城镇燃气输配系统供气可靠性的研究

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年11月第33期   作者:邓丽华
[导读] 燃气因为其环保性、高效性而被广泛应用,它不仅给人们的生产和生活带来很大便捷,而且对环境的污染较小。
        邓丽华
        烟台新奥燃气发展有限公司,山东省,264000
        摘要:燃气因为其环保性、高效性而被广泛应用,它不仅给人们的生产和生活带来很大便捷,而且对环境的污染较小。相比于石油来说,燃气有污染小、能效高、储量多的优势,在未来会取代燃油在生活中的主导地位。但目前来说燃气的输配技术还不够成熟,暂时无法满足所有的需求,因此要抓紧对燃气输配技术的研发,提高燃气输配技术,使燃气更好地为我们使用。
        关键词:城镇燃气;输配系统;供气可靠性;规划前瞻;科学建设
引言
        城镇燃气管网规划的建设,不仅有利于城市的发展,对于人们的日常生活也具有重要影响。城镇燃气管网规划属于一项系统性的作业体系,并且具有一定的复杂性,只有完善、合理的设计方案作为支撑,才能保证城镇燃气管网规划建设的效果。那么,在城镇燃气管网规划设计时,需要进行综合性考虑,采取合理、有效的设计方式,展开各项规划设计作业,这样才能保证城镇燃气管网规划设计的效果,确保后期建设可以有效落实。
1城市供气可靠性存在问题
        ①现行规划基础数据与实际不相符:前期在规划环节收集的基础数据不完整不准确,未充分做好企业用能工艺与数据研究,导致规划深度不足;
        ②未及时开展规划修编工作:现行规划年限为2010至2030年,已步入规划中期,城市规划与产业发展等信息已发生调整,不再具有指导意义;
        ③管网建设未能全面遵循规划:缺少规划先行意识,以减少投资为导向,无科学布局,仅考虑短期需求,导致前期建设主干线管径较小,且市域间、与接壤城市间管网缺乏互联互通;
        ④缺失有效工具与技术手段,未建立供气可靠性预警与响应机制。
2城镇燃气输配系统供气可靠性提升策略
        2.1输配系统压力级制和储气调峰技术
        输配系统压力级制指的是在输气过程中需要设定压力,通过压力差输送燃气,并且在输气过程中要随时调整压力的大小,以保证输气的安全和效率。燃气输配系统由于受到经济、技术、环境等限制,大多数地区还在用压力不高的中低压两级系统,甚至是中压一级系统和压力更低的低压一级系统。这些低压输配系统早已无法满足日益增长的市场需求,为了追上需求的增长速度,燃气输配必须要采用更高压力的输配系统,这对技术提出了更高的要求。压力的提高并不是单纯的管道内压力提高,这也使得管道内外壁受到的压力增大,管道腐蚀加快,焊接处危险系数提高,这些都是需要克服的难题。在提高输配系统压力和扩大输气范围的同时,储气调峰技术变得至关重要。储气调峰顾名思义就是储备燃气并根据需求调度,是一项兼顾需求和效率的技术,既满足用户使用需求又大大降低了能耗。在此技术特点上,可以进一步研发和改进,达到输气范围更广、输气过程能耗更低的效果。
        2.2开发新型燃气设施
        我国目前使用的燃气球罐还有很大的提升空间,创新和改造燃气球罐会给我们带来不错的收益,是一项值得尝试的探索。困扰燃气球罐的难题是管道材料的落后,在研发过程中可以参考西方先进国家成功的案例,提高管道材料的质量和功能,在解决之一问题后,研发方向可以偏重于创造符合新时代要求的燃气设施,达到燃气输配更安全、更环保、更高效的目的。要坚持并坚定地研发新的燃气设施,相信设备的更新能带来更大的效益,所谓磨刀不误砍柴工,科研不能安于现状,只有燃气设备不断进步才能给燃气输配技术的提高带来最基本的保障,才能毫无顾虑地开发新的燃气输配技术,推动国家燃气行业的进步,早日跻身世界发达国家。


        2.3智慧运营
        (1)应用管网模拟仿真工具,建立预警与响应机制
        目前行业里关于管网模拟仿真工具已有了大量的实践应用,该系统具有高效、高稳定性和高计算精度的特点,可应用于大型天然气管网设计计算,针对在城镇燃气输配系统可靠性提高上的应用,可通过建立管网模型、管网工况参数赋值、管网稳态分析、基于稳态分析对燃气管网的优化等步骤,有效制定管网优化方案,指导企业实施管网优化。
        企业应建立管网供气可靠性预警与响应机制,基于管网模拟仿真系统输出的成果、日常运营获取的压力、流量参数以及市场用能调研数据等,及时预判可以出现的管网瓶颈,及时采取对应措施解决。
        (2)建立智慧运营平台,强化燃气管道与设施完整性
        保证燃气设施完整性,提供稳定可靠的燃气输配服务,也是提升供气可靠性的关键要素。首先,城镇燃气企业应对标国家、行业、企业对燃气管网设施的强制管理要求,分析偏差并制定有效措施,同时落实隐患治理与应急抢险双保险机制。其次,数字化时代的到来,应用数字化技术,企业层面需要建立智慧运营平台,通过各项运营场景的融入与有效应用,全面提升运营效率。综上,通过线下常态化管理机制,以及线上智慧运营管理双结合,持续加强燃气管道设施完整性。
        2.4重点关注市政燃气管道施工过程质量控制的要点
        市政燃气管道施工过程的质量控制与管理应该涵盖整个工程全过程的各个级段,从设计之初到实际的施工过程,再到最终的验收阶段,都应该建立与之相对应的质量控制措施及标准。首先,在设计之初,设计者应该充分考虑好燃气管道线路需要面临的实际情况,了解管道建设的环境状况以及其他管道的铺设情况,尽量避免对其他管线造成影响,减少重复施工的情况;其次,施工企业在初步制订好工程设计方案后对方案及其组织设计等的可行性进行反复论证,保证设计的可行性,然后在此基础上设计具体的施工方案;再次,对施工过程中使用的材料进行严格把控,加强对进场材料的检查及管理,保证施工材料的质量;最后,对燃气管道的焊接过程进行严格的技术控制与管理,针对燃气管道对于压力以及焊接技术的要求等建立完整的管控流程,不仅要做好施工现场的技术控制,还要做好对验收环节的控制与管理,保证管道焊接部位能够符合相关技术标准,保证管道的运行安全及建设质量。
        2.5燃气支管设计
        1)在燃气支管设计时,需要协调组织规范内燃气支管与周围城市燃气主干管的衔接,这样便于引入燃气气源,以此保证其合理性和安全性。
        2)根据用地空间的需求,结合燃气主干,对燃气支管的分布与走向进行设计,这样主要确保局部管网系统配气工况,提升市政燃气管网后期运行的稳定性,大大提升了市政燃气管网规划设计的效果。另外,也需要和燃气主管一样,对其表面设置保护层,以此起到阻隔和保护的作用,延长其使用寿命。
        3)燃气支管主要是负责一级输配气系统的配气功能,做好实施进一步细化规划设计,对于提升燃气支管设计的效果非常有利。在设计的过程中,主要是根据城市的功能先进,例如市燃气支管应规划敷设、穿插于城市次要市政道路下。另外,在设计的时候,明确不同城市用地的需求,并且做好相应的数据调查、分析等工作,以此制定详细、合理的燃气支管设计方案,这样可以大大提升市政燃气管网规划设计的效果,确保后续工程建设的具体落实。
结束语
        在国家大力推进天然气利用的进程中,城镇燃气输配系统可靠性已成为城镇燃气企业在经营与安全生产中的重要事项,如何科学评价与强化管网输配系统可靠性,需要从规划、建设、运营层面综合分析,从多气源稳定供应、气源下载能力与消费需求能力匹配,落实智慧运营等关键维度实现。
参考文献
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[2]赵岩,金永浩,赵宁,等.基于SynergiGas系统的中压燃气管网模拟仿真[J].煤气与热力,2015,35(12):B10-B15.
[3]骆锦辉.在役中压燃气管网运行模拟仿真软件的研发与应用[D].广州:华南理工大学,2017:1-9.
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