浅析城市燃气管道优化设计

浅析城市燃气管道优化设计

薛平雯

薛平雯

太原煤炭气化（集团）晋中燃气有限公司山西晋中030600

摘要：天然气作为一种环保、高效、清洁的能源，成为了全国大中小城市的主要能源之一．城市管道的铺设成为了城市基础建设的一部分，燃气管道的设计对于城市发展起着重要的作用，一旦设计不合理；没有合理预计未来的发展情况，在工程完工后想要扩建和改建难度就非常大，会造成人力、财力、物力的巨大浪费，也会影响日常生活的正常运行；这就要求我们设计人员加强学习，优化管道设计。优化燃气管道设计的主要目的是利用现有的资源，充分考虑管网结构的性能，降低成本，使设计成果更合理、美观、安全，以下针对本公司情况，谈几点对管道优化设计的认识。

关键词：燃气管道，优化设计

一、天然气管道的组成及布局

1、城镇燃气管道的设计压力分为七级

城镇燃气管道设计压力分级

依据以上分类，城市燃气管道分为高压、次高压、中压及低压管道，本市管网系统主要由调压计量站、次高压、中压及低压管网和门站组成。截止2018年底，公司已经建成中低压管网660余公里，覆盖了本市主城区及附近郊县.设有480余座调压.柜、站。

2、不同压力的管道布局原则不同

对于不同压力等级的管网需要针对其不同压力的特点对其进行不同的设计，《城镇燃气设计规范》GB50028-2006针对不同等级的燃气压力管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距作出了严格的规定，对高、中压管网燃气设计的要进行更为严格的控制，对这些管道的铺设还要充分考虑到与其它埋地管道的安全距离，在供应大型燃气用户的时候，需要对燃气管道的设计进行更为全面考虑。

二、中低压燃气管网的优化设计

中低压城市管网的设计，要考虑到经济及质量因素方面，还要考虑随着未来城市规模的扩大，能够最大限度满足城市发展对管网的需求，更好地满足城市发展的需求，降低城市燃气管网的建设投入，提高管网的安全运行能力，这是燃气优化设计中重点考虑的问题。通过以下方面谈一下实现中低压燃气管道优化设计目标的途径。

2.1安全净距

地下燃气管道与建（构）筑物和其他相邻管道的水平净距，在《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中有明确的规定，属强制性条文。然而，在实际的设计工作中常常会遇到因现场地形、实际条件限制，无法保证水平净距符合规定要求的情况，针对这种情况，我们学习新的条文解释，庭院管道尽量采用低压管道、采用无缝钢管增大壁厚或加套管及其它防范措施。

2.2环网

用气区域形成环网后，对输气工况有良好的效果，能整体上降低管道压损。建议在城区具备管网敷设的条件下，中压管网尽量成环，在改善微循环的基础上，提升整体管网的水利工况；建议采用智能门站调压装置，在不大幅提升管网压力的前提下，充分发挥管网的输配能力；结合远期发展规划，逐日建设高压储气、输气管网，并通过高中压调压站与现状中压管网多点连接，实现多气源供气，保证管网的平稳运行。

2.3升压

预测到2018年冬季，本市城区日用气量最大将达到50万m³，吉利汽车等几个工业用户最大小时用气量将达到6000m³。经过水力计算，为了确保各用户用气量及用气压力，需将门站出口压力提升至0.4MPa。通过对现状管网的分析，部分未改造的中压管线为铸铁管，为了尽快实现升压目标，将改造部分铸件管道。

2.4水力计算

进行中低压管道设计时进行水力计算，经过反复的计算校核，确定流量分配数据，使管网模型分析结果与真实管网运行情况基本相符。以此合理地选择管径，避免管径太小，不能符合用户使用要求，管径太大又造成了浪费，充分考虑到未来用户的发展情，合理确定新增管道管径。

三、庭院燃气管网优化设计

3.1管材

当前，庭院管道的设计选材料方面，本市已经逐步选用燃气聚乙烯管道等新材料取代原来的无缝钢管及直缝高频电阻焊钢管，这样的尝试已经收获了较好的反响。

燃气输送采用燃气聚乙烯管道具有诸多卓越性能，应用于燃气输送领域。将彻底解决钢管、铸铁管的腐蚀和接头泄露问题，从而确保了燃气管网系统的安全运行。PE燃气管选用的PE材质为惰性材料，可耐多种化学介质的侵蚀，管壁摩擦系数低，流阻小，输送能力强，采用电热熔连接，接口强度高于管材本体，高韧性PE断裂伸长率一般超过500%，PE燃气管具有很好的抗震性能，聚乙烯（PE）燃气管道已成功地在本市燃气输配领域中得到广泛应用，以其长期的使用寿命、卓越的耐腐蚀性能、可靠的连接性能和安全性能、以及较低的施工和维护成本等诸多优点，让设计人员经常选择使用。根据原材料等级的不同，聚乙烯燃气管材分为PE80和PE100两个等级；根据标准尺寸比，分为SDR11和SDR17.6两个系列，其中SDR11系列可适用于天然气、液化石油气（气态）和人工煤气等各类气态介质的输配，SDR17.6系列适用于天然气的输配。我们使用后者。

3.2管径

庭院燃气管网设计中，符合条件时我们采用调压箱，调压箱结构设计紧凑，体积小，质量轻，安装工序简单，可悬挂及坐地，适宜于户内或户外安装，安全距离可大大缩小.由于是中压进入庭院，可考虑缩小管径，减少投资。

四、室内燃气管道优化设计

室内燃气管道的设计中我们要树立以人为本的设计理念，我们要从经济、美观、安全等方面来考虑。

4.1选材

传统的设计中，户内燃气管道我们采用的是无缝钢管，高层用户立管管径大，还要进行无损检测，不美观也不经济。现在我们准备选用环压连接薄壁不锈钢管材。不锈钢管材由于安全、卫生、强度高、耐腐蚀、寿命长、少维修、美观等特点，大量用于建筑给水管道。根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中第10.2.3条规定，我们开始选用环压连接薄壁不锈钢管材。燃气管道都在厨房中设置，厨房中设立薄壁不锈钢管材，其耐腐蚀性大大减少了泄漏维修量，且薄壁不锈钢管材施工简单，周期短，虽然造价方面偏高，但其美观性足以弥补。现在已经被越来越多的燃气用户认可。

4.2低挂表

传统设计中，本市燃气表一般设置在厨房中，表底距离地面一般1.8米的位置。现在，对于高层建筑，出于美观考虑，在安全条件允许情况下，我们开始采用室内低位表形式，即燃气表安装在厨柜下方，厨柜门采用百叶窗户的形式，被越来越多的燃气用户喜欢和认可。

结束语

综上所述，现在燃气对城市的经济建设和人们的生活有重大的影响。因此，在城市燃气管道的设计过程中，必须要考虑到安全、经济、美观、实用等问题，并采取科学的方法，对设计实施进一步的优化设计。把优化设计贯穿设计工作始终，在满足国家规范的前提下，充分考虑用户自身的用气要求，尽己所能找到公司利益和用户利益的契合点，实现企业与用户的双赢，并利于保证管网的安全、稳定、高效的运行。

参考文献：

[1]《城镇燃气设计规范〉GB50028-2006

[2]《燃气用环压连接薄壁不锈钢管道工程技术规程〉DB51/T5035-2014