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摘要：当今低碳环保意识的不断普及和发展下，农村清洁能源工程的建设和管理也成为了国家下达的重点任务。本文主要对清洁能源燃气下乡工程的设计和建设作了简要的分析，进一步的确保工程的建设质量，促进农村地区燃气改造的效果提升。
关键词：清洁能源;燃气下乡;工程设计;建设
1 引言
在社会经济不断发展的影响下，环境的治理工作也成为了非常重要的内容。国家现阶段正将目光集中在新旧动能的转换工作当中，燃气下乡项目从2017年开始就已经在冬季取暖地区开始了大力的推广，海南地区自2019年海南省住房和城乡建设厅关于《报送海南省燃气下乡“气代柴薪”三年行动方案（2019-2021）（送审稿）》的请示后，燃气下乡项目也逐渐在全省得以推广。然而，由于农村地区因为自身的特点，给燃气下乡工程进展带来了一定的影响，本文主要从设计、材料选择与工艺和施工等三个方面对清洁能源燃气下乡工程进行简单的探讨。
2 设计方面
由于农村地区布局的分散性，以及管道敷设的不确定性，造成了农村管道安装成本的不确定性;根据目前已安装的管道情况分析，总体来说成本较高。因此对于现阶段燃气下乡工程重点考虑城市边缘，且沿途燃气管道可到达的村落;对于远离城市，燃气管道无法到达的地方，若采用区域点供站的方式供气，投资成本极高，不符合燃气公司的经营投资策略，燃气公司投资动力不足;而且，大规模推广区域点供站后期的安全运营也有极大的考验，因此，燃气下乡暂不考虑区域点供站供气的模式。针对管道直供的方式，考虑到农村布局的分散性，以及管道敷设的不确定性，对于设计上的进户管道压力有以下两种方案。
2.1 村口调压，低压入户供气
对于这种方案来说，中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后低压主管道随进村道路铺设，并在合适的位置出地，通过树状管线的方式来将燃气供给每户人家。对于该种供气方式，一方面中压主干管网及调压设备位于村口，就算是发生管道被挖或燃气设备被破坏出现燃气泄露等问题，也不会影响到村庄的安全;另一方面，对于村庄内部管道或燃气设备设施被损坏等出现燃气泄漏的问题，燃气公司抢险工作人员只需在村口调压箱处关闭阀门，即可切断气源，防止事态进一步恶化，更加方便后续的维护和管理。但是这种方式也存在缺点和问题，很容易增加项目的投资，而且树状管线的管径是偏大的，供气压力也相对不容易进行调节，加上村庄走管的不确定性，容易出现末端用户用气压力低等问题;因此，这种方案比较适合应用在村庄平面地界比较方正，村庄规模适中的项目当中。
2.2 村口调压，中压B入户供气
这种方案要配合燃气调压器进行使用，中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后中压B主管道随进村道路铺设，并在合适的位置出地，管道架空入户，在表前阀和燃气表之间安装燃气调压器进行二次调压，进而达到满足使用的压力;该方案也是通过树状管线的方式将燃气供给每户人家，管网的设计依旧按照树状管网的方式。这项方案的优势特点就是可以在中压B入村的时候可以对每个供气分区进行满足，能够减少管路压力。但是同样这种方式也存在着缺点，由于村庄内架空管多是采用镀锌管螺纹连接，且接口数量多，而中压B相对压力较高，容易出现漏气的隐患点，并且不容易排查和及时维护;而且该方案设备上每户要增加一个调压器，总体成本相对增加。
2.3 方案一和方案二的对比选择及优化改进
相对方案二中压B入户具有更多的漏气隐患，以及总安装成本的增加，方案一更具安全，且有利后期维护保养，综合考虑后，燃气企业一般考虑选用方案一;但是实际设计过程会综合考虑并进行以下优化：一是当用气村庄平面地界比较方正，且村庄规模适中时，设计方案为中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后低压主管道到随进村道路铺设，并在合适的位置出地，通过树状管线的方式来将燃气供给每户人家;二是当用气村庄比较复杂，且规模较大时，设计方案为中压管线沿主道路进村，在村内选择合适位置安装调压设施，然后以调压设施为中心，向四周居民辐射供气。
3 材料和工艺
3.1 施工材料和施工工艺的选择
3.1.1 埋地管道需要采用聚乙烯管来埋地敷设，而明装管道则需要采用无缝钢管和热镀锌钢管沿着墙来架空敷设;当管道在DN40及以上的时候需要采用无缝钢管焊接，而DN40以下主要是采用镀锌钢管套丝连接。在具体焊接的过程中还需要采用氩弧焊来做好打底，并且使用手工电弧焊盖面，要保证焊接外观质量不能低于相关标准和规范要求。管道在村庄内施工的时候，有时需要穿越道路，因此需要选用PE管材来进行施工，此时需要加套管或者砌筑管沟保护。在穿越夹道的时候可以采用埋地或者是架空的方式来处理，埋地穿越需要加套管或者砌筑管溝保护，具体情况需要依据自身施工水平和现场情况来选择。
3.1.2 关于燃气下乡居民用户燃气表的选择，目前选用的是无线远传膜式燃气表，无线远传膜式燃气表是通过在传统膜式燃气表的基础上，加上智能模块设计，比如说直读模式、无线远传模式，这样不仅实现用户在线充值、使用，不用去固定网点充值;还能增加了燃气表精准度，而且其功能也得到了增加，实现了数据远传的功能，让数据更加的精准，接近无误差，甚至可以远程阀控，确保发生燃气安全事故时能及时切断气源，大大提升农村用气的安全性。
3.2 防雷设计
村子内部实施架空管道的时候，对于带防雷的电线杆可以考虑不用防雷。对于避雷保护范围之外的燃气管道来说，需要采用焊接钢管或者无缝钢管来做好防雷设计，并且要保证管材壁厚不能小于4mm。
3.3 防静电设计
考虑到燃气下乡项目用气量规模普遍不大，一般用不到大型调压柜，但会考虑大型调压箱，在处理大型调压箱接地的时候，需要将长度为2.5m的角钢打入到地下，并且还要保证角钢顶距离地面的高度不能出现小于0.7m的现象，接着要使用扁钢来实现它与调压箱的连接，通过这样的方式来实现静电接地。 3.4 管线架空高度
对于管线架空高度来说，不仅需要满足安全性，还需要根据实际的情况来做好管线高度的调整。一般来说要综合考虑村庄电线架设的情况，由于架空管是镀锌管具有导电性，因此要和电线有足够的安全间距;同时要保证原则上不能低于2m，避免给农村儿童安全带来隐患问题。
4 施工方面
对于清洁能源燃气下乡项目来说，在施工的过程中最容易遇到的问题就是可安装燃气房间的筛选，因此村庄中的住房建设都具有随意性的特征，相关的规划都不够全面。因此在开展具体的施工之前，需要与各村庄的村居委做好沟通和联系，对安装燃气房间进行统一的要求，如用气房间净高不小于2.2m，且房间需有与室外连接的通风口，通风口一般需要结合现场的施工来做出综合性的判断，而且还要注意到房间的内部不能有裸露的电线，因此需提前沟通给予居民足够的房屋改造的时间。一般来说，依据相关的规范和要求，需要保证安装燃气的房间结构可以满足二级防火的需求。对于主体的墙体可行结构来说，大都是由实体墙、发泡撞墙和钢骨架石膏板墙等构成，不可行结构主要有木质、三合板和空心彩钢板等组成;屋顶的不可行结构主要有预制PVC和预制聚氯乙烯以及木质等等，需要现场做出判断的结构有金属吊顶和轻钢等等，可行结构主要有水泥预制板等内容。另外，土胚房结构不够稳定，在原则上是不能开展燃气安装工作的，而通气房间一般是选择靠近道路的房间。
4.1 管道敷设
在开展管道敷设工作的过程中，需要注重沿墙架空敷设的方式，如果墙体的结构存在着不稳定的现象，就需要在墙边前打一立柱架来达到架空的目的，并且要保证管道架空的高度需要比不稳定的墙头高出200mm。而对于沿着建筑外墙的燃气管道来说，需要保持在距离房间门和窗洞口距离不小于0.3m的位置。在现场开展实际的施工工作时，如果出现了无法满足该安全间距的现象，需要采用增加PVC套管的方式来实现减少净距的目的。
4.2 管道支架
在安装管道支架的过程中，需要将管径作为基础来制作架空管道三脚架，如果是DN40口径及以下的情况可以采用4#角钢来制作，如果是DN40以上的口径需要采用5#角钢来制作，对于支架的间距来说，最好是取相应管径最大架空间距。但是在现有阶段，依旧存在部分的项目是采用T型固定架的方式来处理，但是对于这种T型架来说，在管道固定点处的力矩一般都比较大，并且还会因为缺少斜撑很容易导致出现金属疲劳的现象，如果长时间的使用就会给支架的稳定性造成不利的影响。在管道支架中比较经常使用到是落地支柱法，这种方法中所涉及到的落地支柱，只要是采用焊接钢管的方式，在经过现场的实际测之后采用合适的焊接钢管和混凝土。
4.3 管道防护
燃气埋地管道出地面、入戶穿墙都需要采用钢制防护套管来做好相应的防护处理，一般来说，套管的口径需要比保护管大2号，并且其内部还需要打封堵剂来做好填充处理，并且需要使用沥青防水胶来对其两端做好封堵处理。在开展实际的管道防护施工过程中，部分施工队伍采用的是PVC穿墙套管的方式，但是因为PVC套管并没有足够的刚度，因此无法很好的实现对管路的保护作用，因此，在施工中禁止使用该种防护方式。
4.4 管道防腐
对于架空管道一般有无缝钢管和镀锌钢管，根据目前常用的管道防腐方法是：先刷2道红丹底漆，再刷2道黄色面漆，这样不仅可以获得很好的防腐效果，还能起到一定的警示作用，提高了管道使用安全性价比。而对于实际使用过程中，由于镀锌钢管的特有性质，加上海南区域普遍太阳强度大，外油漆容易脱落;因此对于架空的是镀锌钢管，建议刷2遍银粉漆，然后按照每隔3m刷一道黄色环的方式来进行警示处理。
4.5 设计变更
关于设计变更方面的问题，首先需要关注到的就是燃气下乡的项目本身就具有特殊性，与一般住宅楼和商业楼的项目相比，这村村通气的项目要复杂很多，并且也面临着非常多的协调工作，整体的施工条件都具有复杂多变的特点，同时也具有比较多样的民俗性需求，这就导致在施工中很容易会因为受到这些因素的影响而出现设计变更的问题。针对这样的问题和情况，在设计变更的过程中，需将设计图纸作为是主要的指导内容，让管径和管道的走向和供气分区都可以保持在一个不变的状态当中，让施工的队伍可以实现在现场的充分调配，做好施工细节的合理化调整和处理。
5 结束语
综上所述，农村地区的清洁能源燃气下乡项目具有很大的复杂性，在很多方面都与城市项目改造有所不同，要从多个方面出发来对管道的设计、材料和工艺的选择和具体施工进行关注，提升施工质量和水平，确保清洁能源下乡工程的建设质量，保障农村地区安全用气，为农村燃气改造工程提供更多的技术保障。
参考文献
[1]福鹏，杨永慧，蔄紫薇，冯涛.液化石油气在农村“煤改气”中的应用分析[A].中国土木工程学会燃气分会.[C].中国土木工程学会燃气分会，2018：5.
[2]苏卫东.北京郊区农村煤改清洁能源工作的进程、成效与建议[J].北京农业职业学院学报，2017（04）：45-52.
[3]李文超.北京农村地区冬季清洁取暖政策与工作开展[J].建设科技，2017（18）：22-23+31.
[4]石中秋.清洁能源燃气下乡工程设计与建设[J].价值工程，2019（19）：126-128.
关键词：清洁能源;燃气下乡;工程设计;建设
1 引言
在社会经济不断发展的影响下，环境的治理工作也成为了非常重要的内容。国家现阶段正将目光集中在新旧动能的转换工作当中，燃气下乡项目从2017年开始就已经在冬季取暖地区开始了大力的推广，海南地区自2019年海南省住房和城乡建设厅关于《报送海南省燃气下乡“气代柴薪”三年行动方案（2019-2021）（送审稿）》的请示后，燃气下乡项目也逐渐在全省得以推广。然而，由于农村地区因为自身的特点，给燃气下乡工程进展带来了一定的影响，本文主要从设计、材料选择与工艺和施工等三个方面对清洁能源燃气下乡工程进行简单的探讨。
2 设计方面
由于农村地区布局的分散性，以及管道敷设的不确定性，造成了农村管道安装成本的不确定性;根据目前已安装的管道情况分析，总体来说成本较高。因此对于现阶段燃气下乡工程重点考虑城市边缘，且沿途燃气管道可到达的村落;对于远离城市，燃气管道无法到达的地方，若采用区域点供站的方式供气，投资成本极高，不符合燃气公司的经营投资策略，燃气公司投资动力不足;而且，大规模推广区域点供站后期的安全运营也有极大的考验，因此，燃气下乡暂不考虑区域点供站供气的模式。针对管道直供的方式，考虑到农村布局的分散性，以及管道敷设的不确定性，对于设计上的进户管道压力有以下两种方案。
2.1 村口调压，低压入户供气
对于这种方案来说，中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后低压主管道随进村道路铺设，并在合适的位置出地，通过树状管线的方式来将燃气供给每户人家。对于该种供气方式，一方面中压主干管网及调压设备位于村口，就算是发生管道被挖或燃气设备被破坏出现燃气泄露等问题，也不会影响到村庄的安全;另一方面，对于村庄内部管道或燃气设备设施被损坏等出现燃气泄漏的问题，燃气公司抢险工作人员只需在村口调压箱处关闭阀门，即可切断气源，防止事态进一步恶化，更加方便后续的维护和管理。但是这种方式也存在缺点和问题，很容易增加项目的投资，而且树状管线的管径是偏大的，供气压力也相对不容易进行调节，加上村庄走管的不确定性，容易出现末端用户用气压力低等问题;因此，这种方案比较适合应用在村庄平面地界比较方正，村庄规模适中的项目当中。
2.2 村口调压，中压B入户供气
这种方案要配合燃气调压器进行使用，中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后中压B主管道随进村道路铺设，并在合适的位置出地，管道架空入户，在表前阀和燃气表之间安装燃气调压器进行二次调压，进而达到满足使用的压力;该方案也是通过树状管线的方式将燃气供给每户人家，管网的设计依旧按照树状管网的方式。这项方案的优势特点就是可以在中压B入村的时候可以对每个供气分区进行满足，能够减少管路压力。但是同样这种方式也存在着缺点，由于村庄内架空管多是采用镀锌管螺纹连接，且接口数量多，而中压B相对压力较高，容易出现漏气的隐患点，并且不容易排查和及时维护;而且该方案设备上每户要增加一个调压器，总体成本相对增加。
2.3 方案一和方案二的对比选择及优化改进
相对方案二中压B入户具有更多的漏气隐患，以及总安装成本的增加，方案一更具安全，且有利后期维护保养，综合考虑后，燃气企业一般考虑选用方案一;但是实际设计过程会综合考虑并进行以下优化：一是当用气村庄平面地界比较方正，且村庄规模适中时，设计方案为中压管线不用进村，在村口选择适当位置安装调压箱，调压后低压主管道到随进村道路铺设，并在合适的位置出地，通过树状管线的方式来将燃气供给每户人家;二是当用气村庄比较复杂，且规模较大时，设计方案为中压管线沿主道路进村，在村内选择合适位置安装调压设施，然后以调压设施为中心，向四周居民辐射供气。
3 材料和工艺
3.1 施工材料和施工工艺的选择
3.1.1 埋地管道需要采用聚乙烯管来埋地敷设，而明装管道则需要采用无缝钢管和热镀锌钢管沿着墙来架空敷设;当管道在DN40及以上的时候需要采用无缝钢管焊接，而DN40以下主要是采用镀锌钢管套丝连接。在具体焊接的过程中还需要采用氩弧焊来做好打底，并且使用手工电弧焊盖面，要保证焊接外观质量不能低于相关标准和规范要求。管道在村庄内施工的时候，有时需要穿越道路，因此需要选用PE管材来进行施工，此时需要加套管或者砌筑管沟保护。在穿越夹道的时候可以采用埋地或者是架空的方式来处理，埋地穿越需要加套管或者砌筑管溝保护，具体情况需要依据自身施工水平和现场情况来选择。
3.1.2 关于燃气下乡居民用户燃气表的选择，目前选用的是无线远传膜式燃气表，无线远传膜式燃气表是通过在传统膜式燃气表的基础上，加上智能模块设计，比如说直读模式、无线远传模式，这样不仅实现用户在线充值、使用，不用去固定网点充值;还能增加了燃气表精准度，而且其功能也得到了增加，实现了数据远传的功能，让数据更加的精准，接近无误差，甚至可以远程阀控，确保发生燃气安全事故时能及时切断气源，大大提升农村用气的安全性。
3.2 防雷设计
村子内部实施架空管道的时候，对于带防雷的电线杆可以考虑不用防雷。对于避雷保护范围之外的燃气管道来说，需要采用焊接钢管或者无缝钢管来做好防雷设计，并且要保证管材壁厚不能小于4mm。
3.3 防静电设计
考虑到燃气下乡项目用气量规模普遍不大，一般用不到大型调压柜，但会考虑大型调压箱，在处理大型调压箱接地的时候，需要将长度为2.5m的角钢打入到地下，并且还要保证角钢顶距离地面的高度不能出现小于0.7m的现象，接着要使用扁钢来实现它与调压箱的连接，通过这样的方式来实现静电接地。 3.4 管线架空高度
对于管线架空高度来说，不仅需要满足安全性，还需要根据实际的情况来做好管线高度的调整。一般来说要综合考虑村庄电线架设的情况，由于架空管是镀锌管具有导电性，因此要和电线有足够的安全间距;同时要保证原则上不能低于2m，避免给农村儿童安全带来隐患问题。
4 施工方面
对于清洁能源燃气下乡项目来说，在施工的过程中最容易遇到的问题就是可安装燃气房间的筛选，因此村庄中的住房建设都具有随意性的特征，相关的规划都不够全面。因此在开展具体的施工之前，需要与各村庄的村居委做好沟通和联系，对安装燃气房间进行统一的要求，如用气房间净高不小于2.2m，且房间需有与室外连接的通风口，通风口一般需要结合现场的施工来做出综合性的判断，而且还要注意到房间的内部不能有裸露的电线，因此需提前沟通给予居民足够的房屋改造的时间。一般来说，依据相关的规范和要求，需要保证安装燃气的房间结构可以满足二级防火的需求。对于主体的墙体可行结构来说，大都是由实体墙、发泡撞墙和钢骨架石膏板墙等构成，不可行结构主要有木质、三合板和空心彩钢板等组成;屋顶的不可行结构主要有预制PVC和预制聚氯乙烯以及木质等等，需要现场做出判断的结构有金属吊顶和轻钢等等，可行结构主要有水泥预制板等内容。另外，土胚房结构不够稳定，在原则上是不能开展燃气安装工作的，而通气房间一般是选择靠近道路的房间。
4.1 管道敷设
在开展管道敷设工作的过程中，需要注重沿墙架空敷设的方式，如果墙体的结构存在着不稳定的现象，就需要在墙边前打一立柱架来达到架空的目的，并且要保证管道架空的高度需要比不稳定的墙头高出200mm。而对于沿着建筑外墙的燃气管道来说，需要保持在距离房间门和窗洞口距离不小于0.3m的位置。在现场开展实际的施工工作时，如果出现了无法满足该安全间距的现象，需要采用增加PVC套管的方式来实现减少净距的目的。
4.2 管道支架
在安装管道支架的过程中，需要将管径作为基础来制作架空管道三脚架，如果是DN40口径及以下的情况可以采用4#角钢来制作，如果是DN40以上的口径需要采用5#角钢来制作，对于支架的间距来说，最好是取相应管径最大架空间距。但是在现有阶段，依旧存在部分的项目是采用T型固定架的方式来处理，但是对于这种T型架来说，在管道固定点处的力矩一般都比较大，并且还会因为缺少斜撑很容易导致出现金属疲劳的现象，如果长时间的使用就会给支架的稳定性造成不利的影响。在管道支架中比较经常使用到是落地支柱法，这种方法中所涉及到的落地支柱，只要是采用焊接钢管的方式，在经过现场的实际测之后采用合适的焊接钢管和混凝土。
4.3 管道防护
燃气埋地管道出地面、入戶穿墙都需要采用钢制防护套管来做好相应的防护处理，一般来说，套管的口径需要比保护管大2号，并且其内部还需要打封堵剂来做好填充处理，并且需要使用沥青防水胶来对其两端做好封堵处理。在开展实际的管道防护施工过程中，部分施工队伍采用的是PVC穿墙套管的方式，但是因为PVC套管并没有足够的刚度，因此无法很好的实现对管路的保护作用，因此，在施工中禁止使用该种防护方式。
4.4 管道防腐
对于架空管道一般有无缝钢管和镀锌钢管，根据目前常用的管道防腐方法是：先刷2道红丹底漆，再刷2道黄色面漆，这样不仅可以获得很好的防腐效果，还能起到一定的警示作用，提高了管道使用安全性价比。而对于实际使用过程中，由于镀锌钢管的特有性质，加上海南区域普遍太阳强度大，外油漆容易脱落;因此对于架空的是镀锌钢管，建议刷2遍银粉漆，然后按照每隔3m刷一道黄色环的方式来进行警示处理。
4.5 设计变更
关于设计变更方面的问题，首先需要关注到的就是燃气下乡的项目本身就具有特殊性，与一般住宅楼和商业楼的项目相比，这村村通气的项目要复杂很多，并且也面临着非常多的协调工作，整体的施工条件都具有复杂多变的特点，同时也具有比较多样的民俗性需求，这就导致在施工中很容易会因为受到这些因素的影响而出现设计变更的问题。针对这样的问题和情况，在设计变更的过程中，需将设计图纸作为是主要的指导内容，让管径和管道的走向和供气分区都可以保持在一个不变的状态当中，让施工的队伍可以实现在现场的充分调配，做好施工细节的合理化调整和处理。
5 结束语
综上所述，农村地区的清洁能源燃气下乡项目具有很大的复杂性，在很多方面都与城市项目改造有所不同，要从多个方面出发来对管道的设计、材料和工艺的选择和具体施工进行关注，提升施工质量和水平，确保清洁能源下乡工程的建设质量，保障农村地区安全用气，为农村燃气改造工程提供更多的技术保障。
参考文献
[1]福鹏，杨永慧，蔄紫薇，冯涛.液化石油气在农村“煤改气”中的应用分析[A].中国土木工程学会燃气分会.[C].中国土木工程学会燃气分会，2018：5.
[2]苏卫东.北京郊区农村煤改清洁能源工作的进程、成效与建议[J].北京农业职业学院学报，2017（04）：45-52.
[3]李文超.北京农村地区冬季清洁取暖政策与工作开展[J].建设科技，2017（18）：22-23+31.
[4]石中秋.清洁能源燃气下乡工程设计与建设[J].价值工程，2019（19）：126-128.