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城鎮燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計的分析
城鎮燃氣管網(wǎng)建設對滿(mǎn)足居民生活需求具有重要意義，同時(shí)可以對城鎮能源結構進(jìn)行優(yōu)化，控制環(huán)境污染程度。因此，需要通過(guò)合理的設計，來(lái)提高城鎮燃氣管道建設效果，應從實(shí)際需求出發(fā)，做好各項影響因素的分析，有針對性的進(jìn)行研究，采取措施爭取不斷提高燃氣管網(wǎng)建設綜合效果。本文就城鎮燃氣管網(wǎng)設計優(yōu)化措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞:城鎮;燃氣管網(wǎng);設計中圖分類(lèi)號:TU996 文獻標識碼:A
近幾年我國城市建設速度不斷加快，居民生活水平不斷提高，對燃氣需求量增大，為滿(mǎn)足實(shí)際生活需求，燃氣管網(wǎng)系統范圍不斷擴大，相應的也更為復雜。從現狀分析，隨著(zhù)城鎮燃氣管網(wǎng)規模的不斷加大，受各方面因素的影響也就更大，為提高管網(wǎng)系統設計效果，需要從多個(gè)角度出發(fā)。遵循管網(wǎng)設計原則，在確定研究要點(diǎn)的基礎上，做好各個(gè)細節的控制，減少設計問(wèn)題的發(fā)生。
一、城鎮燃氣管網(wǎng)概述燃氣管網(wǎng)系統是城鎮基礎設施的重要部分，其建設效果代表了城市現代化建設水平，同時(shí)更是在根本上決定了居民生活質(zhì)量。對于城鎮燃氣管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，為滿(mǎn)足實(shí)際需求，現在系統結構越發(fā)復雜，涉及到的部分更多，在對其進(jìn)行設計時(shí)，需要確定關(guān)鍵部分，有側重點(diǎn)的采取措施優(yōu)化。一般主要包括幾個(gè)方面:
第一，低壓、中壓以及高壓等不同壓力燃氣管網(wǎng)，其中低壓燃氣管道壓力小于0.01MPa，中壓B燃氣管道壓力為0.01MPa~0.2MPa，中壓A燃氣管道壓力為0.2MPa~0.4MPa，高壓B燃氣管道壓力為1.6MPa~2.4MPa，以及高壓A燃氣管道壓力為2.4MPa~4.0MPa。
第二，儲氣站。
第三，城市燃氣分配站或者壓送機站、調壓計量站以及區域調壓室。
第四，電訊自動(dòng)設備，以及電子計算機中心。
二、城鎮燃氣管網(wǎng)設計原則分析
1自動(dòng)化原則為滿(mǎn)足城鎮發(fā)展實(shí)際需求，必須要基于現代化以及自動(dòng)化要求進(jìn)行研究，從自動(dòng)化角度出發(fā)，針對燃氣管網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)化控制。想要有效實(shí)現自動(dòng)化控制，下一控制單元操作需要經(jīng)過(guò)上一控制單元運行情況決定，這樣在進(jìn)行管網(wǎng)設計時(shí)，就需要嚴格按照專(zhuān)業(yè)規范來(lái)進(jìn)行，做好各項參數的計算與控制，提高設計方案的技術(shù)含量。尤其是要重點(diǎn)分析操作單元運行參數，在滿(mǎn)足管網(wǎng)輸送工藝要求前提下，將整體費用作為目標，對調壓站入氣口流量、壓縮機數量以及調壓站出氣口流量等參數進(jìn)行優(yōu)化設計。
2目標化原則城鎮燃氣管網(wǎng)的設計，還需要遵循目標化原則，即在進(jìn)行結構設計時(shí)，需要從多個(gè)角度出發(fā)，綜合分析燃氣管網(wǎng)運營(yíng)、建設費用以及結構運行可靠性等因素，取代傳統余量設計方法中忽略成本的做法。由原有的校對分析，轉變?yōu)槎嗄繕嘶木C合優(yōu)選，提高資源利用率，將管網(wǎng)熱力能耗指標、管網(wǎng)投資成本指標以及管網(wǎng)動(dòng)力能耗指標等調整到最佳狀態(tài)，同時(shí)確保系統運行時(shí)具有較高的穩定性、強度以及剛度，在整體上提高系統建設綜合效益。
3速度化原則如果城鎮燃氣管網(wǎng)因為設計不當而出現泄露、火災甚至爆炸等事故，勢必會(huì )對居民乃至社會(huì )帶來(lái)重大不良影響，產(chǎn)生嚴重損失。因此，在對燃氣管網(wǎng)進(jìn)行設計時(shí)，除了要保證其能夠正常運行，滿(mǎn)足基礎功能需求的同時(shí)，根據管網(wǎng)運行過(guò)程中存在的安全隱患，在設計階段結合實(shí)踐經(jīng)驗，建立快速反應與處理安全事故機制。同時(shí)，還需要確定專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)措施，選擇用快速可靠性的優(yōu)化算法，提高管網(wǎng)設計綜合效果。
三、城鎮燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計措施分析
1合理選擇設計算法算法是影響燃氣管網(wǎng)設計效果的重要因素，為實(shí)現管網(wǎng)系統布局的全面優(yōu)化，需要保證所選算法的合理性。目前所用備選算法為Prim算法與受限最小生成樹(shù)算法，對應的實(shí)際需求不同，相應的最終實(shí)施效果也存在一定差異。以某新建居民小區燃氣管網(wǎng)設計為例，首先選擇用Prim算法，但是在應用過(guò)程中，此算法重點(diǎn)分析管線(xiàn)長(cháng)度因素，對節點(diǎn)度分析不到位，最終導致節點(diǎn)度較大，會(huì )對管段流量產(chǎn)生一定限制。為確保燃氣管網(wǎng)正常運行，最終選擇用擴大管徑施工技術(shù)，比設計超出項目費用。其次選擇用受限最小生成樹(shù)算法，在考慮管網(wǎng)長(cháng)度的同時(shí)，也可以分析節點(diǎn)的度問(wèn)題，具有更高的可實(shí)施性。
2重視設計參數優(yōu)化城鎮燃氣管網(wǎng)設計時(shí)，會(huì )受到各項因素的影響，尤其是現在城鎮建設速度加快，管網(wǎng)系統設計時(shí)很容易與其他專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生交叉，這樣務(wù)必要保證各項參數的合理性與專(zhuān)業(yè)性。燃氣管網(wǎng)設計基本參數包括管網(wǎng)內徑、壓力差以及節點(diǎn)輸出流量等，同時(shí)還包括管網(wǎng)路徑主要城鎮街區參數以及燃氣管段途經(jīng)區域參數設計等。對于各項參數的選擇必須要合理、科學(xué)，且與實(shí)際情況相符。例如在確定管網(wǎng)途經(jīng)城鎮街道參數時(shí)，應包括實(shí)際街區面積、街區人口數量以及人口密度等，且各項參數要真實(shí)有效。通過(guò)對各項設計參數的優(yōu)化，來(lái)提高燃氣管網(wǎng)設計的可靠性與經(jīng)濟性。
3管線(xiàn)選材與布置優(yōu)化所選管線(xiàn)性能必須要滿(mǎn)足實(shí)際運行需求，因為燃氣管道施工后需要長(cháng)時(shí)間處于地下封閉狀態(tài)運行，很容易受地下水腐蝕。為避免出現腐蝕泄露問(wèn)題，在選擇用鋼管作為基礎管道時(shí)，需要對其進(jìn)行全方面防腐處理。為降低設計成本，應盡量選擇用新型管材，如PE管，可以有效減少腐蝕問(wèn)題，延長(cháng)管道服務(wù)壽命，在根本上降低維修難度與工作量，縮減施工成本。另外，在布置管線(xiàn)時(shí)，要遵循科學(xué)性原則，充分分析工程所在地資源分布情況，使得管線(xiàn)布局最優(yōu)化，控制管網(wǎng)建設成本。
結語(yǔ)
現在居民生活燃氣需求量不斷增加，需要在現有基礎上對燃氣管網(wǎng)的設計與施工進(jìn)行優(yōu)化分析。對于城鎮燃氣管網(wǎng)的設計，應以滿(mǎn)足實(shí)際需求為目的，做好工程當地資源分布分析，確保應用最少的成本來(lái)完成最優(yōu)的配置，提高方案設計的科學(xué)性與經(jīng)濟性。在滿(mǎn)足管網(wǎng)工程基礎功能運行的前提下，控制建設成本，提高工程建設綜合效益。
關(guān)鍵詞:城鎮;燃氣管網(wǎng);設計中圖分類(lèi)號:TU996 文獻標識碼:A
近幾年我國城市建設速度不斷加快，居民生活水平不斷提高，對燃氣需求量增大，為滿(mǎn)足實(shí)際生活需求，燃氣管網(wǎng)系統范圍不斷擴大，相應的也更為復雜。從現狀分析，隨著(zhù)城鎮燃氣管網(wǎng)規模的不斷加大，受各方面因素的影響也就更大，為提高管網(wǎng)系統設計效果，需要從多個(gè)角度出發(fā)。遵循管網(wǎng)設計原則，在確定研究要點(diǎn)的基礎上，做好各個(gè)細節的控制，減少設計問(wèn)題的發(fā)生。
一、城鎮燃氣管網(wǎng)概述燃氣管網(wǎng)系統是城鎮基礎設施的重要部分，其建設效果代表了城市現代化建設水平，同時(shí)更是在根本上決定了居民生活質(zhì)量。對于城鎮燃氣管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，為滿(mǎn)足實(shí)際需求，現在系統結構越發(fā)復雜，涉及到的部分更多，在對其進(jìn)行設計時(shí)，需要確定關(guān)鍵部分，有側重點(diǎn)的采取措施優(yōu)化。一般主要包括幾個(gè)方面:
第一，低壓、中壓以及高壓等不同壓力燃氣管網(wǎng)，其中低壓燃氣管道壓力小于0.01MPa，中壓B燃氣管道壓力為0.01MPa~0.2MPa，中壓A燃氣管道壓力為0.2MPa~0.4MPa，高壓B燃氣管道壓力為1.6MPa~2.4MPa，以及高壓A燃氣管道壓力為2.4MPa~4.0MPa。
第二，儲氣站。
第三，城市燃氣分配站或者壓送機站、調壓計量站以及區域調壓室。
第四，電訊自動(dòng)設備，以及電子計算機中心。
二、城鎮燃氣管網(wǎng)設計原則分析
1自動(dòng)化原則為滿(mǎn)足城鎮發(fā)展實(shí)際需求，必須要基于現代化以及自動(dòng)化要求進(jìn)行研究，從自動(dòng)化角度出發(fā)，針對燃氣管網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)化控制。想要有效實(shí)現自動(dòng)化控制，下一控制單元操作需要經(jīng)過(guò)上一控制單元運行情況決定，這樣在進(jìn)行管網(wǎng)設計時(shí)，就需要嚴格按照專(zhuān)業(yè)規范來(lái)進(jìn)行，做好各項參數的計算與控制，提高設計方案的技術(shù)含量。尤其是要重點(diǎn)分析操作單元運行參數，在滿(mǎn)足管網(wǎng)輸送工藝要求前提下，將整體費用作為目標，對調壓站入氣口流量、壓縮機數量以及調壓站出氣口流量等參數進(jìn)行優(yōu)化設計。
2目標化原則城鎮燃氣管網(wǎng)的設計，還需要遵循目標化原則，即在進(jìn)行結構設計時(shí)，需要從多個(gè)角度出發(fā)，綜合分析燃氣管網(wǎng)運營(yíng)、建設費用以及結構運行可靠性等因素，取代傳統余量設計方法中忽略成本的做法。由原有的校對分析，轉變?yōu)槎嗄繕嘶木C合優(yōu)選，提高資源利用率，將管網(wǎng)熱力能耗指標、管網(wǎng)投資成本指標以及管網(wǎng)動(dòng)力能耗指標等調整到最佳狀態(tài)，同時(shí)確保系統運行時(shí)具有較高的穩定性、強度以及剛度，在整體上提高系統建設綜合效益。
3速度化原則如果城鎮燃氣管網(wǎng)因為設計不當而出現泄露、火災甚至爆炸等事故，勢必會(huì )對居民乃至社會(huì )帶來(lái)重大不良影響，產(chǎn)生嚴重損失。因此，在對燃氣管網(wǎng)進(jìn)行設計時(shí)，除了要保證其能夠正常運行，滿(mǎn)足基礎功能需求的同時(shí)，根據管網(wǎng)運行過(guò)程中存在的安全隱患，在設計階段結合實(shí)踐經(jīng)驗，建立快速反應與處理安全事故機制。同時(shí)，還需要確定專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)措施，選擇用快速可靠性的優(yōu)化算法，提高管網(wǎng)設計綜合效果。
三、城鎮燃氣管網(wǎng)優(yōu)化設計措施分析
1合理選擇設計算法算法是影響燃氣管網(wǎng)設計效果的重要因素，為實(shí)現管網(wǎng)系統布局的全面優(yōu)化，需要保證所選算法的合理性。目前所用備選算法為Prim算法與受限最小生成樹(shù)算法，對應的實(shí)際需求不同，相應的最終實(shí)施效果也存在一定差異。以某新建居民小區燃氣管網(wǎng)設計為例，首先選擇用Prim算法，但是在應用過(guò)程中，此算法重點(diǎn)分析管線(xiàn)長(cháng)度因素，對節點(diǎn)度分析不到位，最終導致節點(diǎn)度較大，會(huì )對管段流量產(chǎn)生一定限制。為確保燃氣管網(wǎng)正常運行，最終選擇用擴大管徑施工技術(shù)，比設計超出項目費用。其次選擇用受限最小生成樹(shù)算法，在考慮管網(wǎng)長(cháng)度的同時(shí)，也可以分析節點(diǎn)的度問(wèn)題，具有更高的可實(shí)施性。
2重視設計參數優(yōu)化城鎮燃氣管網(wǎng)設計時(shí)，會(huì )受到各項因素的影響，尤其是現在城鎮建設速度加快，管網(wǎng)系統設計時(shí)很容易與其他專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生交叉，這樣務(wù)必要保證各項參數的合理性與專(zhuān)業(yè)性。燃氣管網(wǎng)設計基本參數包括管網(wǎng)內徑、壓力差以及節點(diǎn)輸出流量等，同時(shí)還包括管網(wǎng)路徑主要城鎮街區參數以及燃氣管段途經(jīng)區域參數設計等。對于各項參數的選擇必須要合理、科學(xué)，且與實(shí)際情況相符。例如在確定管網(wǎng)途經(jīng)城鎮街道參數時(shí)，應包括實(shí)際街區面積、街區人口數量以及人口密度等，且各項參數要真實(shí)有效。通過(guò)對各項設計參數的優(yōu)化，來(lái)提高燃氣管網(wǎng)設計的可靠性與經(jīng)濟性。
3管線(xiàn)選材與布置優(yōu)化所選管線(xiàn)性能必須要滿(mǎn)足實(shí)際運行需求，因為燃氣管道施工后需要長(cháng)時(shí)間處于地下封閉狀態(tài)運行，很容易受地下水腐蝕。為避免出現腐蝕泄露問(wèn)題，在選擇用鋼管作為基礎管道時(shí)，需要對其進(jìn)行全方面防腐處理。為降低設計成本，應盡量選擇用新型管材，如PE管，可以有效減少腐蝕問(wèn)題，延長(cháng)管道服務(wù)壽命，在根本上降低維修難度與工作量，縮減施工成本。另外，在布置管線(xiàn)時(shí)，要遵循科學(xué)性原則，充分分析工程所在地資源分布情況，使得管線(xiàn)布局最優(yōu)化，控制管網(wǎng)建設成本。
結語(yǔ)
現在居民生活燃氣需求量不斷增加，需要在現有基礎上對燃氣管網(wǎng)的設計與施工進(jìn)行優(yōu)化分析。對于城鎮燃氣管網(wǎng)的設計，應以滿(mǎn)足實(shí)際需求為目的，做好工程當地資源分布分析，確保應用最少的成本來(lái)完成最優(yōu)的配置，提高方案設計的科學(xué)性與經(jīng)濟性。在滿(mǎn)足管網(wǎng)工程基礎功能運行的前提下，控制建設成本，提高工程建設綜合效益。
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