暖通工程師對(duì)于城市建設(shè)天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成及施工

隨著我國(guó)人民生活水平的快速提升，城市居民也逐漸在生活中開始進(jìn)行大量的天然氣消費(fèi)，這就在一定程度上促進(jìn)了天然氣行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為了更好地滿足人民生活需要，近年來，天然氣的輸送范圍一直在不斷擴(kuò)大，其輸送的距離也越來越長(zhǎng)。天然氣作為一種清潔高效環(huán)保的能源，其應(yīng)用已逐漸成為了一個(gè)城市發(fā)展的主要標(biāo)志，不僅給人民帶來了巨大的方便，同時(shí)在促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了巨大作用。然而就是這樣一種清潔高效的氣體卻能給我們帶來一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，盡管它泄漏發(fā)生爆炸的概率極低，但為了防止發(fā)生安全隱患，我們還是要加大對(duì)其使用的重視程度，在天然氣輸送過程中，必須要對(duì)相關(guān)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行合理檢查，并嚴(yán)格按照其施工原則進(jìn)行有效操作。

1城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的基本概述

1.1天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成

天然氣管網(wǎng)是天然氣輸送的壁壘，對(duì)天然氣的應(yīng)用具有極為關(guān)鍵的作用。因此，為了保障其安全性，其系統(tǒng)設(shè)置十分復(fù)雜，一般由調(diào)壓計(jì)量站、高中低壓天然氣管網(wǎng)、相應(yīng)的儲(chǔ)氣設(shè)施、配氣站和儲(chǔ)氣庫(kù)等部分共同組成。

(1)調(diào)壓計(jì)量站，它又被稱為區(qū)域性的調(diào)壓室。主要是運(yùn)用調(diào)壓器為指定客戶建立天然氣持壓或配氣管網(wǎng)持壓的場(chǎng)所。由于不同用戶使用天然氣的量各不相同，所以在進(jìn)行應(yīng)用的過程中，為了防止壓力過大造成管網(wǎng)破裂，調(diào)壓計(jì)量站就要發(fā)揮相應(yīng)功能對(duì)天然氣壓力進(jìn)行平衡，使其能在滿足用戶需要的基礎(chǔ)上保證氣體使用安全。

(2)高中低壓天然氣管網(wǎng)，這是必要的天然氣輸送設(shè)備，它可以將天然氣輸送到各個(gè)城市配氣站中，在由配氣站輸送到各用戶家中。

(3)儲(chǔ)氣設(shè)施、儲(chǔ)氣庫(kù)和配氣站。這三個(gè)結(jié)構(gòu)所發(fā)揮的功能是各不相同的。儲(chǔ)氣設(shè)施和儲(chǔ)氣庫(kù)主要是用于天然氣的平衡，由于各個(gè)用戶每日所用量都不大相同，所以為了調(diào)節(jié)這種氣體的不均衡，減少氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)，就設(shè)置儲(chǔ)氣設(shè)備對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，從而使氣體壓力達(dá)到平衡。而配氣站的主要任務(wù)是接受管網(wǎng)輸送的氣體，這些氣體在接受后要進(jìn)行除雜、計(jì)量和調(diào)壓，確保其各方面滿足條件后下發(fā)到各用戶家中。

1.2現(xiàn)存天然氣管網(wǎng)存在的主要問題

由于我國(guó)天然氣技術(shù)起步較晚，所以無論是在材料使用方面還是施工質(zhì)量方面都存在一定的不足，比如，我國(guó)天然氣管網(wǎng)建設(shè)初期所使用的材料以鋼管為主，為了防止鋼管腐化在外部均鋪設(shè)了瀝青纖布，這雖然在一定程度上滿足了當(dāng)時(shí)所需，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，是極易因?yàn)槭艿酵饨鐥l件而縮短使用年限的。除此之外，由于當(dāng)時(shí)施工條件有限，很多工作人員都缺乏一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，忽視了對(duì)周圍施工區(qū)域的檢查，使得很多天然氣管網(wǎng)在鋪設(shè)時(shí)由于周圍電流干擾而造成了管道腐蝕，發(fā)生氣體泄漏。當(dāng)然，隨著人口數(shù)量的不斷擴(kuò)大，過分的使用天然氣也是造成天然氣安全隱患發(fā)生的重要因素。所以，在進(jìn)行管道鋪設(shè)時(shí)，要盡可能的加大管道管徑，減少阻力，使天然氣安全使用能得到進(jìn)一步保證。

2城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的選擇

2.1管網(wǎng)系統(tǒng)選擇的原因

由于各個(gè)城市經(jīng)濟(jì)水平、人口數(shù)量、占地面積都不相同，所以天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)置也不一樣，不同的管網(wǎng)系統(tǒng)都有各自的優(yōu)點(diǎn)也有各自的缺點(diǎn)，在進(jìn)行城市天然氣管網(wǎng)選擇時(shí)，工作人員要盡可能的多方面因素考慮，從而選取滿足城市發(fā)展的最合理方案。主要考慮因素有以下幾點(diǎn)：

(1)城市居民居住情況。對(duì)于一些占地較廣、街道較為寬闊的住宅區(qū)，為了使用戶能有充足的天然氣使用，要盡可能的安裝管徑較大的一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。而對(duì)于相對(duì)較窄的城區(qū)，自然要選擇管徑較小的二級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。

(2)天然氣源狀況。在進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)選擇時(shí)，要盡可能的考慮天然氣的性質(zhì)、供氣壓力、潔凈程度等因素。對(duì)于一些需要加壓氣的氣源，要盡量選擇高壓或者次高壓的一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)，從而降低投資成本。而對(duì)于一些人工參與的常壓氣源，只需采用一般的中低壓二級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)即可。

(3)城市發(fā)展規(guī)劃。城市的發(fā)展規(guī)模也是天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)選擇時(shí)應(yīng)考慮的主要因素，當(dāng)城市規(guī)模發(fā)展較大時(shí)，要選用一級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)，提升運(yùn)行壓力高值，盡可能滿足用戶需求。而對(duì)于城市規(guī)模發(fā)展較小的區(qū)域，就可以采用常規(guī)的管網(wǎng)系統(tǒng)，并嘗試著降低壓力運(yùn)行。

(4)城市的施工條件。由于城市所居住人口較多，所以影響管道系統(tǒng)選擇的因素也較多，除了城市基礎(chǔ)設(shè)施線路分布外，還要考慮施工周圍區(qū)域水源分布情況和電力分布情況，要盡可能的減少其他因素干擾，選擇跨越工程量較少的二級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)。

2.2城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的施工組織管理的原則

城市天然氣管網(wǎng)工程是一項(xiàng)施工極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，稍有不慎就會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果。因此，無論是施工前還是施工中，我們都要嚴(yán)格按照施工原則進(jìn)行相應(yīng)操作。具體的操作原則有以下幾點(diǎn)：

①要堅(jiān)持以實(shí)際情況為基礎(chǔ)。在進(jìn)行天然氣管網(wǎng)施工前，一定要遵循客觀事實(shí)，加大對(duì)施工區(qū)域周圍環(huán)境的研究，重點(diǎn)調(diào)查工程中可能出現(xiàn)的施工難點(diǎn)，及時(shí)尋找解決的辦法。在具體施工中，也要以相應(yīng)的時(shí)間、地點(diǎn)、施工條件為研究點(diǎn)，在借助解決方案的前提下，盡可能的選擇較為合適的施工方法進(jìn)行工程組織與管理，使工程質(zhì)量得以保證。

②要樹立全局思想。天然氣管網(wǎng)工程與其他工程相比，其施工要求具有較高的整體性，否則極有可能由于部分工程失誤而造成整體工程失敗。因此，為了滿足這一要求，施工團(tuán)隊(duì)必須要樹立全局思想，對(duì)施工過程進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，既要克服施工管理的隨意性，又要及時(shí)協(xié)調(diào)各部門各工作人員間的關(guān)系，使工程管理水平能在統(tǒng)一的規(guī)劃中有所提升。

③還要加大權(quán)、責(zé)、利的統(tǒng)一。協(xié)調(diào)這三者間的關(guān)系，建立科學(xué)有效的責(zé)任制度是實(shí)現(xiàn)工程施工組織與管理的根本保證。因此，在具體的施工過程中，相關(guān)的人員必須要嚴(yán)格按照這一原則加強(qiáng)施工的紀(jì)律性，使工程質(zhì)量符合現(xiàn)代工程需要。

3城市天然氣管網(wǎng)各壓下的具體施工組織操作

天然氣管網(wǎng)工程在不同的氣壓下所承受的壓力是各不相同的，因此，在具體的操作過程中，工作人員要將其進(jìn)行具體劃分，在不同的氣壓下選擇的管網(wǎng)設(shè)置也不同。

3.1天然氣低壓管網(wǎng)的平面布置

由于低壓管道的輸氣壓力較低，所以在進(jìn)行低壓天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)布置時(shí)，要考慮的主要因素為網(wǎng)路的密度。管道要以布線原則為基礎(chǔ)，與建筑前沿和道路的軸線平行，盡可能的選擇低級(jí)路面進(jìn)行施工。同時(shí)，為了保證管道供氣能滿足用戶需要，提升供氣的穩(wěn)定性和安全性，低壓的管網(wǎng)在連接調(diào)壓室管道管徑時(shí)，盡量要大于相接兩管道的管徑，將其控制在300~600m之間。并且隨著天然氣用戶的不斷增加，為了使每一個(gè)用戶都能充分享受到天然氣，工作人員在布置時(shí)除了環(huán)狀管道，還可以適當(dāng)增設(shè)枝狀管道。如若想要防止檢修與施工存在矛盾，天然氣管道必須在鋪設(shè)時(shí)與其他管道留有一定的距離，沿道路進(jìn)行單側(cè)敷設(shè)，或雙側(cè)敷設(shè)。

3.2中高壓管網(wǎng)的平面設(shè)置

無論是中壓管網(wǎng)還是高壓管網(wǎng)，它主要任務(wù)都是向配氣站進(jìn)行天然氣輸送，在這個(gè)過程中，管網(wǎng)所承受的壓力是極大的，危險(xiǎn)性也是極高的。所以考慮到這一點(diǎn)所帶來的影響，在進(jìn)行中壓管網(wǎng)設(shè)置時(shí)，為了縮短輸氣距離的長(zhǎng)度，工作人員可以選擇向大型用戶直接供氣，這樣不僅能夠有效的減少輸氣的危險(xiǎn)性，增強(qiáng)用氣的可靠程度，還可以避過密集的輸氣干線，減小對(duì)交通運(yùn)輸?shù)母蓴_，使管道施工和維修變得更加方便。至于高壓管網(wǎng)的設(shè)置，由于它所承受壓力過大，一旦發(fā)生泄漏，將會(huì)造成不可估量的危險(xiǎn)。所以高壓管網(wǎng)要盡量放置在距離市區(qū)較遠(yuǎn)的城市邊緣地帶，遠(yuǎn)離人群，形成環(huán)網(wǎng)狀，使高壓供氣能得以提升。

3.3天然氣管道的縱斷面布置

天然氣的管道與其他管道相比具有一定的特殊性，它不能穿過地下建筑物，也不能平行埋設(shè)于其他設(shè)施上，即使使有軌電車也會(huì)對(duì)它造成一定影響。所以在進(jìn)行此路段管網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，只能將其與路面地形進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，埋設(shè)于土壤的冰凍線之下。并且為了防止管道被凍裂，在管道外鋪設(shè)的最低點(diǎn)要設(shè)置凝水缸，一般情況下，兩凝水缸間的距離一般不會(huì)超過500m，而天然氣管道的頂端覆蓋土層深度也一般要保持在0.6~0.9m的范圍內(nèi)。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展中，天然氣的應(yīng)用已普遍存在。為了避免安全隱患的發(fā)生，我們要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求對(duì)天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)合理布線。

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