夏鹏光

摘 要：本文首先对燃气管道的规划设计加以分析，然后介绍了燃气管道规划设计的方法，最后对燃气管道规划建设中常见的问题加以阐述并对解决问题的对策加以研究。

关键词：燃气管道；规划；建设

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0122-02

1 燃气管道规划设计分析

燃气用户主要包括居民生活用户、商业用户、工业生产用户等。其中，居民生活用户和商业用户用气主要用于炊事及热水的供应，工业生产用户则主要用于生产工艺。在进行燃气管道规划设计时，居民生活用户燃气的使用优先级应高于商业用户，而商业用户的优先级应高于工业生产用户。

我国的燃气管道系统主要由高、中、低压燃气管网，燃气分配中转站，调压站，储气站，电讯及自动化设备等组成。居民生活用户和小型商业用户一般选用低压管道供气，而大型商业用户及工业生产用户一般选用中压管道供气。一般的中小城市仅用中压、低压管道就可以满足日常生活、生产需要。一些供气量较大的大城市，则会将燃气加压到次高压或高压以保证燃气使用的经济合理性。中压管道中的燃气需经由调压站降压后才能输送到低压燃气管道中。用气量会随着季节变化、时间变化等实时改变，因此，在储气站设置高压储气罐或者利用城市周边的高压或次高压管道的容积进行储气，一次来对用气峰值加以调节。燃气管道系统一般分为环网与枝状，在城镇燃气工程初见时可建成枝状或者半环网，但应逐步过渡为环网。

2 燃气管道规划设计方法

2.1 燃气管网基本方法

燃气管网是一种开放网络，与自来水或热力管网都属于流体网络。目前，城市燃气管网规划设计的主要方法有综合优化法、神经网络法、动态规划法及图论法等。综合优化法通常是在气源压力一定的情况下，对城市燃气分配管网进行优化，例如燃气门站已设定好气压的管网，或者高压调压站布置条件优化中压管网。神经网络法在大规模燃气管网设计中应用广泛，该方法是通过网络状态的变化，对神经网络引入能量函数，使之与问题的目标函数一致，来确定神经元之间的联结权，其特点是自适应性强、组织性好、容错性高，并可以实现多个管网同时运行。动态规划法是对燃气管网中的各个节点压力进行优化，通过各节点压力计算出最优压力，并根据该压力值选择相应管网元件，动态规划法不能同时解决多个优化问题，且不适用管网元件较多的大型燃气管道系统。图论法是对现场进行勘探并规划好施工线路后，将复杂的枝状燃气管网系统化，采用分级优化的方法，将整个燃气管网规划设计问题分解成子问题。

2.2 燃气管网布线标准

燃气管网主要采用地下铺设的方法，在设计中要充分考虑到管网的纵断面，同时还应考慮到当燃气管网出现故障时，在保证燃气管网的正常运行情况下，便于燃气管网的保养和维修。城市燃气施工应按照相应的国家法规进行管网布线。高压管网好中压管网的压力较高，主要用于燃气输送环节，危险系数高，因此布线时应在满足管网安全距离，使燃气管网处于安全运行状态，还应考虑保养和维修的便利性。低压管网是燃气管网的主要组成部分，其网络密度是低压管网的主要设计内容。

在设计初期应充分考虑各个环节的燃气管网压力、与其他地下管道是否干涉、燃气用户密度、管道结构、图纸情况及检修的便利性，对于不同压力的管网应采用不同的设计方案，在铺设管网时应尽可能的采用环网布置。通常用户配气管网采用的低压管网，在设计过程中应注意管道长度、用户相连、按规划布置管网、与其他地下管道的断面距离。管网的纵断面布置应考虑最小断面距离、断面防护措施等，避免与自来水或热力管网共用同一地沟，管道距地面深度应大于土壤的冰冻线以下。燃气调压站的作用半径应满足城市的规划要求，控制好安全距离，降低城市环境污染。

3 燃气管道规划建设常见问题及对策

3.1 燃气管道断裂及解决方案

城市燃气管网施工多为土埋法，城市燃气管网运行中，影响管道断裂的因素主要有：土埋过程中由于管基的沉降不均导致管道断裂，在燃气管道附近开挖自来水、热力管网引发管道断裂、重型汽车碾压引发管道断裂、树根生长挤压燃气管道导致管道断裂等。

管基的沉降不均导致管道断裂的解决方案：首先切断管网气源，检查出管网断裂处，将断裂的管道用韧性较好的橡胶管进行更换，新更换的橡胶管两端采用钢塑转换接头，并用双接法兰与原管道连接。对于新更换管道位置，更应注意管基的沉降不均导致管道再次断裂，避免管道断裂处重复更换管道。

3.2 燃气管道运行压力超过限值

城市燃气管道多为中低压管道，超过压力限值分为超低压限值和超高压限值。超低压限值会导致进户燃气不足，管道内形成负压，空气进入管道，降低燃气浓度达到燃气爆炸极限，引发重大事故。超高压限值会引起燃气泄漏，降低管道接口密闭性。

管道超低压限值的处理方法是在管道进行停气检修时，严格按照停气检修操作规程操作，由专业人员检查管道承受压力，恢复供气时，将供气压力调节正常范围。管道超高压限值的处理方法：调压器出现故障时，可在调压器上安装远程调节器，通过计算机实时调节管道压力；鼓风机出现故障时，对鼓风机安装压力自动控制器，将鼓风机设定好输出压力，当输出压力超过压力限值时，鼓风机自动停止工作，确保燃气压力不超过上限。

3.3 燃气管道堵塞

造成城市燃气管网堵塞的原因有：积水造成管道堵塞、地下渗水造成管道堵塞、袋水造成管道堵塞、管道杂质造成管道堵塞等。

积水造成管道堵塞是由于燃气中存在水蒸气，当燃气进入管道后，由于管道内的气体压力较高或温度降低，燃气中的水蒸汽冷凝成水，聚积的冷凝水造成管道堵塞。这种事故的解决方案是将燃气管道停压，采用专业的燃气管道抽水泵对管道及时抽水。检测燃气中的含水量，分析燃气中的冷凝水产生规律，计算出抽水周期，定期对管道进行抽水。

地下渗水造成管道堵塞通常是由低压管道出现断裂、管道接口密封不良、管道腐蚀穿孔等原因，当地下渗水的水压大于管道内的燃气压力时，管道外的地下水通过管道渗入到管道内，从而造成管道渗水堵塞。其解决方案为对管道进行探伤，找出管道具体的渗水位置，然后采用耐水性较好的粘接剂进行处理，对于渗水较严重的部位可按照3.1中的解决方案对管道进行修复。

袋水造成管道堵塞与积水造成管道堵塞相类似，都是由于燃气中的冷凝水造成的，冷凝水聚积在管道的最低处。其解决方案是先找出管道的最低处，然后根据实际的地质情况，对管道坡度进行修正，并在管道袋水附近安装一个凝水井，用于储存冷凝水，并定期将凝水井中的积水抽出，若一年内该凝水井未有连续冷凝水，可将该凝水井撤除。

3.4 燃气管网系统进水

城市燃气管网运行中，向管道系统设备及其附属设备注水时，由于水阀老化或其他原因，造成燃气管网进水；管道断裂后未能及时修复，地下水或雨水涌入管道造成管网系统进水。

注水造成的管网进水的解决方案是切断水源，停止向管道内注水，打开进水管在线可放水的出口放水，当积水不能自动流出时，采用专业燃气抽水泵将剩余积水抽出，并注意排空设备中的积水。因管道断裂造成管网进水的解决方案是切断管网气源，打开管网的出水口待管道内的积水不能自动排放时，采用燃气专业抽水泵将管道内积水抽至无水为止，再按照管道断裂的处理方法对管道进行修复。

4 结语

综上所述，燃气管道的规划建设是城市建设的重要环节，对燃气管道合理规划，积极解决燃气管道建设中遇到的问题，加快我国燃气管道的建设步伐，对于解决环境污染问题，改善生态环境，提升人民的生活质量意义重大。

参考文献

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