试析城市天然气管网规划设计

2016-07-23 02:11董志刚
环球市场 2016年2期
关键词:管网规划设计天然气

董志刚



试析城市天然气管网规划设计

董志刚

太原煤炭气化(集团)晋中燃气有限公司

摘 要:随着可持续发展观的贯彻实施,天然气已经成为了取代燃煤等传统能源的最佳替代品,成为了越来越多城市的主要能源。

关键词:天然气;管网;规划设计

前言

当前,在使用天然气时不可避免地会面临天然气管道的规划设计,天然气管道的铺设投资相对较大,对周边居民生活也有较大的影响,一旦规划出现错误,在工程建成之后想要完成扩建和改建难度就非常大,并且也会造成人力、财力、物力的巨大浪费。可见,为了保障城市市政建设的质量,必须科学和规范地规划设计天然气管网。

1天然气管网规划设计概述

随着城市规模的不大扩大,城市基础设施建设需要不断完善,当前我国城镇需要新建或者改建的天然气管道项目非常多,天然气管道不合理设计导致新建或者扩建困难重重,特别是一些老城区燃气管道的改造尤其麻烦,传统的天然气管道设计无论是在经验还是在设计思路上不能适应当前城市发展需求。

2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。

2.1调压计量站

调压计量站的主要作用是在区域范围内调整管道内的压力,主要工作设备是调压器。不同等级的用户对于天然气的需求是不同的,由此建设的天然气管道的等级也是不同的,为了充分满足各级用户对天然气的要求,必须在区域范围内建立调压计量站,如图1 所示。

图1 调压计量站

2.2 高压、次高压、中压以及低压的天然气管网

管网是天然气运输的通道,天然气从气源运输到用户家中需要经过不同等级的管网,主要是高压、次高压、中压以及低压天然气管网。

2.3储气库及储气设施

由于不同季节对于天然气的消耗量是不同的,可能冬季消耗天然气的量更大一些,为了避免不同季节用气的不均衡,天然气管道线路中还会设计有储气库以及储气设施,当然也可以调节白天与夜晚的用气不均衡。

2.4 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。配气站是对开采出来的原始天然气进行过滤除尘、添加有警示味道的气体、调整天然气的压力以及对天然气的体积进行计量的地方,是天然气供给用户使用的最后一道工序。

3市政规划中天然气管网规划原则

在市政天然气管网规划过程当中,需要严格遵循以下几个基本原则:①对于站场和管线布置,应当切实符合当地以及整个区域的城市规划要求、天然气管网规划的要求;② 对于站场与管线的布置,需要具有适宜的地形条件、良好的工程地质条件等;③站场需要结合区域长输管线的具体位置予以确定;④对于站场、天然气管线与站外建( 构)筑物的防火间距,需要与现行的国家标准及相关规定相符。

4 市政规划中天然气管网的规划设计

4.1借助先进的技术手段进行规划设计

进行城市天然气管网规划设计的主要目的就在于降低施工成本,这一点是要建立在满足用户的需求、当今施工工艺、管网的安全性和稳定性的基础之上的。天然气工程自身就具有庞大性和复杂性的特点,加上城市中复杂的地质环境,在进行市政规划时天然气管道的规划设计不能单纯依靠手工进行,必须借助先进的计算机技术来克服传统方法计算精度低、效率低下的缺点。

4.2 从工艺方面优化天然气管道

市政天然气管网规划设计中的优化主要是优化布局以及优化工艺参数。前期确定好天然气管网的布局是非常重要的,因为后期如果存在改建和扩建,是无法改变天然气的布局的。考虑到天然气布局与施工工艺的关联性,为了获得最理想的优化效果,一般是在优化了天然气布局的情况下对某一级管网进行施工工艺的优化或者逐级予以优化。

①在铺设天然气管道时,为了保障天然气管道的质量,必须处理好管道的开挖和安埋工作,控制好管道焊接的质量。

② 在改造城市天然气管道时,对原有的管道进行彻底的拆除重建往往不现实,因为有的管道是埋设在墙壁之中的,这就需要采用新技术、新工艺以及新材料来铺设或者改建天然气管道,对于城市中老旧的天然气管道可以采用穿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,这样在原有管道的基础上就可以增大天然气的压力,进一步增加了天然气的供气量,也可以显著延长天然气管道的使用寿命,降低天然气管道的铺设成本。

4.3 从施工材料方面优化天然气管道

天然气管道的建设事关重大,管道的安全性更是重中之重。在城市天然气管道规划时一定要注意对施工材料质量的掌控,有的管道需要承受高压,如果施工材料达不到设计的要求,在正常使用的过程中就容易导致重大安全事故,带来重大经济损失和人员伤亡。

5天然气管网规划发展趋势

我国大多数城市都在现代化的道路上稳步前进,但是对于天然气管道的规划设计正处于探索阶段,受到天然气管道特殊性的影响,在对天然气管道进行规划时需要考虑更多的问题。但另一方面,天然气管道与供水管网也有相同之处,可以选择性地借鉴供水管道的规划技巧来进行供气管道的布局规划。天然气管网具有距离较长、输送压力较高以及口径较大的特点,这些是供水管道所不具备的,因此虽然能够借鉴供水管道的布局规划为天然气管道的规划提供一定的参考,但是也要立足于天然气管网输气的实际特点,结合实际情况进行天然气管网的市政规划。

从大量的实践规划事例来看,以神经网络为基础的天然气管网规划是目前最优的选择,为了提高市政规划中天然气管网的规划和设计效率,可以对其进行深入的研究,开发以神经网络为基础的规划设计软件,从而充分地化科学技术为生产力,提高管网的综合利用效率。当然在此基础上还应该注意城市天然气管网与城市整体环境的适应性,美观性和实用性都是人们追求的目标,如果能够在美观性和实用性之间取得良好的平衡,对于展现城市的风貌是非常有利的。

6结束语

总而言之,当前天然气已经成为人们生产生活不可分割的一部分,天然气管网的规划设计作为市政规划中较为重要的一项内容,前期投资巨大,建成后也不容易进行改建或者扩建,因此在前期建设的过程中务必做到一步到位,这样才能避免因后期改建而影响城市居民的生活及城市建设的进程,也可以防止人力、物力、财力的巨大浪费。

参考文献:

[1]范君来,王敏,胡涛.城镇燃气管网优化设计中的几个问题[J].石油和化工设备,2013(2):69-70.

[2]陈世峰,徐欣.城市燃气管网规划设计研究[J].化工管理.2014(30):15-197.

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