城市燃气设计的可持续发展性探讨

2020-03-07杨连杰

工程建设与设计 2020年2期

杨连杰

（山西省燃气规划设计研究院有限责任公司，太原030024）

1 引言

在社会经济飞速发展的背景下，我国的城市化进程不断加快，燃气的使用得到了普及，天然气作为现代城市发展中一种重要的能源资源，受到了社会各界的广泛关注，与城市居民的工作与生活密切相关。做好城市燃气的规划设计，不仅关系着燃气的合理利用，也影响着城市的长远发展，面对可持续发展的要求，如何对城市燃气进行设计，成为市政规划部门和燃气公司需要关注的一个核心问题[1]。

2 概况

某城市的发展过程中，逐渐形成了液化石油气和天然气并存的燃气供应格局，液化石油气的使用多集中在老城区，天然气因为起步较晚，之前仅在部分新城区得到了应用。2014年，该市开始了大规模的燃气管道改造工作，将部分条件允许区域的液化石油气气改造成为天然气，使天然气用户数量的迅速提高。截至2017年，该市天然气用户的数量达到了20.4万户，天然气输配管网依照压力级别，可以分为高压、中压和低压3类，配合超过500座的调压站，能够满足用户的日常需求。而在部分区域，受区域条件等因素的影响，液化石油气用户占据了大部分，各种类型的瓶装液化石油气销售网点众多，因为其具有简单灵活、投资少、见效快的优点，不过瓶装液化石油气本身易燃易爆的特性也给安全用气带来了很大隐患，而受制于不够完善的燃气管网的限制，不少宾馆、酒店、饭店以及工业用户使用的主要燃料依然是液化石油气乃至煤炭，并不利于可持续发展目标的实现[2]。

3 可持续发展理念下的城市燃气设计

3.1 燃气规划

一方面，应明确燃气规划的原则。在可持续发展理念下，城市燃气设计应足城市总体规划思路，从其发展的能源资源政策出发，结合城市发展原则，做到因地制宜，推动天然气的开发利用。各城区需要加快天然气站点和管网的建设工作，提高天然气在城市燃气供应中的占比，同时，兼顾城市居民和工业用户，而在对城市管网进行统一规划的过程中，应坚持分步实施的基本原则；另一方面，考虑在具体应用中，天然气相较液化石油气有更加明显的优势，城市设计应以天然气为核心，换言之，在开闸燃气设计过程中，应将重点放在天然气方面，加快城市管网改造工作，以天然气作为主要气源进行分区分片设计，最终形成统一的天然气管网。

3.2 管网布局

近几年，随着燃气用户的持续增长，城市发展对燃气的需求量不断增加，而从该城市的燃气发展情况分析，在推广天然气使用，扩大燃气用户规模的过程中，也遇到了不少问题，如用户端燃气管网压力不当、管道管径偏小、燃气管网未能实现全面覆盖等，这些问题的存在很大程度上阻碍了城市燃气的整体规划和发展。可持续发展理念下，城市燃气规划应考虑2个比较关键的问题。

1）需要从城市总体规划的角度，做好燃气管网的跟踪布局。要保证城市燃气管网规划的合理性，需要在城市总体规划的指导下进行，推动管网布局的远近结合。而新时期，随着城市化进程的加快，城市燃气管网的更新和改造速度远远滞后于用户终端的更新速度，要求燃气部门加强与城市规划、工商等部门的沟通联系，对燃气管网的布局进行及时调整，为抢占市场打下坚实的基础。

2）必须保证管网布局与用户终端相互匹配。一直以来，有关部门在对城市燃气管网进行规划的过程中，指导思想都被局限在整体布局、安全运行以及经济合理方面，这样的规划布局模式如果从运行工况分析，的确具备了较大的优越性，但是忽略了用户的现实需求，也在一定程度上限制了城市整体燃气供应能力的发展，其中存在的问题具体体现在3个方面：（1）用户终端没有城市燃气管网的覆盖；（2）用户终端有城市管网覆盖，但是压力较低，无法满足实际需求；（3）用户终端管径相对较小，不能很好地满足用户用气量的要求[3]。基于此，在进行城市燃气管网布局时，应尽量减少低压以及小管径的管网，适当增加中压和大管径管网，综合考虑各方面的发展因素，确保燃气管网能够与用户终端相匹配。在管网布局过程中，还应关注企业的运营机制，推动二者的相互结合，确保管网规划能够将供气小区的完整性体现出来，为运营管理提供方便，同时，需要保证城市管网整体布局具备清晰的脉络以及合理的工况，确保生产活动的安全有序展开。

要实现上述目标，燃气公司应成立专门的燃气规划审查小组，就市区燃气管网进行优化调整，在现有的燃气调压站加装相应的计量装置，以区域计量为前提，制订相应的二级核算运营机制，以更好地满足用户需求。

3.3 注意事项

一方面，应做好管件以及管道材料的合理选择。城市燃气设计中，材料的选择非常关键，会对燃气管网运行的质量和安全产生直接影响，必须得到足够的重视。对于燃气公司，在进行燃气管网布设的过程中，管件和管道材料应优先选择相对成熟的材料和工艺技术，切实保证燃气管道的稳定性和可靠性。如果因为现实需要，必须使用新材料或者新工艺，应在正式施工前对材料的性能进行测试，依照测试结果合理判断材料的性能，开展相应的模拟试验，这些试验必须由专门的组织机构进行评价与审查，以此保证检验结果的合理性和可靠性；另一方面，应提升管网设计的安全系数。安全系数是保证系统稳定可靠运行的关键，能够有效减少和避免事故的发生，城市燃气是一个系统性工程，从输配管网到调压站，燃气本身所具备的易燃易爆性能都决定了其本身有着较高的风险性，在这种情况下，需要做好燃气管网安全系数的合理把控。过高的安全系数会导致投资的增加，过低的安全系数会造成潜在风险的增大，在实际操作中，可以通过增加管壁厚度的方式，提供相应的防腐保护，对外部伤害进行有效抵御。在场站系统中，应增加备用装置，设置可靠的防护方案，确保系统的稳定可靠运行[4]。