試論影響燃氣管網規(guī)劃的因素

李軍

摘 要：近些年，隨著我國經濟發(fā)展與社會低碳環(huán)保意識的不斷增強，國內燃氣行業(yè)也已進入了加速發(fā)展期。隨著燃氣市場需求的迅速擴大與燃氣消費量日益增長，國內外對燃氣行業(yè)的新增投資也成不斷增長的趨勢。面對新增投資的涌入，現(xiàn)有的燃氣企業(yè)也在著手通過擴大生產規(guī)模，拓寬經營范圍，降低生產成本等方式加以應對。

關鍵詞：燃氣管網；規(guī)劃；影響因素

中圖分類號： TU996.62 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）34-73-3

0 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化進度的加快，新建小區(qū)及商業(yè)設施對燃氣需求的增加，也促進了城市燃氣管網建設不斷擴大。同時，燃氣管網是城市建設的重要基礎設施之一，對節(jié)能減排、改善群眾生活起著重要作用。

因此，城市燃氣在我國市場上有著巨大的開發(fā)前景。然而，城市燃氣管網依然存在很多的問題，嚴重阻礙了我國燃氣事業(yè)的快速發(fā)展，甚至還直接導致了諸多安全事故的頻頻發(fā)生，不僅嚴重影響了正常的城市的生產和生活秩序，而且還給人民群眾生命財產造成了損失。對城市燃氣管網的安全運行造成新的不可估量的威脅，若不引起城市規(guī)劃相關部門的重視，產生的后果將會不堪設想，因此城市燃氣管網建設一定要從源頭抓起。

世界能源結構的第二次大轉變自20世紀20年代開始，即從以煤炭為主的能源結構轉向以石油和天然氣為主的能源結構。天然氣的主要優(yōu)勢在于：減輕大氣污染、保護生態(tài)環(huán)境，燃燒后不產生廢渣（無固體燃料燃燒后產生的廢渣堆放和運輸成本）。同時，發(fā)展燃氣，可以明顯地取得節(jié)能效益、環(huán)保效益和服務效益。20世紀90年代后，隨著西氣東輸工程的實施，標志著我國城鎮(zhèn)燃氣的天然氣時代已經來臨。相應地，城鎮(zhèn)燃氣事業(yè)得到了迅速發(fā)展，越來越多的城市開始了燃氣管網的開發(fā)和建設，并且管網鋪設范圍不斷加大。然而，城鎮(zhèn)燃氣管網依然存在很多的問題，這不僅阻礙了我國燃氣事業(yè)的快速發(fā)展，而且直接導致了安全事故頻頻發(fā)生，嚴重影響了正常的城市的生產和生活秩序，而且還給人民群眾生命財產造成了損失。為防患于未然，我們必須從源頭燃氣（管線）的規(guī)劃開始抓起。

1 燃氣管網的形式

1.1 依據管網形狀分類

1.1.1 枝狀管網

在枝狀管網系統(tǒng)中，連接任意兩個節(jié)點的路徑只有一條，即系統(tǒng)內所有管段均無閉合回路。因此，在該管網系統(tǒng)中每個節(jié)點的氣體流向是固定且唯一的，流向該系統(tǒng)中任意用戶的燃氣只可以從唯一管段供給。枝狀管網的最大優(yōu)點是構造簡單，并具備良好的經濟性。但其安全可靠性較差：若枝狀系統(tǒng)中的某點若發(fā)生斷裂，必然會帶來局部區(qū)域燃氣供應中斷。特別是若供氣主干線出現(xiàn)問題，則會導致大范圍斷供。

1.1.2 環(huán)狀管網

在環(huán)狀管網系統(tǒng)中，連接任意兩個節(jié)點的路徑不唯一，即系統(tǒng)中所有管段將至少有1個閉合回路。因此該管網中至少有1個節(jié)點的氣體流向是不確定的，該管網系統(tǒng)中某些用戶的燃氣是由2根以上的管道供給的。

1.1.3 環(huán)枝狀管網

環(huán)枝狀管網則兼具了枝狀管網和環(huán)狀管網二者的特點，供氣比較靈活，可以滿足不同用戶的用氣需求。

1.2 依據管網輸氣壓力分類

依據城鎮(zhèn)燃氣管網輸氣壓力可分為：高壓A、高壓B、次高壓A、次高壓B、中壓A、中壓B和低壓管道，圖1是城鎮(zhèn)多級管網系統(tǒng)構成示意圖：

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圖1 城鎮(zhèn)多級管網系統(tǒng)構成示意圖

注：多級管網系統(tǒng)：

1——長輸管線； 2——門站；

3——調壓計量站； 4——儲氣站；

5——調壓站；6——高壓B環(huán)網；

7——次高壓B環(huán)網；8——中壓A環(huán)網；

9——中壓B環(huán)網；10——地下儲氣庫

城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)一般由門站、儲氣站、各級輸配管網、調壓站及運行管理操作和控制設施等共同組成。

圖1為一多級管網系統(tǒng)。其氣源為天然氣，供氣系統(tǒng)采用地下儲氣庫、高壓儲罐站和長輸管線儲氣。如圖1所示的城市管網系統(tǒng)的壓力主要以高壓B環(huán)網、次高壓B環(huán)網、中壓A環(huán)網、中壓B環(huán)網和低壓管線（圖中未標出）組成。各級管網分別組成環(huán)狀。天然氣從壓力等級較高的管網（如圖中8—中壓A環(huán)網）經過調壓站降壓后進入壓力等級較低（如圖中9—中壓B環(huán)網）的管網，逐次降壓，最終供給各個用戶（工業(yè)企業(yè)由次高壓B環(huán)網供氣，大型公建由中壓A環(huán)網供氣，居民及小型公建則由低壓管網供氣）。

2 燃氣管網布置形式應考慮的因素

2.1 燃氣管網與城市總體規(guī)劃的一致與協(xié)調

城市燃氣管網規(guī)劃的基本要求是要在城市總體規(guī)劃的指導下進行，以實現(xiàn)管網遠近結合的整體布局。城市規(guī)劃中的人口密度及用戶分布情況、建筑特點、道路等級、寬度及重要情況、荷載情況、路網形式、城市各地塊定性和功能分區(qū)以及各管線之間的影響（包括電力高壓線路、熱力線路等），均對管網形式布置有重大影響。燃氣規(guī)劃應密切結合總規(guī)、分規(guī)、控規(guī)、詳規(guī)等各規(guī)劃階段成果，適時及時調整相關管網布局，以符合城市規(guī)劃的要求。

在居民用戶、公服用戶、工業(yè)用戶及燃氣發(fā)電用戶中，居民用戶、工業(yè)用戶用氣是占主要位置的，所以燃氣管網必須按照環(huán)狀管網進行供氣，而公服用戶單體用氣量較小，所以建議使用徑枝狀管即可。顯然不同的用氣情況會有不同的用氣規(guī)劃，而比較典型的用氣區(qū)域可做如下分析。

2.1.1 衛(wèi)星城用戶

衛(wèi)星城用戶一般分布在大型城市的郊區(qū)，用戶分布較為分散。其潛在居民用戶一般多為幾千戶至一萬戶不等，公服用戶不定，因此燃氣規(guī)劃中事宜使用支狀管網，此種形式可提高燃氣用能的均衡性，其特點是造價低利于實施。

2.1.2 經濟開發(fā)區(qū)用戶

我國各城市不同級別的經濟開發(fā)區(qū)用戶較多，這類用戶的特點是市政工程建設在道路建設前，路網的規(guī)劃建設大多在招商工作前。經濟開發(fā)區(qū)的市政管網均為綜合施工，出于地區(qū)景觀的考慮，管網敷設一般要求一次完成，盡量避免為敷設新管道而反復破路施工。因此，對于這類用戶的燃氣管網規(guī)劃，宜采用以一個地塊或四個地塊為一個用戶組的環(huán)狀管網方案。

環(huán)狀管網可以最大限度地減少由于新入駐地塊的開發(fā)商需要引入燃氣管道而造成破路施工現(xiàn)象。并保證開發(fā)區(qū)的各企業(yè)在局部管網事故的情況下仍能正常生產。為了彌補環(huán)狀管網運營管理方面的劣勢?？刹捎眉毣髽I(yè)安全管理規(guī)程，增加巡線時間。提高管網自動化管理的程度以及采用快速關斷型閥門等方法。

2.2 其他市政管線對燃氣管網的影響

因燃氣屬于能源，因此燃氣輸氣管網是動力管線的一種。燃氣與熱力、電力、自來水、雨污水、電信等市政各專業(yè)屬于平行關系。但以上各市政專業(yè)的特點各不相同，導致其施工要求也不同。因燃氣具有毒性，且具有爆炸性，所以，施工中對管線氣密性、施工安全距離的要求非常高。

因而在做市政工程動力管線總規(guī)劃時，應對燃氣管線的路由布置做優(yōu)先考慮，確保燃氣管道能夠正常敷設，達到安全供氣的需求。

2.3 燃氣管網布局與企業(yè)運營機制相結合

對各類城市基礎設施的建設而言，都存在著初投入高、資金回籠慢的特點。燃氣管網的建設投資也不例外（通常在億元以上），因此，合理規(guī)劃燃氣管網布局是保障運營企業(yè)經營與正常供氣的前提與重要條件。

對燃氣經營企業(yè)而言，往往面對經濟性與運營安全兩方面的問題。首先，若以管網運行工況來考慮，因環(huán)狀管網系統(tǒng)，連接任意兩個節(jié)點的路徑不唯一，所以供氣不會中斷，因而環(huán)狀管網優(yōu)于枝狀管網。但從運營管理和經濟性的方面來講，因枝狀管網的總體系統(tǒng)管長較環(huán)狀管網短，且結構簡單（處理事故的時間也較短），因此，在保證同等供氣需求時，應該優(yōu)先選擇枝狀管網。

隨著管網規(guī)模的不斷增大，運營企業(yè)必須確保管網的運行工況穩(wěn)定。為了增強燃氣供應企業(yè)的安全供應能力，燃氣供應企業(yè)還應細化自身的運營管理流程，提升管網自動化的水平等方法來增強對環(huán)狀管網的管理。

2.4 燃氣供應以用戶為導向

隨著燃氣市場化的發(fā)展，燃氣企業(yè)的經營目的是盈利，要做到盈利首先就要提高市場占有率。為此，企業(yè)就要從用戶的需求著眼，以滿足用戶需求為己任，做到以用戶為導向。

因此，急待解決的問題主要有：

①大力開發(fā)管網未覆蓋的潛在用戶，解決現(xiàn)有用戶的提升性問題（如擴大供氣管徑、提高供氣壓力）。

②加大科技研發(fā)，擴展經營領域（如開發(fā)燃氣空調、燃氣汽車等）。

為此，在進行燃氣管網規(guī)劃時，就應該以發(fā)展的思路提前思考，做到滿足現(xiàn)有用戶，發(fā)展?jié)撛谟脩?，積極開拓新地區(qū)、新領域。

3 燃氣發(fā)展規(guī)劃實施措施及建議

3.1 加大宣傳

通過公益廣告、社區(qū)宣傳等方式向群眾普及燃氣的優(yōu)點。

3.2 加大環(huán)保力度

制定環(huán)保配套措施，如北京的煤改氣工程，以天然氣代替燃煤。

3.3 分時段定價

以電力企業(yè)的分類、分時電價為例，對用戶按使用性質、規(guī)模、使用時間等方式推出階梯式氣價。

3.4 建設儲氣設施

加快建設地下儲氣庫不但是實現(xiàn)階梯式氣價的重要保障措施，也是解決季節(jié)性調峰問題的關鍵（如夜儲日送、夏儲冬送）。

3.5 發(fā)展新技術

例如鼓勵發(fā)展以燃氣為能源的發(fā)電、供熱、制冷三聯(lián)供技術；建設燃氣發(fā)電廠；開發(fā)新型燃氣汽車等。

3.6 先行規(guī)劃

在區(qū)域建設或項目啟動前，通過充分市場調研，做到先規(guī)劃再建設，并在規(guī)劃中做好未來發(fā)展預留。

4 結論

總之，城市燃氣管網規(guī)劃是一個龐大而復雜的系統(tǒng)工程，這既要依托于市政府及其相關部門的高度重視，又要依靠各相關參與人員的關心和支持。同時，城市燃氣的規(guī)劃和設計應充分考慮到各方氣源進行補充、各管網系統(tǒng)統(tǒng)籌兼顧，與城市總體規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃相結合，選用合理的氣源，最終確保燃氣用戶的安全、穩(wěn)定、高效地使用燃氣。

參 考 文 獻

[1] 詹淑慧.燃氣供應[M].中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2] 姜正侯.燃氣工程技術手冊[M].上海：同濟大學出版社，1993.

[3] 王蓉.城鎮(zhèn)超高壓天然氣管道的選線[J].煤氣與熱力，2005（09）.

[4] 中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設部.城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范（GB50028-2006）[S].

[5] 中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設部.城鎮(zhèn)燃氣技術規(guī)范（GB50494-2009）[S].

[6] 中華人民共和國國務院令（第583號）城鎮(zhèn)燃氣管理條例[S].