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摘 要：城市化进程的不断发展，不仅为燃气行业的发展带来了机会，同时也为其带去挑战。城镇燃气管网设计及相关工程管理工作质量会对城镇燃气管网的应用带来巨大的影响，所以必须对其进行完善。从当前城镇燃气管网设计工作以及相关工程管理工作的开展情况入手，分析如何对其进行完善，结合永福县城镇燃气中压管网工作开展实况，提出相应的解决措施。
关键词：城镇燃气管网;管网设计;工程管理
中图分类号：TU996.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0147-01
完善城镇燃气管网建设并加强燃气管网建设质量，对优化城镇燃气结构以及减少城镇环境污染有着至关重要的作用。永福县境内部分地区居民使用瓶装液化石油气作为生活燃料，这种燃料类型不仅安全系数比较低，同时还需要使用公路对其进行运输，毒气种、运输成本及使用风险都比较高。城市规模的发展使天然气使用量有了明显的提升，且燃气系统也日渐庞大，各种危险因素凸显。在这种情况下，城镇燃气管网建设质量便成为影响人们日常生活质量的关键因素，下文将对如何保证设计质量以及工程管理质量进行阐述。
1 工程概况
本项目拟在永福县建设1座天然气门站，以及约近期 25.4 km的天然气中压输配管网，中期28.2 km的天然气中压输配管网，远期37.8 km的天然气中压输配管网。输配管网供应8.8万永福县城居民及工业、商业用气。根据城市燃气气源规划的类型、规模、压力、位置来选择城市燃气输配管网的压力级别;根据城市总体规划、住宅区域规划、工业布局规格、公用设施规划和道路规划来选择各级管网的走向和布局;根据城市总体规划选择门站的位置及调压方式。
2 应用中压管网的因素
常见城市调峰工作模式，首先都会考虑到通过高压管网来完成日常的储气工作，并且这也是设计初期首先要考虑的问题。高压管道储气属于高压管式的一种储气模式，直径比较小，可以承受高压，结合燃气气体自身具备的压缩性来完成日常储存，提升储气量，所以高压管网储气也是当前比较常见且首先的一种调峰工作模式。
我国在《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006中也明确指出，如果天然气压力比较高，则输配系统可以通过管道储存的方式来设计[1]。高压管网相关的储气方式已经成为近年来国内外研究的主要课题，但是中压管网的潜在储气能力也是十分可观的，和高压管网相比，使用中压管网可以让管径更小，压力也更低，储气量虽然有限，但是对于一些大中型城市的燃气管网建设来说，因为这些城市燃气用户数量庞大、管网的铺设面积也比较广泛，所以更加适合使用中压管网，永福县就比较符合这一特点[2]。
3 永福县城镇燃气管网设计管理要点分析
3.1 储气计算
永福县城镇燃气管网设计时考虑到输配管网需要设置储气设施来平衡线程用户燃气使用的不均衡用，对小时调峰量进行计算，通常情况下都是按照月、日、小时供气量来计算平均值。永福县城燃气供应性质大体分为公用、民用、采暖用以及汽车用等。工业使用与分布式使用的燃气用户在燃气使用上比较稳定，规律性强，所以会对城镇燃气供应规律产生影响的一般均为和城市居民生活规律相关的一些要素。所以城市燃气会随着昼夜交替产生变化，白天是使用高峰时期，而晚上则为使用的低峰时期，了解这一特点有利于中压管网在低谷时间段储气，补充白天供气量的不足[3]。
明确管道储气量，需要掌握供气量和用气量，在二者相等的一瞬间通过稳定工况来代替燃气流动不稳工况实现计算。稳态储气计算是行之有效的一种工作模式，通过对管道结束储气管道平均绝对压力模式下的储气量减掉储气开始时间段管道的平均绝对压力存气量，最终差值就是管道储气能力。通常大中型城市用气工况可能会出现几次在短时间内用气量超过供气量的情况。储气工况主要研究储气与储气结束瞬间工程为储气过程中气体最大瞬间工况。储气开始的瞬间为储气过程中储存气体最小瞬时工况。通过中压管道水利工况来计算管道平均绝对压力，进而计算中压管网储气两。城市中压管网运行用户的随意性比较强，导致管网内部燃气流量和燃气压力参数经常随着时间的推移而产生变化，整体呈现出不稳定流动状态[4]。构建不稳定流动数学模型可以分析出比较精确的中压管网储气能力。
应用稳定流动完成水利工况分析难度较小，计算过程也比较简单。城市燃气管网的稳定代替掉不稳定流进行研究，结果表明气压源压力在3～4 MPa的情况下，高压燃气管网稳态模拟值误差超过15%，所以很难在永福县得到应用，也不能满足工程建设的基本需求。如果气源压力处在中压范围，最大误差可以控制在3%之内，这种误差程度可以满足工程建设水利工况分析基本要求，这一结果也比较明稳态流动分析可以对中压管网储气能力是否满足工程基本需求进行计算分析[5]。
3.2 工程管理
输送天然气较理想的管材主要是钢管和燃气用聚乙烯管（简称PE管），上述两种材质具有良好的耐压、塑性，便于施工等优点。根据永福县气象条件及本工程运行压力，中压燃气管道管径DN300及以内的选用《燃气用埋地聚乙烯管材》 GB 15558.1-2003，材质为SDR11系列PE80; 管件选用 《燃气用埋地聚乙烯管件》GB 15558.2-2005，材质为SDR11系列PE80。中压燃气管道管径DN300以上的选用《输送流体用无缝钢管》GB /T 8163-2008。
阀门选用PE燃气管材专用阀门，为保证中压管网检修和事故情况下能够运行，在以下位置设置燃气阀门井：门站出站管线、中压支管起点处、输气干线每2～4 km处、穿越大型河流和铁路的两侧、重要公路干道的两侧、调压箱进口处等。中压管网埋地敷设，埋于车行道下，不小于1.0 m，非车行道下不小于 0.6 m，管道敷设坡度不小于0.002，地下穿越铁路、主要道路、河流时均设保护套管。公建用户燃气管道材质根据管径进行选择，DN50以下的使用热镀锌焊接钢管;DN50及DN50以上的使用无缝钢管。工业生产用户全部使用无缝钢管。
4 结 语
中压燃气管网在一些情况下比高压燃气管网更加适用，从永福县燃气管网建设情况入手，分析了城镇燃气管网设计以及工程管理工作方式，旨在通过该方式提升其工作质量，更好地为我国经济发展服务。
参考文献：
[1] 王婷，郑洪龙，宋汉成，等.城市燃气管网的完整性管理[J].油气储运，
2012，（3）.
[2] 张乃方，翟军，林升柏，等.基于风险评价的城市燃气管网完整性管理流 程[J].煤气与热力，2012，（11）.
[3] 张乃方，翟军，林升柏，等.城镇燃气管网风险评价基础信息数据库的开 发[J].煤气与热力，2012，（12）.
[4] 赵煜晖，乔蓓，徐俊，等.基于鱼骨图分析的城市燃气运营风险要因剖析 [J].石油与天然气化工，2015，（4）.
[5] 孙绿菱.重庆市新型城镇化进程中的乡镇供气系统发展思路[J].重庆 建筑，2013，（3）.
关键词：城镇燃气管网;管网设计;工程管理
中图分类号：TU996.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0147-01
完善城镇燃气管网建设并加强燃气管网建设质量，对优化城镇燃气结构以及减少城镇环境污染有着至关重要的作用。永福县境内部分地区居民使用瓶装液化石油气作为生活燃料，这种燃料类型不仅安全系数比较低，同时还需要使用公路对其进行运输，毒气种、运输成本及使用风险都比较高。城市规模的发展使天然气使用量有了明显的提升，且燃气系统也日渐庞大，各种危险因素凸显。在这种情况下，城镇燃气管网建设质量便成为影响人们日常生活质量的关键因素，下文将对如何保证设计质量以及工程管理质量进行阐述。
1 工程概况
本项目拟在永福县建设1座天然气门站，以及约近期 25.4 km的天然气中压输配管网，中期28.2 km的天然气中压输配管网，远期37.8 km的天然气中压输配管网。输配管网供应8.8万永福县城居民及工业、商业用气。根据城市燃气气源规划的类型、规模、压力、位置来选择城市燃气输配管网的压力级别;根据城市总体规划、住宅区域规划、工业布局规格、公用设施规划和道路规划来选择各级管网的走向和布局;根据城市总体规划选择门站的位置及调压方式。
2 应用中压管网的因素
常见城市调峰工作模式，首先都会考虑到通过高压管网来完成日常的储气工作，并且这也是设计初期首先要考虑的问题。高压管道储气属于高压管式的一种储气模式，直径比较小，可以承受高压，结合燃气气体自身具备的压缩性来完成日常储存，提升储气量，所以高压管网储气也是当前比较常见且首先的一种调峰工作模式。
我国在《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006中也明确指出，如果天然气压力比较高，则输配系统可以通过管道储存的方式来设计[1]。高压管网相关的储气方式已经成为近年来国内外研究的主要课题，但是中压管网的潜在储气能力也是十分可观的，和高压管网相比，使用中压管网可以让管径更小，压力也更低，储气量虽然有限，但是对于一些大中型城市的燃气管网建设来说，因为这些城市燃气用户数量庞大、管网的铺设面积也比较广泛，所以更加适合使用中压管网，永福县就比较符合这一特点[2]。
3 永福县城镇燃气管网设计管理要点分析
3.1 储气计算
永福县城镇燃气管网设计时考虑到输配管网需要设置储气设施来平衡线程用户燃气使用的不均衡用，对小时调峰量进行计算，通常情况下都是按照月、日、小时供气量来计算平均值。永福县城燃气供应性质大体分为公用、民用、采暖用以及汽车用等。工业使用与分布式使用的燃气用户在燃气使用上比较稳定，规律性强，所以会对城镇燃气供应规律产生影响的一般均为和城市居民生活规律相关的一些要素。所以城市燃气会随着昼夜交替产生变化，白天是使用高峰时期，而晚上则为使用的低峰时期，了解这一特点有利于中压管网在低谷时间段储气，补充白天供气量的不足[3]。
明确管道储气量，需要掌握供气量和用气量，在二者相等的一瞬间通过稳定工况来代替燃气流动不稳工况实现计算。稳态储气计算是行之有效的一种工作模式，通过对管道结束储气管道平均绝对压力模式下的储气量减掉储气开始时间段管道的平均绝对压力存气量，最终差值就是管道储气能力。通常大中型城市用气工况可能会出现几次在短时间内用气量超过供气量的情况。储气工况主要研究储气与储气结束瞬间工程为储气过程中气体最大瞬间工况。储气开始的瞬间为储气过程中储存气体最小瞬时工况。通过中压管道水利工况来计算管道平均绝对压力，进而计算中压管网储气两。城市中压管网运行用户的随意性比较强，导致管网内部燃气流量和燃气压力参数经常随着时间的推移而产生变化，整体呈现出不稳定流动状态[4]。构建不稳定流动数学模型可以分析出比较精确的中压管网储气能力。
应用稳定流动完成水利工况分析难度较小，计算过程也比较简单。城市燃气管网的稳定代替掉不稳定流进行研究，结果表明气压源压力在3～4 MPa的情况下，高压燃气管网稳态模拟值误差超过15%，所以很难在永福县得到应用，也不能满足工程建设的基本需求。如果气源压力处在中压范围，最大误差可以控制在3%之内，这种误差程度可以满足工程建设水利工况分析基本要求，这一结果也比较明稳态流动分析可以对中压管网储气能力是否满足工程基本需求进行计算分析[5]。
3.2 工程管理
输送天然气较理想的管材主要是钢管和燃气用聚乙烯管（简称PE管），上述两种材质具有良好的耐压、塑性，便于施工等优点。根据永福县气象条件及本工程运行压力，中压燃气管道管径DN300及以内的选用《燃气用埋地聚乙烯管材》 GB 15558.1-2003，材质为SDR11系列PE80; 管件选用 《燃气用埋地聚乙烯管件》GB 15558.2-2005，材质为SDR11系列PE80。中压燃气管道管径DN300以上的选用《输送流体用无缝钢管》GB /T 8163-2008。
阀门选用PE燃气管材专用阀门，为保证中压管网检修和事故情况下能够运行，在以下位置设置燃气阀门井：门站出站管线、中压支管起点处、输气干线每2～4 km处、穿越大型河流和铁路的两侧、重要公路干道的两侧、调压箱进口处等。中压管网埋地敷设，埋于车行道下，不小于1.0 m，非车行道下不小于 0.6 m，管道敷设坡度不小于0.002，地下穿越铁路、主要道路、河流时均设保护套管。公建用户燃气管道材质根据管径进行选择，DN50以下的使用热镀锌焊接钢管;DN50及DN50以上的使用无缝钢管。工业生产用户全部使用无缝钢管。
4 结 语
中压燃气管网在一些情况下比高压燃气管网更加适用，从永福县燃气管网建设情况入手，分析了城镇燃气管网设计以及工程管理工作方式，旨在通过该方式提升其工作质量，更好地为我国经济发展服务。
参考文献：
[1] 王婷，郑洪龙，宋汉成，等.城市燃气管网的完整性管理[J].油气储运，
2012，（3）.
[2] 张乃方，翟军，林升柏，等.基于风险评价的城市燃气管网完整性管理流 程[J].煤气与热力，2012，（11）.
[3] 张乃方，翟军，林升柏，等.城镇燃气管网风险评价基础信息数据库的开 发[J].煤气与热力，2012，（12）.
[4] 赵煜晖，乔蓓，徐俊，等.基于鱼骨图分析的城市燃气运营风险要因剖析 [J].石油与天然气化工，2015，（4）.
[5] 孙绿菱.重庆市新型城镇化进程中的乡镇供气系统发展思路[J].重庆 建筑，2013，（3）.