智能化城市燃气输配系统设计探讨

朱卓跞

摘要：近年来，随着社会的发展，我国的智能化建设的发展也有了改善。随着经济、社会的快速发展，城市燃气企业的业务范围不断扩展，民用户与工商用户组成、比例、用气情况复杂，传统的燃气管理方式存在着成本高、时效差以及数据分析浅显等弊端，无法适应新的燃气供求关系，急需利用信息化、智能化的方式，构建一套面向客户关系管理的智能化燃气输配系统，以实现降低管理成本、提高服务质量、增加运营利润的目标。

关键词：智能化;城市燃气;输配系统设计探讨

引言

城市燃气管网运行具有系统化、规则化的特征，尤其是在城市建设规模不断扩大、管网建设和运营范围不断扩大的时代背景下，传统管理模式已经无法适应实际发展的要求。利用智能化技术应用，能够实现管网运行数据的实时采集和分析，能够有效改变传统管理模式中无法涉及的方面。

1燃气高压管道的工程设计

1.1 输送工艺

燃气高压管道的工程设计，不仅需要注重管道本身的设计质量和安装质量，还要考虑整个系统本身。首先，燃气运输管道本身庞大且复杂，内部还有多个管线设备以及数据收集装置，从整体上来看，分析难度较大。具体燃气的管输系统运行如下：气井提取的气体和油井提取原油提取的天然气送至升气站，经过气田回收管线和支线加固后脱水。在气体处理厂进行脱水后，天然气通过矿用气收集储备线输送到输气储备线第一站或干线中心站，流向客户。输气干线在输气储线中安装了许多输配站。燃气管网被输送到城市的燃气分配管网，然后再输送给用户，当然天然气也可以通过配气站直接输送给大用户 。

1.2 管道选线

从理论角度来看，高级管材有利于提高管道使用寿命，减小壁厚，降低生产成本，但从目前的管道生产工艺上来看，虽然管道等级在不断提高，例如耐久度、强度水平都有所提高，但是韧性和冲击韧性仍处于低下水平。这就导致了高强度管道容易发生延续性断裂，从而造成整体使用水平下降。管线韧性保障抗震能力选用了延展性较好的管材，增加了管道壁厚，但这种方式增加生产成本。

1.3 管道防腐

管道防腐工作十分重要。高压燃气运送管线的防腐层，质量好坏直接影响了天然气的运营和使用安全。现阶段，城市居民的高压天然气使用量逐步提升，峰值数量不断提高，为保障高压管道不出现腐烂、破损等问题各施工单位均采用防腐绝缘层加阴极保护的方式进行管道防腐。各城市内承担单一功能的高压管道并不多，普遍使用的高压天然气输送管道，不仅需要储器输送良好，还需要根据峰值进行储气调节，因此高压管道的防腐工作更体现了重要意义。

2城市燃气规划设计中常见的问题

2.1燃气管道管径设计需完善

城市燃气规划设计过程中，要充分考虑管道直径、材料等对管道整体安全性和效率的影响，要结合城市地下管道布局实际情况，优选性能优良、管径合适的管道材料，以保证管道质量符合运行要求。但在实际燃气管道设计时，通常对管道直径以及材料有所忽视，不能结合环境等因素进行科学计算和设计，影响燃气输配效率，并且不利于后续维护。此外，导致燃气管道管径设计不合理的另一个因素就是，前期未做好地质勘测工作，收集到的数据和信息不足，对后续管径设计造成影响，严重降低管道工程质量，难以满足居民生活和城市发展需求，同时也使燃气管道面临一定安全隐患。

2.2燃气输配方案设计需改进

在城市化进程中，需要在燃气领域合理引入竞争对手，以更高效、更充分地利用燃气资源，提高城市发展水平。但就目前情况来看，我国城市燃气主要由几家燃气企业经营，各燃气企业在运营期间各成系统，各自为政，面临着较大的统一管理难题，使得后续的燃气生产与管理存在诸多不便，并影响燃气输配管网的科学布局，在管网运行中容易出现多种问题和矛盾，难以合理配置燃气资源，引发资源浪费问题。另外，城市燃气输配管网布局还存在诸多不足，尤其在部分化工企业、电厂等区域所埋设的燃气管道在深度等方面均不达标，对车流量大的复杂区域燃气地下管网规划不合理，整体输配管网布局需要进一步完善設计。

2.3燃气管道防腐设计需优化

城市燃气规划设计中，防腐层设计直接关系到管道防腐性能的高低，进而影响燃气输配管网运行的安全性、可靠性。一些城市燃气管网的防腐层设计的技术可行性不足，盲目选择加强级防腐技术，施工时不能达到设计及应用要求，影响设计性能发挥。另外，在防腐层设计中，有的设计人员不能结合实际运行工况、施工和环境因素进行设计，而是直接套用其他管道防腐层设计，容易出现和相应管道不相匹配的问题。还有部分防腐层设计，为降低成本或技术难度，直接选择普通级防腐层，难以达到防腐要求，容易使管道受到外部环境等的影响，在后续运行中容易发生管道受损情况。

3智能技术在城市燃气管网中的应用要点

3.1确保燃气管网运行安全性

智能技术在城市燃气管网中的应用，具有多方面的优势，但是其运行根本，是以增设硬件设备，全方面数据采集为基础的。对于新建管网，可以采用同步建设的模式，而对于已经运营的管网，则需要根据实际情况进行改造。无论采用何种建设方式，都应当以燃气管网自身运行安全性为基本出发点。在硬件建设方面，需要保证设备质量，采用单独UPS供电和储电设施，确保设备能够保持稳定运行状态。在软件方面，则需要通过智能算法优化，构建完善的安全管理和应急管理程序，切实将智能技术的作用发挥出来。

3.2确保技术选择与成本控制优化

虽然智能技术近些年来一直保持高速发展状态，在应用于城市燃气管网系统时，也具备较为完善、成熟的技术体系，但是在实际运行过程中，对技术人员的操作控制依然具有较强的依赖性，在技术应用原理和升级空间等方面，也具有明显的不足。因此在实际运行中，需要根据燃气管网运行特征和智能技术应用的实际要求，选择最为优化的技术体系。同时，还应当考虑体系在整体层面的成本控制，综合分析前期建设成本与后期运行维护成本的实际需求，尽量达到各个方面的优化，实现智能技术整体应用的平衡。

3.3强化数据采集和管理

数据采集和管理是智能技术应用的基础，只有不断丰富整体数据体系，才能够确保智能技术水平全面提升。因此在实际建设中，首先应当根据城市燃气管网运行现状和发展规划要求，合理布置数据采集点，既要能够满足智能计算的实际要求，又要能够强化建设成本控制，为后续升级服务留出足够空间。其次是为达到更为优化的应用效果，还应当强化数据采集参数的全面性，在传统数据运行体系中，范围仅是控制在温度、湿度和流量等基础性数据方面，在智能技术体系下，还应当涵盖浓度、震动及其他数据，确保智能分析水平不断提升。再次是要能够强化数据安全管理，从硬件设置和软件控制两个方面共同着手，确保数据安全和私密性，确保其经济效益和社会效益能够更好的得以体现。

3.4提升燃气改造及利用能力

在进行城市燃气改造时，首先要保证所选燃气管网符合城市发展的实际要求，以此设计并规划城市燃气管网，将不合格、劣质燃气管网淘汰，对资源进行整合，实现资源的最大利用。在此过程中，要统筹城市燃气供给企业，营造良性竞争环境，促使燃气资源使用效率不断提升，同时要结合实际情况对用户燃气设施进行合理改造和高效利用。在燃气的使用过程中，燃气成分一旦出现变化，势必会造成燃气密度发生改变，所以，燃气互换期间要充分考虑互换性问题，以防发生安全事故，并对城市燃气工程发展造成不良影响。

结语

综上所述，在进行城市燃气规划设计时，要详细分析燃气市场需求，结合城市建设规划和燃气管网布局设计方案，确保燃气能源供应和城市发展步伐一致。要关注多气源互补，优化管网系统部署。同时，燃气规划设计要和环境建设、城市规划等相结合，为城市生产與居民生活提供高效、稳定的燃气能源，通过提高清洁能源利用率，优化城市环境，促进城市现代化发展。

参考文献

[1]胡波涛.城市燃气SCADA管理系统综合应用探讨[J].河南科技，2013（21）：134-134.

[2]刘兴华，佟健鹏.燃气远程数据采集与实时监控分析的研究[J].天津科技，2014（12）：23-24.

[3]胡诚.智能技术在城市燃气输配管网系统的应用研究[J].现代经济信息，2019（18）：358.

[4]阎峰.试析城市燃气管网运行的智能化[J].装备维修技术，2019（03）：210.

[5]王巨锋，王彩琴.城市燃气管网融入智能化运行探究[J].化工管理，2018（26）：46-47.