燃气工程项目中燃气输配技术分析
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摘要：在城市燃气方面，为配合国家的能源结构调整战略，积极、合理地利用天然气资源，各省市加大城市燃气管网及其配套设施的建设，积极提高天然气在城市燃气中的占有率。分析我国燃气以及输配技术发展状况，论述加强燃气输配技术研究的必要性和意义，提出燃气输配技术研究的目标和主要内容。
关键词：燃气输配技术；行业发展研究；储气调峰
Abstract: In the city gas, with the adjustment of energy structure of countries, positive, rational utilization of natural gas resources, provinces and cities to increase the construction of city gas network and supporting facilities, and actively improve the natural gas share in city gas. Analysis of the gas transportation and distribution technology development, discusses the significance and necessity of strengthening of gas transmission and distribution technology research, put forward the goal and main content of technology of gas transmission.
Key words: gas transmission and distribution technology; research and development industry; gas storage and peak shaving
中图分类号：TU996.6文献标识码：文章编号：
一、加强燃气输配技术研究的意义
中国天然气市场的高速发展时期正在到来。天然气资源的开发、建设和利用，使城市燃气进入一个新的发展时期。燃气使用范围日益扩大，供气的重点扩展到发电、工业以及供暖、空调和汽车燃料等，今后15～20年是我国天然气需求增长较快的时期。随着各种股权背景下的资本进入城市燃气行业，燃气公司在全国的扩展开始加速，燃气供应领域将逐渐形成激烈的市场竞争。这使得城市燃气包括输配系统在内的建设将有一个持续的高峰时期。可以看出，大量工程的实施必然带来工程技术的发展和变化。所以，在中国城市燃气面临飞速发展的形势下，应加强对城市燃气工程技术的全面系统研究，其成果对于指导燃气工程项目的科学建没和健康发展非常迫切，有十分重要的现实意义。
燃气输配技术研究的主要内容为：
（1） 输配系统压力级制和储气调峰
多年来，由于受气源供气压力和城市规模的限制，国内大多数城市的燃气输配系统均采用压力较低的中低压两级系统、中压一级系统甚至低压一级系统。随着城市天然气利用的发展和城市规模的不断扩展，原有的输配系统压力级制已不能适应形势的发展需要。许多城市开始或已经建设压力在4MPa左右甚至更高的输气管网。针对天然气供气压力较高的特点，研究适应新情况的压力级制，提高城市天然气输配系统的供气压力，解决建设高压管网相关的材料、焊接、敷设、腐蚀防护、试验验收等技术问题，科学合理地建设城市天然气利用工程是必要和迫切的。
在城市燃气输配系统中，用气量随着各类用户的用气规律不断变化。为了满足用户不均匀的用气需求，应解决燃气供应与消耗的平衡问题。在以人工煤气供应为主的时期，城市供气的季节调峰一般依靠机动气源或缓冲用户等来解决，而日、小时调峰则主要依靠城市储气设施来解决，由于气源压力较低，一般采取低压储气罐的方式，储气压力一般在4kPa以下。国外普遍采用的天然气储存方式有城市高压管道储气、高压储罐储气、高压管束储气、低温液态储存、地下储气库储气等。近几年，我国在高压储罐和管道储气方面取得一些经验，但与国外相比，城市储气调峰技术从理论到实践都有较大的差距。因此，在气源压力较高、供气范围和规模都有较大增长的情况下，如何发展新的储气方式和调峰手段，充分利用原有储气设施以降低能源消耗，满足用户的用气需求，经济合理地解决城市储气调峰问题是十分重要的。
可以通过对国内外天然气供气系统压力级制和储气调峰现状的调查分析，进行各种压力级制和储气方式的技术经济分析比较。通过对提高供气压力的安全性评价，分析其适用范围和条件，开展对原有储气设施利用改造的技术经济评估，开发高压管道瞬态模拟计算技术和储气调峰的自动调度管理技术，组织编制高压管网建设标准规范。
（2）用气量指标的确定和用气规模的预测
对燃气各类用户用气量指标的确定和用气规模的预测直接影响城市燃气工程的建设规模和效益。在市场经济体系建立之后，在各种能源之间的竞争日趋激烈、燃气应用领域不断拓展的条件下，国内以前一直沿用的各类燃气用户的用气量指标和用气规模的预测方法已不能适用。事实上，各类市场调查研究的成败在很大程度上取决于调查表的设计是否科学、所选取的调查对象是否有代表性、调查的实施是否可以信赖、数据的处理是否准确、数据包含的信息是否得到充分的提炼和分析等等。可以采用多种预测方法进行对比研究，如因果分析法就是目前工程咨询行业用于市场预测的一种主要方法。应针对上述问题，运用现代市场分析统计预测方法，重新调研城市燃气市场的需求，从而总结出确定各类燃气用户用气量指标和用气规模的方法。
正确掌握各类燃气用户的用气规律对于确定城
市燃气工程的建设规模，尤其是城市储气设施的建设规模是非常重要的。根据用户的用气规律得出的用气负荷曲线是上游调整供气量和确定计算流量、设备选型及管网管径的主要依据。我国城市燃气事业经过几十年的蓬勃发展，各用气城市在供气中积累了大量的经验和数据，为我们利用这些基础数据进行分析并总结出各种用户的用气规律提供了条件。对于一些新的燃气利用领域如燃气汽车、燃气空调等，要针对行业特点弄清运行规律。因此，针对上述要求，应进一步弄清各类用户的用气特点和规律，总结出各类用户的基本用气负荷曲线。
（3）供气安全
安全性和可靠性问题是燃气建设领域中的普遍问题，对输配系统建设尤其重要。随着城市燃气事业的发展，管网的不断扩大和延伸，各种对城市燃气管道构成威胁的因素也越来越多。20世纪60-70年代建设的城市燃气管道，由于经济实力有限，往往存在大量缺陷。城市建设的发展，如道路改造、河流箱涵改造、管线改造、用户增加等，使得原来符合安全要求的管道出现安全隐患。另外，也存在施工等人为因素造成管道断裂。这些因素使得输送易燃易爆介质的埋地燃气管道发生泄漏、爆炸等事故的可能性很大。
应针对城市燃气管道，在安全管理技术方面开展研究，防止和减少各类事故的发生，为我国燃气管道安全技术的整体水平提升、安全管理模式由被动抢险转变为基于完整性管理的主动预防、建立适合我国国情的管道安全动态监管长效机制和安全法规标准体系奠定技术基础。可以开展管道设计、制造、检验检测、安全评定、寿命预测、风险评估、失效分析、监测预警、应急抢险等方面的共性与关键性技术的研究和相应设备、软件的开发，以完整性管理为主线，将其整合为一个有机的整体。在燃气管道在线检测方面，可以研究的课题很多。例如，由于管道大部分在交通道路下，情况复杂，非开挖管道检测技术的开发研究大有用武之地。
从供气安全来看，燃气质量的波动和供应中断会带来一系列问题。所以列供气安全技术包括燃气互换性、备用气源、设备可靠性等问题也要加以高度重视。我国地域宽广，各地天然气资源各不相同，沿海一些城市引进LNG后，将产生与原有管道天然气在气源上的匹配问题，一些城市已经出现成分不稳定的气源和要求相对稳定的用户之间的矛盾。应针对天然气质量标准中涉及的互换性问题，解决当前的现实需要。应消化吸收国外相关研究成果，结合我国国情，制定符合我国实际情况的相对统一的天然气质量标准。
（4）新材料和新设备
城市燃气是一个综合集成各种新技术、新产品和新设备开发的大市场，可以带来可观的经济效益。，很多厂家在新技术、新产品和新设备的开发中都获得了不错的经济效益。但我国燃气设备的研制和生产与国外先进水平有较大差距，自主创新水平较低，因此加强我国燃气工程新材料和新设备的研制是非常必要的。
关于输配材料和设备，可以在以下几方面加大研发力度：连续快速测定燃气组成性质的分析仪表，大流量高精度计量装置，天然气液化、储存、气化等设备，高性能专用管材，管道施工、维修和更新改造的技术和设备，具有监控和安全系统的高性能调压装置和高可靠性的阀门装置，设计、运行和管理软件等。
三、结束语
总的来看，目前我国天然气产业从生产到利用发展很快，且预计这一增长趋势仍将持续数年以上。在这一时期，技术的支撑是非常重要的。即天然气规模的快速增长，必须要有相适应的技术作为支撑。
参考文献：
[1] 王引平，吴华，杨军.城镇燃气各类用户用气量预测方法研究[J].
[2] 高海林.在线检测技术在燃气管道完整性检测的应用[J].