城镇天然气输配管网系统的选择

    笔者根据近几年在设计中的不断摸索和经验总结认为，城市燃气输配管网系统的确定是经过认识一实践-提高一再认识一再实践一再提高的不断发展过程。对于中小城镇，尤其是对天然气这种干气，选择合适的城市输配管网系统非常必要。

1城镇输配管网分级

    根据《城镇燃气设计规范》(GB 50028--2006、的规定，城镇燃气管道按城镇燃气压力分为低压燃气管道、中压燃气管道、次高压燃气管道和高压燃气管道4类，设计压力分为7级，即高压A、高压B、次高压A、次高压B、中压A、中压B、低压。

2城镇燃气输配管网的型式和特征

城镇燃气输配管网按上述不同压力等级的管道进行组合，按照组合型式，输配管网系统分为单级管网系统、两级管网系统、三级管网系统、多级管网柔统和混合管网系统。

2·1  次高压一中压一低压三级输配管网

    具有3个压力等级的城镇地下燃气管网系统称为三级管网系统。三级管网系统通常含中、低压两级，另外一级管网是次高压管网，通称次高、中、低压三级管网系统。该种方式是长输管道来的天然气先进人门站或储配站，经调压、计量后进人城市次高压

管网，然后经次高压一中压调压站调压后进入城区中压管网，最后经中一低压调压站(或调压箱)再将压力调至低压后进人低压管网。

  ①优点

    a·供气比较安全可靠。此系统的次高压管道一般布置在人口较少的城镇边缘，若出现漏气故障，危及不到人口密集地区。

b·次高压管道可以储存一定量的天然气。

②缺点

a．系统复杂，维修管理不便。

    b·造价高。在各种输配管网系统中，以三级系统造价最高。次高压管网主要是输气，基本不起配气作用。在同一道路上，往往要敷设2条不同压力等级的管道，因此三级系统管道总长度大于一、二级系统。

    经二级调压将燃气的部分压力消耗在调压器阻力上，这也是造成输配管径大的因素之一。

  ③应用

  该管网模式适用于较大城市供气系统，比如兰州市即采用此输配系统，该管网采用次高压从门站输气到七里河、城关等各区的区域调压站，在区域调压站减压后，一路中压输送到新建中压管网，一路低压输送到已建低压管网(利用已建管网系统)供用户使用。

2．2次高一中二级输配管网

    该种方式是将天然气经长输管道送至城镇门站或储配站后，经调压计量后进人城市次高压管网，然后经次高压一中压调压站调压后进入城区中压管网，分配至各类用户使用。

    ①优点

    a·供气比较安全可靠，此系统的次高压管道一般布置在人口较少的城镇边缘。

    b．利用了天然气的来气压力。

    c·次高压管道可以储存一定量的天然气。

    d-管网沿线用户的使用压力高，易满足用户要求。

    e·输配系统的调压装置靠近用户，使用户的灶前压力波动较小，改善用户灶具的燃烧工况。

    f．在城区范围内，管道安全间距易于保证，并且管材及施工手段易于解决。

  ②缺点

  该输配系统的中压管道长，尤其是敷设在居民小区内的中压管网，其运行的安全可靠性将相对降低。

③应用’

    该种输配管网特别适合新建城市天然气输配系统，国内不少城镇采用此形式，例如西安、禹州等城市均采用该种管网系统。

2．3  中压单级输配管网

    该输配管网是天然气经门站或储配站后，将压力调至中压，通过城区中压输配管网干线或支线直接送至小区庭院、楼栋及用户的燃气输配系统。中压单级输配管网可在小区内的楼栋旁设置，可带用户200～300户(或整个小区)，调压后．经楼栋前低压管直接进入各楼的单元。或者在每幢楼的外墙或单元设调压箱，可供用户10～80户。有

的小区在用户表前进行调压。对燃气锅炉或较大用户，可将中压管网直接引人并单独设置调压装置，即将中一低压调压器直接安装在用户的燃气表前。

    ①优点

    a·由于采用中压单级输配，平均管径相对缩小，从而使管网的材料消耗降低。

    b·由于输配系统的调压装置靠近用户，用户的灶前压力波动较小，改善用户灶具的燃烧工况。

    c·管网沿线用户的压力高，易满足用户要求。

    d·调压装置较小，在居民区内很容易找到位置，有的可直接置于楼栋的外墙上。

②缺点

    a·该输配系统的中压管道长，尤其是敷设在居民小区内的中压管网，其运行的安全可靠性将相对降低。

    b．调压装置所带用户较少。

    c·由于调压装置比中一低压两级输配系统多，而且分布在各用气小区之内，这样增加了对调压装置检查及维修的工作量。

  ③应用

  该输配系统特别适用于新建天然气输配管网的城镇，对不同压力天然气用户的发展具有较大的潜力，目前国内不少新建天然气管网的城镇均采用中压一级输配管网。

2．4低压一级输配管网

    该输配管网是将天然气在门站或储配站内经调压后，以低压进入市区低压天然气输配系统。

  ①优点

a·压力低，．’泄漏的可能性小，运行安全可靠。

b．系统简单，维护管理费用低。

C安全间距易于保证。低压燃气管道与建、构筑物或相邻管道之间的水平净距较小，易于满足。

   ②缺点

     a．由于供气压力低，致使管道管径较大，管道材料消耗较大，造价较高。

    b．供气压力波动较大，造成用户压力时高时低。

    c．用户的燃烧设施的压力都在低压范围之内，对压力要求稍高的用户，必须设专用管道，这对发展用户有所影响。

2．5方案的选取

    上述的几种输配管网系统的优缺点是相对的，由于全国各地区的具体情况存在差异，且随着我国燃气行业的新技术、新工艺、新设备的不断推广使用，管材质量及施工质量的提高，各地燃气使用安全性已大大提高，因此上述的压力级别都可以采用。各种不同的输配管网系统有其各自的适用对象，我们不能笼统地或说哪种输配管网系统好或坏，也不能简单地下结论说哪种系统为****，而只能说针对某一具体城镇，选用哪种系统更好一些。必须结合本地区的城市规划、供气范围及不同压力级别实际情况，经过各方案的技术经济比较，选择适合本地区的输配管网系统的较佳方案。

3新技术在中压单级管网上的应用

    中压单级输配管网系统存在一些不足之处，针对存在的问题，我们在设计中不断进行改进和完善，特别是近几年来新技术、新工艺、新设备的应用，使中压单级管网系统克服了其不足之处，充分发挥了优越性。

3．1  合理选择调压装置

    在设计实践中，我们不断总结经验，特别认真听取用户对中压单级管网供气的反馈意见，并对众多的调压器厂家的调压器(箱)进行认真的调研和比较。我们在工程设计中，大多选用带主副调压器和超压切断的调压装置——调压柜，该装置流量在调压箱与区域调压站之间，具有以下特点：

    ①流量在调压箱和区域调压站之问，可以满足锅炉、工业等用户较大用气量的需要。对200～400户居民小区，设1台调压柜即可满足整个小区的使用；对较大居民小区可以采用多台调压柜，并且这几台调压柜可以独立或组合使用，提高了小区用气的可靠性。

    ②容易找到合适的安装位置。

    ③节省建调压站的占地和土建费用。

    ④节约运行管理费用，特别是居民小区供气，相对于楼栋调压箱，减少了调压箱数量，从而减少了设备的维护和管理费用。

    (5)由于采用主副调压器，一旦主调压器出现故障，副调压器立即投入工作，保证不间断向用户供气。

    ⑥采用了超压紧急切断阀，这样一旦调压器失灵或其他原因造成调压器后管道压力过高或过低，该切断阀将自动关闭，从而达到更加安全运行和保护用户燃气设施的目的。

3．2选择合适的管材

    过去中压管道多数采用的是钢管，为了防止钢管的外腐蚀，对钢管外表面做绝缘防腐处理，此工艺施工过程较复杂。

    随着聚乙烯管(PE管)在燃气行业的应用和发展，使得输配管道管材选择更加广泛。由于PE管具有易于施工、施工成本低、易于维修、使用寿命长的特点，因而在中压管道上越来越多被采用。

4结语

    在确定输配系统压力级制和输配系统的选择上，应根据当地的实际情况，进行科学论证，来选用适合本地的输配管网系统。对输配管网系统不能只从经济比较的方面说明其好坏或****，还应考虑可选择的输配系统能否保证向用户正常供气，能否有一个好的燃烧工况，能否为工业企业和商业用户提供合理的所需燃气参数，以及能否为他们节省工程费用和运行费用等综合因素，所选择的输配管网系统将具备可靠的技术指标和可行的运行条件而成为较佳方案。