天然气输气管道设计中的常见难点解析

宋殿友

摘 要：输气管道的优化设计直接影响到天然气的输送效率和质量。如何优化设计，确保天然气输气管道的安全、稳定运行，成为输气管道建设领域的重点。从天然气管道设计中的常见难点出发，对其进行了全面剖析，并提出相应对策，以期为输气管道设计提供一定的理论参考。

关键词：天然气；输气管道；常见难点；布设路径

中图分类号：TE973 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.139

随着低碳经济、绿色经济建设的推进，天然气工业迅速发展，在社会生产生活中，其作用和意义日益突显。而进一步优化输气管道的设计，是提升管道建设质量，确保管道安全稳定运行的重要保证。天然气输气管道设计是一项系统、复杂的工程，往往要考虑各方面的因素，因此，充分了解和掌握设计过程中常见的难点具有重要意义。

1 解析管道设计中难点问题的意义

1.1 全面提升施工建设的科学性

当前，天然气输气管道，尤其是城市管道的建设是现代化城市建设中确保公共安全的重要内容。城市天然气管道发生意外事故会带来巨大的人员伤亡和财产损失，而输气管道未得到科学、全面的设计规划是导致事故发生的重要因素。因此，必须对天然气输气管道的设计进行科学规范，设计完成后要对整体规划进行严格审查，并要严格遵循设计标准，根据设计和规划方案进行各项施工，以确保输气管道建设的科学性和合理性。

1.2 提高天然气输气管道建设的质量

具体而言，天然气管道的设计和施工应确保其最基本的质量要求，即确保输气管道不冻结、耐腐蚀和不漏气。同时，还需要充分重视天然气管道的连接和对接方式方法，从承轴式接口到机械接口等对输气管道设计进行优化，以提升其安全性，促进天然气输气管道的建设。另外，天然气输气管道设计和建设会受到生产、施工等外部因素的影响。因此，要充分重视设计过程中常见的难点，以确保输气管道运行的稳定性和安全性，促进天然气资源的有效利用，实现输气管道整体质量的提高。

2 我国天然气输气管道设计中的难点

2.1 输气管道抗腐蚀问题

因天然气在分布上存在一定的差异，会给一些地区的资源利用带来一定的不便。为有效解决这一问题，国家根据区域实际，不断优化对策，以实现区域资源的平衡开发和利用，比如西气东输工程就是解决此问题的重要方法。该项工程设计和建设极为复杂，需对所经区域的地理、地形等自然地理环境进行科学的分析。输气管道的抗腐蚀问题是天然气开发和输送中的第一个设计难点，由于管道长时间与天然气接触，对其内壁具有一定程度的腐蚀性，同时由于长期的掩埋会大幅加重管道的腐蚀，直接减少输气管道的寿命，因此带来了较大的安全隐患。同时，对管道类型的选择也是设计中常见的难点，对此，应根据实际情况，科学、合理地选择管道类型，严格把控管道质量。

2.2 自然因素对管道的破坏

天然气输气管道线路相对较长，且所经地区的环境条件存在差异，自然因素对其影响较大，因此设计过程中应充分重视自然因素的影响。首先是雷电的影响，尤其是在雷电较为频繁的季节，会对输气管道造成巨大的损害，引起天然气外泄，进而导致严重的后果，所以避免雷电伤害也是设计中常见的一个难点。其次是气温带来的影响，不管是地表输气管道，还是掩埋输气管道，均会受到气温的影响。随着区域气温的变化，输气管道会发生热膨胀或收缩，造成输气管道的变形、破裂，直接影响到天然气的输送质量和效率。

2.3 管道内压控制问题

天然气输气管道具有较大的内压，不管是暴露在外的管道，还是掩埋地下的管道，其内压如果异常增大，就会导致管道的变形，甚至破裂，进而影响到管道的正常运行。因此，科学、有效地控制管道内压，实现输气管的内压平衡，是天然气输气管道设计中必须重视，也是需要合理解决的难题。

2.4 高层建筑的影响

在高层建筑中，输气管道一般是直立设计，在一定程度上加大了管道的重力，当输气管道重力提高时，会给其管内压缩带来较大变化，而影响到天然气的正常输送。另外，因高层建筑自身的重力影响会引起地面沉降，如此不仅加大了输气管道切入地面的压力，还会造成沉降部位填土，导致引入管悬空，易引起输气管内的天然气泄漏，加大了安全隐患。另外，在设计过程中，还要充分考虑其他管线的布设情况，避免对其他功能管线造成损害。

3 解决常见难点的对策

3.1 管道防腐蚀的解决对策

除了对输气管道外部采取防腐蚀处理外，还应对其内壁进行防腐蚀处理，可进行内壁涂层。该方法可有效减少管内气体输送过程中产生的摩擦力，以增强天然气的流动性，同时还可有效减少管内的沉积物，在一定程度上起到了清洁管道的作用，减少了管道内壁损坏，发挥了有效的抗腐蚀效用，延长了管道的寿命。

3.2 落实好防雷和控温工作

天然气输气管道的防雷工作主要是针对暴露在外的管道。可通过改变输气管道的安装位置避免雷电的影响，比如管道的布设尽量避免屋檐、屋角等易受雷电影响的部位；要选用厚度大的管道，以降低雷电的破坏程度。为确保电气通路的良好运行，管道还应采取焊接方式，管道阀门也可应用焊接阀门，以免雷电对管道的破坏。另外，为降低气温变化带来的影响，高层管道可应用分段阀门，以有效减少气温变化带来的损害。

3.3 科学选择布设路径

为避免地面沉降带来的问题，在设计过程中应充分探查所在区域的地质、建筑等环境情况，通过计算补偿器来解决此方面的问题。同时，要充分考虑其他线路的布设情况，避免相互冲突，影响其他线路的正常运行。可应用活动架来解决直立重力影响问题。

4 结束语

总而言之，在天然气输气管道设计过程中，设计人员应根据工程的实际，充分认识到设计中的常见难点问题，并采取积极有效的措施妥善处理这些难点问题，提高设计的科学性和可靠性，为天气输气管道的安全运行奠定基础。

参考文献

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〔编辑：王霞〕

Abstract： The optimal design pipeline directly affects the efficiency and quality of delivery of natural gas. How to optimize the design to ensure the safety of natural gas pipelines， stable operation， become the focus of pipeline construction field. Natural gas pipeline from the common difficulty starting the design and to carry out a comprehensive analysis and propose appropriate measures in order to provide a theoretical reference for the pipeline design.

Key words： natural gas； pipelines； common difficulty； laid path