燃氣配輸管網主要包括了門站、調壓站、儲氣站、高壓燃氣管網、次高壓燃氣管網、中壓燃氣管網以及低壓的燃氣管網等構成。

（一）門站

門站主要的責任就是接收處置長輸管線中輸送的燃氣，對燃氣進行對應的除塵、檢測、加臭以及調壓、計量處理之后，進行燃氣輸配，將其輸配到燃氣管網中并保持燃氣管網的壓力。

（二）調壓站

調壓站主要就是調節燃氣壓力，主要通過調壓器進行處理。調壓站的主要責任就是保障各個壓力級燃氣管網的壓力，從而滿足用戶的燃氣需求。

（三）高壓、次高壓、中壓以及低壓的燃氣管網

高壓燃氣管網、次高壓燃氣管網、中壓燃氣管網以及低壓燃氣管網的主要作用就是合理分配城市燃氣，實現內部的燃氣輸送，可以將燃氣傳輸到不同的用戶中。通常采取的是高壓、次高壓管網輸氣，中低壓管網配氣的方式。

（四）儲氣站以及儲氣設施

儲氣站有著不同的種類，應該綜合周邊氣源站的情況，各類用戶不同的使用狀況，合理應用。常見的儲氣站有：高壓球罐儲氣站、CNG 儲氣站、LNG 儲氣站等。通過對不同類型的儲氣站及用戶燃氣用量的對比分析可以為不同時段用戶的用氣調節提供參考，達到供氣平衡。

三、城市燃氣輸配管網規劃與管理

在城市燃氣輸配管網規劃過程中要明確重點，綜合現狀系統化開展，在科學的城市燃氣輸配管網規劃理念指導之下，系統分析，合理應用各種技術手段，重視燃氣輸配管網的規劃調研，明確城市燃氣配輸管網建設要點，重視燃氣管道的防腐管理與保護、升級管道防泄漏修復措施、積極做好城市燃氣管網評估工作，其具體內容如下：

（一）城市燃氣輸配管網規劃理念

在燃氣通過不同的氣源供氣的過程中，要對不同氣源中的燃氣進行區域劃分，通過對自身分布區域的合理界定，可以合理的避免燃氣輸配管網冗余性問題，進而達到降低燃氣管網成本的效果，是一種提升燃氣輸配管網管理能力與手段的有效方式。我國的城市燃氣氣源主要可以分為：人工煤氣、天然氣以及液化石油氣等幾種類型。其中人工煤氣在我國多數大中城市已被天然氣所替代，并且今后會逐步退出城市燃氣的歷史舞臺，轉而向工業企業供氣。天然氣目前則成為我國城市燃氣的主體能源。液化石油氣是對城市燃氣的一種有效補充，一般適用于人口密度較低的地區。在城市燃氣輸配管網建設中，要綜合氣源狀況系統分析，綜合城市建設的特征，分析城市規模特征，綜合城市居民狀況以及天然氣的儲備等因素特征，綜合實際狀況來制定科學、完善、合理的燃氣管網建設方案。在常規狀況之下，一些大中型的城市燃氣輸配管網主要就是通過高壓、中壓以及低壓等不同等級的壓力對其進行輸配分析，采取多級供氣的模式，進而達到降低燃氣輸配成本的效果。通常情況下城市的主要輸氣干線輸送流量較大，一般采用高壓或是次高壓級的管網，這樣可以達到縮小管道的口徑，進而節約建設投資的目的。由于壓力較高的燃氣管網與相鄰建構筑物的安全距離較大，且不宜在人口密集的中心城區敷設，則輸氣干線需敷設在城市的周邊。為了保障供氣的穩定和可靠性，輸氣干線一般布置為環狀。城市內部建筑物比較密集，各管道布置比較緊湊，為了縮小安全距離，因此市區內部的天然氣管網需要通過調壓站調低壓力至中壓一級。

（二）做好城市燃氣輸配管網的規劃調研

現階段，在城市燃氣輸配管網中存在的最為主要的問題就是管網規劃缺乏科學性，無法保障不同區域中氣源的穩定性，導致部分地區出現沒有天然氣供應的狀況，此種問題的存在嚴重的影響了人們的日常生活，也不利于城市燃氣輸配管網的管理與應用。而為了改善此種問題，在實踐中就要對城市燃氣輸配網進行系統化的管理與規劃。在實踐中，要統計城市地區現存的各類燃氣站，仔細了解不同地區的各類用戶分布狀況，做到現狀與城市規劃相結合。綜合所調查的情況來分析和預測天然氣的使用需求以及發展趨勢。城市燃氣管網的規劃要結合當地的城市規劃，做到與城市規劃同步進行，這樣既能實現城市燃氣輸配管網規劃的科學合理性，又能滿足今后管網建設的可實施性，進而為城市燃氣的發展奠定基礎。

四、結語：

城市的發展和居民的生活離不開能源的利用。如何有效、合理地分配和利用我國的能源，使我國在發展過程中實現節能和環保，是我國燃氣公司最重要、最核心的任務之一。雖然天然氣是一種可再生能源，但由于我國能源需求的不斷增長，天然氣的再生速度能否與未來人類使用的速度相平衡尚不清楚。考慮到中國森林資源和水資源的現狀，必須及時提取天然氣能源。采取節能措施，采用天然氣節能技術，穩定人民生活和社會發展，確保中國堅持可持續發展路線，為人類發展打下良好基礎。

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