城市天然氣管道設計研究應用

摘要：隨著城市發(fā)展速度的加快，居民對生活質量的要求也越來越高。而天然氣管網工程設計水平在很大程度上影響著居民的生活水平和城建發(fā)展。因此，我們要加強對城市天然氣管理設計的研究，為城市發(fā)展貢獻一份力量。本文就天然氣管道設計進行了分析研究。

關鍵詞：天然氣；管道設計；研究

在進行天然氣工程的設計時應該以長時間安全穩(wěn)定運行、設備以及材料的可靠性以及技術成熟等相關因素為前提條件。同時，確保能夠達到安全要求相關標準的基礎下，盡量采取科學的設計線路，降低變更設計的可能。促進城市天然氣管工程在實際的使用過程中能夠實現(xiàn)經濟性、安全性以及可靠性。

1.天然氣管道工程設計思想

1.1天然氣設計思想

工程建設中設計占據(jù)著關鍵的位置，要確保能夠達到安全的要求去設計高壓天然氣管理項目，盡量促進經濟的工程造價以及實施工程可行性得以實現(xiàn)。

1.2天然氣管道工程設計基本準則

設計天然氣管道工程時需要遵循一定的基本原則，確保天然氣管道工程能夠加快施工進度，并且對該工程長時間發(fā)展的需求要充分考慮，合理的投資天然氣管道工程的建設，促進工程的社會效益以及經濟效益得到全面的發(fā)揮。

設計天然氣工程時要選擇較為標準先進的管線，要保證能夠安全可靠的運行管線，方便管線的管理維護。

2.選擇高壓天然氣管道的路線

2.1劃分地區(qū)等級

通過分析相關規(guī)章制度的具體要求，在進行劃分地區(qū)登記時應該遵循以下準則：

（1）順著天然氣中心管道兩邊相隔200m的區(qū)域內，將1.6km長距離的路段進行隨意劃分同時要確保屬于獨立建筑的區(qū)域，當成分級單元的地區(qū)。

（2）劃分天然氣管道是應該通過了解建筑結構實際的密集情況，同時要與相關規(guī)定互相符合。

（3）在劃分天然氣管理的地區(qū)等級時應該要為長遠的發(fā)展進行考慮。

2.2控制天然氣管道間的安全距離

天然氣管道的距離應該要參照相關規(guī)范的具體要求，地區(qū)不相同的情況下，建筑結構與天然氣管道之間水平的距離應該如表1所示。

3.選擇天然氣管道的型號、材料以及直徑大小

3.1選擇天然氣管道的型號

通常情況下，使用在天然氣管道工程中用于輸送天然氣的焊接鋼管均是選擇螺旋縫以及直縫等焊管。現(xiàn)今，我國在進行天然氣管道的安裝時根據(jù)相關文件的要求采用螺旋縫焊管以及直縫焊管，因為有著不相同的制造生產流程，導致兩種類型的焊管在實際應用過程中有差別，焊接的熱影響范圍會隨著螺旋縫焊管有著較大的殘余應力而變大。綜合兩種類型的焊管實際情況得知，在綜合性能上螺旋焊管相對于直縫焊管來說較差，但是在價格方面，直縫焊管所需要花費的成本較高。[1]

3.2選擇天然氣管道的材料

現(xiàn)今，因為天然氣管道有著較高的運行壓力，選擇的級管線鋼較為高級能夠促進耗鋼量得到明顯的降低，以及消耗環(huán)焊的材料得到減少，獲得較為顯著的經濟利潤。所以，高鋼級鋼管在天然氣管網工程中占據(jù)著非常重要的位置。

3.3選擇管道直徑的大小

通常在進行天然氣管道工程的批復或者規(guī)劃工作時，能夠將天然氣管道直徑的大小進行全面的確定，倘若需要計算選擇管道的直徑，那么則要通過分析管網總體的規(guī)劃布局以及實際的用氣需求量，然后計算管道的儲氣以及水力才能確定管道直徑。

4.敷設天然氣管道

4.1安裝管道的具體方法

天然氣管道在安裝時有主要有埋深以及敷設兩種方式，其中，在安裝時應該重視以下幾個要點的工作：首先是埋設天然氣管道的主要方法，具體是通過開溝進行埋管的方式，一些比較特殊的地方可以選擇頂管、定向鉆以及直埋等方式。其次，重視埋設管道的實際深度，要確保敷設管線的深度要達到相關標準的規(guī)定，并且與工程施工現(xiàn)場互相結合考慮，倘若天然氣管道在施工過程中遇到公路以及河流等環(huán)境時，則應該根據(jù)相關標準埋設管道。最后，要重視處理管道的轉角位置，選擇彈性敷設進行管道轉角的處理，如果施工受到現(xiàn)場的預算，彈性敷設不能達到轉角的相關規(guī)定，那么應該根據(jù)具體的情況選擇冷彎彎管或者熱煨彎管，圖2為處理管道轉角位置具體方式。

4.2天然氣管道的焊接與檢驗工作

4.2.1焊接天然氣管道

通常天然氣采用超高壓或者高壓的管道時均使用焊接的施工工藝，主要是通過選擇手工下向焊，選擇E6010焊條為主要的根焊，選擇E8010的焊條為主要熱焊，選擇E8018焊條作為蓋面焊以及填充焊。選擇半自動下向焊的施工技術時，選擇E6010為根焊。選擇E71T8-K6焊絲為主要的蓋面焊和填充焊，施工中選擇的全部焊條與焊絲都必須與相關要求規(guī)定互相符合。

4.2.2天然氣管道的檢驗

施工完成后對天然氣管道的射線照相以及超聲波探傷進行檢驗，嚴格要求這兩個檢驗內容要達到相關規(guī)定的檢驗標準。

5.管道的陰極保護以及防腐措施

5.1管道的陰極保護

（1）天然氣輸氣管道的保護措施。在天然氣管網的施工時管道埋地位置的防腐層或許會出現(xiàn)損傷的情況，因此，在施工時應該在涂層損傷的位置將陰極保護作為輔助措施涂在管道中，避免土壤腐蝕管道。采用陰極保護實施于埋地的管道具體有犧牲陽極與外加電流陰極等兩種保護方式。其中，犧牲陽極保護主要適合用在管道直徑較小且有著較短距離的情況，而陰極保護采用外加電流主要是實施在管道有較大的管徑以及較長的距離等。

（2）陰極保護天然氣套管段。如果施工路段的管道施工屬于埋地套管，由于鋼管會受到套管的影響而出現(xiàn)屏蔽的情況，因此，應該將犧牲陽極保護設置與套管內提高保護芯管。

5.2管道的防腐措施

（1）選擇天然氣外管道的防腐層，首先對比外管道的防腐層后方能進行選擇，通常情況下，管道埋地的防腐層的粘結力應該較為良好、絕緣電阻較為良好、具備優(yōu)秀的抵抗化學的物質、對于土壤所產生的應力能夠抵抗等能力。選擇的外防腐層應該與工程的實際要求互相符合，并且應該同時擁有一定的硬度、沖擊強度、耐磨性以及彎曲性等優(yōu)勢，方便縫補外防腐層的環(huán)焊以及修補等工作。

（2）涂防腐層在管道內。由于天然氣管道在正常運行過程中以硫化氫與不含水的干氣為主要物質，因此，沒有必要選擇減阻涂層來進行，對于涂防腐層在管道內的方案不給予考慮。

6.天然氣管理附屬設備的設計

（1）設置閥門的基本原則

設計天然氣的閥室時應該根據(jù)相關規(guī)范來進行，設置線路閥門需要注意一下幾個方面的原則：

1）將分段閥門于高壓燃氣的管道上進行設置，分段閥門之間的距離具體為：分段閥門的間距是以地區(qū)級別來確定的，一級地區(qū)、二級地區(qū)、三級地區(qū)、四級地區(qū)在進行管徑的設計時應該低于32km、24km、13km、5km。

2）將閥門設置于燃氣管道起點的位置。

3）選擇閥門時應該參照相關標準，確定閥門的型號，同時確保選擇的閥門作為燃氣介質。

4）閥門設計于燃氣管道重要的防火位置時，要確保閥門有一定的耐火功能。如果閥門要經過電子檢管器以及清管器，那么選擇閥門時則需要選擇全通徑類型的。

（2）選擇閥門的類型

通過分析已經完成高壓天然氣管道設計的具體情況發(fā)現(xiàn)，在城鎮(zhèn)周圍建立閥室，倘若閥室內的線路屬于截斷閥門那么則應該選擇驅動電液燃氣作為專用閥門，安裝閥門的室內均采用國產的設備作為配套設施。選擇直埋式球閥作為閥門，要確保所選擇的閥門在高壓管道線路中有著遠傳遙控以及雙向放散的能力，安全閥門的方式主要是通過節(jié)流復式閥與球閥。

參考文獻

[1]宋福樂.試論城鎮(zhèn)PE燃氣管道示蹤線的施工與應用[J]. 河南科技. 2013（06）31～321.