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        論城市天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計

        2017-08-27 10:48:00樊沉坤
        世界家苑 2017年7期
        關(guān)鍵詞:城市規(guī)劃設計

        樊沉坤

        摘 要:隨著我國城市化進程腳步的不斷加快,國民的生活水平也隨之提高。作為市政規(guī)劃中必不可少的組成部分,燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃和設計對于城市的繁榮與發(fā)展起到了不容忽視的重要作用。對城市燃氣規(guī)劃的重要性和燃氣發(fā)展原則進行了介紹,并對燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計方法進行了深入細致的分析,希望能夠為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

        關(guān)鍵詞:城市;天然氣管網(wǎng);規(guī)劃設計

        引言

        隨著我國可持續(xù)發(fā)展觀的貫徹實施,天然氣已經(jīng)成為了取代燃煤等傳統(tǒng)能源的最佳替代品,成為了越來越多城市的主要能源。而使用天然氣不可避免地會面臨天然氣管道的規(guī)劃設計,天然氣管道的鋪設投資相對較大,對周邊居民生活也有較大的影響,一旦規(guī)劃出現(xiàn)錯誤,在工程建成之后想要完成擴建和改建難度就非常大,并且也會造成人力、財力、物力的巨大浪費??梢?,為了保障城市市政建設的質(zhì)量,必須科學和規(guī)范地規(guī)劃設計天然氣管網(wǎng)。

        1城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成

        1.1調(diào)壓計量站

        調(diào)壓計量站的主要功能是調(diào)節(jié)區(qū)域范圍內(nèi)管道的壓力,主要的工作設備是電壓調(diào)節(jié)器。不同水平的的天然氣用戶需求水平各不相同,因此天然氣管道建設水平也不一樣,要充分滿足各層次天然氣用戶的需求,必須在區(qū)域范圍內(nèi)建立調(diào)壓計量站。

        1.2低壓、中壓、次高壓以及高壓的天然氣管網(wǎng)

        天然氣管網(wǎng)是天然氣輸送渠道,天然氣從氣源運輸?shù)讲煌潭刃枰挠脩艏彝サ墓芫W(wǎng),主要是低壓、中壓、次高壓以及高壓的天然氣管網(wǎng)。

        1.3儲氣庫及儲氣設施

        因為不同季節(jié)對天然氣的消耗量也是不一樣的,冬天的時候天然氣的消耗量可能比較大,為了避免因為不同季節(jié)的不均勻用氣,天然氣管道路線設計中有儲氣設施和儲氣庫,與此同時還可以調(diào)整晝夜的不均衡用氣。

        1.4配氣站

        配氣站是建立在輸送支管或輸送干線的輸氣管的重點。配氣站在對已經(jīng)開采出的原始天然氣進行除塵過濾、調(diào)整氣體壓力和天然氣氣體的體積以及添加警告味道的氣體進行計量,是天然氣提供客戶使用的最后一道工序。

        2天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃原則

        2.1天然氣管網(wǎng)規(guī)劃的整體性

        天然氣地面建設的階段中,可以將數(shù)模軟件引進應用在天然氣的敷設中,也就是說,可以將地面階段中管網(wǎng)水力的動態(tài)與地殼中的水力動態(tài)相結(jié)合,使其成為一個整體。這樣的做法,可以從整體上對天然氣管網(wǎng)的動態(tài)進行有效的了解以及把握,針對其特性對其進行具體的分析研究,以便設計最優(yōu)的方案。

        2.2 天然氣管網(wǎng)規(guī)劃的先進性

        一般情況下,對于天然氣輸氣管網(wǎng)來說,如果只是依靠平時的運營經(jīng)驗以及利用手工的計算方式來設計天然氣的輸送管網(wǎng),是無法滿足天然氣管網(wǎng)的設計要求的。因此,將具有高度精確性的管網(wǎng)模擬軟件引入到設計中,可以依據(jù)模擬管網(wǎng)的綜合運算分析來對其進行設計,通過對模擬結(jié)果的對比,進而選擇最優(yōu)的設計方案進行施工改造。

        3市政規(guī)劃中天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計

        3.1天然氣規(guī)劃設計建議

        目前我國現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計工作發(fā)展正處于初期階段,尤其是在市政規(guī)劃工作中,天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計擁有一定的特殊性,如果單純的從數(shù)學角度進行思考,那么能夠把市政建設中的供水管網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)統(tǒng)稱為網(wǎng)絡規(guī)劃設計問題。在進行市政天然氣管網(wǎng)的布局規(guī)劃設計工作時,可以相對應的借鑒供水管網(wǎng)絡的成功布局設計方案。天然氣管網(wǎng)在天然氣運輸過程中運輸距離比較遠、運輸壓力比較大,因此在進行天然氣管網(wǎng)規(guī)劃時,一定要重視這些特點,并針對性應用優(yōu)化措施進行解決。我國的供水管網(wǎng)布局規(guī)劃設計有很多設計技巧,可以給市政天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計工作提供有效的工作參考和指導。需要注意的是,在應用供水管網(wǎng)的布局設計時,不能忽視天然氣管網(wǎng)的實際運輸情況,要結(jié)合天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計要求來進行技術(shù)借鑒。據(jù)調(diào)查顯示,目前在城市化規(guī)劃建設過程中,神經(jīng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計方案擁有很廣闊的發(fā)展前景,因此應該加強歸于神經(jīng)網(wǎng)絡規(guī)劃設計方案的研究工作,以神經(jīng)網(wǎng)絡為基礎研發(fā)出精確地規(guī)劃軟件,提升我國市政天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計的現(xiàn)代化水平。在未來的市政天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計工作中,要充分的利用現(xiàn)代化科學技術(shù),科學合理的指導市政天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計,提升天然氣在城市發(fā)展中的應用效率,減少污染較大的能源消耗,并在此基礎上促進我國市政工程建設質(zhì)量的提升。

        3.2從工藝方面優(yōu)化天然氣管道

        優(yōu)化城市市政天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設計主要是優(yōu)化工藝參數(shù)和優(yōu)化布局。重要的是要在早期階段確定好天然氣管道的布局,因為如果要進行后期改造和擴建,就不可能改變天然氣的布局??紤]到天然氣施工技術(shù)和布局的相關(guān)性,為了獲得理想的優(yōu)化效果,通常在優(yōu)化天然氣布局的條件下,在一定程度上對某一級的管道網(wǎng)絡進行優(yōu)化施工工藝或是逐級優(yōu)化。當鋪設天然氣管道的時候,為了保證天然氣管道的質(zhì)量,必須處理好管道安埋和開挖工作,很好的控制管道焊接質(zhì)量。它主要是為了控制槽的深度,管子在回填之前要經(jīng)過進行電火花防腐測試,以確保管道的防腐絕緣層完好無損。天然氣管道鋪設完畢以后,應該按照要求進行路基處理,以避免產(chǎn)生不利影響。焊接時,應選擇有相關(guān)專業(yè)資質(zhì)、經(jīng)驗豐富的工作人員進行操作。城市天然氣管道進行改造的時候,原來的管道徹底拆除重建往往是不現(xiàn)實,因為一些管道是埋在墻中的,這就需要采用新工藝、新技術(shù)和新材料來改建或是鋪設天然氣管道,對于城市中比較老舊的天然氣管道可用管道內(nèi)襯技術(shù)和PF技術(shù)等等,對于天然氣管道的安全隱患進行合理的改造,所以原管道的基礎上就可以增加氣體的壓強,進一步增加天然氣供應量,也可以明顯的延長天然氣管道的使用壽命,減少天然氣管道鋪設的成本。

        3.3天然氣管網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展

        在市政天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計工作中存在多目標規(guī)劃現(xiàn)象,這種多目標規(guī)劃會讓天然氣管網(wǎng)整體規(guī)劃設計工作變得非常復雜,想要優(yōu)化天然氣管網(wǎng)的多目標優(yōu)化,一般情況下會針對各個目標函數(shù)進行計算,如果產(chǎn)生矛盾則無法進行有效的調(diào)和。天然氣管網(wǎng)多目標的優(yōu)化要設置出具體的優(yōu)化目標函數(shù),例如說減少管網(wǎng)的投資或者是減少管網(wǎng)的能源消耗等,如果在規(guī)劃設計中選擇使用的天然氣管徑相對來說比較小,那么在一定程度上會減少管道的工程成本消耗,但是這樣會不可避免的增加在液體傳送過程中遇到的阻力影響,勢必會增加在管網(wǎng)動力的能源消耗。如果在規(guī)劃設計中選擇使用的管徑比較大,那么會減少液體的輸送阻力,同時有效的減少能源消耗,但是也相對應的會增加管道的成本消耗。綜合研究來看,天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計有一定的沖突性,想要針對設計方案進行有效優(yōu)化,解決多目標的規(guī)劃要求,最經(jīng)常見得使用方法就是價函數(shù)法、分層序列法還有增量系數(shù)法。優(yōu)化多目標規(guī)劃能夠從不同的規(guī)劃方案當中選擇最科學合理的施工方案,有效解決各種問題,提升市政天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設計質(zhì)量。

        結(jié)語

        與城市總體規(guī)劃的有機結(jié)合,是開展城市燃氣管網(wǎng)規(guī)劃設計工作的重點。對于未來潛在的燃氣使用用戶和用氣量,應能夠做出準確的預測。促進管網(wǎng)的建設,確保燃氣供應的穩(wěn)定性和安全性,確定管網(wǎng)壓力等級。進一步擴大燃氣的適用范圍,加強多氣源的燃氣供應體系的建設。

        參考文獻

        [1]余偉斌.論市政規(guī)劃中給排水管網(wǎng)設計的原則[J].中華民居(下旬刊),2017.

        [2]樊彩紅.山西省運城市鐘樓小區(qū)天然氣工程設計難點討論[J].經(jīng)濟師,2016(1):219~220.

        [3]陳星媛.天然氣管網(wǎng)運行中的常見問題與對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2017(7)

        (作者單位:紹興天然氣投資有限公司)

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