农村地区天然气工程设计探讨

宝鸡中燃城市燃气发展有限公司　寄玉玉　郭丹丹

农村地区天然气工程设计探讨

宝鸡中燃城市燃气发展有限公司寄玉玉郭丹丹

燃气管网设计作为气化农村工程的重要环节，关系着整个工程的顺利实施，为了提高管网系统的经济性和可靠性，同时方便后期的安装、运行与维护，从燃气管网、调压设施、计量表等方面探讨了设计应注意的事项。

气化农村燃气管网调压设施燃气计量表

天然气作为一种优质、高效的清洁能源，已经成为城市居民生活的主要能源。目前，各大中型城市天然气供应市场已经趋于饱和，随着经济技术条件的快速发展，乡镇与农村燃气化工程越来越受重视，让广大农村用户在未来几年逐步使用上经济、环保的天然气既是市场发展的客观要求，同时也是改善能源结构和居住环境的重要举措。

1　资料搜集

大多数的农村用户在工程设计阶段，能够提供的基础资料较少，而且，由于农村自建房屋的结构参差不齐，无建施图，这就对设计人员提出了更高的要求。在进行设计前，首先要对基础资料进行了解和搜集，主要包含地下障碍物分布情况、用气设备的数量及工作压力、用气特点、通风条件等，施工图设计需要收集的基础资料应尽可能齐全，同时要到现场对资料的准确性进行核对。

2　燃气管网设计

燃气管网设计的工艺流程为：从气源处通过中压管网将燃气运送至调压设施，将燃气压力降至设备所需压力，再通过低压管道供至计量表进行计量，最后由表后管接至燃气灶具，工艺流程见图1。

图1　燃气管网工艺流程示意

2.1气源情况

气源的选择是将各种因素综合权衡后作出的重要决策，一般情况下，农村用户居住地都距离主城区较远，分布区域大而且居住比较分散，敷设燃气管网难度大、成本高。因此农村用户应遵循多种气源、多种方式、应地制宜、灵活应用的原则。

气源的供应主要考虑两种方式：一是采用管道供气方式，这种方式一次性投资较大、需要有一定的用气规模作为基础，主要针对距离气源较近的村落；二是使用CNG槽车进行供气，这种方式工艺简单、工期短、但站址选择难度大，而且运行管理不便，主要针对距离气源较远，居住相对集中的村落，后期随着管网的辐射逐步进行管网敷设，最终目标是实现管道平稳供气。

2.2中压埋地部分

2.2.1管材的选择

室外中压埋地燃气管道在进行材料选择时，应当根据地质条件、使用环境、工作压力和施工方式等因素进行综合考量。通常情况下，较为常用的是焊接钢管或聚乙烯管(PE管)，考虑到技术经济性，农村地区天然气化时推荐选用PE100燃气专用埋地聚乙烯管。

管材生产标准应符合《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分：管材》(GB 15558.1—2003)的有关规定，管件生产标准应符合《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第2部分：管件》(GB 15558.2—2005)的有关规定。

2.2.2设计要点

(1)中压管网设计在考虑施工方便的同时，还应考虑使调压器之前的中压管线尽量短，并对后期工程的预留进行统一规划，管径需通过水力计算合理确定，避免选择的管径过大或过小，管道的经济流速宜控制在8～12 m/s。

(2)应当保证燃气管道与化粪池、电表井、雨水管、给排水管、电力电缆、树等障碍物的安全净距，如果间距不能满足要求，应采取有效的安全防护措施。常用的有效防护措施主要包括提高防腐等级、减少接口数量、加强检验(100%无损探伤)等。

(3)聚乙烯燃气管道的深埋设计应当与覆土厚度按照一定的比例进行，所有埋地燃气管道距管顶50 cm处应埋设警示带，警示带上应标出醒目的提示字样，聚乙烯管道还应同时敷设金属示踪线，示踪线可以用胶带或其他方式固定在管道上，每隔300 m左右或重要位置处预留出接线头。

(4)管道弯曲半径不得小于25倍公称直径，当弯曲管段上有承口管件时，管道允许弯曲半径不应小于125倍公称直径。若施工的地段处于不均匀沉降的地段，则应当采取一定的防沉降措施，以确保施工安全。

(5)当聚乙烯燃气管道需穿过排水沟、地沟等地下管沟时，应当在聚乙烯管道的外面加硬质的套管，套管用的钢管均须做加强级防腐。

2.3调压设施

2.3.1调压设施的选择

居民用户常用的调压装置主要有悬挂式调压箱和落地式调压柜。由于农村用户居住比较分散，如果采用区域调压，调压设备的出口管径会偏大，而且管道末端压损会较大，所以建议采用供气量较小的地上调压箱作为调压设备。

调压箱的选型，应根据中压管网的压力、用户燃具额定压力和用户高峰小时用气量等参数确定。计算流量应按该调压器所承担的最大小时输送量的1.2倍确定。一般采用中—低压调压方式，出口压力控制在20 00～2 500 Pa。

2.3.2设计注意事项

(1)安装调压箱的墙体应为永久性的实体围墙，建筑物耐火等级不得小于二级，箱底距地坪的高度宜为1.0～1.2 m。

(2)悬挂式调压箱可设计安装在用气建筑物的外墙壁上或悬挂在专用的支架上，但不应安装在建筑物的窗下和阳台的墙上。

(3)当进口压力小于或等于0.4 MPa时，距离建筑物的门、窗及其它通往室内的孔槽的水平净距不得小于1.5 m；当进口压力大于0.4 MPa时，距离建筑物的门、窗及其它通往室内的孔槽的水平净距不得小于3.0 m。

2.4室外低压管道

农村居民用户的室外低压燃气管道可根据现场实际情况采用埋地或者架空方式，确定之前应该与用户进行沟通协商，以免给后期施工带来不便。

2.4.1低压管道埋地

当街道道路较宽、地下其他障碍物较少、路面容易开挖时，可以考虑采用埋地方式敷设低压管道。低压埋地燃气管道一般选用燃气专用聚乙烯管，为减少路面开挖，低压管道应尽可能与中压管道同沟敷设。埋地管道离建筑物基础的距离应满足设计规范的要求，同时尽量远离建筑物，避免后期宅基地改、扩建时对管网造成破坏。

2.4.2低压管道架空

(1)低压架空管道推荐采用材质为Q235-B的焊接钢管，管材应符合《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T 3091—2015)的要求，管件应符合《钢制对焊无缝管件》(GB 12459—2005)的要求，焊接钢管应采用焊接连接。

(2)低压架空燃气管道可沿建筑耐火等级不低于二级的住宅外墙敷设，每隔3.0 m需用角钢支撑件固定，架空管道管径不宜超过DN80，以免管道自重过大对农村自建住宅外墙面造成破坏。管道距住宅中不应敷设燃气管道的房间门、窗洞口的净距不应小于0.3 m，当架空直管段过长时，应设门型弯或补偿器进行补偿。

(3)室外的管道、设备应采取防雷、电安全措施。架空管道防雷、电的安全措施应满足《建筑物防雷设计规范(GB 50057—2010)的要求，具体做法是：燃气管道、设备及设备箱体用40×4的镀锌扁铁与建筑物接地网可靠焊接，接地电阻要求不大于10 Ω。

2.5户内低压管道

2.5.1户内架空管道

户内架空管道一般选用镀锌钢管或无缝钢管，当房间通风效果良好，可采用镀锌钢管螺纹连接；当通风不好时，应采用无缝钢管焊接连接。户内管道一般采用明装，不允许穿越卧室、浴室、厕所等，当燃气管穿过其他非用气房间内时，必须采用焊接的连接方式，并设置在套管中。

农村用户在接通天然气之前大多使用燃煤土灶和燃煤采暖炉，为了确保使用安全，管道经过的房间内所有的明火设备均应禁止使用或直接予以拆除，并且建议在操作间入户位置安装气泄漏报警装置和安全切断装置。

2.5.2燃气计量表

燃气表应根据燃气的工作压力、温度、流量和允许的压力降等条件选择。农村居民用户的用气设备一般为家用燃气灶、燃气热水器和燃气壁挂炉，一般选用最大流量为4.0 m3/h(G2.5)的膜式燃气表进行计量。

燃气表的安装位置应考虑环境的影响，要便于读数、维护和检修，一般安装在通风条件良好的室内，采用高位安装方式，表底距地面宜为1.8 m，燃气表与燃气灶的水平投影间距不得小于30 cm，燃气计量表与电开关、电插座的水平净距不应小于15 cm，燃气表后管末端采用软管与家用燃具连接时，其长度不应超过2 m，并不得有接口。

3　结语

气化农村作为一项重要的惠民工程越来越受重视，设计作为整个工程的重要环节，方案一定要合理，既要满足用户的燃气使用需求，还要方便后期的安装与运行维护，因此要将设计方案进行多次优化后筛选出最优方案，以确保燃气设施系统的安全性、经济性和可靠性。

Discussion on Natural Gas Engineering Design in Rural Areas

Baoji China City Gas Development Co., Ltd.Ji YuyuGuo Dandan

Gas network design is regarded as the very important key link to rural gasification projects, and has a vital bearing on the success of the whole project. In order to improve its economical efficiency and reliability make it convenient for the latter installation, operation and maintenance, the discussion is made on the matters in design works including gas pipeline network, surge facilities, meters and other aspects.

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