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城市燃气规划设计中常见问题优化措施

2022-02-20

1、完善燃气管道管径选择


在对城市燃气管道管径进行设计时,需要结合流速与流量进行计算。首先应明确调压站主管属于低压还是中压,一般对于中压管路,其流速控制在12~20m/s;对于低压管路,其流速控制在约8m/s。具体计算公式为:


D=0.1457×(Q混/V)1/2


式中,D为抽采管径,m;Q混为抽采管当中的混合量,m3/min,混合量计算时,应考虑将富裕系数保持在1.2~1.8,通常低负压系统设为1.3,中负压系统设为1.8;V为抽采管当中混合流速,m/s。


在此基础上合理预测燃气负荷,并结合不同规划区域选择差异化的负荷预测方法。首先,在城市具有一定燃气建设规模的情况下,燃气负荷预测可基于既有燃气耗量,根据燃气耗量和各产业或GDP正相关的原理进行预测,还可结合能源耗量、产业结构、GDP等因素,通过偏最小二乘法对燃气耗量、GDP、能源耗量、产业结构间的函数关系进行拟合,进而预测规划期末燃气耗量。除此以外,还可采用传统方法,先对居民燃气耗量进行计算,之后通过比例法预测燃气耗量。其次,对于新建工业园区等新建区域。由于产业规划和产业现状有较大差异,现状一般不具备参考价值,主要结合产业布置,根据各产业的单位面积耗气量对燃气负荷进行预测,也可根据各产业具体燃料耗量对总耗能量进行计算,之后折算出燃气耗量。最后,因为预测有不确定性,针对重点区域或特殊区域,为避免预测失效,一般不能采用单一方法,可联合多种预测方法,对比分析不同的预测结果,最终明确耗气量。


城市燃气规划设计中,燃气管道材料也是设计重点,PE管具有良好的耐刮伤性能和柔韧性,易穿插、弯曲和移动,即使遇到路面错位、沉降也不易发生断裂问题,具有突出的抗震性能,便于施工,使用寿命一般可超过50a。所以,在城市燃气管网规划中应首选PE管。由于城市燃气管道大部分分布在地下空间,容易受到电流、微生物、土壤酸碱度等的影响发生腐蚀,进而引发气体泄漏事故,所以,在城市燃气规划设计中若使用钢制管道,应选择性能高、防腐性能优良的材料,使管道具有更高防腐级别,在此基础上延长使用寿命,降低管道更新与维护成本。


2、改进燃气输气方案设计


在优化燃气输气设计方案时,要对长期规划和近期建设之间的关系进行综合考量,合理预估工业燃气用户用量以及城市公建发展速度,科学预测燃气锅炉、燃气空调等燃气应用新领域设备,满足各类用户需求,促进燃气领域发展。在此基础上不断扩大燃气管网覆盖面,逐渐减小燃气管网空白区域。


在燃气输气方案设计中,要详细、全面地掌握所设计区域的用气要求、用户类型、气源分布、规划定位、维护管理情况、管网造价情况等,按照国家相关标准选择输气线路区间,应规避地质稳定性差的区域,结合实际情况优化管网形式,保证燃气供应系统具有更高合理性、经济性、可靠性、安全性和连续拓展性。为保证燃气输送平稳与安全,同时确保各用户保持正常、平衡的运行工况,燃气输气方案设计中要注意环状管网和多气源布局,一旦发生冲突事件,能够快速抢修,并可灵活地调配气源,确保供气稳定、安全。


3、优化燃气管道防腐设计


无论哪种防腐层都不能适用所有环境条件,即便有一种防腐层能够在某个环境或管道当中具有良好的使用效果,只能代表其符合相应的运行、施工、环境等条件要求,不能将其简单的套用至其他管道中。所以在防腐层设计中,要结合不同防腐层的适用范围、特点等因地制宜地设计。燃气埋地管道涉及不同的运行参数、施工要求、地质单元情况,要分段选择差异化的防腐层,在对城市燃气管道进行大开挖施工时,要选择适当的3PE防腐钢管,针对定向钻穿越施工,其对耐划伤性能提出更高要求,可选择帕罗特防腐材料。结合相关规程,在城市燃气低压钢管口径小于200mm且无杂散电流的情况下,可使用普通级防腐层,除此以外都建议使用加强级防腐层。


4、提升燃气改造及利用能力


在进行城市燃气改造时,首先要保证所选燃气管网符合城市发展的实际要求,以此设计并规划城市燃气管网,将不合格、劣质燃气管网淘汰,对资源进行整合,实现资源的最大利用。在此过程中,要统筹城市燃气供给企业,营造良性竞争环境,促使燃气资源使用效率不断提升,同时要结合实际情况对用户燃气设施进行合理改造和高效利用。在燃气的使用过程中,燃气成分一旦出现变化,势必会造成燃气密度发生改变,所以,燃气互换期间要充分考虑互换性问题,以防发生安全事故,并对城市燃气工程发展造成不良影响。


在进行城市燃气规划设计时,要详细分析燃气市场需求,结合城市建设规划和燃气管网布局设计方案,确保燃气能源供应和城市发展步伐一致。要关注多气源互补,优化管网系统部署。同时,燃气规划设计要和环境建设、城市规划等相结合,为城市生产与居民生活提供高效、稳定的燃气能源,通过提高清洁能源利用率,优化城市环境,促进城市现代化发展。


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