试论影响燃气管网规划的因素

李军

摘 要：近些年，随着我国经济发展与社会低碳环保意识的不断增强，国内燃气行业也已进入了加速发展期。随着燃气市场需求的迅速扩大与燃气消费量日益增长，国内外对燃气行业的新增投资也成不断增长的趋势。面对新增投资的涌入，现有的燃气企业也在着手通过扩大生产规模，拓宽经营范围，降低生产成本等方式加以应对。

关键词：燃气管网；规划；影响因素

中图分类号： TU996.62 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-73-3

0 引言

随着我国城镇化进度的加快，新建小区及商业设施对燃气需求的增加，也促进了城市燃气管网建设不断扩大。同时，燃气管网是城市建设的重要基础设施之一，对节能减排、改善群众生活起着重要作用。

因此，城市燃气在我国市场上有着巨大的开发前景。然而，城市燃气管网依然存在很多的问题，严重阻碍了我国燃气事业的快速发展，甚至还直接导致了诸多安全事故的频频发生，不仅严重影响了正常的城市的生产和生活秩序，而且还给人民群众生命财产造成了损失。对城市燃气管网的安全运行造成新的不可估量的威胁，若不引起城市规划相关部门的重视，产生的后果将会不堪设想，因此城市燃气管网建设一定要从源头抓起。

世界能源结构的第二次大转变自20世纪20年代开始，即从以煤炭为主的能源结构转向以石油和天然气为主的能源结构。天然气的主要优势在于：减轻大气污染、保护生态环境，燃烧后不产生废渣（无固体燃料燃烧后产生的废渣堆放和运输成本）。同时，发展燃气，可以明显地取得节能效益、环保效益和服务效益。20世纪90年代后，随着西气东输工程的实施，标志着我国城镇燃气的天然气时代已经来临。相应地，城镇燃气事业得到了迅速发展，越来越多的城市开始了燃气管网的开发和建设，并且管网铺设范围不断加大。然而，城镇燃气管网依然存在很多的问题，这不仅阻碍了我国燃气事业的快速发展，而且直接导致了安全事故频频发生，严重影响了正常的城市的生产和生活秩序，而且还给人民群众生命财产造成了损失。为防患于未然，我们必须从源头燃气（管线）的规划开始抓起。

1 燃气管网的形式

1.1 依据管网形状分类

1.1.1 枝状管网

在枝状管网系统中，连接任意两个节点的路径只有一条，即系统内所有管段均无闭合回路。因此，在该管网系统中每个节点的气体流向是固定且唯一的，流向该系统中任意用户的燃气只可以从唯一管段供给。枝状管网的最大优点是构造简单，并具备良好的经济性。但其安全可靠性较差：若枝状系统中的某点若发生断裂，必然会带来局部区域燃气供应中断。特别是若供气主干线出现问题，则会导致大范围断供。

1.1.2 环状管网

在环状管网系统中，连接任意两个节点的路径不唯一，即系统中所有管段将至少有1个闭合回路。因此该管网中至少有1个节点的气体流向是不确定的，该管网系统中某些用户的燃气是由2根以上的管道供给的。

1.1.3 环枝状管网

环枝状管网则兼具了枝状管网和环状管网二者的特点，供气比较灵活，可以满足不同用户的用气需求。

1.2 依据管网输气压力分类

依据城镇燃气管网输气压力可分为：高压A、高压B、次高压A、次高压B、中压A、中压B和低压管道，图1是城镇多级管网系统构成示意图：

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图1 城镇多级管网系统构成示意图

注：多级管网系统：

1——长输管线； 2——门站；

3——调压计量站； 4——储气站；

5——调压站；6——高压B环网；

7——次高压B环网；8——中压A环网；

9——中压B环网；10——地下储气库

城镇燃气输配系统一般由门站、储气站、各级输配管网、调压站及运行管理操作和控制设施等共同组成。

图1为一多级管网系统。其气源为天然气，供气系统采用地下储气库、高压储罐站和长输管线储气。如图1所示的城市管网系统的压力主要以高压B环网、次高压B环网、中压A环网、中压B环网和低压管线（图中未标出）组成。各级管网分别组成环状。天然气从压力等级较高的管网（如图中8—中压A环网）经过调压站降压后进入压力等级较低（如图中9—中压B环网）的管网，逐次降压，最终供给各个用户（工业企业由次高压B环网供气，大型公建由中压A环网供气，居民及小型公建则由低压管网供气）。

2 燃气管网布置形式应考虑的因素

2.1 燃气管网与城市总体规划的一致与协调

城市燃气管网规划的基本要求是要在城市总体规划的指导下进行，以实现管网远近结合的整体布局。城市规划中的人口密度及用户分布情况、建筑特点、道路等级、宽度及重要情况、荷载情况、路网形式、城市各地块定性和功能分区以及各管线之间的影响（包括电力高压线路、热力线路等），均对管网形式布置有重大影响。燃气规划应密切结合总规、分规、控规、详规等各规划阶段成果，适时及时调整相关管网布局，以符合城市规划的要求。

在居民用户、公服用户、工业用户及燃气发电用户中，居民用户、工业用户用气是占主要位置的，所以燃气管网必须按照环状管网进行供气，而公服用户单体用气量较小，所以建议使用径枝状管即可。显然不同的用气情况会有不同的用气规划，而比较典型的用气区域可做如下分析。

2.1.1 卫星城用户

卫星城用户一般分布在大型城市的郊区，用户分布较为分散。其潜在居民用户一般多为几千户至一万户不等，公服用户不定，因此燃气规划中事宜使用支状管网，此种形式可提高燃气用能的均衡性，其特点是造价低利于实施。

2.1.2 经济开发区用户

我国各城市不同级别的经济开发区用户较多，这类用户的特点是市政工程建设在道路建设前，路网的规划建设大多在招商工作前。经济开发区的市政管网均为综合施工，出于地区景观的考虑，管网敷设一般要求一次完成，尽量避免为敷设新管道而反复破路施工。因此，对于这类用户的燃气管网规划，宜采用以一个地块或四个地块为一个用户组的环状管网方案。

环状管网可以最大限度地减少由于新入驻地块的开发商需要引入燃气管道而造成破路施工现象。并保证开发区的各企业在局部管网事故的情况下仍能正常生产。为了弥补环状管网运营管理方面的劣势。可采用细化企业安全管理规程，增加巡线时间。提高管网自动化管理的程度以及采用快速关断型阀门等方法。

2.2 其他市政管线对燃气管网的影响

因燃气属于能源，因此燃气输气管网是动力管线的一种。燃气与热力、电力、自来水、雨污水、电信等市政各专业属于平行关系。但以上各市政专业的特点各不相同，导致其施工要求也不同。因燃气具有毒性，且具有爆炸性，所以，施工中对管线气密性、施工安全距离的要求非常高。

因而在做市政工程动力管线总规划时，应对燃气管线的路由布置做优先考虑，确保燃气管道能够正常敷设，达到安全供气的需求。

2.3 燃气管网布局与企业运营机制相结合

对各类城市基础设施的建设而言，都存在着初投入高、资金回笼慢的特点。燃气管网的建设投资也不例外（通常在亿元以上），因此，合理规划燃气管网布局是保障运营企业经营与正常供气的前提与重要条件。

对燃气经营企业而言，往往面对经济性与运营安全两方面的问题。首先，若以管网运行工况来考虑，因环状管网系统，连接任意两个节点的路径不唯一，所以供气不会中断，因而环状管网优于枝状管网。但从运营管理和经济性的方面来讲，因枝状管网的总体系统管长较环状管网短，且结构简单（处理事故的时间也较短），因此，在保证同等供气需求时，应该优先选择枝状管网。

随着管网规模的不断增大，运营企业必须确保管网的运行工况稳定。为了增强燃气供应企业的安全供应能力，燃气供应企业还应细化自身的运营管理流程，提升管网自动化的水平等方法来增强对环状管网的管理。

2.4 燃气供应以用户为导向

随着燃气市场化的发展，燃气企业的经营目的是盈利，要做到盈利首先就要提高市场占有率。为此，企业就要从用户的需求着眼，以满足用户需求为己任，做到以用户为导向。

因此，急待解决的问题主要有：

①大力开发管网未覆盖的潜在用户，解决现有用户的提升性问题（如扩大供气管径、提高供气压力）。

②加大科技研发，扩展经营领域（如开发燃气空调、燃气汽车等）。

为此，在进行燃气管网规划时，就应该以发展的思路提前思考，做到满足现有用户，发展潜在用户，积极开拓新地区、新领域。

3 燃气发展规划实施措施及建议

3.1 加大宣传

通过公益广告、社区宣传等方式向群众普及燃气的优点。

3.2 加大环保力度

制定环保配套措施，如北京的煤改气工程，以天然气代替燃煤。

3.3 分时段定价

以电力企业的分类、分时电价为例，对用户按使用性质、规模、使用时间等方式推出阶梯式气价。

3.4 建设储气设施

加快建设地下储气库不但是实现阶梯式气价的重要保障措施，也是解决季节性调峰问题的关键（如夜储日送、夏储冬送）。

3.5 发展新技术

例如鼓励发展以燃气为能源的发电、供热、制冷三联供技术；建设燃气发电厂；开发新型燃气汽车等。

3.6 先行规划

在区域建设或项目启动前，通过充分市场调研，做到先规划再建设，并在规划中做好未来发展预留。

4 结论

总之，城市燃气管网规划是一个庞大而复杂的系统工程，这既要依托于市政府及其相关部门的高度重视，又要依靠各相关参与人员的关心和支持。同时，城市燃气的规划和设计应充分考虑到各方气源进行补充、各管网系统统筹兼顾，与城市总体规划、环境规划相结合，选用合理的气源，最终确保燃气用户的安全、稳定、高效地使用燃气。

参 考 文 献

[1] 詹淑慧.燃气供应[M].中国建筑工业出版社，2004.

[2] 姜正侯.燃气工程技术手册[M].上海：同济大学出版社，1993.

[3] 王蓉.城镇超高压天然气管道的选线[J].煤气与热力，2005（09）.

[4] 中华人民共和国住房与城乡建设部.城镇燃气设计规范（GB50028-2006）[S].

[5] 中华人民共和国住房与城乡建设部.城镇燃气技术规范（GB50494-2009）[S].

[6] 中华人民共和国国务院令（第583号）城镇燃气管理条例[S].