浅谈大中型城市管网系统布置

张樊玉

摘要：在现代城市中，燃气得到了越来越广泛的应用，燃气输配系统错综复杂，燃气管网是其中最为重要的一种设施。在进行燃气管网的布置上，不仅要使管网保持不间断供气状态，更应当考虑到如何才能更效率的使管网进行供气。因此，燃气系统管网的布置成为了工作者们着重探讨和考虑的问题，笔者对此，谈谈自己的看法。

关键词：管网系统布局

中图分类号：F291.1文献标识码：A 文章编号：

前言：随着我国天然气工业的不断发展，特别是西气东输工程全线贯通，使我国许多城镇使用上了天然气，这极大改变了我国城镇的燃料结构，城镇天然气输配管网系统的合理选择也显得越来越重要。本文着重就中压一级管网布置的原因、布置方式及优点进行阐述，以便在管网布置可以借鉴。

1城市燃气输配管网分类

根据《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)的规定，城镇燃气管道按城镇燃气压力分为低压燃气管道、中压燃气管道、次高压燃气管道和高压燃气管道4类，设计压力分为7级：

高压燃气管道：A 2.5＜P≤4.0 MPa B1.6＜P≤2.5 MPa

次高压燃气管道：A 0.8＜P≤1.6 MPa B0.4＜P≤0.8 MPa

中压燃气管道：A 0.2＜P≤0.4 MPa B0.01≤P≤0.2 MPa

低压燃气管道：P＜0.01 MPa

城市燃气输配管网按上述不同压力等级的管道进行组合，按照组合型式，输配管网系统分为一级管网系统、两级管网系统、三级管网系统、多级管网系统和混合管网系统。

一般情况下，输配管网压力越高，输气能力也越大，输配管网的管径也越小，管网投资也越省。但输配管网压力越高，对安全间距的要求也就越大。

2采用中压一级管网系统布置的原因

(1) 中压一级管网系统与低压管网相比，输气压力较高，平均管径相对缩小，节省管网投资费用，而且增大了供气范围。

(2) 中压一级管网的布置不仅完全避免了一条街道同时敷设两条不同压力的管道, 可减少管道长度，而且不需要中低压调压站，节省了管网投资和占地。

(3) 由于采用了箱式调压器或用户调压器供气，调压装置靠近用户，用户燃具前的压力波动范围小，热效率高，燃烧效果好。

(4) 由于用户气源为中压，输配系统不需要动力制动，供气过程基本不用电能，停电时仍可正常供气，可靠性和稳定性优于多级管网系统。

(5) 中压管网的管道材质可采用钢管、燃气用PE管, 其耐压强度高, 并可采取提高输气压力的方法来增加输气能力, 满足用气量的增长需求。

基于上述特点, 中压一级管网在我国一些城市已开始采用。铜川市燃气输配管网就采用此种系统供气。来自靖西长输管线的高压天然气经储配调压站调压至0.2~0.4MPa，计量后进入城市中压输气管网，经中压配气管道输至调压箱、调压柜、及用户调压器等调压设施，经调压降至用户所需压力，计量后使用。下面就铜川市压一级中管网布置浅谈如下：

3中压一级管网系统布置

中压一级管网布置应遵循安全可靠、经济合理的原则。而且还应考虑出现事故时能及时切断气源，维修管理方便等情况。根据中压一级管网的特点，其布置方法最好采用大管径输气管网带小管径独立配气管网，即首先采用大管径管道形成城市燃气管网输气系统，在输气系统上引出支管，经用户调压器调节，供各类燃气用户使用。

管网布置应做到近、远期相结合，一次规划、分步实施。大管径主干管尽量靠近用气负荷集中的区域，但尽量避开繁华地段，布置在城市边缘和有足够安全距离的规划道路上，连成大环（初建时也可是半环形或枝状管道，但应逐步构成环网），构成城市输气管网，以便提高输气的安全可靠性；在大管径输气管网上，由支管引出连接几个独立的区域配气管网；各配气管网可以成环, 以提高管网配气能力（每个配气管网不宜太小, 以便配气管网引出的每条支管充分利用管道的压力，从而达到节省管材, 减少投资的目的）。

在大管道上应设置分段阀门，在输气干线和输气干线所引出的支管上安装控制阀门, 对整个城市管网进行供气和控制；各独立区域配气管网与输气干线之间可以用2~4条用气支管连接，在每个连接支管上应设置阀门，这样用很少阀门在连接处把整个城市分成无数个小区域, 即能保证供气又能在小环出现事故时, 把控制这片配气管网的各连接点处的阀门关闭，不至于影响太多用户,在没有危险的情况下进行维修和施工。

4中压一级管网系统布置方法的优点

这种布置有以下几方面优点:

(1)投资少，供气范围大

因为它没有城市管网完全成环，减少了管道长度和管网投资。这种布置方法除了输气干线需穿越河流、铁路和主要干线公路外，其余配气管网可根据地理条件、城市建设规划、施工和运行条件等因素合理布置，减少了投资。

这样布置管网还可以充分利用燃气的压力，在压力降允许的范围内, 增大支管的长度，使供气范围扩大。

(2)安全可靠，便于控制管理

这种大输气管网带小管径独立配气管网的布置方法, 通过控制阀门对整个城市管网、每个独立配气管网进行分别管理、维修和控制，既方便又不影响其它的独立配气管网供气。

(3) 对发展不同压力要求的用户具有较大的潜力

采用中压供气，无需设专线和增压设备，工业、企业和商业用户可以就近在中压管线上接线，调压到各自需要压力，即可投产使用，能为用户节省工程安装费用和运行费用。

(4) 这种布置适用于多种气源, 分片供气。

若一个城市气源是多种气源, 根据这种布置,可以把整个城市管网统一考虑布置成一个统一整体。用主干线上的分段阀门把城市分成几个部分, 使用不同的气源。随着气源气量的变化, 可以改换各种气源的供气范围。

中压管网在整个城市燃气管网中占枢纽地位，新技术、新工艺、新设备的应用，使中压一级输配系统更加完善。近年来，燃气用聚乙烯管（PE管）由于其具有一定刚度、强度，并且管壁平滑、耐腐蚀、柔性好、使用寿命长、连接可靠、便于施工和维修，在燃气工程中得到广泛应用，使工程成本和维修费用更低；自动切断装置、新型调压装置、PE管、不泄漏的PE阀的应用，施工、管理技术的不断提高，使中压管网运行更加安全。

结束语：大中型城市采用一级中压管网系统是燃气输配管网发展的趋势。这种压力系统可以充分利用气源的压力，降低造价，便于管理和维修，达到技术先进、安全可靠、经济合理等要求。因此，在城市气源为高压，尤其是使用天然气这种干气的条件下，推荐采用中压一级管网，并用大环输气管网带小管径独立配气管网的方法对城市燃气管网进行布置。

参考文献：

[1]张东. 天然气管网布置技术.2007.05

[2]崔浩然.浅谈城市燃气管网布置.《城市建设》.2006.08

[3]王海科.现代城市中燃气管网项目.2004.09