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城镇燃气管网优化设计
作者：郭宏斌 王先坤
来源：《世界家苑·学术》2018年第12期
摘 要：在21世纪的今天，伴随着我国科学技术的飞速发展和人们生活水平的显著提高，城镇燃气管网的设计在物业上取得了空前的发展。在城镇居民的生活之中，天然气变得越来越重要，因此在城镇的建设设计之中，也应当研究天然气管道合理铺设。通过对天然气管道网设计优化中的制约因素进行简要阐述，然后提出一定的对于天然气管道网铺设的措施，旨在优化城镇燃气管道网的铺建，为人们的生活带来更多便利。 关键词：城镇；燃气管网；优化设计 中图分类号：TU996 文献标志码：A 引言
城镇燃气管网设计为城镇发展规划设计中的重要内容，随着现代城镇的发展，对城镇燃气管网设计的要求不断增加，需要在明确了解以往城镇燃气管网设计中现存问题的基础上，基于建设与管理的经验进行综合分析，满足城镇发展中对燃气建设的需求，优化选择安全、可靠且经济适用的建设方案，不断提升城镇燃气管网设计的整体效果。 1、城镇燃气管网优化的考虑因素 1.1管网的压力调节装置
在天然气管网之中，一个重要的装置叫做压力调节装置，它能够对天然气管网内部的压力进行调节，对整个天然气的运输起到重要的作用，因此想要做好城镇燃气管网的优化，就必须要考虑到压力调节装置。压力调节装置具有超压自动切断的功能，具有此功能的压力调节装置，能够有效地保证极端情况下，燃气管道不会发生过压爆炸的情况，提高了天然气在使用过程中的安全性。而其还具有的另外一个功能就是主副调压功能，它是指在紧急情况出现之后，假设主调压器功能已经丧失，则副调压器仍然能够正常工作，在一定程度能够满足人们在日常生活中对于天然气的需求。同时具有主副调压功能的压力调节装置，可以让主副两个内部调压器分开工作，减少了资源浪费的同时也能够满足人们日常对于天然气的需要。 1.2城镇燃气管网布置的理念及方法
首先要充分考虑到燃气管道的尺寸，也就是管道的管径大小，因为管道管径大小直接影响着燃气运输的效率和立方量，这要根据城镇具体的天然气需求量来判断，往往需要收集类似城镇，人口接近的城镇，每年所使用的平均天然气量来综合判断。其次对于燃气管道的压力临界点数值、每段管道压差的区别都需要进行考虑，这之中不同的管道，不同的地质所需要考虑的
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因素又不尽相同，因此要根据具体情况和依照科学依据，计算出最佳、最科学的城镇燃气管网优化设计方案，从而做好城镇燃气供给的工作。 1.3城镇燃气管网组成材料的把控
在选择城镇燃气管网组成材料时，要加以小心谨慎。首先要选择一些抗腐蚀性较强的材料，这样降低了管网受到地下复杂情况的腐蚀，同样也降低了因此所导致的后期维护成本的增加，减少了人力物力。往往在实际之中，会选择采用PE管，PE管具有抗腐蚀性强，成本较低，使用寿命长等优点，在选择燃气管网的材质时，尽量优先选择PE管。 2、城镇燃气管网系统设计期间所需要遵循的原则 2.1自动化原则
为了适应城市发展的需要，有必要分析现代城市发展的自动化要求，从自动化的角度对输气管网进行自动控制，在自动控制过程中下一个控制单元的运行需要由前一个控制单元的运行来决定，这样可以提高管网设计的有效性。在城市燃气管网设计过程中，必须严格遵守各种管理标准和规范，做好相关参数的计算和控制，使设计方案的技术含量更高。特别是在对机组运行参数进行分析的过程中，为了满足管网输送技术的要求，可以优化调压塔的进气量、压缩机数量和出口流量等参数。在确定总体成本目标的基础上。 2.2目标性原则
城市燃气管网的设计需要改变传统管理模式忽视成本的局面，在原校对的基础上，应从多个角度引入更具有针对性的内容，以提高各种资源的利用率。例如，可以把管网的热能消耗指标、投资成本指标和能耗指标调整到最佳状态，保证系统在运行过程中的稳定性、强度和刚度，从而提高综合能力，为整个体系建设受益匪浅。 2.3速度性原则
城市燃气管网设计中如果设计不当，燃气泄漏、火灾甚至爆炸的发生率会增加，这将对社会和谐和居民的安全产生负面影响。因此，在天然气管网的设计中必须注意其运行的安全价值，在设计阶段结合实际经验建立安全事故应急处置机制。 3、城镇燃气管网的设计要点 3.1燃气管道的纵断面结构设计
地下燃气管道不得通过建筑物和大型建筑物（不包括高架建筑物和大型建筑物）下方，地下燃气管道与建筑物、结构物或相邻管道之间的水平和垂直净距离（详情见表1）。在城市燃气管网设计过程中，如果住宅区已建成并投入使用，燃气管网既不能通过建筑物或其他地下建
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筑物，也不能平行于有轨电车轨道进行设计，也不可以和有轨电车轨道平行设计，且不能穿过其他已有管道，保证其燃气管网设计的安全性。
表 1 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距（m） 3.2注重管网的防腐层等级设计
钢管管道设计主要分为三类：普通级、加强级和超强级。施工过程具有相似性，差异主要表现在外层厚度的差异上，普通级和增强级的胶带和环氧粉末的差别不大。在实际的设计和应用过程中，需要根据具体的施工环境和应用要求进行分析。例如，在《城镇埋地刚性气体管道腐蚀控制技术规程》中，对此作了详细说明，对于直径小于200mm的城市燃气低压钢管，在没有杂散电流的情况下，可以采用普通的防腐涂料。此外，在各种情况下都应加强防腐涂料的使用，在役管道的检测中，发现许多腐蚀坑是由典型的杂散电流腐蚀引起的。城市燃气管道遇到下列情况时，需要加强或加强：（1）高压、亚高压、中压管道和直径大于或等于200mm的低压管道；（2）穿越河流、公路和（3）强电流干扰或细菌腐蚀的管道；（4）强腐蚀管道。需要特殊保护的管道；（5）站内或站内的管道。管道防腐设计可有效降低管道腐蚀问题的发生率，对提高施工质量有重要影响，可以使所有的设计活动更加安全有效。 4、城镇燃气管网的具体优化建设方法 4.1设计合理的优化燃气管网方案
天然气管网的敷设在地下进行，需要大量的人力和物力。一旦维修就会给员工带来更大的困难。因此，在铺设之前工作人员应该制定出良好的设計方案。首先，工作人员要检查实际情况，了解地下管线的埋藏位置和建筑物特点，然后制定合理的天然气管网设计方案。该方案必须充分优化高、中、低压燃气管道的具体分布。 4.2严格把控管网铺设的质量
城市燃气管网建设是一项复杂的工程，涉及面广，一旦管道埋在地下以后就很难修改，这就要求员工在铺设和安装前严格按照计划进行铺设。由于项目难度大，对员工提出了更高的要求。它要求员工具备较强的专业技能和实践经验，才能做好这项工作。在铺设过程中，工作人员应尽量减少管网的弯曲，以节省铺设成本，提高工程的经济效益。专业技术人员在施工中应注意有关细节，确保各管道的接口牢固，从而提高燃气管网的质量。 4.3定期对管网材料进行检查和维修
一般来说，钢管管网虽然很强，但容易受到腐蚀，这将带来一定程度的安全风险。因此，工作人员不仅要对材料进行防腐技术处理，还要定期对材料进行检查和维护，当员工在材料中发现轻微腐蚀时应对其进行擦拭和维护，以延长材料的使用寿命。对于严重腐蚀的材料，工作人员应及时更换，以确保居民的安全。