论城市天然气管网规划设计

樊沉坤

摘 要：随着我国城市化进程脚步的不断加快，国民的生活水平也随之提高。作为市政规划中必不可少的组成部分，燃气管网的规划和设计对于城市的繁荣与发展起到了不容忽视的重要作用。对城市燃气规划的重要性和燃气发展原则进行了介绍，并对燃气管网的规划设计方法进行了深入细致的分析，希望能够为相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：城市；天然气管网；规划设计

引言

随着我国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。而使用天然气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城市天然气管网系统的组成

1.1调压计量站

调压计量站的主要功能是调节区域范围内管道的压力，主要的工作设备是电压调节器。不同水平的的天然气用户需求水平各不相同，因此天然气管道建设水平也不一样，要充分满足各层次天然气用户的需求，必须在区域范围内建立调压计量站。

1.2低压、中压、次高压以及高压的天然气管网

天然气管网是天然气输送渠道，天然气从气源运输到不同程度需要的用户家庭的管网，主要是低压、中压、次高压以及高压的天然气管网。

1.3储气库及储气设施

因为不同季节对天然气的消耗量也是不一样的，冬天的时候天然气的消耗量可能比较大，为了避免因为不同季节的不均勻用气，天然气管道路线设计中有储气设施和储气库，与此同时还可以调整昼夜的不均衡用气。

1.4配气站

配气站是建立在输送支管或输送干线的输气管的重点。配气站在对已经开采出的原始天然气进行除尘过滤、调整气体压力和天然气气体的体积以及添加警告味道的气体进行计量，是天然气提供客户使用的最后一道工序。

2天然气管网的规划原则

2.1天然气管网规划的整体性

天然气地面建设的阶段中，可以将数模软件引进应用在天然气的敷设中，也就是说，可以将地面阶段中管网水力的动态与地壳中的水力动态相结合，使其成为一个整体。这样的做法，可以从整体上对天然气管网的动态进行有效的了解以及把握，针对其特性对其进行具体的分析研究，以便设计最优的方案。

2.2 天然气管网规划的先进性

一般情况下，对于天然气输气管网来说，如果只是依靠平时的运营经验以及利用手工的计算方式来设计天然气的输送管网，是无法满足天然气管网的设计要求的。因此，将具有高度精确性的管网模拟软件引入到设计中，可以依据模拟管网的综合运算分析来对其进行设计，通过对模拟结果的对比，进而选择最优的设计方案进行施工改造。

3市政规划中天然气管网的规划设计

3.1天然气规划设计建议

目前我国现有的天然气管网规划设计工作发展正处于初期阶段，尤其是在市政规划工作中，天然气管网的规划设计拥有一定的特殊性，如果单纯的从数学角度进行思考，那么能够把市政建设中的供水管网和天然气管网统称为网络规划设计问题。在进行市政天然气管网的布局规划设计工作时，可以相对应的借鉴供水管网络的成功布局设计方案。天然气管网在天然气运输过程中运输距离比较远、运输压力比较大，因此在进行天然气管网规划时，一定要重视这些特点，并针对性应用优化措施进行解决。我国的供水管网布局规划设计有很多设计技巧，可以给市政天然气管网的规划设计工作提供有效的工作参考和指导。需要注意的是，在应用供水管网的布局设计时，不能忽视天然气管网的实际运输情况，要结合天然气管网规划设计要求来进行技术借鉴。据调查显示，目前在城市化规划建设过程中，神经网络规划设计方案拥有很广阔的发展前景，因此应该加强归于神经网络规划设计方案的研究工作，以神经网络为基础研发出精确地规划软件，提升我国市政天然气管网规划设计的现代化水平。在未来的市政天然气管网规划设计工作中，要充分的利用现代化科学技术，科学合理的指导市政天然气管网规划设计，提升天然气在城市发展中的应用效率，减少污染较大的能源消耗，并在此基础上促进我国市政工程建设质量的提升。

3.2从工艺方面优化天然气管道

优化城市市政天然气管网规划设计主要是优化工艺参数和优化布局。重要的是要在早期阶段确定好天然气管道的布局，因为如果要进行后期改造和扩建，就不可能改变天然气的布局。考虑到天然气施工技术和布局的相关性，为了获得理想的优化效果，通常在优化天然气布局的条件下，在一定程度上对某一级的管道网络进行优化施工工艺或是逐级优化。当铺设天然气管道的时候，为了保证天然气管道的质量，必须处理好管道安埋和开挖工作，很好的控制管道焊接质量。它主要是为了控制槽的深度，管子在回填之前要经过进行电火花防腐测试，以确保管道的防腐绝缘层完好无损。天然气管道铺设完毕以后，应该按照要求进行路基处理，以避免产生不利影响。焊接时，应选择有相关专业资质、经验丰富的工作人员进行操作。城市天然气管道进行改造的时候，原来的管道彻底拆除重建往往是不现实，因为一些管道是埋在墙中的，这就需要采用新工艺、新技术和新材料来改建或是铺设天然气管道，对于城市中比较老旧的天然气管道可用管道内衬技术和PF技术等等，对于天然气管道的安全隐患进行合理的改造，所以原管道的基础上就可以增加气体的压强，进一步增加天然气供应量，也可以明显的延长天然气管道的使用寿命，减少天然气管道铺设的成本。

3.3天然气管网规划发展

在市政天然气管网的规划设计工作中存在多目标规划现象，这种多目标规划会让天然气管网整体规划设计工作变得非常复杂，想要优化天然气管网的多目标优化，一般情况下会针对各个目标函数进行计算，如果产生矛盾则无法进行有效的调和。天然气管网多目标的优化要设置出具体的优化目标函数，例如说减少管网的投资或者是减少管网的能源消耗等，如果在规划设计中选择使用的天然气管径相对来说比较小，那么在一定程度上会减少管道的工程成本消耗，但是这样会不可避免的增加在液体传送过程中遇到的阻力影响，势必会增加在管网动力的能源消耗。如果在规划设计中选择使用的管径比较大，那么会减少液体的输送阻力，同时有效的减少能源消耗，但是也相对应的会增加管道的成本消耗。综合研究来看，天然气管网的规划设计有一定的冲突性，想要针对设计方案进行有效优化，解决多目标的规划要求，最经常见得使用方法就是价函数法、分层序列法还有增量系数法。优化多目标规划能够从不同的规划方案当中选择最科学合理的施工方案，有效解决各种问题，提升市政天然气管网的规划设计质量。

结语

与城市总体规划的有机结合，是开展城市燃气管网规划设计工作的重点。对于未来潜在的燃气使用用户和用气量，应能够做出准确的预测。促进管网的建设，确保燃气供应的稳定性和安全性，确定管网压力等级。进一步扩大燃气的适用范围，加强多气源的燃气供应体系的建设。

参考文献

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[2]樊彩红.山西省运城市钟楼小区天然气工程设计难点讨论[J].经济师，2016（1）：219～220.

[3]陈星媛.天然气管网运行中的常见问题与对策[J].中国石油和化工标准与质量，2017（7）

（作者单位：绍兴天然气投资有限公司）