城市燃气分类范文篇1

关键词：天然气管网；城市燃气；年用气量。

中图分类号：U473文献标识码：A

一、现有管网存在的主要问题

20世纪敷设的燃气管道以无缝钢管为主，管道防腐采用加强级石油沥青玻纤布防腐。这种防腐层本身具有吸水率高、老化快、在外部环境影响下易损坏失效，使用寿命一般在10年-20年，目前已到了老化失效期。另外当时条件限制，施工质量得不到保证，引起的局部腐蚀加重。加上市区杂散电流干扰作用强，构成宏观腐蚀原电池作用明显，造成这些早期建设的燃气管网腐蚀严重，急需改造更换。随着城市的发展，城市人口不断扩大，各类燃气用户用气量相应增加，现有燃气管网与原管网的设计相比，部分街道敷设的管道管径偏小，局部阻力增加。由于城市建设的发展、道路改造等，使燃气安全维护难度加大。

以上问题可以通过维护管理、制定改造计划、采用先进设备等来逐步解决或改善，但从加强城市燃气管网规划设计的角度提前预防更为重要。

二、加强城市燃气管网规划设计

在进行城市燃气管网规划时，要综合考虑近期建设与长期规划的关系，充分估计城市公建、工业燃气用户的发展速度以及燃气应用新领域（如燃气空调、燃气锅炉等）市场，加快各类用户发展。最大限度地扩展管网覆盖面，加快燃气管网空白区域的建设。

在进行城市燃气管网设计时，需全面、详细了解本设计区域的规划定位、气源分布、用户类型和用气要求以及管网造价情况和维护管理情况等。严格遵守相应的国家标准，选择线路时尽量避开地质不稳定区域，合理设计管网形式，以实现燃气供应系统安全可靠性、经济合理性和持续扩展性的完美结合。

天然气主管道运行后，带气接管作业相对困难，因此需要对用户燃气支管位置调查清楚，尽量预留支管，减少带气开孔作业，因此合理的预留主干线支管预留口会给后期管网运行及扩大用户范围起到良好的作用。受客观条件限制，部分主干线只能支管辐射，一旦发生意外情况使其受到破坏，将严重影响管网的稳定运行，影响正常供气，所以为了即满足安全平稳供气，又平衡各用户的正常运行工况，城市燃气管网宜采用多气源、环状管网布置。当发生突发事件时，便于抢修，实现气源灵活调配、保障供气安全。

燃气管道的材料选择是燃气管网规划设计的重要方面之一。聚乙烯管（简称PE管）具有独特的柔韧性和优良的耐刮伤能力，容易移动、弯曲和穿插，遇铺设路面沉降、错位也不容易断裂造成伤害，抗震性能好，且施工方便，使用寿命可达50年以上。在1995年日本神户地震中，唯一未造成大规模损坏的管道就是PE燃气管和给水管。因此有条件的情况下，城市燃气管网应采用PE管。

燃气管道多敷设在地下，受土壤酸碱、微生物、电流等的影响，极易腐蚀破损，造成泄、漏气事故。因此在城市燃气管网中，钢质管道设计应采用先进防腐技术和高性能的防腐材料，提高防腐级别，延长管道使用寿命，降低维护和更新管道的费用。

随着城市化进程的发展，城市燃气的工业、民用需求不断增加，城市天然气管网规模不断扩大，利用先进的科学技术提高城市燃气管网管理水平显得尤为重要。采用计算机测控和数据通信技术的城市燃气SCADA系统应尽早在燃气公司普及。提高管网运行调度的自动化水平，加快紧急事件反应时间，保证安全供气。

三、PE燃气管的应用

1、耐腐蚀

聚乙烯为惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。无电化学腐蚀，不需要防腐层。

2、不泄漏

聚乙烯管道主要采用熔接连接（热熔连接或电熔连接），本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。试验证实，其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力。因此与橡胶圈类接头或其他机械接头相比，不存在因接头扭曲造成泄漏的危险。

3、高韧性

聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。在1995年日本的神户地震中，聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免的管道系统。正因为如此，日本震后大力推广PE管在燃气领域的使用。

4、聚乙烯管具有优良的挠性

聚乙烯的挠性是一个重要的性质，它极大地增强了该材料对于管线工程的价值。聚乙烯的挠性使聚乙烯管可以进行盘卷，并以较长的长度供应，不需要各种连接管件。用于不开槽施工，聚乙烯管道的走向容易依照施工方法的要求进行改变；聚乙烯材料的挠性，使其可在施工前改变管材的形状，插入旧管后恢复原来的大小和尺寸。

5、聚乙烯管道具有良好的抵抗刮痕能力

采用不开槽施工技术，无论是铺设新管或旧管道的修复或更新，刮痕是无法避免的。刮痕造成材料的应力集中，引发管道的破坏。管材抵抗刮痕的能力，与管材的慢速裂纹增长(SCG)行为关系密切，研究证明，PE80等级的聚乙烯管具有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100聚乙烯管材料则具有更加出色的抵抗刮痕能力。

6、良好的快速裂纹传递抵抗能力

管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时，裂纹以几百m/秒的速度迅速增长，瞬间造成几十米甚至上千米管道破坏的大事故。快速开裂是一种偶发事故，但其后果是灾难性的。早在五十年代，美国输气钢管曾发生几起快速开裂事故。聚氯乙烯气管和水管均曾发生过快速开裂事故。实际使用中尚未发现聚乙烯燃气管的快速开裂。因而近10年来，国际上对塑料管道，特别聚乙烯燃气管的快速裂纹传递进行了大量卓有成效的研究工作。结果表明，在常用的塑料管材中，聚乙烯抵抗裂纹快速传递的能力名列前茅。如UPVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm-3/2，PP-R的KD为1.6MNm-3/2，而PE80的KD则为2.9MNm-3/2，PE100的KD则高达3.8MNm-3/2。温度越低，管径和壁厚越大，工作压力越高，塑料管道快速开裂的危险性越大。因此，聚乙烯管道，特别是PE100管更适宜做大口径管。目前，国外的聚乙烯燃气管材标准（ISO4437-1997和EN1555）已将耐快速开裂扩展（RCP）列入标准之中。

7、聚乙烯管道使用寿命长，可达50年以上，这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值(HDB)确定的，已被国际标准确认。

此外，聚乙烯管道重量轻也是一重要因素。

四、城市燃气需用量

在进行城市燃气管网系统设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。包括居民生用气量、公共建筑用气量、采暖用气量及工业企业用气量。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。年用气量主要取决于用户类型、数量及用气量指标。城镇燃气用气量主要包含以下几方面：

1、居民生活年用气量

在计算居民生活年量时，需要确定用气人数。居民用气人数取决于城镇居民人口数及气化率。气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口数的百分比。一般城市的气化率很难达到100%，其原因是有的旧房屋结构不符合安装燃气设备的条件，或居民点离管网太远等。根据居民生活用气定额、居民数、气化率即按下式计算出居民生活年用气量。

（4-33）

式中：Qy――居民生活年用气量（Nm3/a）；N――居民人数；K――气化率（%）；q――居民生活用气定额（KJ/人.a）；H1――燃气低热值（KJ/Nm3）。

2、公共建筑年用气量

在计算公共建筑年用气量时，首先要确定各类用户的用气定额和各类用户用气人数占总人口的比例以及气化率。对公共建筑，用气人数取决于城镇人口数和公共建筑的设施标准。公共建筑年用气量可按下式计算：（4-34）

式中：Qy――公共建筑年用气量（Nm3/a）；N――居民人口数；M――各类用气人数占总人口的比例数；q――各类公共建筑的用气定额（KJ/人.a）；H1――低热值（KJ/Nm3）。

3、工业企业年用气量

工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进行粗略的估算。其方法大致有两种:一是可利用各种工业产品的用气定额及其年产量来计算；二是在缺乏产品用气定额资料的情况下，通常是将工业企业其它燃料的年用量折算成用气量，其折算公式如下：

（4-35）

式中：Qy――公业企业年用气量（Nm3/a）；Gy――其它燃料的年用气量（t/a）；H1――其它燃料的低热值（KJ/Nm3）；H1――燃气的低热值（KJ/Nm3）；η、――其它燃料燃烧设备热效率(%)；η――燃气燃烧设备热效率(%)。

4、建筑物采暖年用气量

建筑物采暖年用气量与建筑面积、耗热指标和采暖长短有关，一般可按下式计算：

（4-36）

式中：Qy――采暖年用气量（Nm3/a）；F――使用燃气采暖的建筑面积；q――建筑物耗热指标（KJ/m2h）；n――采暖负荷最大利用小时数（h）；H1――燃气的低热值（KJ/Nm3）；η――采暖系统热效率(%)。

由于各地冬季采暖计算温度不同，因此各地区的建筑物耗热指标q也不相同，其值可由采暖通风设计手册查得。采暖负荷最大利用小时数可按下式计算：

（4-37）

式中：n――采暖负荷最大利用小时数（h）；n1――采暖期（h）；t1――采暖室内计算温度（℃）；t2――采暖室外计算温度（℃）；t3――采暖室外平均气温（℃）。

天然气用量与城市国民经济发展情况、产业结构、能源结构、城市规划人口等宏观因素有关，城市燃气管道看作是完成城市输配气这一特定功能的复杂结构，因此在城市燃气管网规划设计时要认真考察城市的发展，合理预测城市对燃气的需求，选择合适的管网材料，提高管网输送的安全性为城市管网规划设计的要点。

参考文献

[1]姚光镇．输气管道设计与管理［M］．北京:石油大学出版社，1991

城市燃气分类范文篇2

关键词：城市燃气管网；规划设计；措施

中图分类号：TE08文献标识码：A

1.城市燃气规划的重要性

首先是城市建设的需要。目前我国的城市化建设进程在不断地加快，各项基础设施的建设也在如火如荼的开展，燃气的使用已成为人们生活中不可替代的一部分，不仅为居民生活带来便利，而且也促进了国民经济的发展。然而城市燃气系统的建立不是一夕一朝的事情，需要在经过调查研究之后，结合本地的用气需求和城市基础设施规划，才能进行城市燃气的规划，形成一套安全、可靠、实用的燃气供应系统。因此，城市燃气规划是非常有必要的。其次，是建设节约型社会的必然选择。环境污染已受到了社会各界的共同关注，石油、煤炭等资源使用后产生的废气、废渣的排放对大气造成严重的污染。而天然气的使用，可以降低废气的排放，减少对环境的污染，改善城市环境，同时还能够改变现有的能源消费结构，促进地区经济的发展，为我国的节能减排事业作出贡献，走出一条社会、经济、资源和环境共同发展的可持续之路。第三，城市燃气的规划可以提高居民的生活水平，已经是城市走向现代化发展的标志之一。燃气是城市居民日常生活不可缺少的一部分，它代替煤气、蜂窝煤成为居民最主要的生活燃料。燃气基础设施的规划，可以为城市提供充足的能源、减少废气排放、改善城市居民生活环境，提高居民生活质量。但是若对燃气规划不合理，则会造成燃气供应出现中断，影响城市的正常生产生活。总之，城市燃气规划关系着城市的发展。在建设环境友好型、资源节约型社会的现在，更要科学合理地对城市燃气进行规划，不断调整城市能源使用结构，为社会发展、环境保护作出贡献。

2.城市燃气管网规划设计内容

2.1城市燃气管网分类

城市燃气管网有多种分类方法。根据管网的用途可以分为长输管线、城市燃气管道、工业燃气管道。其中长输管线是连接产地、储存库、使用单位之间的燃气管道；城市燃气管道则包括分配管道、用户引入管道、室内燃气管道，用于燃气的分配、用户引入和室内分配；工业企业燃气管道则用于工业企业燃气的分配和引入。根据管网的铺设方式可分为地下燃气管道和架空燃气管道，地下燃气管道铺设于地下，架空燃气管道多用于穿过障碍或厂区。根据管道输气压力可分为低压、中压、次高压、高压燃气管道，不同的管道输气压力并不相同，从小于5KPa至大于0.8MPa不等。

2.2城市燃气管网构成

目前常用的管网系统有一级管网系统，二级管网系统、三级管网系统、混合管网系统几大类。其中，一级管网系统只有一个压力等级，这种管网系安全性稍差；二级管网系统具有二个压力等级，一般一级为低压管网，另一级为中压、次高压或高压管网；三级管网系统则由低压、中压、高压管网构成，这类管网投资规模较大，往往多应用于特大城市；混合管网系统是我国目前应用较为广泛的城市燃气管网系统，利用中压或次高压输气，经中、低压或次高压、低压调压后输送至用户管道，具有较高的经济性和安全性，适应能力较强。由于各类用户和区域所需燃气压力不同，同时从安全性和经济性出发，燃气管道往往采用不同的压力级制。

3.城市燃气管网规划设计方法

3.1基本方法

在城市燃气管网规划设计中，常用的方法有图论法、动态规划法、神经网络法、MCST法、约束导数法、综合优化法等方法。动态规划法是对管网各节点压力进行优化，得出最优压力来选择管网布局和元件，但这种方法需要预先给定调压站数目和位置、管段长度、管径等数据，应用于大型网络系统中有一定局限性。神经网络法则是引入适当能量函数确定神经元联结权，根据网络状态变化来寻求平衡获得局部最优解的方法，具有大规模并行处理、高容错性和自适应性、自组织性的优点，应用于大型管网规模设计中极佳。因此，本文综合利用动态规划法和神经网络法来建立数学模型，用于城市燃气管网规划设计中管网布局与参数优化。

3.2城市燃气管网布线标准

城市燃气管网布线时，高、中压管网主要用于输气，其压力高、危险性大，布线应充分考虑长期安全运行的需要，因此应布设于足够安全距离的地段，同时考虑安装和检修的便利性和对周边的影响，低压管网是最基本的管网，要充分考虑网路密度。管网的纵断面，应埋设于土壤冰冻线以下，其覆土深度应满足规划和规范要求，并避免与自来水管、雨水管、热力管、电力管、通讯管等布设于同一地沟，并采取好防护措施。储配站应综合考虑城市工业布局规划，服从输气干线大走向，尽量靠近负荷集中地带。调压计量站的布设要符合城市规划和作用半径，尽量避免对周边地区的影响，控制好安全距离。

3.3燃气管网管径的选择

（1）管段初始流量的确定。管段初始流量是在连枝流量一定的条件下，通过调用基本关联矩阵求解而得到的。所谓连枝，是针对环状管网而言的。如果把一个环状管网去掉某些管段后，该管网变成枝状管网，那么去掉的这些管段就称为连枝。连枝流量采用按照管段长度比例分摊原则确定。

（2）管径的初选。根据管段的计算流量和管段的单位压力降，可以计算机软件调用中的“初选管径”菜单进行管径的初选。单位压力降由从气源点到零速点的允许压力降与管路长度的比值确定，零速点的确定按照燃气总是从气源点流向最远点的原则确定。

（3）经济管径的选择。根据初始的规格化管径和管段的计算流量求解管段的压力降，并由气源点的压力求各个节点的压力，调用修正各节点压力，计算得出经济压降。根据此压降和计算流量，调用软件中的“管径优选”菜单进行管径优选。

（4）城市管道耐久性原则。选择整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规范的某一功能要求，此特定状态称为该功能的“极限状态”，即“临界状态”。城市燃气管道耐久性作为一项功能，也存在着耐久性极限状态:承载能力极限状态和正常使用极限状态。对城市燃气管道耐久性寿命准则的合理选择是进行耐久性评估与寿命预测的重要前提。

3.4加强管网的反腐层等级的设计

聚乙烯类管道防腐层(夹克、3PE)的普通级与加强级差别仅在于外层厚度的差异，胶粘带、环氧粉末的普通级与加强级差别也是类似，所有施工程序是完全相同的。其实管道防腐的主要费用存于施工程序设备摊销，材料用量是次要的。对于长输管道，选用普通级可以节省一定的材料投资，由于城市燃气管道通常较短，这种节省效果有限，相比于安全要求，应弱化这方面的考虑。根据《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》，仅对于口径200mm以下的城市燃气低压钢管，存没有杂散电流时，可以选择普通级防腐层，其他情况一般都推荐加强级防腐。实际上，城市燃气管道周边往往存在强烈的杂散电流，对在役管道的开挖检测发现，许多腐蚀坑呈马蹄型并见金属光泽，削面虽有起伏，但手感光滑，边缘也较清晰，腐蚀产物为黑色粉末状，无分层现象，就是典型的杂散电流腐蚀。因此对于城市燃气管道，即使目前土壤环境中暂时没有明显的杂散电流，考虑到未来城市的发展，防腐等级设计还是普遍采用加强级为宜。这也许可能造成浪费，但较之管道因杂散电流腐蚀穿孔，还是应未雨绸缪，防患于未然。

结束语

在进行城市燃气管网规划设计时，选择科学合理地规划方案，能够促进我国城市天然气的安全稳定运行。所以，在实际的设计过程中，需要对管网的耐久性预测出城市燃气管道的安全运行时间，为工程实际提供可靠的参考依据，从而确保城市燃气管道的安全运营，发挥城市燃气管道的最高经济效益。

参考文献：

[1]郝利民，齐忆江.哈尔滨市燃气管网规划设计中存在的问题[J].应用能源技术，2001，01:18-19.

城市燃气分类范文篇3

关键词:管道；城市燃气；安装；输配

一、城市燃气管道安装与输配概述

发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。提高气体燃料（尤其是天然气能源）在能源结构中的比重，对提高我国能源结构的优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着不可替代的重要作用。城市燃气安装输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。

二、我国城市燃气使用现状

众所周知，城市燃气是现代化城市能源建设中的一个重要组成部分，也是必不可少的能源基础设施。大型供气企业按照需用量和所需压力将燃气输送和分配到城市各类用户。城市各类用户的用气是不均匀的，随月、日、时而变化。生产用气受生产工艺要求和工作班制等的影响而波动。建筑物采暖用气量和季节有关并受采暖期间气温变化的影响。将各类用户的小时用气量叠加，即可得出全市小时最大用气量。城市燃气输配系统的各种设施，应能满足各类用户的小时最大用气量，并能适应其波动情况。我国城市燃气事业，经过50多年的努力，已经有了长足的发展。随着石油工业的崛起，液化石油气和开发重油制气成为大中城市的主要气源。六十年代初，先后开始部分供应天然气主要有四川、东北、华北等地区，七十年代由于液化石油气和天然气受资源和政策的限制，发展比较缓慢，较多的还是坚持以煤和石油产品为原料的煤气厂。八十年代，国内液化石油气的供应量逐步增加，从而使优质民用燃料进入千家万户。九十年代，由于改革开放之后，大量进口国外的液化石油气和国内天然气的开发利用，使中国城市燃气事业进入了快速发展的时期。

进入21世纪以后，煤制气、液化石油气和天然气等多种气源并存，是中国的城市燃气事业基本状况。中国在由计划经济向市场经济的转变，尤其加入世贸组织的过程中，能源价格将逐步向国际价格接轨，同时也发生了各种能源、资源的相互替代关系。截止2000年底，全国665个城市人工煤气供应量为152亿m3，天然气年供应量为82亿m3，液化石油气供应量为850.7万吨，城市居民用气普及率达到84.1%，用气人1.76亿，其中有人工煤气约占23%，天然气约占13%，液化石油气约占63%。近十年来，液化石油气的大量进口推动了燃气事业的快速发展。而煤制气则受到其成本高、污染环境等原因的影响，导致了与国际上相同的衰落情况。天然气作为最理想的燃料得到快速发展，不仅保护大气环境，同时也为人们带来了全新的观念。

三、管道安装方法研究

管道安装采用电熔连接或热熔对接。焊接前应先做相同人员、工况条件下的焊接试验。接口宜采用电熔连接;当采用热熔对接时，应切除所有焊口的翻边，并应进行检查。

1、电熔连接

（1）焊接前应刮去管材需熔接区域外表面的氧化层，去除碎屑。打开管件护帽，接焊机输出导线。

（2）熔接操作，应严格按照焊机说明书的具体步骤进行作业；

（3）重新接线时，不可用焊机检测电源的通断。

（4)熔接完毕后，检查观察孔内物料是否顶起，焊缝处是否有物料挤出。

2、热熔对接

（1）热熔连接前、后，连接工具加热面上的污物应用洁净棉布擦净。

（2）对接前，两管段应各伸出夹具一定自由长度，并应校直两对应的连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。

（3）管材连接面上的污物应用洁净棉布擦净，应铣削连接面，使其与轴线垂直，并使其与对应的待连接断面吻合。

四、燃气输配系统的应用

燃气的生产与输配，最终的目的在于应用，只有通过广泛而有效的应用才能体现燃气的优越性，出现天然气之后，燃气的应用技术已不限于家庭的生活使用，而采暖，制冷，汽车燃料和各种工业领域也被广泛应用。只有靠先进的应用技术才能实现提高节能量和降低污染物排放量，工业燃具有广阔的发展前途，但必须与工艺的特点密切的配合。

21世纪世界燃气用具的发展解决环境问题作为重点，将减少排放量。城市燃气与国外科学技术的接轨首先应反映在各类规范、标准法规和法令的建设上使之能真正反映世界先进的技术水平和管理水平。城镇燃气科技进步所取得的成果最终应以与先进国家相比，能取得相类似的经济效益来衡量。