论城市天然气管网规划设计

李建荣

（山西省勘察设计研究院规划所，山西太原　030013）



论城市天然气管网规划设计

李建荣

（山西省勘察设计研究院规划所，山西太原030013）

摘要：结合城市天然气管网的系统组成，分析了市政规划中天然气管道的规划原则，并从技术手段、施工工艺、施工材料等方面，阐述了天然气管网的规划设计方法，最后预测了天然气管网规划发展的趋势。

关键词：天然气，管网，规划设计

随着可持续发展观的贯彻实施，天然气已经成为了取代燃煤等传统能源的最佳替代品，成为了越来越多城市的主要能源。而使用天然气不可避免地会面临天然气管道的规划设计，天然气管道的铺设投资相对较大，对周边居民生活也有较大的影响，一旦规划出现错误，在工程建成之后想要完成扩建和改建难度就非常大，并且也会造成人力、财力、物力的巨大浪费。可见，为了保障城市市政建设的质量，必须科学和规范地规划设计天然气管网。

1　城市天然气管网系统的组成

城市天然气管网系统的组成主要包括调压计量站、高压、次高压、中压以及低压的天然气管网、各类型的储气库、相应的储气设备以及配气站等。

1.1调压计量站

调压计量站的主要作用是在区域范围内调整管道内的压力，主要工作设备是调压器。不同等级的用户对于天然气的需求是不同的，由此建设的天然气管道的等级也是不同的，为了充分满足各级用户对天然气的要求，必须在区域范围内建立调压计量站，如图1所示。

图1　调压计量站

图2　配气站

1.2高压、次高压、中压以及低压的天然气管网

管网是天然气运输的通道，天然气从气源运输到用户家中需要经过不同等级的管网，主要是高压、次高压、中压以及低压天然气管网。

1.3储气库及储气设施

由于不同季节对于天然气的消耗量是不同的，可能冬季消耗天然气的量更大一些，为了避免不同季节用气的不均衡，天然气管道线路中还会设计有储气库以及储气设施，当然也可以调节白天与夜晚的用气不均衡。

1.4配气站

配气站是建立在输送干线的输气管或者是输送支管的重点。配气站是对开采出来的原始天然气进行过滤除尘、添加有警示味道的气体、调整天然气的压力以及对天然气的体积进行计量的地方，是天然气供给用户使用的最后一道工序，如图2所示。

2　市政规划中天然气管网规划原则

在市政天然气管网规划过程当中，需要严格遵循以下几个基本原则：1）对于站场和管线布置，应当切实符合当地以及整个区域的城市规划要求、燃气管网规划的要求；2）对于站场与管线的布置，需要具有适宜的地形条件、良好的工程地质条件等；3）站场需要结合区域长输管线的具体位置予以确定；4）对于站场、燃气管线与站外建（构）筑物的防火间距，需要与现行的国家标准及相关规定相符。

3　市政规划中天然气管网的规划设计

3.1借助先进的技术手段进行规划设计

进行城市天然气管网规划设计的主要目的就在于降低施工成本，这一点是要建立在满足用户的需求、当今施工工艺、管网的安全性和稳定性的基础之上的。天然气工程自身就具有庞大性和复杂性的特点，加上城市中复杂的地质环境，在进行市政规划时天然气管道的规划设计不能单纯依靠手工进行，必须借助先进的计算机技术来克服传统方法计算精度低、效率低下的缺点。

除上述之外，还可以充分利用计算机技术来加强对于天然气管道的事故防范管理，主要是综合掌握地理信息以及管网信息，通过地理信息系统能够快速准确地对周围一切形势指标进行检阅，继而科学地制定管网维护计划以及大修更新计划，降低安全事故发生的几率。利用管网信息来及时甄别管网是否出现了问题，以达到迅速反应的目的。

3.2从工艺方面优化天然气管道

市政天然气管网规划设计中的优化主要是优化布局以及优化工艺参数。前期确定好天然气管网的布局是非常重要的，因为后期如果存在改建和扩建，是无法改变天然气的布局的。考虑到天然气布局与施工工艺的关联性，为了获得最理想的优化效果，一般是在优化了天然气布局的情况下对某一级管网进行施工工艺的优化或者逐级予以优化。

1）在铺设天然气管道时，为了保障天然气管道的质量，必须处理好管道的开挖和安埋工作，控制好管道焊接的质量。主要是控制沟槽的深度，管道在回填之前要进行电火花防腐检测，确保管道的绝缘防腐层完好无损。天然气管道铺设完成之后要按照要求处理路基，避免造成不良影响。焊接时要选择经验丰富，有相关专业资质的人员进行操作。

2）在改造城市天然气管道时，对原有的管道进行彻底的拆除重建往往不现实，因为有的管道是埋设在墙壁之中的，这就需要采用新技术、新工艺以及新材料来铺设或者改建天然气管道，对于城市中老旧的天然气管道可以采用穿PF技术或者管道内衬技术等，对有安全隐患的天然气管道进行合理改造，这样在原有管道的基础上就可以增大天然气的压力，进一步增加了天然气的供气量，也可以显著延长天然气管道的使用寿命，降低天然气管道的铺设成本。

3.3从施工材料方面优化天然气管道

天然气管道的建设事关重大，管道的安全性更是重中之重。在城市天然气管道规划时一定要注意对施工材料质量的掌控，有的管道需要承受高压，如果施工材料达不到设计的要求，在正常使用的过程中就容易导致重大安全事故，带来重大经济损失和人员伤亡。

4　天然气管网规划发展趋势

我国大多数城市都在现代化的道路上稳步前进，但是对于天然气管道的规划设计正处于探索阶段，受到天然气管道特殊性的影响，在对天然气管道进行规划时需要考虑更多的问题。但另一方面，天然气管道与供水管网也有相同之处，可以选择性地借鉴供水管道的规划技巧来进行供气管道的布局规划。

天然气管网具有距离较长、输送压力较高以及口径较大的特点，这些是供水管道所不具备的，因此虽然能够借鉴供水管道的布局规划为天然气管道的规划提供一定的参考，但是也要立足于天然气管网输气的实际特点，结合实际情况进行天然气管网的市政规划。

从大量的实践规划事例来看，以神经网络为基础的天然气管网规划是目前最优的选择，为了提高市政规划中天然气管网的规划和设计效率，可以对其进行深入的研究，开发以神经网络为基础的规划设计软件，从而充分地化科学技术为生产力，提高管网的综合利用效率。当然在此基础上还应该注意城市天然气管网与城市整体环境的适应性，美观性和实用性都是人们追求的目标，如果能够在美观性和实用性之间取得良好的平衡，对于展现城市的风貌是非常有利的。

5　结语

当前天然气已经成为人们生产生活不可分割的一部分，天然气管网的规划设计作为市政规划中较为重要的一项内容，前期投资巨大，建成后也不容易进行改建或者扩建，因此在前期建设的过程中务必做到一步到位，这样才能避免因后期改建而影响城市居民的生活及城市建设的进程，也可以防止人力、物力、财力的巨大浪费。为了实现上述目标，需深入探究天然气管网的规划设计优化措施，以计算机技术作为辅助，控制天然气管道的施工工艺及施工材料，从而达到最优的城市规划效果。

参考文献：

［1］王文想，田英帅，陈飞，等.城市天然气高压输配系统建设与运行安全有关问题探讨［J］.城市燃气，2013（2）：376-378.

［2］司雪迢.《南阳市中心城区燃气专项规划》成果及现状实施情况介绍［J］.中州建设，2013（13）：459-460.

［3］樊彩红.山西省运城市钟楼小区天然气工程设计难点讨论［J］.经济师，2013（1）：219-220.

On planning design for urban natural gas pipe network

Li Jianrong
（Planning Department，Shanxi Survey and Design Institute，Taiyuan 030013，China）

Abstract：Combining with the systematic composition of the urban natural gas pipe network，the paper analyzes the planning principle for the natural gas pipeline in the municipal planning，illustrates the planning design of the pipe network from the technical means，construction craft，and construction materials，and forecasts the tendency for the planning and development for the natural gas pipe network.

Key words：natural gas，pipe network，planning design

中图分类号：TU996

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0030-02

收稿日期：2016-01-17

作者简介：李建荣（1986-），女，助理工程师