城鎮天然氣輸配管網系統的選擇

    筆者根據近幾年在設計中的不斷摸索和經驗總結認為，城市燃氣輸配管網系統的確定是經過認識一實踐-提高一再認識一再實踐一再提高的不斷發展過程。對于中小城鎮，尤其是對天然氣這種干氣，選擇合適的城市輸配管網系統非常必要。

1城鎮輸配管網分級

    根據《城鎮燃氣設計規范》(GB 50028--2006、的規定，城鎮燃氣管道按城鎮燃氣壓力分為低壓燃氣管道、中壓燃氣管道、次高壓燃氣管道和高壓燃氣管道4類，設計壓力分為7級，即高壓A、高壓B、次高壓A、次高壓B、中壓A、中壓B、低壓。

2城鎮燃氣輸配管網的型式和特征

城鎮燃氣輸配管網按上述不同壓力等級的管道進行組合，按照組合型式，輸配管網系統分為單級管網系統、兩級管網系統、三級管網系統、多級管網柔統和混合管網系統。

2·1  次高壓一中壓一低壓三級輸配管網

    具有3個壓力等級的城鎮地下燃氣管網系統稱為三級管網系統。三級管網系統通常含中、低壓兩級，另外一級管網是次高壓管網，通稱次高、中、低壓三級管網系統。該種方式是長輸管道來的天然氣先進人門站或儲配站，經調壓、計量后進人城市次高壓

管網，然后經次高壓一中壓調壓站調壓后進入城區中壓管網，最后經中一低壓調壓站(或調壓箱)再將壓力調至低壓后進人低壓管網。

  ①優點

    a·供氣比較安全可靠。此系統的次高壓管道一般布置在人口較少的城鎮邊緣，若出現漏氣故障，危及不到人口密集地區。

b·次高壓管道可以儲存一定量的天然氣。

②缺點

a．系統復雜，維修管理不便。

    b·造價高。在各種輸配管網系統中，以三級系統造價最高。次高壓管網主要是輸氣，基本不起配氣作用。在同一道路上，往往要敷設2條不同壓力等級的管道，因此三級系統管道總長度大于一、二級系統。

    經二級調壓將燃氣的部分壓力消耗在調壓器阻力上，這也是造成輸配管徑大的因素之一。

  ③應用

  該管網模式適用于較大城市供氣系統，比如蘭州市即采用此輸配系統，該管網采用次高壓從門站輸氣到七里河、城關等各區的區域調壓站，在區域調壓站減壓后，一路中壓輸送到新建中壓管網，一路低壓輸送到已建低壓管網(利用已建管網系統)供用戶使用。

2．2次高一中二級輸配管網

    該種方式是將天然氣經長輸管道送至城鎮門站或儲配站后，經調壓計量后進人城市次高壓管網，然后經次高壓一中壓調壓站調壓后進入城區中壓管網，分配至各類用戶使用。

    ①優點

    a·供氣比較安全可靠，此系統的次高壓管道一般布置在人口較少的城鎮邊緣。

    b．利用了天然氣的來氣壓力。

    c·次高壓管道可以儲存一定量的天然氣。

    d-管網沿線用戶的使用壓力高，易滿足用戶要求。

    e·輸配系統的調壓裝置靠近用戶，使用戶的灶前壓力波動較小，改善用戶灶具的燃燒工況。

    f．在城區范圍內，管道安全間距易于保證，并且管材及施工手段易于解決。

  ②缺點

  該輸配系統的中壓管道長，尤其是敷設在居民小區內的中壓管網，其運行的安全可靠性將相對降低。

③應用’

    該種輸配管網特別適合新建城市天然氣輸配系統，國內不少城鎮采用此形式，例如西安、禹州等城市均采用該種管網系統。

2．3  中壓單級輸配管網

    該輸配管網是天然氣經門站或儲配站后，將壓力調至中壓，通過城區中壓輸配管網干線或支線直接送至小區庭院、樓棟及用戶的燃氣輸配系統。中壓單級輸配管網可在小區內的樓棟旁設置，可帶用戶200～300戶(或整個小區)，調壓后．經樓棟前低壓管直接進入各樓的單元。或者在每幢樓的外墻或單元設調壓箱，可供用戶10～80戶。有

的小區在用戶表前進行調壓。對燃氣鍋爐或較大用戶，可將中壓管網直接引人并單獨設置調壓裝置，即將中一低壓調壓器直接安裝在用戶的燃氣表前。

    ①優點

    a·由于采用中壓單級輸配，平均管徑相對縮小，從而使管網的材料消耗降低。

    b·由于輸配系統的調壓裝置靠近用戶，用戶的灶前壓力波動較小，改善用戶灶具的燃燒工況。

    c·管網沿線用戶的壓力高，易滿足用戶要求。

    d·調壓裝置較小，在居民區內很容易找到位置，有的可直接置于樓棟的外墻上。

②缺點

    a·該輸配系統的中壓管道長，尤其是敷設在居民小區內的中壓管網，其運行的安全可靠性將相對降低。

    b．調壓裝置所帶用戶較少。

    c·由于調壓裝置比中一低壓兩級輸配系統多，而且分布在各用氣小區之內，這樣增加了對調壓裝置檢查及維修的工作量。

  ③應用

  該輸配系統特別適用于新建天然氣輸配管網的城鎮，對不同壓力天然氣用戶的發展具有較大的潛力，目前國內不少新建天然氣管網的城鎮均采用中壓一級輸配管網。

2．4低壓一級輸配管網

    該輸配管網是將天然氣在門站或儲配站內經調壓后，以低壓進入市區低壓天然氣輸配系統。

  ①優點

a·壓力低，．’泄漏的可能性小，運行安全可靠。

b．系統簡單，維護管理費用低。

C安全間距易于保證。低壓燃氣管道與建、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距較小，易于滿足。

   ②缺點

     a．由于供氣壓力低，致使管道管徑較大，管道材料消耗較大，造價較高。

    b．供氣壓力波動較大，造成用戶壓力時高時低。

    c．用戶的燃燒設施的壓力都在低壓范圍之內，對壓力要求稍高的用戶，必須設專用管道，這對發展用戶有所影響。

2．5方案的選取

    上述的幾種輸配管網系統的優缺點是相對的，由于全國各地區的具體情況存在差異，且隨著我國燃氣行業的新技術、新工藝、新設備的不斷推廣使用，管材質量及施工質量的提高，各地燃氣使用安全性已大大提高，因此上述的壓力級別都可以采用。各種不同的輸配管網系統有其各自的適用對象，我們不能籠統地或說哪種輸配管網系統好或壞，也不能簡單地下結論說哪種系統為****，而只能說針對某一具體城鎮，選用哪種系統更好一些。必須結合本地區的城市規劃、供氣范圍及不同壓力級別實際情況，經過各方案的技術經濟比較，選擇適合本地區的輸配管網系統的較佳方案。

3新技術在中壓單級管網上的應用

    中壓單級輸配管網系統存在一些不足之處，針對存在的問題，我們在設計中不斷進行改進和完善，特別是近幾年來新技術、新工藝、新設備的應用，使中壓單級管網系統克服了其不足之處，充分發揮了優越性。

3．1  合理選擇調壓裝置

    在設計實踐中，我們不斷總結經驗，特別認真聽取用戶對中壓單級管網供氣的反饋意見，并對眾多的調壓器廠家的調壓器(箱)進行認真的調研和比較。我們在工程設計中，大多選用帶主副調壓器和超壓切斷的調壓裝置——調壓柜，該裝置流量在調壓箱與區域調壓站之間，具有以下特點：

    ①流量在調壓箱和區域調壓站之問，可以滿足鍋爐、工業等用戶較大用氣量的需要。對200～400戶居民小區，設1臺調壓柜即可滿足整個小區的使用；對較大居民小區可以采用多臺調壓柜，并且這幾臺調壓柜可以獨立或組合使用，提高了小區用氣的可靠性。

    ②容易找到合適的安裝位置。

    ③節省建調壓站的占地和土建費用。

    ④節約運行管理費用，特別是居民小區供氣，相對于樓棟調壓箱，減少了調壓箱數量，從而減少了設備的維護和管理費用。

    (5)由于采用主副調壓器，一旦主調壓器出現故障，副調壓器立即投入工作，保證不間斷向用戶供氣。

    ⑥采用了超壓緊急切斷閥，這樣一旦調壓器失靈或其他原因造成調壓器后管道壓力過高或過低，該切斷閥將自動關閉，從而達到更加安全運行和保護用戶燃氣設施的目的。

3．2選擇合適的管材

    過去中壓管道多數采用的是鋼管，為了防止鋼管的外腐蝕，對鋼管外表面做絕緣防腐處理，此工藝施工過程較復雜。

    隨著聚乙烯管(PE管)在燃氣行業的應用和發展，使得輸配管道管材選擇更加廣泛。由于PE管具有易于施工、施工成本低、易于維修、使用壽命長的特點，因而在中壓管道上越來越多被采用。

4結語

    在確定輸配系統壓力級制和輸配系統的選擇上，應根據當地的實際情況，進行科學論證，來選用適合本地的輸配管網系統。對輸配管網系統不能只從經濟比較的方面說明其好壞或****，還應考慮可選擇的輸配系統能否保證向用戶正常供氣，能否有一個好的燃燒工況，能否為工業企業和商業用戶提供合理的所需燃氣參數，以及能否為他們節省工程費用和運行費用等綜合因素，所選擇的輸配管網系統將具備可靠的技術指標和可行的運行條件而成為較佳方案。