李玉、鹿璐
1.身份证号:37120219920607**** 山东 济南 271100 身份证号:37120219890307**** 山东 济南 271100
摘要：随着“西气东输”等引入方式的诞生，天然气作为人们生活的便利、大气环境的改善、清洁能源和工业产品质量的提高，不仅可以促进一个城市的经济发展，而且成为一个城市的地位象征，城市供气管道作为城市能源的重要组成部分，是城市现代化的主要标志。如何选择合适的管道是城市燃气管网建设中一个非常重要的问题。
关键词：城市燃气工程设计；管材选用
前言：为了改善人民生活，减少污染，节约资源，我国引进了天然气，并开展了大规模的天然气项目，天然气是城市燃气最重要的组成部分，它影响着城市的发展，是城市现代化的标志。在燃气工程建设中，燃气管道起着重要的作用，关系到燃气工程的质量和安全。
1.市政燃气管道的常见类型及特点
1.1聚乙烯气体管道
聚乙烯燃气管道具有良好的热稳定性、柔韧性和密封性，易于施工，耐土壤腐蚀。内壁等效绝对粗糙度仅为钢管的1/10，使用寿命约50年。其应力松弛特性可有效降低因管基不均匀沉降而产生的应力。聚乙烯管的主要缺点是，对于DN250以下的管道，pe管比钢管便宜；大口径管道，PE管壁厚，所以价格比钢管高。管件方面，pe管件比较贵。管道与加热管道之间安全距离高。如果输配气是中压A级压力机构，目前无法停止接气操作，只能增加阀门设置密度，将每次接气操作的损失和影响降到最低。
1.2.球墨铸铁
球墨铸铁管采用离心铸造，接口机械灵活。目前已应用于中压甲、输配系统。与钢管相比，主要优点是耐腐蚀、强度高、韧性好。钢管的阻力是钢管的5倍。此外，橡胶密封圈在机械接口处的绝缘作用大大降低了埋地电化学腐蚀。同时，其力学性能界面较铸铁管有较大改善，除延伸率外，接近钢管。另外，灵活的接口使得管道具有一定的灵活性和可扩展性。球墨铸铁的密封性取决于接口的质量，而接口的质量和使用寿命取决于橡胶密封圈的质量和使用寿命，橡胶密封圈一般由丁腈橡胶制成。
1.3钢管
在城市燃气管网中，最常用的钢管有无缝钢管、焊接钢管和直缝钢管。钢管具有承载力高、抗拉强度和抗冲击性能强、对温度变化的适应性强、对焊接接头的牢固性强等优点。然而，钢管在城市燃气工程中的应用存在诸多不足。耐腐蚀性强，防腐成本高，使用寿命短，导致整个燃气工程成本高。钢管的密封性和牢固性比其他管道更强。目前，钢管仍是我国城市燃气工程的主要管道。城市0.6MPa及以上的输气干线一般采用钢管。
1.4钢骨架塑料复合管
在钢骨架塑料复合管中，内外管壁采用聚乙烯(pe)，中间增加两层甚至更多的钢丝网增强层或网状钢板增强层。pe管采用高强度钢丝或网状钢板缠绕加固，大大提高了PE管的强度。钢骨架聚乙烯塑料复合管是一种新型双面防腐压力管道。它具有优异的长期使用和快速抗裂性、低线膨胀系数、良好的耐腐蚀性、优异的抗紫外线性和较小的透射性。近年来，它已广泛应用于天然气、石油、化工和市政建设行业和领域。钢骨架塑料复合管的安装没有相应的国家或行业标准，各省、市、企业按照复合管生产厂家提供的施工要求或自行编制的企业制度进行施工。目前，钢骨架塑料复合管一般采用电熔连接，管件基本上通过法兰与其他类型的仪器、管道和阀门连接。该技术成果应用后，施工效率高，经济效益明显，具有广阔的应用前景。
2.各种管材选择的比较
(1)由于不同管道内壁的当量粗糙度不同，管径相同但内径不同，所以不同管道使用气体的差异会很大，即相同管道长度和压降下输送流量不同，或者相同流量下压降不同。下表显示了相同长度和小流量的不同管道的比例，因为它是根据介质压力设定的，即平方差的比例，钢管为1。
聚乙烯管的内径与同管相比较小，因为其内壁粗糙度是钢管的十分之一，直径超过200 mm时，其输送效果优于钢管，球墨铸铁管由于内壁粗糙度较大，没有更好的输送能力。(2)管材价格比。PE管平均外径小于200 mm时比钢管便宜，但平均外径小于200 mm时比钢管贵，平均外径比较大时，灯泡管在成本上有优势。因此，城镇输气主管道多采用灯泡管。(3)考虑管道的使用寿命和运输能力。综合比是两个比值的乘积。考虑到使用寿命和运输能力的影响，公称直径400mm以下的聚乙烯管比钢管有优势。钢骨架聚乙烯复合管价格高于聚乙烯复合管，价格比在1.1-1.6倍左右。随着管径的增大，倍数减小，两管使用寿命相同。
3.室内管道工程用管
(1)室内管道规范。室内燃气管道和室内燃气通常直接使用灶具，承受的压力较小，一般小于0.01MPa，根据《城镇燃气设计规范》中的相关规定，室内燃气管道一般采用钢管，或者其他金属管和复合管，以及连接管，采用不锈钢软管，因此对整个管道的影响最小。基于室内燃气管道的安全性，管道的选择应满足不锈钢焊接钢管的流体输送要求。此外，在日常使用中，尽量保持燃气管道的完整性，避免安全事故。
(2)室内管线对比。室内管道和场所的选择有一定的差异。与其他钢管相比，热镀锌钢管因其施工简单、价格相对低廉而被广泛应用于多层建筑中。对于高层建筑，室外立管应采用无缝钢管，考虑到防雷要求，钢管厚度应大于4.0mm。同时，钢管应涂防腐材料。铜管由于生产成本高、施工检查困难，仍未得到广泛应用。只有少数地区仍然使用铜管。但是铝塑复合管只能在室内使用，目前铝复合管的空间很小。
4.施工过程中管道材料的选择
管道材料的适用性，天然气具有一定的物理化学性质，因此所选用的材料必须满足天然气的物理化学性质要求。城市燃气管网系统运行时，管网中的天然气具有一定的压力。城市管道系统的压力一般为中压和低压，因此管道材料必须满足输送介质压力等级的要求。管道材料的经济性。目前，城市燃气管道常用的材料有两种。一种是聚乙烯管，一种是钢管。聚乙烯管道具有柔韧性好、连接方便、不需要采用其他防腐方法的优点。缺点是管道刚性比钢管差，不能露天设置。管径超过一定水平，成本比钢管高。钢管的优点是刚性好，可以铺设在地下，也可以设置在露天。缺点是无论埋地还是露天都需要进行防腐处理，管道焊接连接后需要进行射检以保证焊缝质量。
5.气体设计中绝缘材料的引入
在燃气管道施工中使用保温材料可以充分保证管道运输的安全，这也是目前最先进的防腐方法。绝缘体现在管道外部包裹一层绝缘外壳，将有电解液的土壤隔离区分开来，在一定程度上降低管道的电流腐蚀程度，从而达到最佳的预防效果，这也是其优点之一。保温材料防腐的一般内容是必须具有较强的防腐能力，满足保温的基本标准，并具有一定的防水和稳定效果，这也是保温材料应用的基本要求。保温材料便宜，容易安装，非常适合目前的施工工艺。可以合理搭配进行燃气管道建设。某些供应站可以建在地下各个区域，如果遇到腐蚀问题，可以及时处理。综上所述，现在绝缘材料的应用非常广泛，基本满足防腐的要求和条件，这一措施可以直接有效地解决输气管道的防腐问题。
结论：在实际工程中选择管道时，应综合考虑燃气管道的安全性、经济性和适用性，根据城市的实际情况和燃气工程的具体需求，分析各种管道的优缺点，选择最合适的管道，保证燃气工程的顺利安全进行，从而促进城市燃气工程的发展。
参考文献：
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