李強

（衡水宏瑞建筑工程有限公司，河北 衡水 053000）

【摘 要】現(xiàn)如今城市燃氣管道的設(shè)計已然成為了當今住房建設(shè)的一項重要部分，在國家方面也尤其重視對城鎮(zhèn)天燃氣管道的優(yōu)化設(shè)計和管理。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷的提升?，F(xiàn)代城市燃氣管道優(yōu)化設(shè)計的高質(zhì)量、高要求越來越凸顯出來。本文就針對現(xiàn)代城市燃氣管道優(yōu)化設(shè)計進行簡單的分析。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代城市；建設(shè)產(chǎn)業(yè)；燃氣管道；優(yōu)化設(shè)計

天然氣作為一種環(huán)保、清潔、高效的能源，它是我國大中城市主要的能源之一，這是我國能源發(fā)展的趨勢所在，城市燃氣管道是城市燃氣正常運轉(zhuǎn)的一個重要保障，對城市經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的意義。城市燃氣管網(wǎng)工程的建設(shè)需要相關(guān)部門的總體規(guī)劃，在滿足消費者的同時，還需要保障燃氣管道的安全性，較低的工程投資和成本運行，這就需要采用科學(xué)的方法對燃氣管道管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計。

隨著城市規(guī)模的不大擴大，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要不斷完善，當前我國城鎮(zhèn)需要新建或者改建的燃氣管道項目非常多，燃氣管道不合理設(shè)計導(dǎo)致新建或者擴建困難重重，特別是一些老城區(qū)燃氣管道的改造尤其麻煩，傳統(tǒng)的燃氣管道設(shè)計無論是在經(jīng)驗還是在設(shè)計思路上不能適應(yīng)當前城市發(fā)展需求。

一、城市燃氣管道的優(yōu)化設(shè)計

城市燃氣管道是一個城市公共設(shè)施的重要組成部分，這也是一個城市發(fā)展水平的標志，對城市居民的生活有著很大的影響，關(guān)系到城市人們生活的質(zhì)量，一個完整的城市燃氣管道主要由以下幾個部分組成，這幾部分主要由高、中、低壓三個不同檔次的燃氣管道網(wǎng)絡(luò)組成；燃氣分配中轉(zhuǎn)站、區(qū)域調(diào)壓室和調(diào)壓計量站；儲氣站；電訊與自動化設(shè)備及電子計算中心等幾部分組成。

隨著我國科技的發(fā)展，特別是燃氣管道技術(shù)的發(fā)展，在燃氣管道設(shè)計模式上已經(jīng)發(fā)生了一些改變，由傳統(tǒng)的低壓系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)變?yōu)橹袎涸O(shè)計，同時在樓層調(diào)壓相結(jié)合的系統(tǒng)模式，在燃氣供給的效率及質(zhì)量方面有了很大的提高，但是在城市燃氣管道設(shè)計方面還存在一些問題，這主要表現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計計算與管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方面，在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方面何如能夠更好地讓燃氣管道在投資方面實現(xiàn)既能節(jié)省投資又可以獲得較好的工程質(zhì)量，燃氣管道的投入主要集中在管網(wǎng)布設(shè)上，對管網(wǎng)規(guī)劃和選擇上，當前很多城市還是采取人工和計算機相結(jié)合的方式，這就給管道選擇上帶來一定的困難，不能更好地考慮經(jīng)濟因素，這就會出現(xiàn)質(zhì)量能保障，但是投資比較大，經(jīng)濟效益不高，很難找到最佳的設(shè)計方案。在考慮到經(jīng)濟及質(zhì)量因素方面，還要多考慮城市規(guī)模的擴大，能夠確保在城市不斷擴大的時候，能夠最大限度滿足城市擴大對管網(wǎng)的需求，更好地滿足城市發(fā)展的需求，降低城市燃氣管網(wǎng)的建設(shè)投入，提高管網(wǎng)的安全運行，這是城市建設(shè)發(fā)展方面應(yīng)該重點考慮的問題。

針對當前我國城市燃氣管道設(shè)計優(yōu)化工作，國內(nèi)很多學(xué)者對其進行了研究，并付出了很大的努力，研究這些問題對城市建設(shè)燃氣管網(wǎng)建設(shè)具有極大的促進作用，通過以下優(yōu)化可以實現(xiàn)燃氣管道設(shè)計優(yōu)化的目標。

（1）在設(shè)計管道的時候，應(yīng)該把燃氣管道的管徑作為一個連續(xù)性的變量，通過求解管徑的方程組，通過這個方程組讓管徑參數(shù)能夠上下靠檔，這種方法在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)實際方案的優(yōu)化；

（2）對各種設(shè)計方案進行對比評價，然后對這些方案進行更為全面的方案，這種方法僅僅局限在比較小的管網(wǎng)設(shè)計上，這主要是因為對于每一個管段中如果出現(xiàn)六種可選擇的情況，那么就會出現(xiàn)十個管段可選擇方案比較多，很難對其進行優(yōu)化方案選擇，這種可操作性不強。

針對上面兩種優(yōu)化方法，每種方法都有其局限性，相關(guān)人員在尋找更為優(yōu)化的設(shè)計中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)了一種應(yīng)用系統(tǒng)分析法，尤其是在解決城市燃氣管道設(shè)計方面的效果不錯。當前情況下，在遺傳算法中能夠更好地設(shè)計管網(wǎng)方法，其方法能夠更好地提高一種可以求解復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的通用框架，不限于問題存在的領(lǐng)域及特點，因此被廣泛應(yīng)用于許多的學(xué)科。

二、現(xiàn)代城市燃氣管道設(shè)計中常見的幾點問題

首先是，引入管的設(shè)計選材。燃氣管道系統(tǒng)中的引入管是室內(nèi)與室外燃氣管道連接的關(guān)鍵部位，其品質(zhì)的好與壞將決定城市燃氣系統(tǒng)的安全可靠性。一般均可采用鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管，在設(shè)計中應(yīng)嚴格執(zhí)行《燃氣用鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管》（CJ/T 125—2000）的標準規(guī)范。此種管材的主要優(yōu)點在于材質(zhì)耐腐性能好，同時由于其主要的材料為聚乙烯復(fù)合塑料，受到周圍環(huán)境影響很小，并且理論使用的年限與建筑物壽命基本一致，在大壓力使用的情況下亦可不必考慮人工煤氣對管材腐蝕問題，延展性能好，能夠承受一定范圍的地質(zhì)變形、建筑物沉降等影響，在一定范圍內(nèi)能有效地防止燃氣引入管連接件因上述原因而產(chǎn)生斷裂，施工操作簡單，一般只需按技術(shù)特性規(guī)定的彎曲半徑，結(jié)合現(xiàn)場實際角度需求，對管材進行人工彎制處理，勞動強度低，現(xiàn)場質(zhì)量控制要求相對簡單。規(guī)范規(guī)定允許彎曲半徑為：公稱直徑 不大于150 mm 時為 80 倍公稱直徑，公稱直徑為 200 ～ 300 mm 之間時為 100 倍公稱直徑，公稱直徑不小于 350 mm 時為 110 倍公稱直徑。

其次是，埋地燃氣管道的水平凈距不足。地下燃氣管道與建（構(gòu)）筑物和其他相鄰管道的水平凈距在國家制定相關(guān)規(guī)范中有明確的規(guī)定，屬強制性條文。然而，在實際的設(shè)計工作中常常會遇到因現(xiàn)場地形、實際條件限制，無法保證水平凈距符合規(guī)定要求的情況，這一情況應(yīng)據(jù)實際情況深加斟酌。

第三為，地下燃氣管道陰極保護（防腐措施）。地下燃氣管道陰極保護的設(shè)計措施是在在選用時調(diào)整標準符合以下幾點要求：

（1）鋅陽極不允許使用于土壤電阻率不小于200m的情況中；

（2）鎂陽極則不宜使用于土壤電阻率不小于100Ωm的情況中；

（3）外加電流陰極保護法在選用時不會受到土壤電阻率的制約與影響。

（4）采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護效果應(yīng)符合以下要求：

采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護效果應(yīng)符合以下要求：

（1）對地電位應(yīng)達到-0.85V或更負；

（2）通電時，陰極電位較自然電位向負方向變化值應(yīng)大于300mV；

（3）當土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5%時，通電后，對地電位應(yīng)達到-0.95V或更負；

（4）犧牲陽極在埋設(shè)時，與保護的燃氣管道的距離不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋設(shè)深度不宜小于1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。埋設(shè)形式可采用立式或臥式。在陽極與保護管道之間，嚴禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。

三、結(jié)束語

通過本文章的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，燃氣管道的優(yōu)化設(shè)計對于人民而言有著十分重要的意義。那么在現(xiàn)有的情況下，如何做好設(shè)計工作，使得城市燃氣網(wǎng)絡(luò)更加優(yōu)化，是我國目前燃氣管道設(shè)計的一項重要工作。

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