何利娜

（北京順天順水市政工程有限公司，北京 101300）

當前我國城市化進程中，對燃氣管道的安全性和良好運行提出了更多的要求和標準，本文針對燃氣管道氣密性實驗進行深入的研究，著重探討氣密性實驗允許壓力降計算分析，并以具體的實例為參照，開展允許壓力降計算與改善措施論證，希望能夠?qū)ξ覈斍叭細夤艿澜ㄔO(shè)和氣密性實驗水平提升提供必要的幫助。

1 燃氣管道系統(tǒng)概述

燃氣管道系統(tǒng)在城市化進程中需要提前進行總體規(guī)劃和設(shè)計，并在開展具體建設(shè)之前全面論證燃氣管道建設(shè)的可行性。在具體原則方面，需要始終堅持遠期與近期結(jié)合的原則，但同時也要以近期居民的生活需要為基礎(chǔ)，綜合參照技術(shù)要素和經(jīng)濟要素后，確定更合理的燃氣管道設(shè)計和規(guī)劃方案。

在燃氣管道分類方面，可以按照不同的分類依據(jù)進行劃分。首先，按照輸氣壓力進行分類，可以將其分為低壓管道、中壓管道、次高壓管道以及高壓管道；按照燃氣管道的敷設(shè)方式，可以將其劃分為埋地管道和架空管道兩種類型；如果按照燃氣管道的具體用途進行劃分，可以將其劃分為長距離輸氣管線、城鎮(zhèn)燃氣管道以及工業(yè)企業(yè)燃氣管道三種類型；不同地區(qū)在燃氣管道管網(wǎng)形狀方面也有一定差異，具體體現(xiàn)為環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)兩種類型；最后，也可以按照不同燃氣管網(wǎng)的壓力進行分級和分類，例如，可以將其分為單級系統(tǒng)和多級管網(wǎng)系統(tǒng)等多種類型。因此，在開展燃氣管道氣密性實驗允許壓力降分析時，需要根據(jù)不同的管道類型和特點進行綜合的參考與測量。

2 燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算原理

本文主要從環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)兩種類型的燃氣管道分類進行氣密性實驗允許壓力降計算原理分析。

首先，在枝狀管網(wǎng)中進行允許壓力降計算需要提前規(guī)劃好該枝狀管網(wǎng)的管線圖以及不同管線區(qū)域的用氣情況，明確管網(wǎng)內(nèi)部不同管段的計算流量問題，并根據(jù)現(xiàn)有管網(wǎng)的綜合要素對其進行管段劃分，針對不同的節(jié)點進行編號，要確保管段和節(jié)點的連續(xù)性；完成編號后需要對允許壓力降等進行分析，綜合測算單位長度內(nèi)的值數(shù)。計算過程中，要根據(jù)計算流量、單位長度確定相應(yīng)燃氣管道的管徑周長，最后需要統(tǒng)一計算總壓力降，并檢查和論證現(xiàn)有計算結(jié)果。如果總壓力降超過了原有允許壓力降，但是，其值數(shù)趨近于允許值，此種情況可以將其認定為計算合格，反之，則需要對燃氣管道的管徑進行變動，確?？倝毫蹬c允許值相對趨近或小于允許值的情況實現(xiàn)。其次，在計算環(huán)狀管網(wǎng)的允許壓力降計算時，需要對現(xiàn)有燃氣管道的管網(wǎng)進行平面圖的全面繪制，確保管網(wǎng)布置相對均勻、管道負荷平均，隨后可以同枝狀管網(wǎng)的允許壓力降一致，對各個管網(wǎng)節(jié)點和管段進行重新編號，并合理標明不同管段的長度負荷以及調(diào)壓站位情況，更好地計算不同管段的途泄流量。在進行環(huán)狀管網(wǎng)的允許壓力降計算時，可以由單位長度的管徑開始逐段計算流量和長度內(nèi)的允許壓力降，并確認每一環(huán)的閉合差情況和實際壓力降。大多數(shù)情況下，初步計算結(jié)果中顯示，管網(wǎng)的壓力降并不是閉合的，因此，需要對環(huán)狀管網(wǎng)的水力平差進行計算，隨后開展流量校正，確保其水力平差和閉合差與允許的誤差范圍趨于相近。

3 燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算實例分析

3.1 工程概述

本文的實例研究對象為某地A小區(qū)，小區(qū)內(nèi)配置了燃氣管道及相應(yīng)的設(shè)施，該小區(qū)的氣源主要來自小區(qū)東側(cè)位置的燃氣主干管道，管道內(nèi)的供氣壓力為3.25kPa，現(xiàn)有壓力能夠滿足小區(qū)內(nèi)居民生活和公共建筑需要。A小區(qū)內(nèi)部地勢相對平坦，但是，受到建成時間的影響，管道呈現(xiàn)出更加錯綜復(fù)雜的態(tài)勢，例如，小區(qū)內(nèi)部的路面主要為柏油路面和水泥路面，而小區(qū)內(nèi)部的給排水管道以及通信電纜管道等，則大多直接埋設(shè)于自行車道靠近綠化帶一側(cè)的位置上，當前各類管道已經(jīng)投入使用；在供熱管道方面，主要埋設(shè)于小區(qū)的街區(qū)內(nèi)，并不穿越現(xiàn)有的主干道，另一方面，對燃氣管道進行氣密性試驗允許壓力降計算分析需要綜合考評小區(qū)所處區(qū)域的凍土和溫度情況，A小區(qū)冬季時期凍土深度0.73m，地下水位-3.3m。小區(qū)內(nèi)現(xiàn)有燃氣管道主要為焊接鋼管，附屬設(shè)備有凝水器、閘板閥等。小區(qū)內(nèi)公共建筑的用氣情況主要為幼兒園、門診、寫字樓，相比之下，公共建筑的用氣設(shè)備相對單一。在室內(nèi)燃氣管道方面，其主要設(shè)置需要按照原有的設(shè)計與規(guī)范進行參照執(zhí)行。

3.2 燃氣管道具體分析

受到燃氣種類的影響，焦爐氣和天然氣在低壓管網(wǎng)的計算壓力降和室內(nèi)燃氣管道允許壓力降等方面存在一定差異，具體如表1所示。在管道布置方面，A小區(qū)的燃氣管道布置與該城市燃氣管道布置要求基本一致，采取沿路布置和沿人行道布置、敷設(shè)于綠化帶內(nèi)的多重性原則，再考慮到A小區(qū)的氣源及日常交通量、小區(qū)內(nèi)路面結(jié)構(gòu)及土壤性質(zhì)等綜合要素，確認該小區(qū)的管道敷設(shè)于綠化帶內(nèi)，但也要確保與主干道一側(cè)距離一米左右，而在非主干道路中須敷設(shè)于道路一側(cè)或直接沿路布置，具體的布置情況可以按照地形的特點進行區(qū)分。

3.3 燃氣管道允許壓力降計算

在針對室外枝狀管網(wǎng)進行允許壓力降計算時，需要特別注意五大要素。一是確定枝狀管網(wǎng)布置，由于A小區(qū)的地形特點以及小區(qū)路面的綜合情況要求，該小區(qū)的枝狀管網(wǎng)需要布置于綠化帶下，距離路邊1.5m左右的位置，需要根據(jù)不同的管段進行編號并繪制詳細的管路布線圖，嚴格標明不同管段的編號。二是計算不同管段的額定流量，可以根據(jù)現(xiàn)有管段的供氣用氣數(shù)計算工作系數(shù)值，可以按照枝狀管網(wǎng)的簡圖進行全面的計算，具體參照公示如下

表1 焦爐氣和天然氣的壓力降差異

Qh=kt（∑kNQn）

式中，Qh指的是燃氣管道的小時計算流量；kt指的是多種類型用戶的同時工作系數(shù)；N指的是同一類型的燃具數(shù)量；Qn指的是燃具的額定流量。在計算過程中，要綜合居民日常生活的燃氣用具和公共建筑用氣設(shè)備情況，明確相應(yīng)管段的工作系數(shù)，并確認管段流量。三是從枝狀管網(wǎng)的管路部件圖中計算不同管段的長度，隨后根據(jù)已經(jīng)確定的各管段流量，明確管段的管徑。四是計算局部阻力系數(shù)，并有效計算當量長度，可以根據(jù)現(xiàn)有管段的長度及管徑情況進行綜合測算。五是可以有序開展允許壓力降的計算。

4 改善燃氣管道氣密性試驗效果的主要措施

開展燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算，其最主要的目的在于對燃氣管道的運行情況進行全面的分析。

（1）需要合理把握燃氣管道的特點，埋地管道需要始終埋于地下，而土壤中對于溫度的傳遞速度同樣也相對較慢，因此，試驗中埋地管道的溫度更加穩(wěn)定，反觀架空管道受到自然環(huán)境溫度和外界諸多因素的影響，在溫度變化上更大，如果同時對埋地管道和架空管道進行氣密性實驗，則會發(fā)現(xiàn)，二者在測量溫度方面呈現(xiàn)較大的誤差，因此，如果同一管道中存在埋地和架空兩種敷設(shè)形式，則需要對其進行單獨化的氣密性實驗，避免受到溫度的影響導(dǎo)致允許壓力降計算出現(xiàn)誤差問題。

（2）如果在雨雪的天氣狀態(tài)下進行氣密性實驗，則會受到自然環(huán)境，如空氣和土壤中水分的蒸發(fā)影響而導(dǎo)致不斷的蒸發(fā)吸熱，造成更多的溫度變化。架空管道屬于最易受到影響的燃氣管道類型，因此，在進行氣密性實驗允許壓力降分析計算時，需要盡量避免在雨雪的天氣進行實驗和計算。另一方面，由于架空管道的特點，溫度計可以直接放置于室外環(huán)境空間，但是，需要具備專業(yè)的擋風裝置，如果管道架設(shè)于室內(nèi)空間中，其溫度計也同樣需要布設(shè)于室內(nèi)，但是，要避免其他類型的熱源對溫度產(chǎn)生影響，所以在進行氣密性實驗時，要根據(jù)管道的敷設(shè)特點進行合理選擇。

5 結(jié)語

總而言之，為了提高燃氣管道的安全性和氣密性，需要進行燃氣管道氣密性實驗，本文以允許壓力降計算分析進行深入的探討，首先，概述了燃氣管道系統(tǒng)；其次，針對允許壓力降計算原理和計算實例開展有針對性的論證，希望通過本文的研究能夠進一步推動我國各地區(qū)燃氣管道允許壓力降計算的有序開展，保障燃氣管道的有序運行。