奥德集团有限公司 山东省临沂市 276000
摘要：目前我们正处在一个经济高速发展的社会中，只有加强对于城镇燃气管网的建设才能够帮助优化能源结构进一步减少资源浪费情况的出现，在一定程度上帮助缓解环境污染问题，改善人们的生活环境。随着城市化进程的不断推进，城市化规模在不断地扩大，随着而来的是各项资源的使用量增大，天然气作为居民日常生活中必不可少的资源自然用量也会大幅度增加，这样一来就会给燃气系统的运行增加巨大的压力。并且随着天然气使用量的不断增大，威胁燃气管网安全的因素也逐渐增多，在这样的形势下，我们必须要重视起对燃气管网的优化设计。
关键词：城市燃气；管网；设计要点；设计选择
在城市燃气网管建设过程中，需重视设计的问题，需将燃气网管的建设与维护进行综合的考量，从而尽最大可能的实现城市燃气管网的科学化、合理化以及最优化。本文就通过对燃气管网的介绍，具体分析了现阶段在燃气管网应用过程中存在的一些问题以及影响燃气管网质量的因素，并针对具体的问题研究了应当如何优化燃气管网。
1传统燃气管网设计方法的特点
传统的燃气管网设计方法主要利用的是节点法的原理，这种方法的具体操作方式主要是根据设计人员的经验来确定管段的排布和具体走向，然后在这个基础之上利用拉格朗日的方法来计算出管径。这种方法虽然也可以帮助确定出管径，但是计算出来的结果却不是最优化的结果，它必须要经过设计人员不断地计算才可以得出。如果最终计算得出的结果没有满足要求，设计人员就只能再重新计算一次管径，因此在后来的应用中这种方法逐渐被淘汰，取而代之的是更加先进的数学方法和辅助计算的数学工具，以求达到对燃气管网进行优化设计的目的。
2影响燃气管网优化设计的因素
2.1管材的选择
原材料的选择对于整个工程有着决定性的意义，经过实践的检验也证实了这个道理。在实际的应用过程中我们发现，传统的燃气管网建设所使用的管材是钢材，并且采用的都是深埋地下的方式，因此存在着很大的弊端。要知道本身钢管就很容易发生腐蚀的情况，再加上土壤的酸化更是加剧了腐蚀情况的发生。因此在实际施工过程中为了减少对管道的伤害我们通常会对管道进行管道进行防腐处理，但是要知道防腐处理的过程需要消耗很大的费用并且处理起来难度也比较大。但是在现在的施工过程中我们发现了一种PE管，这种管材的使用寿命相对来说比较长并且维修起来也比较的容易，安装也非常的简单，基于这些优点，PE管已经开始在燃气管网中被广泛的使用，特别是在一些中压管道中被应用的更为广泛，并且应用过程中也取得了不错的成果。
2.2燃气管网结构的优化
随着我国燃气管网建设的不断推进，管网的结构也在不断地得到优化，在实际的应用过程中施工单位应当根据实际的需要来对管道的管径进行合理的选择，并且要充分保证施工的质量、严格控制施工的成本和架设费用。与此同时，我们可以将管网的优化工作转化为具体的数字来进行设计，并且可以根据数据假设一个目标函数，然后通过一些节点的压力值来进行具体的计算，确定管道和架设具体数据。另外，还要特别注意在进行管网优化的设计时应当重视管材的选择，在选择的过程中不能只根据以往的经验来进行选择，要根据实际的施工要求以及具体的工程施工条件来进行选择。
3优化燃气管网设计的具体策略
3.1管线布置重视协调性
在城市燃气管网布置中，协调性尤为重要，针对这种情况设计人员不但要具有较强的专业能力，还要根据城市规划部门的要求进行设计，在管线布置上要减少成本的投入，还要便于管网后期的维护，这就需要相关部门对燃气调压站供气范围进行协调，将管网平面设计工作作为重点，实现协调的目的。
对于中压管网来说具有一定的压力限制，那么在管线布置上就要满足这项需求，找到与燃气用量大的企业进行靠近，这样可以在短线路中为企业提供充足的燃气，确保城市燃气管网布置的安全性，同时在管网设置中要将环状网和枝状网进行有效的结合，这样可以使燃气管网的布置符合城市发展的需求。想要将城市燃气管网建设的成本进行有效的控制，那么首先要根据管网布置的实际情况进行物理模型的建筑，这样可以通过模型将供气范围进行合理的划分，同时还能对管网布置的线路以及节点进行优化，不但可以确保城市燃气供气的安全性，还能有效介绍成本的投入。
3.2科学规范设置调压装置
科学规范的设置调压装置对城市燃气管网的设计尤为重要，想要对区域内调压装置的半径进行确定，首先要根据低压管网的技术经济对比进行确定，这样可以保证半径的精准度。调压装置的主要作用是确保燃气输送的便捷性，但是就目前调整装置的安装来说一般都是用气较为集中的区域内，想要确保调压装置以及城市燃气输送的安全，一定要避开闹市区，同时要对安装的间距进行严格的控制，另外还可以对一些使用燃气量较大的企业或者用户进行特殊设置，如调压装置与居民使用的调压装置进行分开，这样不但可以保证燃气的经济性，还能保证燃气输送的安全性。
3.3提高管网设计的安全系数
提高管网设计的安全系数主要是为了城市燃气管网运行的安全和平稳，从而减少因为燃气造成的事故和损失的发生。对于城市燃气来说属于一个系统的工程，在这个系统工程中具有一定的风险，虽然在当前很多规范中都对安全系数进行了规定，但是想要将其控制在安全系数之内很难做到。也就是说安全系数如果多大那么注定要投入更多的资金，相反则会加大风险的发生，针对这种情况可以通过额外管壁厚度的增加完成防腐工作，对于场站系统可以通过备用装置的添加来保证系统的稳定性。众所周知管线或者场站一旦发生泄漏，就会造成严重的危害，因此在城市燃气管网的设置中，务必要提高管网设计的安全系数。
3.4加强管网的反腐层等级的设计
城市燃气管网经常出现腐蚀等情况，造成燃气泄漏，危害人们的生命及财产，因此防腐工作尤为重要，在管网防腐层方面经常会选择聚乙烯类的管道，而这种管道又分为普通和加强，两者之间的区别主要是外层的厚度，在长输管道的防腐中可以使用普通级别的防腐材料，不但可以节省费用，还能保证安全。对于城市燃气管道来说，虽然管道所处的土壤中没有明显的杂散电流，但是为了城市未来的发展，在管网防腐层等级设计上还是要选择加强的才有保证。
3.5管道材质的选择
①管道材质的适用性。天然气具有一定的理化特性，因此选择的材质必须满足天然气理化特性的要求。城市燃气管网系统在运行时，管网中的天然气是具有一定压力的，一般城市管道系统的压力为中压和低压，因此管道材质必须满足输送介质压力等级的要求。②管道材质的经济性。目前城市燃气管道常用的材质有两种。一种是聚乙烯管道、一种是钢管。聚乙烯管道的优点是具有良好的柔性、连接方便、不需要采取其他防腐方式。缺点是管道的刚度比钢管差、不能露天设置、当管径超过一定级别后成本高于钢管。钢管的优点是具有良好的刚度、可埋地敷设也可露天设置。缺点是无论埋地或者露天均需要进行防腐处理、管道采用焊接连接后为保证焊缝质量须进行拍片检验。
4结语
在燃气管网的设计过程中，设计人员应当从大局出发，综合考虑各项因素对于燃气管网质量的影响，并且要进行实地考察结合当地的实际状况和各项的数据研究来制定合适的设计方案。这样一来就可以大大提高燃气管网设计的合理性，进而选择出最优的燃气管网设计方案，保证城市管网建设的质量，提高施工企业的经济效应，促进我国城镇生活水平的提高。
参考文献：
[1]黄俊岑.城市燃气管网的设计要点论述[J].建材与装饰，2018（18）：84-85.
[2]凌理活，赵海波，李光凯.城市燃气管网的设计选择与设计要点[J].化工管理，2016（07）：154.