城市燃气管网规划设计研究

摘要：城市燃气作为一种重要的城市公共基础设施，在提高人民生活质量、提高能源利用率、保护环境等方面发挥着重要作用。城市燃气系统的建设不是一件简单的事情，尤其是燃气管网的规划设计，必须收集当地的实际情况，调查当地的用气量，科学合理地规划城市燃气系统，使其安全稳定运行。本文介绍了城市燃气管网规划设计重要性，从多个方面对城市燃气管网规划设计研究，希望文章中提出的规划设计思路对燃气规划设计人员有所帮助。

关键词：城市燃气管网；规划；设计；

随着我国城市化进程的加快，新建住宅区和商业设施用气需求的增加，城市燃气管网的建设也在不断扩大。同时，燃气管网是城市建设的重要基础设施之一，在节能减排、改善人民生活等方面发挥着重要作用。由于天然气易爆炸扩散的特点，以及天然气设施设备的损坏和老化，天然气泄漏事故时有发生。加之城市燃气利用率低，供应不足的问题时有发生。在这些问题的困扰下，加强城市燃气管网的优化设计势在必行。

1城市燃气管网规划设计重要性 1.1城市发展需求

随着城市经济不断发展，人们生活水平不断提高，燃气工程相关设备也逐步被带动发展起来，成为人们生活中的必需品，给人们的生活带来了方便。但是，进行城市燃气系统建设关系到多个方面，设计时一定要根据当地的具体状况进行基础设施设计规划，定时检查当地燃气状况，科学有效的进行燃气系统规划设计，保证其能够安全平稳地运行。

1.2节约型社会发展需求

能源是社会和经济发展的必需品，以往采用的石油和煤炭等能源虽然带来了巨大的经济效益和工业发展，但是导致了严重的环境污染问题，使整个生态系统

遭受破坏，需要引起高度重视。当务之急是必须建立节约型社会，进行节能，天然气作为一种清洁能源，可以减少环境污染和有害气体排放，所以进行城市燃气管网建设符合可持续发展社会需求。

1.3现代化社会发展需求

目前，燃气逐步成为社会的主要生活燃料。所以，为了减少环境污染，改善生活质量，必须不断进行管网规划，推动社会发展。一旦燃气规划设计不合理出现问题，就会中断燃气输送，所以，必须对能源整体结构进行调整。

2 城市燃气管网规划设计研究 2.1 城市燃气管网规划总体原则

在城市总体规划的指导下，根据能源资源和能源政策，因地制宜，优先开发利用天然气，提高天然气在能源消费结构中的比重，减少污染，保护环境。燃气管网的统一规划必须分阶段、分步骤实施。在城市燃气管网规划设计中，必须综合考虑气源、城市规模、建筑特点、用户分布、地下设施和地下管线的现状，充分结合城市建设总体规划和未来发展，对管网布局和参数设置进行科学合理的计算，最终得出最优的建设方案，提高城市燃气管网建设的合理性、经济性和科学性，减少管网建设对城市居民的影响，提高施工、维护和管理的便利性。此外，城市燃气管网的规划设计应从长远发展的角度进行，减少随意开挖和改造工程，并应符合现代城市的发展方向。因此，我们必须深刻认识和正确处理城市建设与燃气发展的关系，在实践中求发展。

2.2 城市燃气管网规划基本方法

城市燃气管网规划设计中较为常见的方法为综合优化法、神经网络法、动态规划法。其中：神经网络法在大型管网规模设计中获得了广泛的应用，具有自组织性、自适应性、高容错性的特点，可以实现大规模的并行处理，其原理是利用网络状态的变化，引入适当的能量函数，进而获得局部的最优解。动态规划法需要预先给定调压站的相关数据，如位置、数目、管径等，其原理是优化管网节点

的压力，获得最优压力，但是这种方法在大型网络系统中应用时，存在一定的局限性。

2.3 城市燃气管网布线标准

在城市燃气管网的布线过程中，高压、次高压管网主要用于长输管线输气，作为城市官网上游系统，具有高压性和高风险性。布线应充分考虑长期安全运行的需要。因此，应将其布置在足够安全距离的区段，并考虑安装和维护的方便性及其对周围的影响。中压管网是最基本的管网，应充分考虑管网密度。管网纵断面埋于土壤冻结线以下，覆土深度满足规划及规范要求。不应与自来水管、雨水管、热管、动力管、通讯管等同沟敷设，必要时应采取保护措施。储运站应综合考虑城市工业布局规划，遵循输气干线的总体趋势，尽可能接近负荷集中区。调压计量站的布置应符合城市规划和作用半径，尽量避免对周边地区的影响，并控制安全距离。

2.4 提高管网设计的安全系数

安全系数的根本目的是保证系统的顺利运行，避免事故和损失。城市燃气是一项系统工程。从简单的输配管网到具有调压和调峰功能的储备站，天然气的易燃、易爆和有毒性质决定了其风险无处不在。虽然各种相关规范中都规定了安全系数，但要掌握合理的安全系数并不容易。如果系数过大，则投资增加过多；如果系数过小，则潜在风险增加。对于管道系统，应增加额外的管壁厚度，以提供防腐保护和外部伤害保护；重要用户系统应增加备用装置和可靠的保护方案，以保证其稳定运行。无论管道或用户发生泄漏或爆炸，都会对生命、财产和环境造成极大的危害。因此，在城市燃气设计中应提高管网设计的安全系数，为城市居民提供更安全的生活环境。

2.5 需充分考虑其它专业管线对燃气管网的影响

燃气管网主要用于输送燃气这种能源介质，属于动力管网。燃气专业和给排水、电力、电讯、热力等专业是平行关系，但各个专业之间又有各自不同的特点与技术要求。燃气这种能源介质是有毒和具有爆炸危险的，因此，在气密性以及安全距离方面要求是非常高的。在市政工程各种动力管线综合规划时，应优先考

虑燃气管道的走向及位置，其它各种管线应满足《城镇燃气设计规范》中规定的水平净距要求，使燃气管道能够正常敷设以保证各种燃气用户的燃气使用需求。

2.6 选择与规划相适应的管材

在选择管网的管材时，需要结合燃气规划，综合考虑，选择与管网规划相适应的管材。选择管材时，首先需要考虑的是管材的使用期限内的安全性和可靠性；其次是选择的管材尺寸属于标准范围之内时，需遵照燃气行业的相关规范。考虑管材的使用性能标准是，需要遵守以下几个原则：①规定管材的韧性级别以减少裂缝产生和蔓延的风险；②选择足够的强度以安全承受设计压力；③对碳和化学成分的明确规定以帮助保证良好的可焊性；④严格限制所选管材的尺寸公差，减少现场安装过程中出现的风险；⑤制定规范的管材质量检验程序，确保管材符合要求。

2.7 提高对城市燃气的改造和利用能力

要选择适合城市实际的燃气管网，对城市燃气管网进行有效改造和升级，淘汰部分不合格的燃气管网，对城市燃气管网进行重新设计和规划，提高资源整合能力，合理利用资源。统一规划城市燃气管网，提高资源利用效率。同时，对不同用户的燃气设施进行有效改造和利用，完善管网系统，统一资源输配，在气体互换过程中，必须保证互换性，防止一些不必要的事故影响气体的稳定输配。

3 结语

由于城市燃气管网的投资量比较大，在实际建设期间会受到很多方便的影响。由于该类工程属于地下工程，因此扩建和改建难度比较大。在建设城市燃气管网过程中，必须注重规划设计的合理性，以此提升工程建设经济性和布局合理性。本文主要是从参数优化和布局优化等方面，分析城市燃气管网的规划设计，希望能够对相关人员起到参考性价值。

参考文献：

[1]张晓烨，崔瑶，靳志军，王之海.基于智能控制技术的智慧燃气综合调度指挥系统[J].化工管理，2019（17）

[2]陈展.浅谈第三方施工对燃气管道及设施的破坏情况影响因素及预防措施[J].低碳世界，2019，9（05）

[3]王文和，董传富，刘林精，李凤.基于贝叶斯网络的城市地下燃气管网动态风险分析[J].中国安全生产科学技术，2019，15（05）

[4] 郭金洁. 城市燃气管网规划设计研究[J]. 城市建设理论研究，2015（17）.