燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設計淺析

王旭亭

摘要：近年來，我國大力倡導發(fā)展低碳經(jīng)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(huán)境，而且對于發(fā)展和完善我國的管理體制和經(jīng)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(wǎng)絡進行合理的規(guī)劃。

關鍵詞：燃氣輸配管網(wǎng);優(yōu)化設計;發(fā)展

作為一種新的清潔能源，天然氣在國家經(jīng)濟和社會發(fā)展以及提高人民生活質量方面發(fā)揮著重要作用，其特點是易于使用和低排放。天然氣現(xiàn)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(huán)境保護的認識和對能源的關注日益提高，已發(fā)現(xiàn)的天然氣的開發(fā)和儲備也加快了速度。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)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(fā)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(fā)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?shù)匠鞘校斔凸艿赖慕ㄔO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(wǎng)絡是優(yōu)化天然氣使用的重要手段。

一、燃氣管網(wǎng)輸配現(xiàn)狀

管道運輸是天然氣運輸?shù)闹饕绞剑c其他運輸方式相比，具有費用低、輸送能力大、作業(yè)方便、不用轉運等優(yōu)點，因此該方式廣泛運用在燃氣輸送上。而管網(wǎng)敷設情況往往決定了一個企業(yè)的發(fā)展，作為燃氣行業(yè)的末端產(chǎn)業(yè)鏈，要想有充足的發(fā)展市場，道路管網(wǎng)建設是起決定性作用的。目前燃氣管網(wǎng)逐漸向周邊蔓延，這是城市化進程的需要，同時也是企業(yè)自身發(fā)展的必然趨勢，只有具備充沛的管網(wǎng)系統(tǒng)，企業(yè)才具備后續(xù)發(fā)展的可能性。但是管網(wǎng)的后期維護和管理則是關鍵問題。管網(wǎng)的質量是保障管網(wǎng)安全運行的首要條件，無論是管網(wǎng)的前期建設還是后期的維護都至關重要。燃氣管網(wǎng)的前期建設和規(guī)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(fā)展，現(xiàn)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(yè)的發(fā)展。管網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)存在的安全隱患隨著時間的推移，將逐漸顯現(xiàn)出來。

二、 城市燃氣配輸管網(wǎng)組成

城市燃氣配輸管網(wǎng)主要包括了門站、調壓站、儲氣站、高壓燃氣管網(wǎng)、次高壓燃氣管網(wǎng)、中壓燃氣管網(wǎng)以及低壓的燃氣管網(wǎng)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(wǎng)中并保持燃氣管網(wǎng)的壓力。

（二）調壓站

調壓站主要就是調節(jié)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(wǎng)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(wǎng)

高壓燃氣管網(wǎng)、次高壓燃氣管網(wǎng)、中壓燃氣管網(wǎng)以及低壓燃氣管網(wǎng)的主要作用就是合理分配城市燃氣，實現(xiàn)內部的燃氣輸送，可以將燃氣傳輸?shù)讲煌挠脩糁小Ｍǔ２扇〉氖歉邏骸⒋胃邏汗芫W(wǎng)輸氣，中低壓管網(wǎng)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(jié)提供參考，達到供氣平衡。

三、城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃與管理

在城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃過程中要明確重點，綜合現(xiàn)狀系統(tǒng)化開展，在科學的城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃理念指導之下，系統(tǒng)分析，合理應用各種技術手段，重視燃氣輸配管網(wǎng)的規(guī)劃調研，明確城市燃氣配輸管網(wǎng)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(wǎng)評估工作，其具體內容如下：

（一）城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)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(qū)域劃分，通過對自身分布區(qū)域的合理界定，可以合理的避免燃氣輸配管網(wǎng)冗余性問題，進而達到降低燃氣管網(wǎng)成本的效果，是一種提升燃氣輸配管網(wǎng)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(shù)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(yè)企業(yè)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(qū)。在城市燃氣輸配管網(wǎng)建設中，要綜合氣源狀況系統(tǒng)分析，綜合城市建設的特征，分析城市規(guī)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(wǎng)建設方案。在常規(guī)狀況之下，一些大中型的城市燃氣輸配管網(wǎng)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(wǎng)，這樣可以達到縮小管道的口徑，進而節(jié)約建設投資的目的。由于壓力較高的燃氣管網(wǎng)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(qū)敷設，則輸氣干線需敷設在城市的周邊。為了保障供氣的穩(wěn)定和可靠性，輸氣干線一般布置為環(huán)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(qū)內部的天然氣管網(wǎng)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(wǎng)的規(guī)劃調研

現(xiàn)階段，在城市燃氣輸配管網(wǎng)中存在的最為主要的問題就是管網(wǎng)規(guī)劃缺乏科學性，無法保障不同區(qū)域中氣源的穩(wěn)定性，導致部分地區(qū)出現(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)進行系統(tǒng)化的管理與規(guī)劃。在實踐中，要統(tǒng)計城市地區(qū)現(xiàn)存的各類燃氣站，仔細了解不同地區(qū)的各類用戶分布狀況，做到現(xiàn)狀與城市規(guī)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(fā)展趨勢。城市燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃要結合當?shù)氐某鞘幸?guī)劃，做到與城市規(guī)劃同步進行，這樣既能實現(xiàn)城市燃氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃的科學合理性，又能滿足今后管網(wǎng)建設的可實施性，進而為城市燃氣的發(fā)展奠定基礎。

四、結語：

城市的發(fā)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(fā)展過程中實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)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(xiàn)狀，必須及時提取天然氣能源。采取節(jié)能措施，采用天然氣節(jié)能技術，穩(wěn)定人民生活和社會發(fā)展，確保中國堅持可持續(xù)發(fā)展路線，為人類發(fā)展打下良好基礎。

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