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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計，天然氣管道的鋪設(shè)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?？梢姡瑸榱吮Ｕ铣鞘惺姓ㄔO(shè)的質(zhì)量，必須科學和規(guī)范地規(guī)劃設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計中有儲氣設(shè)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(shè)的階段中，可以將數(shù)模軟件引進應(yīng)用在天然氣的敷設(shè)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(shè)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(shè)計天然氣的輸送管網(wǎng)，是無法滿足天然氣管網(wǎng)的設(shè)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(shè)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(shè)計，通過對模擬結(jié)果的對比，進而選擇最優(yōu)的設(shè)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(shè)計

3.1天然氣規(guī)劃設(shè)計建議

目前我國現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)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(shè)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(shè)中的供水管網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計問題。在進行市政天然氣管網(wǎng)的布局規(guī)劃設(shè)計工作時，可以相對應(yīng)的借鑒供水管網(wǎng)絡(luò)的成功布局設(shè)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(yīng)用優(yōu)化措施進行解決。我國的供水管網(wǎng)布局規(guī)劃設(shè)計有很多設(shè)計技巧，可以給市政天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計工作提供有效的工作參考和指導。需要注意的是，在應(yīng)用供水管網(wǎng)的布局設(shè)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(shè)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(shè)過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計方案擁有很廣闊的發(fā)展前景，因此應(yīng)該加強歸于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計方案的研究工作，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)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(shè)計的現(xiàn)代化水平。在未來的市政天然氣管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)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(shè)計，提升天然氣在城市發(fā)展中的應(yīng)用效率，減少污染較大的能源消耗，并在此基礎(chǔ)上促進我國市政工程建設(shè)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(shè)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(luò)進行優(yōu)化施工工藝或是逐級優(yōu)化。當鋪設(shè)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(shè)完畢以后，應(yīng)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(yīng)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(shè)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(chǔ)上就可以增加氣體的壓強，進一步增加天然氣供應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)計有一定的沖突性，想要針對設(shè)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(shè)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(shè)計工作的重點。對于未來潛在的燃氣使用用戶和用氣量，應(yīng)能夠做出準確的預測。促進管網(wǎng)的建設(shè)，確保燃氣供應(yīng)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(yīng)體系的建設(shè)。

參考文獻

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（作者單位：紹興天然氣投資有限公司）