【摘要】天然气作为一种环保、清洁、高效的能源，它是我国大中城市主要的能源之一，这是我国能源发展的趋势所在，城市燃气管道是城市燃气正常运转的一个重要保障，对城市经济建设具有十分重要的意义。城市燃气管网工程的建设需要相关部门的总体规划，在满足消费者的同时，还需要保障燃气管道的安全性，较低的工程投资和成本运行，这就需要采用科学的方法对燃气管道管网进行合理的设计。
【关键词】城市燃气管道；分类；设计要点
引言
从某种意义上来讲，城市燃气管理较其他行业发展建设，起步晚，基础薄弱。所以在整个发展过程中必须认真依据实际情况进行合理分析，并制定出有效的解决措施及方案，这样不仅可以避免事故的发生，更能提高燃气管道在使用过程中的效率。针对目前城市燃气管道设计问题进行了详细地分析。
一、城市燃气管道的分类
城市中一项复杂的项目系统就是燃气管道系统，它的结构部分特别多，关键有燃气管网、储气站、分配站、调压计量站、自动化设备、计算机监控设备和其他辅助设备，在城市燃气管网体系关键分为4个等级，关键有一级系统、二级系统、三级系统与四级系统。对于中小城市的供气通常采用一级系统低压管网，关键是提供一定区域范围内的供气，可以满足中小城镇的根本需求。在二级系统中关键是由低压、中压B或低压、中压A两级管网构成，二级供气体系供气比较安全，但是有些弊端也是存在的，关键体现在维修相对困难一点，对市容的影响相对大一点。三级系统关键是由低压、中压与高压管网构成，在这系统中使用了长输送管线与几个方向气源，关键是为大中型城市提供燃气，可以更好地保证燃气管道的可靠安全。多级系统关键是由几个压力等级的燃气管网组成，它关键是使用了地下储气库、高压储气库与长输管线的形式构建气源，经过燃气管道构成一个网络，可以为大型城市提供更为安全、可靠的燃气。
二、现代城市燃气管道设计要点
1、布线设计
首先，城市天然气输配系统具有一定复杂性，且天然气的长距离运输主要通过高压来实现，为提高天然气压能的利用效率并使燃气输配水平得到切实提高，在城市天然气管网中，宜注重多级配送系统的应用。
其次，要想切实提高城市管网的安全性，可将压力干管等布置成若干区域环网，且各区域环网之间不相通。此外，将压力干管连成环网也可以起到提高城市管网安全性和效果。值得注意的是，若施工过程中，缺少将压力干管连成环状的条件，只能将其连成半环，在这种情况下，可将其与规划环网联系起来，再构成城市环网。
再次，相关人员在对城市燃气输配系统进行扩建或者改建的过程中，为提生管网的安全性以及稳定性，可敷设中压以及低压管道，切不可采用高压或者次高压管道。
最后，为提升中压配气系统运行的安全性和可靠性，可适当考虑高中压管网投资以及系统储气设施方面的投资，并合理设置中压管网的供气压力。此外，在高压管网工作压力固定不变的情况下，若提高中压管网的压力，高压管网的计算压力会出现降低的情况，从而降低管道输送能力。为此，工作人员一定要采取切实可行的措施，以此使城市管网的安全性以及可靠性得到显著提升。
2、燃气管道间距离设计
城市燃气管道在铺设过程中不可避免的就是要掌握好其彼此之间的距离，尤其是管道周边的建筑物、相邻的地下管道等，无论是从水平方向还是从垂直方向都要保持一定的距离，这样才能确保管道安装的质量。但是在实际施工作业环境中，施工人员往往却忽视这方面的重要性，大多数的燃气管道都是在较为密集的区域进行，对于合理掌握好彼此之间的距离确实有一定的难度，但是正因如此，必须对其进行合理把握，与相关部门进行有效的沟通协商，当施工出现不符合规范要求的时候，一定要找有关部门相互协调，以安全第一为原则处理好。
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3、引入管的设计
引进的天然气管道系统，连接燃气管道的主要部分，室内和室外管道质量的好坏可以确定城市燃气系统的可靠性和安全性。因此，设计时应严格的按照《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管及管件》（CJ/T 125—2014））标准规范，增强聚乙烯塑料管。这种管材具有耐腐蚀的优点，且其主要以聚乙烯复合塑料为材料，不易受到环境影响，其良好的延展性能够承受在一定范围内的地质变形以及建筑物沉降等的问题。还可结合现场实际需求采用手动弯曲，其低劳动强度的现场质量控制的要求相对简单。公称直径200-100毫米之间的为100倍公称直径，300毫米至350毫米之间的为110倍公称直径，被称为所谓的80倍公称直径为150毫米或以下的弯曲半径，为规范可接受的公称直径。
4、聚乙烯管道设计
聚乙烯管道的地基应铺垫100mm的细沙，管顶200mm及管道两侧应填充细沙以防止硬质土壤损伤管道，管道敷设时应随管走向埋设示踪带及警示带。示踪带贴管敷设，有良好的导电性及有效的电气连接和设置信号源井。
聚乙烯管材与管件的连接应采用热熔对接或电熔连接，连接时应保证同轴，错边量不应大于管材壁厚的10%。
聚乙烯管道与金属管道应采用钢塑转换接头连接，钢塑转换接头的聚乙烯管端与聚乙烯管道连接应符合电熔连接或热熔连接的规定，钢管端与金属管道连接符合相应的钢管焊接的规定。钢塑转换接头钢管端与钢管焊接时，在钢塑过渡段应采取降温措施，钢塑转换接头连接后，对接头进行防腐处理。
5、管道防腐设计
（1）设置防腐绝缘层
通过在管道外壁上涂刷绝缘隔离物质，使管道的外壁与土壤处于隔绝状态，避免管道与土壤的直接接触，能够有效地避免管道外壁出现腐蚀现象，比如在管道外壁涂抹玻璃布、沥青等。比较完善的隔离层除了对土壤进行隔离，还需要有较好的隔水性和电绝缘性，进而防止土壤中的电解质渗入到管道外壁上，从而阻断电化学的腐蚀。管道绝缘层需要满足以下几点要求：能够保持管道黏粘处完整，有着良好的化学稳定性和防水性，绝缘材料要具有高抗腐蚀性，方便在施工中使用等。
（2）排流设计
排流保护指的是利用地下散杂的电流将管道与土壤分离，避免直接接触进而阻断腐蚀，其原因在于管道排流出的电流与铁路钢轨或是变电站阴极相同，在电流不经过土壤的前提条件下，通过引流的方式来保护燃气管道。
（3）涂层保护设计
涂层保护在城市燃气管道运输、石油钻采和较长运输线上都有着广泛的运用，按照喷涂的部位可以分为外涂层和内涂层。一般在燃气管道中多采用内涂层保护，目的是为了减少输差。内涂层有以下性能要求：光滑、耐磨、强度大，能够承受一定程度的磨损、附着力好，可以保证天然气运输、管道清理过程中不脱落、耐热等。
（4）电极保护设计
电极保护设计分为电源阴极保护法和牺牲阳极保护法，其原理是采用电化学方式来防止管道的腐蚀。电源阴极保护是在管道中通过直流电流，在管道表面发生电极化，进而消除电极的电位差，将腐蚀的电流消除到最低，达到保护管道的目的。牺牲阳极保护是将负数电位金属与管道相连接，安置在同一个电解质中，将负电位金属上的电子转移到管道上，使得燃气管道处于低电位的环境中。
结语
综上所述，要做好城市燃气管道设计的管理工作，必须要对多个方面进行综合的考虑，使用多种手段去进行规范化的管理，需要政府的支持以及社会的关心和支持，同时也需要燃气企业的所有工作人员共同完成，对自己负责，对企业负责，让城市燃气管道设计工作得到保证。
参考文献
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[2]王超. 浅谈城市燃气管道的优化设计[J]. 黑龙江科技信息，2014，（26）：2104. 22
论文作者:石峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/31
标签：管道论文; 燃气论文; 管网论文; 城市论文; 系统论文; 聚乙烯论文; 关键论文; 《基层建设》2017年第28期论文;