城市天然气管道的选择及应用
城市燃气管道设计若干问题的探讨
城市燃气管道设计若干问题的探讨摘要：社会在不断地发展，城市化进程的步伐也在不断地加快，燃气管道建设这项基础性建设工作的施工质量，与人们的生命和财产安全息息相关，越来越受到人们重视。
近些年来，天然气在全国各大、中型城市越来越普及，加之，燃气管道建设在设计施工中遇到的情况很复杂，我们接下来就去探究燃气管道设计施工中的常见问题，并进行总结，给出科学的解决方法，从而提高燃气管道建设质量，改善城市环境面貌，满足人们日常生活需求。
关键词：城市燃气；管道设计；问题；措施1燃气管道本身的施工特点1.1燃气管道易受气候条件影响燃气管道的施工是在露天下进行的，不同于室内施工工作，可以按部就班。
若碰上暴雨、风雪等恶劣天气状况，焊接质量和相关安全技术规范就不能得到保证，需要暂时停工。
1.2工程工期施工影响进度燃气管道工程是一项基础性、为民服务的工程，基本上都要在特定的日期内完成施工作。
而且要对施工过程中破坏的绿化进行恢复，用到地方需尽快填埋，尽快恢复影响到的交通，以免给人们带来长期不便。
因此，时间限制决定项目必须尽快进行、完成。
2城市燃气管道设计施工中常见问题2.1设计和施工准备阶段的管线道路穿越问题城市燃气管道在设计的过程中，其管线具体设置和穿越路线选择的实施，都要经过城市规划部门的许可。
设计单位在完成设计工作后，施工文件审核单位、燃气建设单位和城市规划部门都会对其进行会审，会审合格后，才能进行下一步的施工准备工作。
之后要征得路政、建设和行政执法等上级部门批准后，接下来的施工作业才可进行。
我国各大中型城市在扩大其规模的同时，市政道路等级不断提高，各区域道路错综复杂，使得交通量大大提高，而在城市燃气管道建设的过程中，不能扰乱城市交通的正常运行，进而给城市燃气管道的施工工作带来了强大阻力。
2.2燃气管道的安全间距设置问题我国的燃气管道设计施工规范中有对于安全间距设置问题的明确说明，以防燃气管道出现故障，安全间距不够，故障迅速波及到其他管道，给人们的生命和财产安全带来巨大威胁。
城镇燃气管网的布线、材料、设备
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐
二、附属设备
A、机械强度要高， B、密封性好， C、抗腐蚀性强， D、转动部件灵活，开关迅速E、通用性好。
1、阀门
作用
A、启闭 B、调节流量
性能要求
闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀
种类
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐
二、附属设备
A、在高压燃气干管上，应设置分段阀门。分段阀门的最大间距，以四级地区为主管段不应大于8km；以三级地区为主管段不应大于13km；以二级地区为主管段不应大于24km；以一级地区为主管段不应大于32km。 B、在高压燃气支管的起点处，应设置阀门。 C、燃气管道阀门的选用应符合国家现行有关标准，并应选择适用于燃气介质的阀门。 D、在防火区内关键部位使用的阀门，应具有耐火性能。需要通过清管器或电子检管器的阀门，应选用全通径阀门。 E、管道交叉处阀门有多种布置方式。（第69页）
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐 二、附属设备 管道的伸缩量
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐 二、附属设备 温度应力
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐 二、附属设备 L形补偿器的短臂长度
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐 二、附属设备 Z形补偿器的短臂长度
2.3 燃气管道材料、附属设备及防腐 二、附属设备 方形补偿器自由臂长度 波形补偿器补偿能力
2.2城镇燃气管网的布线
二、燃气管网的平面布置
(一)高压、中压管网的平面布置
原则
(1)高压管道宜布置在城镇边缘或城镇内有足够埋管安全距离的地带 (2)中压管道应布置在城镇用气区便于与低压环网连接的规划道路上，但应尽量避免沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线敷设
高压管网的主要功能是输气。 中压管网的功能则是输气并兼有向低压管网配气的作用。
城市燃气管道安装要求
城市燃气管道安装要求一、燃气管道材料选用高压和中压A燃气管道，应采用钢管；中压B和低压燃气管道，宜采用钢管或机械接口铸铁管。
中、低压地下燃气管道采用聚乙烯管材。
三、室外燃气管道安装(一)管道安装基本要求1．地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越。
2．地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；埋设在庭院时，不得小于0.3m；埋设在水田下时，不得小于0．8m3．地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。
当需要同沟敷设时，必须采取防护措施。
4．地下燃气管道穿过排水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其他各种用途沟槽时，应将燃气管道敷设于套管内。
5．燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时应符合下列要求：(1)穿越铁路和高速公路的燃气管道，其外应加套管，并提高绝缘防腐等级。
(2)穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求：1)套管埋设的深度：铁路轨道至套管顶不应小于1.20m，并应符合铁路管理部门的要求；2)套管宜采用钢管或钢筋混凝土管；3)套管内径应比燃气管道外径大lOOmm以上；4)套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端应装设检漏管；5)套管端部距路堤坡角外距离不应小于2.Om。
(3)燃气管道穿越电车轨道和城镇主要干道时宜敷设在套管或地沟内；穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车和城镇主要干道的燃气管道的套管或地沟，应符合下列要求：1)套管内径应比燃气管道外径大lOOmm以上，套管或地沟两端应密封，在重要地段的套管或地沟端部宜安装检漏管。
2)套管端部距电车道边轨不应小于2.Om；距道路边缘不应小于1.Om。
3)燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道。
6．燃气管道通过河流时，可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。
浅谈燃气输配管道管材的选用
浅谈燃气输配管道管材的选用郁有哲摘要简单介绍了各种管材的性能和优缺点,对各种管材做了比较,讨论了如何合理选用管材.关键词燃气管材，比较，选择随着改革开放的不断深入和人民生活水平的日益提高，我国城市燃气事业有了突飞猛进的发展。
天然气作为一种环保、经济、优质、安全的绿色能源，走进千家万户，深受广大用户的喜爱。
但是,我国幅员辽阔，天然气资源主要集中在中西部地区,而市场则相对集中在中东部和南部地区，国内的天然气输配基础设施短缺，阻碍了将天然气由供应源头输送至最终用户，输气管道的建设对天然气市场的发展气着巨大的推动作用.根据《天然气官网布局及“十一五”发展规划》，2006—2010年，我国将建设天然气管道约1。
6万公里，到2010年管道总长度将达到4.4万公里。
因此，大量的天然气输配系统正在建设之中。
管材是燃气工程中最主要的施工用料之一，目前燃气管道的管材主要有钢管、铸铁管和聚乙烯管，如何合理的选择管材是确保工程质量、安全供气和降低工程造价的重点。
一．对管材的要求由于输送燃气的管材种类繁多，性能各异,因此它们的用途也各不相同。
燃气管道的设计、施工人员要依据燃气介质的性质、系统压力及施工要求等参数正确选用管材，并满足机械强度、抗腐蚀、抗震及气密性等基本要求。
对管材的基本要求有：1。
在介质的压力和温度作用下具有足够的机械强度和严密性；2。
有良好的可焊性；3。
当工作状况变化时对热应力和外力的作用有相应的弹性和安定性;4。
抵抗内外腐蚀的持久性；5.抗老化性好，寿命长；6。
内表面粗糙度小，并免受介质侵蚀；7。
温度变形系数小；8。
管子或管件间的连接结合要简单、可靠、严密；9.运输、保存、施工都应简单；10.管材来源充足，价格低廉;燃气工程中，由于金属管材的机械强度高，管壁薄，运输方便、施工容易，因而活的累广泛的应用。
二．管材的性能1。
1 钢管。
常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管，具有承载应力大，可塑性好,便于焊接的优点。
浅谈城市燃气管道的优化设计
浅谈城市燃气管道的优化设计发布时间：2023-05-28T00:29:46.357Z 来源：《科技新时代》2023年6期作者：孙振[导读] 摘要：燃气管道是城市建设的重要内容之一，能够为人们的生活提供基本的保障。
本文针对当今城市燃气管道的建设进行了讨论，提出了相应的措施进行优化设计。
文章首先对城市燃气管道进行了简单的介绍，说明了当今城市燃气管道基本情况和特点，并对当今较为常见的燃气管道问题进行了分析，文章后半部分针对城市燃气管道存在的问题进行了针对性的讨论，从多个方面对燃气管道的设计提出了相应的优化方案，对于燃气管道设计具有一定的参考价值。
摘要：燃气管道是城市建设的重要内容之一，能够为人们的生活提供基本的保障。
本文针对当今城市燃气管道的建设进行了讨论，提出了相应的措施进行优化设计。
文章首先对城市燃气管道进行了简单的介绍，说明了当今城市燃气管道基本情况和特点，并对当今较为常见的燃气管道问题进行了分析，文章后半部分针对城市燃气管道存在的问题进行了针对性的讨论，从多个方面对燃气管道的设计提出了相应的优化方案，对于燃气管道设计具有一定的参考价值。
关键词：燃气输送管道；设计施工；优化方案引言在如今科学技术快速发展背景下，我国建筑行业也得到一定进步，很多建筑技术都得到完善。
但随着建筑工程施工难度的增加，施工期间面临的问题也逐渐增多。
高层建筑是当前城市建筑发展中的重要组成部分，在建筑施工中燃气管道设计与施工一项重要环节。
无论是在设计还是在施工中都会出现不同问题，基于此，工作人员必须要重视燃气管道设计与施工中的重要作用，在工作开始之前能够对各项问题进行充分考虑，在最大程度上确保建筑燃气管道设计、施工的合理性与有效性，减少问题出现，为后期燃气管道的安全稳定运行打下良好基础。
1城市燃气管道设计施工管理的重要意义城市天然气管线是天燃气输送的重要载体，为了保证其性能的充分发挥，必须对其进行合理的设计。
为此，必须切实加强对燃气管线的控制，以提高城市燃气管线的设计与施工管理水平。
第三讲城市燃气管网系统课件
按远期气量设计，设计压力 0.4MPa ，采用 PE 管。
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第二节 城市燃气管道的布线
管网系统在原则上选定之后，决定各管段的具体位置 路由 管道平面 纵、横断面管位 穿越障碍物
布线依据 高、中压管网的平面布置原则 低压管网的平面布置原则 管道的纵断面布置原则 燃气管道穿越铁路、河流等障碍物的方法
第三讲 城市燃气管网系统
城市燃气管网的分类及其选择 城市燃气管道的布线 工业企业燃气管网系统 建筑燃气供应系统 管材及其连接方式 燃气管道的附属设备
1
第一节 城市燃气管网的分类及其选择 燃气管道的分类 城市燃气管网及其选择
2
一、燃气管道的分类 按用途分类 按敷设方式分类 按输气压力分类 按管网形状分类
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c、当天然气压力大于2.0MPa时，因储罐运行压力一般为 1.6MPa，采用管道储气较储罐储气经济。
长输管道末段储气
高压管道
管束储气
由于四级地区地下燃气管道压力不宜大于1.6MPa，高压管道 一般设置在中心城区边缘。 对于要求供气压力较高的用户（如发电厂）可由高压或次高 压管道直接供气。
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d、对于中小城市，中压单级管网系统为首选。
3
(一)按用途分类
长距离输气管线 ——其干管及支管的末端连接城市或大 型工业企业，作为该供应区的气源点。
城市燃气管道
分配管道——在供应地区将燃气分配给工业企业用户、 公共建筑用户和居民用户，主要指街区干管。
庭院管道
用户引入管——将燃气从庭院管道引到用户室内管道 引入口处的总阀门。
室内燃气管道——通过用户管道引入口的总阀门将燃 气引向室内，并分配到每个燃气用具。
天然气压力管道的定义和划分标准
一、天然气压力管道的定义天然气压力管道是指用于输送天然气的管道系统，其设计压力大于0.1 MPa。
天然气压力管道不包括在输气站和城市燃气管网内部的管道系统。
二、天然气压力管道的划分标准天然气压力管道根据其用途和压力等级的不同，可划分为主要管道和次要管道。
1. 主要管道主要管道是指设计输气量大、设计压力高的、连接城市燃气输气站与输气终端的管道。
主要管道的设计压力一般大于1.6 MPa，主要承载城市燃气供应的任务。
2. 次要管道次要管道是指设计输气量较小、设计压力较低的、连接主要管道与用户的管道。
次要管道的设计压力一般在0.1 MPa至1.6 MPa之间，主要承载将城市燃气输送至终端用户的任务。
三、天然气压力管道的材质和标准天然气压力管道一般采用无缝钢管或螺旋焊管作为原材料。
其材料的选择必须符合国家标准，同时还需要符合公司内部的技术要求和工程设计标准。
1. 无缝钢管无缝钢管是以固态形式通过挤压或穿孔加工形成的管材，其优点是具有高的耐压性和耐腐蚀性。
无缝钢管在天然气压力管道中使用广泛，被认为是一种高性能的管道材料。
2. 螺旋焊管螺旋焊管是由钢带经过螺旋卷曲焊接而成的管材，其优点是成本低、工艺简单、使用方便。
螺旋焊管在一些次要管道中使用较多，但在一些主要管道中也有一定的应用。
天然气压力管道材质的标准是严格的，必须符合国家相关标准，如《天然气供应与配气系统工程施工规范》（GB xxx-2006）中对于管道材料性能和标准的要求。
四、天然气压力管道的安全管理天然气压力管道作为一种重要的能源输送系统，其安全管理至关重要。
合理的设计、严格的施工和规范的运行是保障管道安全的重要手段。
1. 设计阶段在天然气压力管道的设计阶段必须考虑到管道的输气量、压力等级、材料选择、管道铺设方式等因素，以保障管道的安全性和稳定性。
2. 施工阶段在管道的施工阶段必须严格按照设计图纸和相关标准进行施工，尤其是焊接和气密性测试工程。
施工过程中必须做好安全防护工作，避免出现人为因素导致的安全事故。
天然气管道规范
天然气管道规范篇一：燃气管道常用技术标准燃气管道常用技术标准一、国家标准1.《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）本规范为燃气管道设计遵循的主要规范，应用的要点为第六章（燃气输配系统）和第十章（燃气的应用）。
在进行压力不大于4.0MPa（表压）的城镇燃气（不包括液态燃气）室外输配工程的设计时，在确定管线的具体位置、管径及壁厚时应用第六章，本章主要对燃气管道设计压力的分级、水力计算、管道埋深、地下燃气管道与建（构）筑物或相邻管道之间的安全净距、管材选用、门站及调压站的设计原则都做了明确的规定。
在进行城镇居民住宅、公共建筑和工业企业内部的燃气系统设计时，应用第十章，本章主要对室内燃气管道的布线要求、水力计算、管材的选用、与室内电气设备或相邻管道之间的安全净距、燃气的计量、烟气的排除、燃气的监控设施及防雷防静电等都做了明确的规定。
2.《燃气燃烧器具安全技术条件》（GB16914-2003）本标准为室内燃气管道设计遵循的标准，它规定了城镇燃气燃烧器具（简称燃具）的安全技术要求，适用于民用和公共建筑使用的燃具。
应用要点为燃具的选择和安装。
在设计时，对用户选用的燃具的性质要有清楚的了解，以确保该燃具符合设计条件。
介绍了燃具安装的处所及安装的具体要求、管道的连接、燃气泄漏报警器的安装要求。
在设计时，针对不同类型的燃具，确定安装该燃具的房间或部位是否符合规定要求，以及需要采取的安全措施。
3.《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）本标准为钢制燃气管道焊接、焊缝质量检验应遵循的标准，适用于设计压力不大于42MPa，设计温度不超过材料允许的使用温度的工业金属管道工程的施工及验收。
应用要点为（管道检验、检查和试验）中的“射线照相检验和超声波检验”一节，此节对管道焊缝的内部质量的检验方法和适用标准、管道检验的数量等均做了具体规定。
4.《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》（GB15558.1-2003）本标准规定了以聚乙烯树脂为主要原料，经挤出成型的燃气用埋地聚乙烯管材的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装运输、贮存以及原料的主要性能要求。
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城市天然气管道的选择及应用
随着国家西气东输工程的进展，沿线各地均进入紧张筹建阶段，我公司于2001年配合市政道路建设，由中国石油天然气管道工程有限公司和中中国石化集团第三建筑公司分别实施了北环路1．6km和西环路2．6km 二段天然气管道，设计压力为0．8MPa，选用管材既要确保安全运行又能节约投资，我们进行了市场调研，现将调研及了解的情况供同行参考。
1 选择城市天然气管道的一般原则
燃气管道受压力级制规定，一般压力大于0．4MPa的燃气管道宜采用钢管，钢管的优越性远远大于其它材质的管材。
压力小于0．4MPa的中压和低压管宜采用机械接口球墨铸铁管、PE管或骨架塑料管。
2 不同材质的管材
2．1 PE管
PE管以上海亚大的为例，它具有良好的柔韧性和耐腐蚀性，同时重量轻，施工方便，寿命长，管道的气密性较好、管道表面光滑、粗糙度小、输送流体阻力小。
但其抗拉强度仅为钢管的1／5，承压力、耐剪切力、抗弯曲力都不如钢管，因此重要的输气管不选用PE管，一般适用于小区内庭院埋地管。
因PE管抗紫外线老化差，故一般不能用在架空管等场所。
2．2球墨铸铁管
球墨铸铁管在原有的人工煤气管网中、一直扮演主要角色，因其耐腐蚀性，不需防腐处理，使用寿命长，被得到广泛的应用，但天然气管网普遍提高了城市管网的压力级制，因铸铁管抗拉强度低、抗冲击性差、接头多易泄漏等缺点，在天然气管线中使用受到了限制。
近年来，以河北邯郸新星铸管，为代表的球墨铸铁管比普通灰口铸铁管在力学性能上有了很大的改善，但其价格比接近于钢管，而综合性能远不如钢管，故目前球墨铸铁管广泛用于城市中压管，在高压天然气管网均不宜采用。
2．3钢管
钢管因它强度高、壁厚薄、每公里消耗材料少、塑性好、故在天然气管网中得到广泛的使用。
但钢管抗腐蚀性能差，需要采取防腐措施。
钢管按成型工艺分为螺旋焊管、直缝焊接钢管，按焊接工艺分有高频电阻焊和埋弧焊。
螺旋焊接管均都采用埋弧焊接工艺、直缝焊接管有埋弧焊直缝管简称UOE，直缝高频电阻焊简称ERW。
高频电阻焊钢管(ERW钢管)因它焊接过程与埋弧焊相比，ERW工艺在焊接过程中不添加任何焊接材料，焊缝成型没有经过热熔化状态，只是焊缝金属经过再结晶过程，故形成的焊缝与母材的化学成份完全一致，钢管焊接后经过退火处理，制造成型冷加工内应力，焊接内应力均得到改善，因此ERW钢管综合机械性能较好。
但目前以上海埃力生、广东番禺珠江钢管厂为代表的厂商只生产φ355mm以下的管材，大口径燃气管线无法选用。
直缝埋弧焊(UOE钢管)因它采用焊后冷扩径工艺涨管，故UOE钢管几何尺寸比较精确，采用UOE钢管对接时的对口质量好从而确保了焊接质量，通过扩管工艺一定程度消除了部分内应力。
另外UOE钢管焊接时采用多丝焊接(三丝、四丝)，这样的焊接工艺焊接时产生的线能量小，对母材热影响区影响程度也小。
多丝焊接后道焊丝对前道焊丝可起到消除焊接时产生应力的作用，从而对钢管的机械性能有所改善。
直缝埋弧焊管与螺旋焊管相比其焊缝长度短，这样焊接产生缺陷及影响相对较小。
在高压管道中直缝管的母材能做到逐张钢板100％超声波探伤，满足高压管道对母材的要求。
然而尽管UOE钢管的综合性能优于其它钢管，但它高昂的价格，使资金紧张的用户望而却步。
螺旋钢管焊缝呈螺旋状分布，一般而言钢管的焊缝区域包括焊缝热影响区是钢管机械性能较差的部位，
而压力管道最大内应力沿轴向分布，螺旋焊接管则将较薄弱的部位避开了内应力最大的方向，从而改善了钢管的性能。
此外螺旋钢管焊缝成型及焊缝加强高度等原因，在做外防腐时增加了难度，在焊缝两则可能会形成空隙，目前有些厂家采用侧向缠绕涂敷三层PE或二层PE的工艺，可解决螺旋钢管的防腐。
3 小结
我们通过产品质量及综合性能的比较，最终选用了螺旋焊管。
我们认为：螺旋焊接钢管制造工艺相对简单、成熟，价格便宜(400元／t)，我市北环路1．6km和西环路2．6km天然气管道均采用φ406×7．9螺旋钢管，制造技术标准按9711．1—1997，该标准规定钢管焊缝均须做100％X射线探伤。
钢管的防腐我们考查了许多厂家，最后选定了三层PE，三层PE防腐克服了环氧粉末覆盖层薄而脆，抗外界环境破坏能力差的缺点，又克服了煤焦油瓷漆机械强度低及低温韧性差的缺点，三层PE防腐层具有良好的物化性能，电绝缘性能、防止和耐化学侵蚀性能、以及较高的强度、抗冲击性能等，是目前埋地钢管外防腐层中理想的防腐结构。
另外三层PE工艺质量能稳定控制，从抛丸除锈到涂敷及管端打磨均实现自动化，操作人员只需对各项设备、材料供应及质量控制进行监督就可获得满意的产品。
三层PE的造价88元／m2左右，以我市北环路天然气管线φ406×7．9螺旋钢管为例，钢管防腐费用为11万元／km，目前这二段管线均已完成，经测算其总造价在70万元／Km左右。