城市天然气管网系统的探讨

曾宪哲 鬲丽华

【摘要】随着人们生活水平的不断提高，城市居民对于天然气的消费逐年增长，天然气的输送范围在不断扩大，输送距离也在不断延长，城市天然气的使用对于城市的建设以及社会的发展都具有里程碑式的意义。在小康社会建设深入推进的关键时刻，做好城市天然气管网系统的研究及设计，对于城市天然气可持续发展具有非凡意义。本文从城市天然气管网系统组成着手，分析了城市天然气管网系统的布线原则以及相应的设计原则，并提出优化城市天然气管网系统的优化措施，以期对我国城市天然气的发展有所裨益。

【关键词】城市天然气；管网系统；规划

前言

城市天然气输送管网作为一种高效、安全、环保以及清洁的能源系统，其使用已成为现代化城市的关键标志。天然气是一种无色、无味、无毒的气体，其95%以上的成分是甲烷，同时含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等。天然气的爆炸极限较低，稍有泄漏很容易与空气混合而形成易爆气体，一旦遇到火源会发生爆炸及火宅。随着城市规模的不断扩大，天然气管道的铺设范围以及长度不断扩大，一旦发生事故所波及的范围会很大，基于此，对天然气管网系统进行合理设计及规划意义重大。

城市天然气管网系统的组成

城市天然气管网系统的组成主要包括调压计量站，高压、次高压、中压以及低压的天然气管网、各类型的储气库、相应的储气设备以及配气站等。

（1）调压计量站

调压计量站又称为区域性调压室，主要设备是调压器。调压计量站具体是指为专门的用户而建立的或者是建立于各个级的配气管网。调压计量站的主要任务保持专门用户们的天然气及各个级的天然气管网的压力，以此满足用户对天然气的需求。

（2）高压、次高压、中压以及低压的天然气管网

高压、次高压、中压以及低压的天然气管网的主要功能是分配城市天然气的管网以及城市内部的天然气输送，将天然气从配气站传输到用户的住处。

（3）储气库及储气设施

储气库一般会具有不同的类型，设置不同类型的储气库主要是为了调节不同季节用气的不均衡。各种类型的储气库以及输送干线的末端天然气使用量的比较主要是为了调节白天与黑夜用气的不均衡。

（4）配气站

配气站是建立在输送干线的输气管或者是输送支管的重点。配气站的任务是接受由输送干线的输气管传来的天然气，然后队天然气进行相应的除尘、添味、调压以及计量等之后再将天然气传送到天然气管网中，同时能有效保持天然气管网的压力。

3.城市天然气管网系统设计原则

城市规模的不断扩张使得天然气管网系统的版图也在不断扩大，在对城市天然气管网系统进行设计时应综合考虑各方面的因素，选择最优的技术经济计算方案。为了设计经济合理的城市天然气管网系统，需要考虑以下几个方面的问题。

3.1天然气气源

在设计城市天然气管网系统时首先要考虑天然气气源的情况，主要包括天然气的供气压力、供气量以及天然气的性质（天然气的含湿量及天然气的净化程度）。对于人工的常压制气的气源，应该尽可能采用中压或者是低压的二级管网系统或者是一级管网系统；而对于加压气的化气源及天然气的气源，可以考虑采取高中压或者是高压的一级管网系统，以此节约投资成本。

3.2城市的发展规划

在设计城市天然气管网系统时应充分考虑新开发地区所在地城市的远景规划情况、城市规模、道路和街道的现状等。当城市规模较大，且人口密度较大时，应该采用比较高的输气压力，在远期负荷需要提高时，有利于压力的灵活调整，以此满足远距离用户的需求；而对于近期的管网系统，可以灵活进行降压处理。在选择一、二级的混合管网的系统时，输气的压力应该控制在 0.1 兆帕以下；对于人口密度较小的中、小城市应选择一气二级的混合系统。

3.3市政与居民住宅条件

在设计城市天然气管网系统时应根据新开发地区的市政情况、街道情况以及地理条件等进行设计。新开发地区的住宅区较多，街道较宽时，可以选择一级管网系统。对于有很多河流穿行的城市，选用一级管网系统所跨越的工程量会比二级管网系统的工程量多，从技术经济方面而言，应选择二级管网系统。

3.4其他条件

在综合考虑上述情况后，还应充分考虑不同类型的用户的气化率、供气方针和用户们对燃气的压力的需求以及工业、企业的特征以及数量等。同时，还有考虑现有的储气设备，要发展天然气事业必须要考虑生产以及供应的设备是否符合规划系统的要求。

4.城市天然气管网系统布线标准

城市天然气管网系统的发展情况决定着城市可持续发展的状况，因此，在发展城市天然气产业时必须要做好天然气管网系统的布线工作。

在进行天然气管网系统布线时，首先要结合新开发地区所在城市的总体发展规划、市政条件、地理条件以及城市道路规划等，做好前期的准备和充分的勘察规划。在对城市进行充分了解的前提下，进行科学、合理的城市天然气管网系统布线工作。

其次，根据规划期内的人口规模变化以及卫生条件的发展数据对天然气管网系统进行输送线路的计算工作，规划布线工作必须要具有一定的前瞻性，可以适应未来城市的发展要求。

再后，要在布线过程中考虑城市街道、路面的情况，对输送路线上的障碍物进行有效分析，尽量避免跨越河流、铁路等的工程，以此降低管线铺设成本。

最后，在线路规划过程中要依照总体规划、分期进行的标准进行设计，做好城市天然气低压管网的平面铺设工作，确保管网系统的密度与城市的整体建筑结构相符合。同时在铺设管网过程中，要做好输气压力的调节工作，使管网能适应天然气的压力，满足用户的要求，提高用户的满意度，促进社会的发展。

加强城市天然气管网规划对策

加强城市天然气管网规划工作，可以有效减少天然气管网铺设过程中出现安全事故的几率，同时还可以优化城市天然气管网系统，有效减少城市天然气管网的建设成本，方便群众的生活，促进城市的发展。要加强城市天然气管网规划，需要做好以下几个方面的工作。

（1）各级政府要加大对天然气管道上违章建筑的危害性的重视，加大违章建筑的拆除力度，提高违法成本。

（2）强化天然气管道工程施工质量的控制及管理，做好安全防范。抓好管道施工的质量重点，处理好管道开挖及安埋工作，控制沟槽的深度，并按要求处理路基。同时还应把好管道建设的材料关，天然气管及焊件等必须要符合工程的标准及管道铺设的实际需要，管道要进行电火花防腐检测，保证绝缘防腐质量。

（3）选择新技术、新工艺及新材料铺设及改造城市天然气管道，选用钢骨架PF,采用新型、先进的连接方法对管道进行连接，防止天然气的渗漏。对城市较老旧的天然气管道，采用穿PF技术或者管道内衬技术等，对有安全隐患的天然气管道进行合理改造，延长天然气管道的使用年限，降低建设成本。

（5）利用计算机地理信息系统加强天然气管网系统安全防范，实施动态监控。对计算机地理信息系统所收集的信息进行汇总、分析，准确、及时地把握管道系统周围的形势指标，防范安全事故。

6.结束语

天然气是城市居民生活必不可少的组成部分，城市天然气管道系统的建设普及是现代化城市的一个重要标志。在对城市天然气管道系统进行设计时要综合考虑各方面的要求，包括城市的地理条件、未来规划、人口密度、市政条件等，使天然气管道系统能满足城市居民的需求，提高城市居民的整体生活水平，促进社会的可持续发展。

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