行業(yè)資訊
城市燃氣管網(wǎng)的設計選擇與設計要點(diǎn)
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國燃氣事業(yè)也取得了全新的突破。對于城市燃氣管網(wǎng)來(lái)講,其是促進(jìn)城市輸配氣功能的一種具有復雜性的結構組成,對城市經(jīng)濟的發(fā)展以及人們生活水平質(zhì)量有著(zhù)重要的作用。為了進(jìn)一步強化城市燃氣管網(wǎng)在運行期間的安全性,確保城市燃氣管道能夠將經(jīng)濟最大化體現出來(lái),就要加強對城市燃氣管網(wǎng)的進(jìn)行預測,選擇科學(xué)的設計方法,將設計期間的要點(diǎn)分析明確,這樣才能夠將燃氣管網(wǎng)的作用有效的發(fā)揮出來(lái)。
關(guān)鍵詞:城市燃氣;管網(wǎng)的設計;選擇;設計要點(diǎn)
在城市的建設和發(fā)展過(guò)程中,城市燃氣供應是十分關(guān)鍵且重要的部分,充分的做好城市燃氣管網(wǎng)設計方面的工作,不僅能夠滿(mǎn)足城市燃氣市場(chǎng)在發(fā)展中的實(shí)際需要,也能夠更好的促進(jìn)城市經(jīng)濟建設,具有重大的意義和作用。因此,城市燃氣管網(wǎng)設計人員就要對這項工作給予崇高的重視,在實(shí)際的設計過(guò)程中選擇最為合適的設計方法,將設計要點(diǎn)進(jìn)行詳細的分析,這樣就能夠降低設計的成本,也能夠滿(mǎn)足城市燃氣管網(wǎng)設計的安全性和經(jīng)濟性。
1、城市燃氣管網(wǎng)的設計要滿(mǎn)足科學(xué)性和合理性
1.1能源消費總量和用氣量的預測
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各個(gè)行業(yè)的建設都取得了全面的提升,人們的生活生產(chǎn)水平取得進(jìn)步,就使得城市能源消耗總量在急劇上升。這個(gè)過(guò)程中可以運用相關(guān)系數來(lái)講城市能源消耗總量以及經(jīng)濟的發(fā)展狀況進(jìn)行有效的分析和預測,再充分的結合城市以往的能源消耗來(lái)規劃出年度的能源消耗總量。根據研究會(huì )有所發(fā)現,城市的能源消耗總按照先緩慢增加,再持續增加,之后在變成為穩定的發(fā)展。從研究之中就可以看出,城市的能源消耗總量在經(jīng)濟中發(fā)展到一定的量,人口也趨于穩定,這種情況下能源消耗總量就會(huì )形成定值。所以,根據這樣的規律來(lái)對城市能源消耗總量進(jìn)行預測,就能夠確保其合理性,并將其作為城市燃氣管網(wǎng)設計的依據。
1.2運用回歸法對城市燃氣負荷進(jìn)行分析
在對城市燃氣負荷的分析過(guò)程中,可以運用回歸法來(lái)進(jìn)行,在燃氣負荷以及其影響因素發(fā)面著(zhù)手,并且建立回歸模型來(lái)對城市燃氣負荷情況作出合理想預測和判斷,運用回歸法也能夠確保預測的精準度和可靠性。
2、城市燃氣管網(wǎng)管徑合理選擇的相關(guān)分析
2.1管段初始流量的確定
管段初始流量是在連枝流量的基礎條件下,經(jīng)過(guò)調整關(guān)聯(lián)矩陣求解而得到的。連枝實(shí)際上是對于環(huán)狀管網(wǎng)而言的,若是將環(huán)狀管網(wǎng)中的管段去除,那么管網(wǎng)就形成了枝狀的管網(wǎng)狀態(tài),去除掉的管段就是連枝。連枝在流量方面的運用正常情況下是根據管段的長(cháng)度比例分攤原則來(lái)確認的。
2.2管徑的初始選擇
按照管段流量的計算以及管段的單位壓力降,就能夠有效的計算機軟件調用中的初選管徑菜單來(lái)對管徑進(jìn)行初始的選擇。單位壓力將是按照氣源點(diǎn)到零速點(diǎn)的規定壓力降同管路長(cháng)度的比值方面來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的確定的,零度點(diǎn)的確定一般是根據燃氣從氣源點(diǎn)向最遠點(diǎn)的流向來(lái)確定的。
2.3經(jīng)濟管徑的合理選擇
按照初始的規格化管徑以及管段流量的計算來(lái)解出管段的壓力降,并且根據氣源點(diǎn)的壓力情況來(lái)求解出各節點(diǎn)的壓力,調整各個(gè)節點(diǎn)的壓力,就能夠準確的計算出經(jīng)濟壓降。按照經(jīng)濟壓降和計算流量就能夠在計算機軟件中的管徑優(yōu)選菜單中對管徑進(jìn)行合理的選擇。
2.4城市管道耐久性原則的選擇
整體結構或者結構中的某個(gè)部分超出特定狀態(tài)下就不能夠滿(mǎn)足設計的規范性以及功能方面的需求,這種特定狀態(tài)也可以稱(chēng)之為極限狀態(tài)和臨界狀態(tài)。
城市管道的耐久性是一種功能,也具有一定的耐久性極限狀態(tài)、承載力極限狀態(tài)以及正常使用的極限狀態(tài)。城市燃氣管道使用期限的耐久性在選擇是按照耐久性評估以及使用期限預測來(lái)進(jìn)行的。
2.4.1城市燃氣管道反腐蝕性的選擇
因為城市燃氣管道是一種半永久性的設施,加入生產(chǎn)之后要選進(jìn)行維護和檢修就會(huì )顯得十分困難,因此就要確保其耐久性。在城市燃氣管道表面涂刷防腐層的作用就是能夠促進(jìn)其與反腐介質(zhì)的隔離,將腐蝕電池的外部電流進(jìn)行切斷處理,這是燃氣管道防腐蝕的首要防線(xiàn)。根據城市燃氣管道腐蝕壽命的相關(guān)原則,需要重點(diǎn)思考的就是燃氣管道開(kāi)始腐蝕,在一定的腐蝕量以及腐蝕時(shí)間下就能夠對城市燃氣管道產(chǎn)生腐蝕缺陷,再加之腐蝕缺陷會(huì )受到各種因素的影響,要想做出正確的估計就顯得特別困難。對于絕大多數的城市燃氣管道來(lái)講,都會(huì )將燃氣管道腐蝕來(lái)作為其使用期限的評判標準。通過(guò)大量的實(shí)踐表明,燃氣管道的防腐層若是失去作用,那么就會(huì )在時(shí)間的作用下對管道產(chǎn)生腐蝕,對其使用壽命造成嚴重的影響,也極有可能會(huì )造成事故的發(fā)生。
2.4.2管道的承載力
城市燃氣管道承載力壽命是依據其腐蝕造成的抗力退化來(lái)進(jìn)行的,若是城市燃氣管道承載壓力的能力逐漸下降,不能夠有效的抵御城市燃氣管道壓力荷載作用下的情況下,那么燃氣管道就會(huì )形成一種承載力失效的狀態(tài),這一界限值就是城市燃氣管道耐久性的極限狀態(tài)。臨界值在正常情況下能夠接受失效概率。而失效概率按照概率數學(xué)統計學(xué)來(lái)進(jìn)行計算得出的,在城市燃氣管道中能夠發(fā)揮出特別重要的作用,也得到了社會(huì )各界的一致好評。
2.4.3城市燃氣管道裂縫尺寸以及銹蝕量的界限值
城市燃氣管道在腐蝕以及內壓荷載波動(dòng)等相關(guān)因素的作用下,就會(huì )導致其裂縫的逐漸加劇。裂縫尺寸以及銹蝕量在達到某個(gè)界限值時(shí),所利用的時(shí)間實(shí)際上就是燃氣管道的使用期限。裂縫尺寸界限值一般情況下指的是行業(yè)或者企業(yè)的相關(guān)部門(mén)規定下的臨界值,而腐蝕量限值是按照城市燃氣管道截面的損失率來(lái)表示的。這種壽命的準則實(shí)際上是比較嚴格的,限制的確定也是按照工程的實(shí)際狀況以及專(zhuān)業(yè)人士的評判標準來(lái)進(jìn)行的,所以說(shuō)存在一種人為的主觀(guān)性。一旦城市燃氣管道出現裂縫和腐蝕的情況,就會(huì )影響燃氣管道的一部分工作能力,但是對其安全運行方面還是沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)上的影響的。
3、強化對城市管網(wǎng)反腐層等級的設計
聚乙烯類(lèi)型的管道防腐層在普通級以及加強級方面的區別就是在外層厚度上,膠粘帶、環(huán)氧粉末的普通級和加強級也是主要的影響因素,但是其施工的流程是一致的。管道防腐的費用主要就是在施工流程的設備攤銷(xiāo)方面以及材料的用量方面。在長(cháng)輸管道的選擇上,選擇普通級別的在材料成本上就會(huì )比較可觀(guān)。因為城市燃氣管道比較短,所以節省也是存在一定的限度的,對比于在實(shí)際運用中的安全性,還是要做出充分的思考。在城市低壓鋼管的選擇方面,在沒(méi)有雜散電流的情況下建議選擇普通級別的防腐層就可以了,而其他的情況建議選擇加強級別的。雖然說(shuō)現階段的土壤中還沒(méi)有出現雜散電流,但是出于對未來(lái)考慮的角度,在防腐設計方面還是要選擇加強級別的,這樣就能夠做到防患于未然。
結束語(yǔ):
綜上所述,城市燃氣管道若是失效,就會(huì )對城市經(jīng)濟發(fā)展、人們的正常生活造成巨大的影響。所以,在進(jìn)行燃氣管網(wǎng)的設計工作中,要確保其科學(xué)性和合理性,這樣才能夠促進(jìn)城市燃氣管到在實(shí)際工作中的安全性,保證使用的壽命,定期對城市管道進(jìn)行維護和檢修,這樣才能夠將其作用充分的發(fā)揮出來(lái),保證經(jīng)濟利益最大化。( 來(lái)源:《基層建設》2017年第29期 作者:陳錦平)
關(guān)鍵詞:城市燃氣;管網(wǎng)的設計;選擇;設計要點(diǎn)
在城市的建設和發(fā)展過(guò)程中,城市燃氣供應是十分關(guān)鍵且重要的部分,充分的做好城市燃氣管網(wǎng)設計方面的工作,不僅能夠滿(mǎn)足城市燃氣市場(chǎng)在發(fā)展中的實(shí)際需要,也能夠更好的促進(jìn)城市經(jīng)濟建設,具有重大的意義和作用。因此,城市燃氣管網(wǎng)設計人員就要對這項工作給予崇高的重視,在實(shí)際的設計過(guò)程中選擇最為合適的設計方法,將設計要點(diǎn)進(jìn)行詳細的分析,這樣就能夠降低設計的成本,也能夠滿(mǎn)足城市燃氣管網(wǎng)設計的安全性和經(jīng)濟性。
1、城市燃氣管網(wǎng)的設計要滿(mǎn)足科學(xué)性和合理性
1.1能源消費總量和用氣量的預測
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各個(gè)行業(yè)的建設都取得了全面的提升,人們的生活生產(chǎn)水平取得進(jìn)步,就使得城市能源消耗總量在急劇上升。這個(gè)過(guò)程中可以運用相關(guān)系數來(lái)講城市能源消耗總量以及經(jīng)濟的發(fā)展狀況進(jìn)行有效的分析和預測,再充分的結合城市以往的能源消耗來(lái)規劃出年度的能源消耗總量。根據研究會(huì )有所發(fā)現,城市的能源消耗總按照先緩慢增加,再持續增加,之后在變成為穩定的發(fā)展。從研究之中就可以看出,城市的能源消耗總量在經(jīng)濟中發(fā)展到一定的量,人口也趨于穩定,這種情況下能源消耗總量就會(huì )形成定值。所以,根據這樣的規律來(lái)對城市能源消耗總量進(jìn)行預測,就能夠確保其合理性,并將其作為城市燃氣管網(wǎng)設計的依據。
1.2運用回歸法對城市燃氣負荷進(jìn)行分析
在對城市燃氣負荷的分析過(guò)程中,可以運用回歸法來(lái)進(jìn)行,在燃氣負荷以及其影響因素發(fā)面著(zhù)手,并且建立回歸模型來(lái)對城市燃氣負荷情況作出合理想預測和判斷,運用回歸法也能夠確保預測的精準度和可靠性。
2、城市燃氣管網(wǎng)管徑合理選擇的相關(guān)分析
2.1管段初始流量的確定
管段初始流量是在連枝流量的基礎條件下,經(jīng)過(guò)調整關(guān)聯(lián)矩陣求解而得到的。連枝實(shí)際上是對于環(huán)狀管網(wǎng)而言的,若是將環(huán)狀管網(wǎng)中的管段去除,那么管網(wǎng)就形成了枝狀的管網(wǎng)狀態(tài),去除掉的管段就是連枝。連枝在流量方面的運用正常情況下是根據管段的長(cháng)度比例分攤原則來(lái)確認的。
2.2管徑的初始選擇
按照管段流量的計算以及管段的單位壓力降,就能夠有效的計算機軟件調用中的初選管徑菜單來(lái)對管徑進(jìn)行初始的選擇。單位壓力將是按照氣源點(diǎn)到零速點(diǎn)的規定壓力降同管路長(cháng)度的比值方面來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的確定的,零度點(diǎn)的確定一般是根據燃氣從氣源點(diǎn)向最遠點(diǎn)的流向來(lái)確定的。
2.3經(jīng)濟管徑的合理選擇
按照初始的規格化管徑以及管段流量的計算來(lái)解出管段的壓力降,并且根據氣源點(diǎn)的壓力情況來(lái)求解出各節點(diǎn)的壓力,調整各個(gè)節點(diǎn)的壓力,就能夠準確的計算出經(jīng)濟壓降。按照經(jīng)濟壓降和計算流量就能夠在計算機軟件中的管徑優(yōu)選菜單中對管徑進(jìn)行合理的選擇。
2.4城市管道耐久性原則的選擇
整體結構或者結構中的某個(gè)部分超出特定狀態(tài)下就不能夠滿(mǎn)足設計的規范性以及功能方面的需求,這種特定狀態(tài)也可以稱(chēng)之為極限狀態(tài)和臨界狀態(tài)。
城市管道的耐久性是一種功能,也具有一定的耐久性極限狀態(tài)、承載力極限狀態(tài)以及正常使用的極限狀態(tài)。城市燃氣管道使用期限的耐久性在選擇是按照耐久性評估以及使用期限預測來(lái)進(jìn)行的。
2.4.1城市燃氣管道反腐蝕性的選擇
因為城市燃氣管道是一種半永久性的設施,加入生產(chǎn)之后要選進(jìn)行維護和檢修就會(huì )顯得十分困難,因此就要確保其耐久性。在城市燃氣管道表面涂刷防腐層的作用就是能夠促進(jìn)其與反腐介質(zhì)的隔離,將腐蝕電池的外部電流進(jìn)行切斷處理,這是燃氣管道防腐蝕的首要防線(xiàn)。根據城市燃氣管道腐蝕壽命的相關(guān)原則,需要重點(diǎn)思考的就是燃氣管道開(kāi)始腐蝕,在一定的腐蝕量以及腐蝕時(shí)間下就能夠對城市燃氣管道產(chǎn)生腐蝕缺陷,再加之腐蝕缺陷會(huì )受到各種因素的影響,要想做出正確的估計就顯得特別困難。對于絕大多數的城市燃氣管道來(lái)講,都會(huì )將燃氣管道腐蝕來(lái)作為其使用期限的評判標準。通過(guò)大量的實(shí)踐表明,燃氣管道的防腐層若是失去作用,那么就會(huì )在時(shí)間的作用下對管道產(chǎn)生腐蝕,對其使用壽命造成嚴重的影響,也極有可能會(huì )造成事故的發(fā)生。
2.4.2管道的承載力
城市燃氣管道承載力壽命是依據其腐蝕造成的抗力退化來(lái)進(jìn)行的,若是城市燃氣管道承載壓力的能力逐漸下降,不能夠有效的抵御城市燃氣管道壓力荷載作用下的情況下,那么燃氣管道就會(huì )形成一種承載力失效的狀態(tài),這一界限值就是城市燃氣管道耐久性的極限狀態(tài)。臨界值在正常情況下能夠接受失效概率。而失效概率按照概率數學(xué)統計學(xué)來(lái)進(jìn)行計算得出的,在城市燃氣管道中能夠發(fā)揮出特別重要的作用,也得到了社會(huì )各界的一致好評。
2.4.3城市燃氣管道裂縫尺寸以及銹蝕量的界限值
城市燃氣管道在腐蝕以及內壓荷載波動(dòng)等相關(guān)因素的作用下,就會(huì )導致其裂縫的逐漸加劇。裂縫尺寸以及銹蝕量在達到某個(gè)界限值時(shí),所利用的時(shí)間實(shí)際上就是燃氣管道的使用期限。裂縫尺寸界限值一般情況下指的是行業(yè)或者企業(yè)的相關(guān)部門(mén)規定下的臨界值,而腐蝕量限值是按照城市燃氣管道截面的損失率來(lái)表示的。這種壽命的準則實(shí)際上是比較嚴格的,限制的確定也是按照工程的實(shí)際狀況以及專(zhuān)業(yè)人士的評判標準來(lái)進(jìn)行的,所以說(shuō)存在一種人為的主觀(guān)性。一旦城市燃氣管道出現裂縫和腐蝕的情況,就會(huì )影響燃氣管道的一部分工作能力,但是對其安全運行方面還是沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)上的影響的。
3、強化對城市管網(wǎng)反腐層等級的設計
聚乙烯類(lèi)型的管道防腐層在普通級以及加強級方面的區別就是在外層厚度上,膠粘帶、環(huán)氧粉末的普通級和加強級也是主要的影響因素,但是其施工的流程是一致的。管道防腐的費用主要就是在施工流程的設備攤銷(xiāo)方面以及材料的用量方面。在長(cháng)輸管道的選擇上,選擇普通級別的在材料成本上就會(huì )比較可觀(guān)。因為城市燃氣管道比較短,所以節省也是存在一定的限度的,對比于在實(shí)際運用中的安全性,還是要做出充分的思考。在城市低壓鋼管的選擇方面,在沒(méi)有雜散電流的情況下建議選擇普通級別的防腐層就可以了,而其他的情況建議選擇加強級別的。雖然說(shuō)現階段的土壤中還沒(méi)有出現雜散電流,但是出于對未來(lái)考慮的角度,在防腐設計方面還是要選擇加強級別的,這樣就能夠做到防患于未然。
結束語(yǔ):
綜上所述,城市燃氣管道若是失效,就會(huì )對城市經(jīng)濟發(fā)展、人們的正常生活造成巨大的影響。所以,在進(jìn)行燃氣管網(wǎng)的設計工作中,要確保其科學(xué)性和合理性,這樣才能夠促進(jìn)城市燃氣管到在實(shí)際工作中的安全性,保證使用的壽命,定期對城市管道進(jìn)行維護和檢修,這樣才能夠將其作用充分的發(fā)揮出來(lái),保證經(jīng)濟利益最大化。( 來(lái)源:《基層建設》2017年第29期 作者:陳錦平)
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