浅析城市燃气输配管网现状及优化研究

张勤

摘要：天然气是人们日常生活中不可缺少的清洁能源之一，近年来的使用比重日渐升高，几乎与煤炭、石油等比肩。我国也正在提高天然气进口程度，扩大其在城市中的使用比例。随着天然气普及程度的提升，环保问题也逐渐浮现，针对燃气的输配管网设计也越来越复杂。输配管网设施投资金额巨大，涉及多种因素，及时优化燃气输配管网能够推动经济发展，减少环境污染。本文对城市的燃气输配管网现状进行分析并对其优化措施进行了深入研究。

关键词：城市燃气;输配管网;优化研究

Abstract： Natural gas is one of the indispensable clean energy sources in people's daily life. In recent years， the proportion of its use has been increasing day by day， almost on par with coal and petroleum. China is also increasing the degree of natural gas imports and expanding its proportion of use in cities. With the increase in the popularity of natural gas， environmental protection problems have gradually emerged， and the design of gas transmission and distribution pipeline networks has become more and more complicated. The amount of investment in transmission and distribution pipeline facilities is huge and involves many factors. Optimizing gas transmission and distribution pipeline networks in a timely manner can promote economic development and reduce environmental pollution. This article analyzes the current status of the city's gas transmission and distribution network and conducts in-depth research on its optimization measures.

Key words： city gas;transmission and distribution pipeline network;optimization research

0  引言

在全球科技不斷进步的同时，空气中二氧化硫与二氧化碳等可造成温室效应的气体与日俱增，对全球环境造成了不可逆转的影响，在这种情况下，人们开始对绿色环保低碳的生活重视起来。人们日常生活最为常用的气体便是天然气，城市内部燃气输配管网也变得更加大型、复杂。重视输配管网的设计、规划，不断对其优化，才能大幅提升燃气利用率，增强燃气输送效率，降低环境污染，促进国民经济增长。

1  城市燃气的输配管网现状

天然气作为一种清洁能源已经贯穿到人类的日常生活中，在运输交通、燃气输送以及工业工程等行业中都被广泛应用。而输配管网作为燃气运输的主要工具，是一个极度漫长的工程，前期建设资金投入巨大，投资回报率低，回报周期长。因此，燃气行业希望可以最大化优化输配管网，以最小的资金投入获取最大回报率。输配管网在建设过程中具备极大的可塑性，通过对输配管网系统内部中调压站以及储备站的放置位置与数量的调节，可以有效优化燃气的输配管网，提升其质量与输送效率。城市燃气输配管网具备调压设备以及输配管网两个重要组成要素，输配管网可分为低压、中压、次高压以及高压等四种管网。对城市燃气的输配管网进行设计、规划时，要对内部用户的分类进行明确的划分，对燃气的用量进行大致预测，对输配管网末端压力值进行测试，这是决定中压、高压管网的重要因素。低压管网口径的大小受到燃气使用器具、调压站具体的布置情况以及使用燃气流量等因素的影响。而城市燃气的输配管网优化是指在保证使用燃气在正常压力范围的情况下，对现存的输配管网结构、调压站的放置数量与位置以及管网分布情况进行合理分配以及具体分析，来达到降低初期投资，提升回报率，提高企业经济效益的目的。

但近年来，城市面积随着旧城的改造计划而不断扩展，为燃气输配管网的建设提供了十分便利的地理条件，加快了城市现代化建设的进程[1]。但每个城市之间都有各自的管理范围，无法对地下输配管网进行统一调配，建设单位在施工建设时未进行综合考虑，不按规章制度进行施工，再加上一些人民未具备足够的安全意识，这些现象都为输配管网的建设带来了阻碍作用，并且部分问题的出现可能会对整个工程带来不良影响，延缓整个工程的建设进度。

在输配管网建设时，一是部分施工单位用于铺设的设备以及线路都违反了规定要求，会造成许多不良影响。少数人甚至对规定熟视无睹，将阀门置于遮挡处，将设施设置在管线上，对后期管网维护带来阻碍，管线与设施位置放置不合理，也会在后期带来一定负面影响。造成负面影响的原因是多种多样的，比如在城市建设的过程中规划设计失误，没有将管线纳入到城建的考虑中，缺少相关知识经验，比如与此相关的深远影响内容。二是在经济方面存在问题，一部分机构只注重经济利益，在未办理相关审批手续之前，便肆意开展管网铺设工作，或者因为想要扩大自身占据的土地资源，非法占领空地，建设过程中乱建乱铺，并且许多建筑物都是非法进行居住或者运营的。如果不良现象暴露出来，燃气输配管网发生燃气泄漏，会造成无法挽救的严重后果。

随着城市建设脚步的加快，旧城改建活动以及城市道路建设也愈发频繁，城市修筑以及路面建设等活动都会对燃气输配管网进行一定程度的破坏，使燃气发生泄漏，为居民日常生活以及城市建设带来极为严重的影响。与此同时，城市电网的改造优化建设对燃气输配管路的日常工作运行带来阻碍，甚至对其造成损害。部分的铺设机构由于未遵守法规要求进行建设，对燃气管网进行损害时，往往因为怕被处罚而选择隐瞒，不向上级进行主动汇报并不及时进行修理，可想而知会造成十分严重的后果[2]。如果输送管线的安装不到位将会导致工程不合格，在运用过程中将会面临诸多问题，例如输送管道进行安装时，施工单位现场高级人员、监理单位现场工程质量检验师以及施工单位的质量监控员存在自身疏忽，或之间没有进行深入沟通或输配管网在铺设的过程中没有进行防腐处理等。部分燃气管路的防腐防护层已经开始被破坏，如果未经修建、完善就被施工到地下，管线与土壤进行直接碰触，南方土壤的湿度较大，会较大程度地提升管道的腐蚀率与腐蚀速度。燃气输配管网的正常使用寿命在三十年左右，但如果管线的防腐层遭到损害而生锈，就会出现燃气泄漏的现象，将极大减少燃气输配管线的寿命，只能保持其正常使用期限的一半或更少时间，导致投入成本增加，影响城市居民燃气的正常使用。

2  城市燃气的输配管网优化研究

2.1 对燃气输配管网进行合理设计

城市燃气输配管网的规划与设计应该在满足城市用户的基本使用需求的前提下，将前期资金投入降到最低，使输配管网同时满足经济上、正常使用上的要求。输配管线的规划设计有着不同的施工方案，通过多种研究可以发现，利用智能信息网络对方案进行制定规划将是日后的主要发展趋势。伴随着城市进程的脚步，应该尽可能提升在供气系统内部的压力，或应按照使用情况对燃气输配管网系统分级，最大化減少低压的使用。

2.2 输配管网线路的合理布置

城市的燃气输配管网通常都建设在地下，需要确定城市内燃气管网系统的建立原则，合理确立各个管线的具体位置，也就是所谓的管线铺设的布线。城市的燃气输配管网一般情况下都是沿着绿化带、城市道路或人行道进行铺设。由于管网级别的不同，输气管道的压力以及与此配套的设施都有所不同，与此对应的安全防火等级与相应功能也不尽相同。

燃气输配管网线路不仅仅要考虑到储配站与燃气门站以及调压站的位置与数量，另外，还应该按照不同压力等级的管道进行合理化布线，制定与此相符的布线设计与规划。比如，输配管网线路的纵断面合理布置，低压、中压、高压管网的平面布置。中压输配管网应该铺设在城市内部使用燃气的区域，距离低压管网较近距离处，同时极大程度的避开车流量或城市中心的闹市区域，因为这些区域并不利于平时输配管网的日常修理与维护。高压输配管线应该铺设在远离城市的四级区域，在城市边缘进行线路铺设，在城市内部进行管线铺设时，应该留出足够的埋管安全距离，并将铺设路径设计为环形，保证城市用气高峰时期燃气管路的正常运行，保障持续供气[3]。

2.3 输配管网线路工程质量

在城市的燃气管网使用过程中，燃气泄漏、爆炸等事故十分常见，对附近居民造成人身伤害的同时，给城市经济带来严重损失。产生燃气泄露现象的主要原因便是输配管网线路设计不合理，材料以及施工方式不符合规定，或者管路受到自然老化、外界腐蚀以及重物砸压导致的损坏。

为了保证城市燃气在输送过程中的安全稳定性，建立科学合理的工程控制体系，保障施工技术水平，就必须要求燃气建设工程的每一个环节都不能疏忽大意，包括对施工材料的选择、施工管理方案的设立、工程质量的监督以及部门人员之间的配合等方面，努力提升城市燃气建设工程质量与管线使用寿命。

2.4 输配管网线路的调度与分配

在城市燃气线路的运行过程中，调度与分配部门负责统计城市居民用户用气的需求，为输配管网的分配提供数据参考，是燃气工程建设不可或缺的一部分。由于城市燃气的使用量在月、周、日等时间段内是不均匀分布的，如燃气管网的间歇负荷过载，就会阻碍其安全平稳运营，对燃气的供应稳定性带来影响[4]。

可以利用目前城市现存的不同级别的管网进行解决，对低压管线的用气、中压管线的送气、高压管线的储气进行分配，或者人工管理控制不同城市区域的用气高峰期，相互避开用气高峰时间，减轻高峰期燃气输配管线的压力。

与此同时，还可以运用现代信息技术设立燃气输配管网线路的调度与分配系统，比如最终决策系统，可以帮助管理人员进行科学合理的决策;信息采集与数据监控系统，可以对燃气的输配管网进行实时监控与信息数据采集。这种现代化技术已经逐步在企业内得到应用，可以提升企业对燃气输配管网的效率与技术水平。

3  结束语

燃气作为清洁能源，具备排放低、使用方便、资源利用率高的特点，在国家发展以及绿色环保中具备重要作用，可以从根本上解决人们对于能源的需求。但通过分析城市燃气输配管网线路现状可知，影响燃气输配管网正常运用的因素有很多，必须要结合建设现场实际情况，建立与之对应的优化方案。保障居民日常生活的进行，避免居民人身安全以及财产造成损伤，推动城市现代化建设，推动社会经济的不断发展。

参考文献：

[1]赵燕鹏.城市燃气输配管网不停输堵漏技术研究[J].中国化工贸易，2019，11（32）：24.

[2]李毅.城镇燃气管网输配系统安全运行管理探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（28）：2904.

[3]刘洋.浅谈城市燃气中低压调压器的运行安全管理[J].价值工程，2018，37（35）：96-98.