城市燃气分类范文

导语：如何才能写好一篇城市燃气分类，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：天然气 现状转换

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：

一．天然气时代的到来

在世界天燃气史上，中国是最早发现和使用天燃气的国家，在相当长的时间内我国油气开采和利用技术在世界上都处于遥遥领先的地位。近20年来，中国经济进入高速发展期，天然气工业也突飞猛进，形成了东部、中部、西部和海上4大天然气勘探开发区。随着中国加入WTO和“ 西 气 东 输 ”工程全面开工建设，我国迎来了城市利用天然气的时代，城市燃气的发展将步入世界发达国家燃气发展的轨道。对城市燃气的许多认识将发生很大的变化。

1．城市燃气的发展将从数量的增加，转变成为供气水平的提

高；

2．城市燃气从主要用于家庭炊事和少量热水供应转变成为以采

暖、工业、交通等用气为主；

3．城市燃气将广泛采用新型管材、新型设备、新的施工技术和

新的燃烧设备，燃气供应的安全性、可靠性将进一步提高；

4．城市燃气对创造良好的人居环境，全面提高城镇生态环境质

量，改善城市大气环境质量起到重要作用。

二．我国城市燃气的现状

（一）城市燃气的分类

1.按燃气气源的种类，通常可把燃气分为天然气、人工燃气、液

化石油气和生物质气等。

2.按燃烧特性分类， 通常可把燃气为人工气、天然气、液化石油气。

（二）各种气源的性能参数

燃气性能中影响燃烧特性的参数主要有燃气的热值H、相对密度s及火焰传播速度（即燃烧速度）。为此导出与热值和相对密度有关

的综合系数，即华白指数W。在压力不变的情况下，华白指数作为燃具相对热负荷的一个度量，是设计或选用燃具的重要依据。很多国家按华白指数对燃气进行分类，国际煤气联盟也制定了按华白指数对燃气进行分类的标准。当燃气的组分和性质变化较大，或者掺入的燃气与原来的燃气性质相差较远时，燃气的燃烧速度会发生较大的变化，仅用华白指数也不能满足设计需求，因而又提出燃烧速度指数—燃烧势。它反映了燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是一项反映燃具燃烧稳定状况的综合指标，能更全面地判断燃气的燃烧特性。

（三）各种燃气的发展趋势

我国天然气事业有很好的发展前景。在资源方面，我国有丰富的

天然气资源量。到2010年，规划建设天然气管道约7000km,向长江下游总供气量达到每年190亿m3。燃气转换事前必须做好计划，按照严格的程序进行。管网情况的收集整理是整个转换工程的基础，只有通过对现状资料的认真分析，才能科学合理的制定转换方案，才能保证转换工作的顺利实施。管网资料主要包括以下内容：

（1）各类管 道的分布、口径、长度、材质、连接方式、密封填料

等；

（2）各类阀门的工作状况。

管网转换方向：天然气站，输出高压管道，高中压调压站，中压管网，中低压调高压站（调压柜、调压箱）低压管网和楼栋引入管的地上阀门。

三．转换的依据

（一）资源条件：

随着天然气资源勘探开发规模的不断扩大，天然气逐步向城市

供应，原先使用人工煤气的城市，逐步转换为使用天然气。80年代末90年代初， 北京、天津、沈阳等城市进行了小规模的天然气转换，并且不断加大力度。1999年开始，济南利用中原油田天然气，并开始对原焦炉煤气用户进行转换，上海利用东海天然气，实现浦东地区的天然气化，并逐步向浦西地区延伸。

（二）政策依据：

1、能源的种类：城市民用和工业用燃气一般都是混合气体。其可燃组分可能有氢、一氧化碳、甲烷和碳氧化合物，不可燃组分可能有氮、二氧化碳等惰性气体。此外，还有少量氧气和微量杂质（硫化氢、焦油、萘）。按照其来源或生产方法可分成四类：天然气、人工燃气、液化石油气和生物气。

2.资金来源：天然气转换工程需要大量的资金。在已经实施转换

的城市，资金来源的渠道是不同的，如北京对用户收费，而上海浦东居民家庭燃具转换的费用由国家承担。随着公用事业领域市场经济的不断发展，国家势必不再承担转换工程的费用。如果由用户承担，将使整个天然气转换工程的进度放慢，而且难度很大；如果由企业负担，在整个燃气行业政策性亏损的今天，也存在相当的难度。如何解决天然气转换的资金问题，需要政府提供优惠的价格、贷款年、税收等政策。

3、环保因素：城镇燃气是由可燃气体和惰性气体组成的混合气

体。可燃气体的主要组分有碳氢化合物、氢和一氧化碳等；惰性气体

有二氧化碳、氮等。在这些可燃气体和惰性气体及其燃烧产物中或多

或少有一些是属于污染环境，具有一定毒性的成份，如硫化物、氮氧

化物、氨、一氧化碳、二氧化碳等，其中有些成份是联合国于1992年召开的“环境与发展大会”中列为全球受控制的破坏臭氧层物质。

4、领导作用：天然气转换是一项复杂的工程，必须得到方方面面的支持配合，才能顺利实施。在整个转换过程中，必须得到各级政府部门及社区、街道的支持。否则单靠企业自身的力量难以实施。

5、理论依据：（1）全面分析 现有 输配系统中存在的问题，采用更新改造和加强巡查相结合的方法，消除事故隐患；（2）最大限度的利用现有管网、设备、燃具，既考虑转换的安全性又严格控制转换投资；

（3）尽量减少转换对燃气用户的干扰，确保安全转换、社会安

定。

结束语：据气源平衡和资金状况，制定年度转换计划，同时根据输配系统和用户分布情况确定转换区域。按照年度计划的要求，收集规划转换区域内管网和用户资料。根据年度转换计划和收集的资料，制定年度转换分期计划，编制各项工作的完成详细时间表。全国各地的情况不同，在转换实施过程中将会遇到不同的问题，各地应针对自己的实际情况，采取对应的措施。在调查研究的基础上，制定合理的转换方案，确保城市燃气的安全、稳定、可靠供应。为改变城市能源结构，促进城市燃气事业的可持续发展而做出应有的贡献。

参考文献：

[1]崔嘉，黄文俊，杨安益，张振，马晓红.长输天然气管道焊口带磁的产生原因及消磁方法[J].《天然气工业》2011年第7期，33-36

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关键词 城市；燃气管道；优化设计

中图分类号 TU990.3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0043-02

天然气作为一种环保、清洁、高效的能源，它是我国大中城市主要的能源之一，这是我国能源发展的趋势所在，城市燃气管道是城市燃气正常运转的一个重要保障，对城市经济建设具有十分重要的意义。城市燃气管网工程的建设需要相关部门的总体规划，在满足消费者的同时，还需要保障燃气管道的安全性，较低的工程投资和成本运行，这就需要采用科学的方法对燃气管道管网进行优化设计。

随着城市规模的不大扩大，城市基础设施建设需要不断完善，当前我国城镇需要新建或者改建的燃气管道项目非常多，燃气管道不合理设计导致新建或者扩建困难重重，特别是一些老城区燃气管道的改造尤其麻烦，传统的燃气管道设计无论是在经验还是在设计思路上不能适应当前城市发展需求。

1城市燃气管道优化设计分析

城市燃气管道是一个城市公共设施的重要组成部分，这也是一个城市发展水平的标志，对城市居民的生活有着很大的影响，关系到城市人们生活的质量，一个完整的城市燃气管道主要由以下几个部分组成，这几部分主要由高、中、低压三个不同档次的燃气管道网络组成；燃气分配中转站、区域调压室和调压计量站；储气站；电讯与自动化设备及电子计算中心等几部分组成。

随着我国科技的发展，特别是燃气管道技术的发展，在燃气管道设计模式上已经发生了一些改变，由传统的低压系统正在转变为中压设计，同时在楼层调压相结合的系统模式，在燃气供给的效率及质量方面有了很大的提高，但是在城市燃气管道设计方面还存在一些问题，这主要表现在规划设计计算与管网优化设计方面，在管网优化设计方面何如能够更好地让燃气管道在投资方面实现既能节省投资又可以获得较好的工程质量，燃气管道的投入主要集中在管网布设上，对管网规划和选择上，当前很多城市还是采取人工和计算机相结合的方式，这就给管道选择上带来一定的困难，不能更好地考虑经济因素，这就会出现质量能保障，但是投资比较大，经济效益不高，很难找到最佳的设计方案。在考虑到经济及质量因素方面，还要多考虑城市规模的扩大，能够确保在城市不断扩大的时候，能够最大限度满足城市扩大对管网的需求，更好地满足城市发展的需求，降低城市燃气管网的建设投入，提高管网的安全运行，这是城市建设发展方面应该重点考虑的问题。

针对当前我国城市燃气管道设计优化工作，国内很多学者对其进行了研究，并付出了很大的努力，研究这些问题对城市建设燃气管网建设具有极大的促进作用，通过以下优化可以实现燃气管道设计优化的目标。

1）在设计管道的时候，应该把燃气管道的管径作为一个连续性的变量，通过求解管径的方程组，通过这个方程组让管径参数能够上下靠档，这种方法在实际应用中能够实现实际方案的优化；

2）对各种设计方案进行对比评价，然后对这些方案进行更为全面的方案，这种方法仅仅局限在比较小的管网设计上，这主要是因为对于每一个管段中如果出现六种可选择的情况，那么就会出现十个管段可选择方案比较多，很难对其进行优化方案选择，这种可操作性不强。

针对上面两种优化方法，每种方法都有其局限性，相关人员在寻找更为优化的设计中，总结发现了一种应用系统分析法，尤其是在解决城市燃气管道设计方面的效果不错。当前情况下，在遗传算法中能够更好地设计管网方法，其方法能够更好地提高一种可以求解复杂系统优化问题的通用框架，不限于问题存在的领域及特点，因此被广泛应用于许多的学科。

2 现代城市燃气管道设计常见问题

2.1 引入管的设计选材

燃气管道系统中的安全性主要是取决于系统中的引入管和室内、室外燃气管道的连接关键部位，这就需要采取钢骨架聚乙烯塑料复合管，在燃气管道设计中应该严格按照国家相关规定来选材，钢骨架聚乙烯塑料复合管主要优点就是耐腐蚀性比较好，受外界环境影响比较小，这种材料在使用年限方面和房子的寿命基本保持一致，这种管材不需要考虑煤气对管道的腐蚀问题，并且这种材料延展性比较好，当在地震或者地形发生变化的时候，能够承受变形所带来的延展，能够防止燃气管道的断裂，能够更好地实现管道的安全性，同时这种材料在施工过程中比较简单，能够根据施工条件进行弯曲处理，劳动强度比较低，对现场质量控制相对来说比较简单，能够满足燃气管道对施工的基本需求。

2.2 埋地燃气管道的水平净距不足

燃气管道在埋地方面有着严格的要求，这种要求体现在与建筑物和其他相邻管道的水平净距离，但是在实际操作中会出现由于地形和实际条件无法满足其要求，对于这种情况需要设计者和施工者应该根据实际情况进行调整，确保燃气管道的安全。

3城市燃气管网的分类及布局原则

3.1城市燃气管网布的分类

对于燃气管道来说，它不仅仅是城市居民日常生活供气的主要任务，还是城市建设的重要组成部分，同时还是城市现代化程度的标志，城市的燃气管道系统是一项复杂的工程系统，它的组成部分非常多，主要有燃气管网、储气站、分配站、调压计量站、自动化设备、计算机监控设备及其他辅助设备，在城市燃气管网系统主要分为四个等级，主要有一级系统、二级系统、三级系统和四级系统。

城市燃气管网的规划建设对一些因素的考虑比较多，这些因素主要包括了气源、城市规模、用户的分布及多少、用气企业单位的基本情况、初期设备的基本类型、地质条件和地下构成要素等多个方面。对于中小城市的供气通常采用一级系统低压管网，主要是针对小范围的供气，能够满足中小城镇的基本需求。在二级系统中主要是由低压中压B或低压、中压 A两级管网组成，二级供气系统有着较为安全的供气特点，但是也存在一些弊端，主要体现在维修比较困难，对市容的影响比较大。三级系统主要是由低压、中压和高压管网组成，

在该系统中采用了长输管线多个方向气源，主要是为大中型城市提供燃气，能够更好地确保燃气管道的可靠安全。多级系统主要是由多个压力等级的燃气管网构成，它主要是采用了地下储气库、高压储气库和长输管线的方式构建气源，通过燃气管道组成一个网络，能够为大型城市提供更为安全、可靠的燃气。

3.2城市燃气管网的布局原则

燃气管道的铺设主要是为了更好地服务于城市居民，对于燃气管网来说，通常采用埋地铺设的方法，这就需要燃气管网设计充分考虑到低压管网和中高压管网及管道的纵断面的考虑，同时要是考虑到管网再出现问题的情况下，局部情况不影响整个管网的运行，便于管网的维修和维护。

燃气管道的铺设为了方便维护，通常将其铺设在城市道路、绿化带等设施下面，这就需要在设计初期充分考虑到燃气管道的压力，充分考虑到其他地下管道的布置，充分考虑到道路结构与交通量，燃气用户量、图纸情况及对事故检修便利性，对于不同等级的管网需要针对其不同特点对其进行不同的设计，对高、中管网燃气的输出方面要进行更为严格的控制，对这些管道的铺设还要充分考虑到埋管的安全距离，便于与低压管网的对接，在供应大型燃气用户的时候，需要对燃气管道的设计进行更为全面的考虑，尽量避免穿越大型障碍物，在管网铺设的过程中尽量使用环网布置形式，用户配气管道体系通常情况是低压管网，其布置过程中应该考虑到管道的长度、与用户相连、沿街道双侧敷设、按规划道路布线、与地下其 他构造物保持距离。管道的纵断面布置应考虑管道覆土深度、土壤冰冻线、管道坡度、最小净距、防护措施等，如受地形限制时需要与有关部门协商，保证燃气管道的安全。

4结论

根据上面的介绍，我们能够看出燃气管道的优化主要是为了满足城市居民的基本需求，在我国城市发展过程中，应该尽量做到管网设计更为全面、合理，让燃气管道能够为广大市民服务，本文在分析管网设计的构成方面，存在的常见问题及铺设的基本原则方面进行了更为全面的阐述，这对我国燃气管网的发展有着积极的促进作用。

参考文献

[1]舒安庆，刘小丽，吴开斌，魏化中.城市燃气管道设计方法比较.化工设备与管道，2009，46（1）：42-44.

[2]姚莉.城市天然气管网规划设计[D].西南石油学院，2003.

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关键词：成都； 燃气； 规划

Abstract: the current new chengdu urban gas supply the existing uneven distribution of gas supply, residents QiHuaLv low of gas storage, gas equipment don't match. In the new city of chengdu city gas planning, first to predict the gas demand planning, and combining with the new situation the air planning gas source in the planning period proposed gas supply scheme of gas transmission and distribution system planning, planning to take high pressure gas transmission pipeline of gas storage load way, reform, and use of existing gas network, pressure regulating facilities and gas facilities, to optimize the urban energy structure, improve the people's living quality to provide a reliable guarantee.

Keywords: chengdu; Gas; planning

中图分类号：F110文献标识码：A 文章编号：

1. 燃气现状

（1） 气源现状

现状天府新区天然气气源主要依靠中石油西南油气田公司威青线、新威青线、北内环支线、南干线西段复线供应，每年可供应116亿m3（包括成都市域范围），基本满足天府新区范围内既有的用气需求。

天府新区范围内现状气源点分布较多但规模较小，主要为川西北气矿双流作业区苏码头，目前产量0.22×108m3/a。井站及管线分别分布在华阳镇、新兴乡、正兴镇、万安乡、中和镇及龙泉驿等地区，生产天然气分别集中输往华阳天然气公司的万安配气站、中和配气站，龙泉天然气公司的向阳配气站，供气至成都、华阳、龙泉等地区的天然气用户。

（2） 输配管网现状

天府新区内的输配管网以高压输气管线为骨架，其余输配气管线均以此为依托，延伸至周边各区、县、镇（乡）。

天府新区现有区域骨干输气管线4条，分别为威青线、新威青线、北内环支线、南干线西段复线，输气能力达到3200万m3/日。

图1 成都市天府新区燃气管网现状图

（3） 储配设施现状

天府新区内现有籍田、煎茶、兴隆3处输气站，配气站有11处，分别位于新秦、万安、公兴、华阳、航空港、文星、牧马山、龙灯山、二寺、南玻、向阳桥。

（4） 燃气使用现状

目前规划区内终端用户为74.3万户，总用气量为230~284万标准m3/天，其中工业用户用气量110~130万标准m3/天，城市燃气、CNG用户用气量120~154万标准m3/天。民用用气量比例为41%，工业用气比例为48%，CNG用气比例为11%，现有的输配气管网遍布高新区、龙泉驿区、双流县、新津县等区县，在区域范围内覆盖面积达到94.5%以上。

2. 燃气供应存在的问题

（1） 输配管网不适应城市发展的需要

由于行政区划及市场化的原因，各区县都有各自的天然气供应企业，经营主体多样化。各地天然气输配气管网和供气设施基本上处于各自为政、划地为界、分散发展的状态，没有形成统一规划、协调共享的管理体制，使得管网资源未能有效整合，缺乏系统调节能力。

（2） 燃气设施建设不协调

燃气设施建设城乡发展不协调，各区县城镇建成区天然气管网设施较为完善，供气可靠性和安全性较高，但在乡镇地区输配管网则不够完善，且无调峰设施，导致供气的稳定性、可靠性不高。

3. 燃气规划

3.1 燃气需求预测

（1） 燃气用户分类

规划区天然气主要用户包括居民用户、公商用户、工业用户和汽车用户，用气种类分为居民用气、公商用气、工业用气和汽车用气。

（2） 燃气用气标准

规划区内居民用户、公商用户、工业用户和汽车用户燃气用气量标准如下。

表1 成都市天府新区用气标准

（3） 燃气需求预测

根据天府新区用气类别及用气指标，同时结合规划区域内的人口分布，对天府新区各组团规划目标年限燃气用气量进行了预测。

表2 2030年成都市天府新区各功能片区天然气用量

3.2 气源规划

结合天府新区气源现状情况，确定北内环复线、威青线作为规划气源。

图2 成都市天府新区气源规划图

（1） 北内环复线

北内环复线输气管道联接重庆铜梁输气站和简阳玉成站输气站，引入中亚进口气对规划区供气。北内环复线设计压力7.0MPa，管径D711，设计输气能力1000万标准m3/日。

（2） 威青线

现状威青线起于龙泉驿区区平桥输气站，止于越溪输气站。 管线总长度59km，设计压力为4.0MPa，设计管径D720，设计输气能力400万标准m3/日，已建成并投入使用。

3.3 燃气输配系统规划

（1） 供气方案

天府新区采用高、次高、中压三级管网输配系统，高压和次高压管网系统为输气、储气管网，中压管网系统为配气管网。规划区内高压输、储气管线接收门站天然气后，经调压后分别向次高压、城市中压管网供气。次高压天然气经调压后，向城市中压骨架管网供气，由中压管道向各类用户供气。

（2） 输配管网系统

高压管道形成“一干三支”的骨干管网系统，由骨干系统延伸构建各功能区燃气网络。一干为沿第二绕城高速公路修建高压输气管道，保证沿线功能分区用气。三支分别为空港高技术产业功能区供气管道、成眉战略新兴产业功能区供气管道、永兴—龙泉供气管道。

图3 成都市天府新区“一干三支”输配管网系统

在规划区内结合现状次高压天然气管道条件，沿快速路沿线布置次高压天然气管道，次高压天然气管道设计压力1.6Mpa。

在规划区内结合现状中压天然气管道条件，沿城区内道路沿线布置中压天然气管道，次高压天然气管道设计压力0.2~0.8Mpa。

（3） 储气调峰方式

结合成都市天府新区燃气输配管网规划情况，燃气储气调峰系统规划采用高压管道储气调峰的方式。

3.4 燃气设施的改造和利用

（1） 燃气管网的改造和利用

保留适合天府新区未来城市发展的燃气管网，对现状燃气管网进行有效的改造和升级，淘汰一些不合格的现状燃气管网，并对城市燃气管网进行重新设计和规划，提高资源的整合能力，使资源得到合理利用。

（2） 燃气调压站的改造和利用

目前，天府新区内大部分调压站实际运行压力、配气量均位于较低的水平，为了适应未来燃气的输配要求，需全面进行改造，提高现状调压站的设计压力、配气量。

4. 结语

成都市天府新区燃气规划的实施为优化城市能源结构、改善生态环境和提高人民生活质量、完善城市基础设施，提供了可靠保障。规划充分考虑了项目实施的可行性，在利用现状设施的基础上结合城市的长远发展，近远期结合，具有较好的可操作性。

[参考文献]

[1]赵淑珍,周丁.城市燃气管道设计施工中常见问题浅析.天然气与石油．2005．

[2]陈显冬．燃气规划中市场需求预测的若干问题［J］．中国新技术新产品，2011，（6）．

[3]吉林市燃气管理办公室．吉林市燃气发展“十一五”规划[Z]．2007．

[4]要建勋.关于燃气规划若干问题的研究与分析．才智．2009．

[5]中国市政工程西南设计研究院、深圳市市政工程设计院．深圳市燃气专项总体规划(1996-2010) ，1996．

作者：涂少华

毕业院校：哈尔滨工业大学专业：市政工程学位：硕士

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关键词城市；天然气；系统；设计；规划；原则；对策；

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

城市天然气输送管网作为一种高效、安全、环保以及清洁的能源系统，其使用已成为现代化城市的关键标志。天然气是一种无色、无味、无毒的气体，其95%以上的成分是甲烷，同时含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等。天然气的爆炸极限较低，稍有泄漏很容易与空气混合而形成易爆气体，一旦遇到火源会发生爆炸及火宅。随着城市规模的不断扩大，天然气管道的铺设范围以及长度不断扩大，一旦发生事故所波及的范围会很大，基于此，对天然气管网系统进行合理设计及规划意义重大。

一、城市天然气管道的类型

根据用途进行分类：第一，长距离的输气管线。它的支管和干管的最末端相接大型的工业企业或城市，作为那地方的气源点。第二，城市的燃气管道，它分为分配管道、用户引入管和室内燃气管道。分配管道是在供应气的地区把燃气分给居民用户、公共建筑用户、工业企业用户。分配管道涵盖了庭院及街道的分配管道。而用户引入管是把燃气由分配管道引至到人们的室内管道的引入口的阀门里。室内燃气管道是由人们的管道引入口的阀门把燃气引至到室内，同时分给每个的燃气用具。第三，工业企业的燃气管道。炉前的燃气管道，它通过支管把燃气输送到炉上的燃烧设备中。车间燃气管道，它经过车间的管道的入口把燃气运送到车间内。

根据敷设的方式进行分类：第一，地下的燃气管道，地下敷设通常用在城市中。第二，架空的燃气管道，在工厂区通常为了管理维修的方便或者在管道通过障碍时候会采用架空的敷设。

根据输气的压力进行分类：第一，高压的燃气管道，它的压力在1.6MPa到4.0MPa。第二，次高压的燃气管道，它的压力在0.4MPa到1.6 MPa。第三，中压的燃气管道，它的压力在0.01MPa到0.4MPa。第四，低压的燃气管道，它的压力小于0.01MPa。

二、城市天然气管网系统设计原则

城市规模的不断扩张使得天然气管网系统的版图也在不断扩大，在对城市天然气管网系统进行设计时应综合考虑各方面的因素，选择最优的技术经济计算方案。为了设计经济合理的城市天然气管网系统，需要考虑以下几个方面的问题。

2.1天然气气源

在设计城市天然气管网系统时首先要考虑天然气气源的情况，主要包括天然气的供气压力、供气量以及天然气的性质（天然气的含湿量及天然气的净化程度）。对于人工的常压制气的气源，应该尽可能采用中压或者是低压的二级管网系统或者是一级管网系统；而对于加压气的化气源及天然气的气源，可以考虑采取高中压或者是高压的一级管网系统，以此节约投资成本。

2.2城市的发展规划

在设计城市天然气管网系统时应充分考虑新开发地区所在地城市的远景规划情况、城市规模、道路和街道的现状等。当城市规模较大，且人口密度较大时，应该采用比较高的输气压力，在远期负荷需要提高时，有利于压力的灵活调整，以此满足远距离用户的需求；而对于近期的管网系统，可以灵活进行降压处理。在选择一、二级的混合管网的系统时，输气的压力应该控制在 0.1 兆帕以下；对于人口密度较小的中、小城市应选择一气二级的混合系统。

2.3市政与居民住宅条件

在设计城市天然气管网系统时应根据新开发地区的市政情况、街道情况以及地理条件等进行设计。新开发地区的住宅区较多，街道较宽时，可以选择一级管网系统。对于有很多河流穿行的城市，选用一级管网系统所跨越的工程量会比二级管网系统的工程量多，从技术经济方面而言，应选择二级管网系统。

2.4其他条件

在综合考虑上述情况后，还应充分考虑不同类型的用户的气化率、供气方针和用户们对燃气的压力的需求以及工业、企业的特征以及数量等。同时，还有考虑现有的储气设备，要发展天然气事业必须要考虑生产以及供应的设备是否符合规划系统的要求。

三、城市天然气管网系统布线标准

城市天然气管网系统的发展情况决定着城市可持续发展的状况，因此，在发展城市天然气产业时必须要做好天然气管网系统的布线工作。

在进行天然气管网系统布线时，首先要结合新开发地区所在城市的总体发展规划、市政条件、地理条件以及城市道路规划等，做好前期的准备和充分的勘察规划。在对城市进行充分了解的前提下，进行科学、合理的城市天然气管网系统布线工作。

其次，根据规划期内的人口规模变化以及卫生条件的发展数据对天然气管网系统进行输送线路的计算工作，规划布线工作必须要具有一定的前瞻性，可以适应未来城市的发展要求。

再后，要在布线过程中考虑城市街道、路面的情况，对输送路线上的障碍物进行有效分析，尽量避免跨越河流、铁路等的工程，以此降低管线铺设成本。

最后，在线路规划过程中要依照总体规划、分期进行的标准进行设计，做好城市天然气低压管网的平面铺设工作，确保管网系统的密度与城市的整体建筑结构相符合。同时在铺设管网过程中，要做好输气压力的调节工作，使管网能适应天然气的压力，满足用户的要求，提高用户的满意度，促进社会的发展。

四、加强城市天然气管网规划对策

加强城市天然气管网规划工作，可以有效减少天然气管网铺设过程中出现安全事故的几率，同时还可以优化城市天然气管网系统，有效减少城市天然气管网的建设成本，方便群众的生活，促进城市的发展。要加强城市天然气管网规划，需要做好以下几个方面的工作。

（1）各级政府要加大对天然气管道上违章建筑的危害性的重视，加大违章建筑的拆除力度，提高违法成本。

（2）强化天然气管道工程施工质量的控制及管理，做好安全防范。抓好管道施工的质量重点，处理好管道开挖及安埋工作，控制沟槽的深度，并按要求处理路基。同时还应把好管道建设的材料关，天然气管及焊件等必须要符合工程的标准及管道铺设的实际需要，管道要进行电火花防腐检测，保证绝缘防腐质量。

（3）选择新技术、新工艺及新材料铺设及改造城市天然气管道，选用钢骨架PF,采用新型、先进的连接方法对管道进行连接，防止天然气的渗漏。对城市较老旧的天然气管道，采用穿PF技术或者管道内衬技术等，对有安全隐患的天然气管道进行合理改造，延长天然气管道的使用年限，降低建设成本。

（4）利用计算机地理信息系统加强天然气管网系统安全防范，实施动态监控。对计算机地理信息系统所收集的信息进行汇总、分析，准确、及时地把握管道系统周围的形势指标，防范安全事故。

结束语

天然气是城市居民生活必不可少的组成部分，城市天然气管道系统的建设普及是现代化城市的一个重要标志。在对城市天然气管道系统进行设计时要综合考虑各方面的要求，包括城市的地理条件、未来规划、人口密度、市政条件等，使天然气管道系统能满足城市居民的需求，提高城市居民的整体生活水平，促进社会的可持续发展。

参考文献

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[3]赵洪激，刘扬，油气集输系统优化设计软件[J]，天然气与石油，2005，18(1)：56

[4]李海梁，北方地区燃气输配系统形式的选择[J]，煤气与热力，2009，19(4)：63

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关键词：管道燃气、燃气安全、事故发生和预防

中图分类号：TU996.8文献标识码：A文章编号：

1、城市燃气事故的特性及危害

城市燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气，具有易燃、易爆、易中毒的物质危险性。常用的城市燃气的最小点火能量都较低，大约为0.19〜0.35mJ之间。天然气爆炸极限为5%〜15%，液化气爆炸极限为2%〜10%，人工煤气为6%〜70%，1kg液化气的爆炸当量相当于4〜6kg的TNT炸药。燃气泄漏引起的爆炸事故，虽然都是发生在一瞬间，但造成的后果往往是灾难性的。如果煤气中一氧化碳含量较高的话，泄漏后还会引起中毒，一氧化碳浓度达到0.4%时，吸入1小时就可致人死亡。

城市燃气安全事故除具有一般事故的特性外，还具有社会危害性、群体灾害性和复杂性的特点。城市燃气属于市政公服行业，向用户长期、连续地供应，若发生事故，造成管网供气中断，将会影响居民正常生活，易引发社会不稳定。天然气密度是0.6〜0.8g/cm3，比空气轻，具有很强的扩散性，可沿各类管道井、沟渠等窜气，若发生持续大量的燃气泄漏，将会形成更大范围的爆炸性气体空间，使事故的波及范围扩大，在同一时间、同一区域会有更多人受伤害。燃气事故发生火灾、爆炸及中毒，往往还伴随着机械伤害、高温灼伤等，给救治伤员带来困难。因事故引发的环境污染、现场补救、善后处理等费用更是难以估计。

2、管道燃气事故原因分析

下面对各类公开的国内城市燃气事故进行统计，2011年国内城市燃气行业发生各类管道燃气事故397起，其中用户端事故194起，占48%;燃气管网端事故180起，占45%。可见，用户端事故、燃气管网端事故是城市管道燃气安全防控的重点。

用户端事故主要有爆燃、爆炸和中毒3种类型，因用户使用不当、胶管原因、私自改装及燃气设施质量等问题所占比重较大，具体见附图1。从火灾三要素组成看，燃气泄漏是事故发生的主要危害因素。户内燃气泄漏原因有：

2.1燃气设施的渗漏。包括管道、燃气表、阀门和燃气器具发生的自然泄漏，多数发生在燃气设施运行时间较长、环境条件较差的老住宅区。

2.2燃气灶具使用不当造成的泄漏。多发生在视力差、嗅觉迟钝的老年用户群体中。

2.3胶管原因造成的泄漏。多是胶管老化、老鼠咬断、卡箍脱落等原因。

2.4其他因素。

燃气管网多采取直埋方式，属于隐蔽工程，受周边环境干扰较大。从统计资料看，2011年发生的煤气事故中因第三方施工破坏引起的事故所占比例最大，具体见附图。影响燃气管网安全的主要危害因素有：

2.4.1第三方施工破坏。随着城市建设步伐的加快，城镇道路及旧城改造建筑施工的频繁，再加上电缆、通讯等市政工程改造的交叉施工，燃气管线被挖断及破损的现象时有发生。

2.4.2外界破坏。受新建、违章建筑和重车碾压影响，长期在载荷作用下，受力缓慢沉降，可能引发断裂。

2.4.3受电化学、化学、杂散电流等腐蚀影响，管道设备老化、腐蚀。

2.4.4季节变化引起土层的不均匀涨缩、升降，导致管道接口处受剪切力影响。

2.4.5建设期采购质量或建设施工质量监管不严，留下隐患。

3、管道燃气事故预防措施

3.1设计方案要切实可行。在施工前对所涉及的各类设备、设施、材料、配件进行认真严格的选购。有条件的进行检测，尤其是高、中压管线使用的材料更要严格筛选。设计、施工、验收单位资质要齐备，施工中要按图施工。加强过程验收，对不符合要求的管线要坚决返工整改，以确保工程质量符合标准。

3.2 开展城市燃气管道及燃气设施的定期检测。对于到达使用期限或腐蚀严重的管线及设施立即更换或维修，其他情况要按轻重缓急的原则和实际条件有计划的改造。

3.3制定城市燃气安全事故应急救援预案，并不断完善。每年要定期组织模拟演习和消防演练，提高处理突发事故的能力。配齐抢修抢险人员，完善设备设施，做到专用设备固定位置摆放，专人管理，随时可用，熟练操作。抢险人员要带齐防护用品、检漏仪器、通风设备等必备用品，分工明确，责任明确，抢修现场高效有序，抢险措施及时有效。

3.4 燃气企业要建立健全安全管理的规章制度和安全操作规程，并严格贯彻落实。要层层实行燃气安全责任制，做到专人负责、分工明确、责任落实。要通过培训、演习等多种形式，提高全员安全素质。并将燃气安全管理作为一个系统工程，实行横向到边。纵向到底的原则，不放过任何一个死角。

3.5定期开展对管网安全检查，排查事故隐患，特别是对机动车辆经常通过地段：对管线上部土层较薄地段；对各类建筑物、构筑物、物料堆放占压管线地段：对各种管沟与燃气管线综合交叉、距离较近地段：对一些易引发群死群伤的重点地段、重点区域、重要设施运行状况等必须逐一排查。针对存在的问题采取设置专门标志、专人跟踪管理等严格解决措施。对特别地段一时整改不了的，要派专人死看死守。对占压管线问题，要加大违章占压管线危害的宣传力度，争取从源头上杜绝违章占压现象，对已发生的违章占压，要争取政府和相关部门的支持，采取措施，杜绝由此引发安全事故。

3.6要加强燃气安全的宣传教育。充分利用报纸、广播、电视等新闻媒体和网络技术，积极开展用气安全、防护、救护等知识的宣传教育，要将燃气安全知识宣传到千家万户，做到家喻户晓，要以社区、物业为依托，不断推出新的宣传管理方法，及时解决各种影响安全用气的因素，使人们在使用燃气的同时提高防范意识，确保安全。

3.7严格施工管理和工程监督。对管道的设计、沟槽开挖、基础、回填的要求、管道铺设及验收等严格遵守工程设计和施工的规范，层层严把制件、验收关。结合经验、教训，争取做到相同事故不发生两次。

4、 结束语

城市燃气迅速发展是城市现代化的重要标志，城市燃气的发展，改善了城市环境，方便了人民生活，促进了城市基础设施建设和社会经济的发展。城市燃气的安全运行是一个庞大而复杂系统工程，需要用法律的、行政的、经济的等多种手段，依靠政府、依靠全社会的关心和支持。更要依靠我们燃气公司的全体员工，本着对社会、企业、对自己高度负责的精神，坚信投入感情无限，服务创新不断，兢兢业业地做好各项工作，保证管网安全运行，市民、用户放心。

参考文献：

[1]尤秋菊，朱伟.地下燃气管网事故的致因理论分析[J].煤气与热力，2010：30(4)：B30-33

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关键词：燃气；安全事故；统计分析；对策

1 引言

随着社会生产力的不断发展和人民生活水平的不断提高，城市燃气改变了传统以煤为主的能源结构，得到越来越广泛使用的同时，燃气事故也愈加频繁，由此引起的人民群众生命财产损失也越来越大。如图1所示，统计表明燃气事故数与燃气用户和燃气消耗量几乎成正比。

国标GB/T13611-2006《城镇燃气分类和基本特征》，按照燃气类别及其燃烧特性指标，将城市燃气分为人工煤气、天然气和液化石油气等几种。其中，天然气因燃烧产生的二氧化碳少于其他石化燃料，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，其热效率比煤炭高，高达75%，与其它燃气相比其性价比高，且无毒绿色环保、经济方便，而成为最广泛应用的燃气。但也是一种易燃、易爆及其危险的气体。尤其是在户内管道方面，如果管理不善或使用不当，一旦泄漏，将会给人们带来灾难性后果，造成人身财产损失。城市燃气已经成为仅次于交通、火灾、建筑事故的城市事故主要高发点。文章对我国2011年城市燃气事故进行了统计分析，揭示事故原因，从而帮助人们有针对性的制定预防措施，降低事故发生频率，减少事故造成的损失，保护人民群众生命财产安全。

2 城市燃气事故案例与统计分析

2.1 事故案例与原因数据统计

近年来，随着我国城市燃气公共事业的快速发展，给人们的生产生活提供了极大的便利。同时，由于燃气使用方法不当或管理不善引起的燃气安全事故也时有发生。例如，2010年3月15日，武汉市武汉大道施工现场，一辆挖掘机不慎将一根直径400mm的天然气管道挖破，引发天然气泄漏。2010年8月10日晚至11日上午，十几个小时内，南京发生3起因挖掘机野蛮施工，挖断地下煤气管线所致的煤气泄漏事故。2010年8月21日，哈尔滨市平房区建文街花园小区430楼6单元8楼住户发生天燃气爆炸。2013年2月26日，哈尔滨平房区某居民在煮方便面时睡着，导致天燃气爆炸。2013年10月17日，黑龙江鸡西市龙山国际小区3号楼2单元住宅楼发生爆炸起火，造成3人死亡、25人受伤，多间房屋受损。爆炸原因系天然气泄漏引发。所有这些事故给国家和人民群众的生命财产带来巨大损失，也给燃气企业以及社会带来极大的负面影响。燃气企业担负着政治、经济和社会三大责任，因此不得不引起企业、政府管理部门和用户自身对燃气安全管理和使用的高度重视。

图2所示为2011年城市燃气事故统计数据。从图2可以观察到，燃气事故主要分为三类户内燃气泄漏（户内管道泄漏、胶管老化、鼠咬、做饭溢灭灶火、操作不当、忘关阀门、液化气（煤气）罐泄漏（爆炸））、户外管网类（户外管道高压器等设备故障、第三方违章施工破坏）和其他类（煤矿、工厂、气站、单位事故、煤气中毒）。其中户内燃气泄漏造成的安全事故所占比例最大为51.61%，且户内燃气管道泄漏事故发生的几率最大，占总事故率的22.18%。其他类造成的安全事故所占比例为24.73% ，户外燃气管网类造成的安全事故所占比例为24.13%，其中第三方违章破坏施工是第二大引起事故的因素，占总事故率的16.73%。在发生燃气安全事故的9个因素中，除了上述两个发生概率最大的因素外，其余因素导致安全事故发生的概率由高到底依次为煤气中毒、液化气（煤气）罐泄漏（爆炸）、煤矿、工厂、气站、单位事故、户外管道高压器等设备故障、做饭溢灭灶火、操作不当、胶管老化、鼠咬、忘关阀门。由此可以看出，合理安全使用燃气的关键在于用户自身提高安全意识以及市政管理部门加强市政建设管理并应用高科技加快信息系统建设。

2.2 城市燃气事故原因分析

按照城市燃气事故发生的地理位置，分为户外城市燃气事故与户内城市燃气事故两种。

2.2.1 城市燃气管网事故原因分析

（1）人为破坏。道路以及建筑施工等市政建设的无序和野蛮施工，没有与燃气企业进行有效沟通，在不清楚地下管网分布的情况下，突击施工、野蛮施工造成燃气管道断裂、损坏，酿成事故。因为燃气管道有广泛性、隐蔽性、危险性和长期性的特点，而近年来我国城市发展迅速，城市规划更改巨大，没有考虑对市政管线的影响。如燃气管网上方违章构筑建筑物、堆放重物、在燃气管网附近建设各类井，这些都对燃气管网的安全运行构成严重威胁，且也影响自身安全。

（2）燃气管道原始资料不完善、丢失，查询困难，技术状况不明。在现实情况下，由于种种原因，例如：设计单位、建设单位和燃气运营管理部门交接不彻底。燃气管理部门出现人员调动情况，使得燃气管道原始资料遗失，导致接替人员无法了解管线的具体情况，未能进行定期的安全检查，也对市政其他部门在施工中了解管网情况造成了无法解决的困难。

（3）对燃气管道管理认识不足。燃气管理部门对制度落实不完善，落实不到位，协调功能只能没有得到应用的发挥，对安全用气的检查、宣传教育还不够细致深入。缺乏成套的巡线、检测、查漏制度和机制。

2.2.2 户内城市燃气事故原因分析

（1）为了使用方便，用户每次使用燃气后，没有随手关闭燃气单插阀门的现象普遍存在，导致燃气系统没有全部关闭，当发生胶管脱落、老化或者燃气灶具使用不当等意外情况发生时，将导致燃气泄漏，给用户带来危险。

（2）用户在使用燃气灶具时不够专心，点火后忽略了对燃气灶具工作情况的监控，而水壶、粥锅、奶锅等器具内的水、粥、乳之类的物品烧开后溢出器具外，把火焰浇灭，而使大量的燃气放散到房间内。所以要尽量推荐用户购买使用带有自动熄火保护装置的灶具；

（3）使用质量不合格的燃气灶具或在使用燃气灶具过程中，缺乏应有的维护保养，造成燃气阀缺油、无油或锁紧螺母松动，引起漏气；

（4）用户已发现漏气事故，但处理不及时或处理方法不当，引发爆炸或火灾；

（5）为了美观，私改燃气管道将燃气管道埋设在墙壁里或者空间狭窄、密闭性好的壁柜里，造成燃气泄漏察觉不敏感，遇到明火或者金属部件撞击发生危险；

3 城市燃气事故防范对策

3.1 加强信息化建设及信息共享系统

建立GIS等地理信息化系统，加大技术力量投入，提高市政管网、施工信息系统。燃气管理系统应加强市政施工管理，对于野蛮施工、违章施工行为必须进行严厉的行政和经济处罚，对于情节特别严重的进行刑事处罚。在城市发展规划早期燃气企业、管理部门应介入城市规划。不仅要确认燃气管道位置，还要确认燃气管道附近的其它市政管道、井的位置，防止三沟窜气。

3.2 加强对燃气工程的管理和控制

设计、施工队伍应具有相应的技术能力，取得相应的资格。在燃气工程的设计、施工、验收、运行及维修工作中，严格执行有关国家标准、规范及规程。投入运行后，各燃气公司应确保各项防范措施，及时进行安全检查，如发现问题应采取积极有效的措施进行维修，及时准确的向社会通报各种燃气事故并积极宣传安全用气相关知识。

3.3 修改有关技术规范，提高城市防灾能力

建议有关部门修改房屋建筑设计规范，新建房屋建议设有北阳台，推广使用户外燃气热水器，厨房必须建有朝户外的烟道，禁止将燃气热水器烟道直接排向房屋共用烟道和走廊。

3.4 强化用气安全教育与管理，形成安全管理网络

对燃气用户（主要是居民用气）全面开展燃气器具安装使用情况的安全检查；加强对燃气具市场管理，坚决取缔无证生产和无证销售；胶管一般情况下不能超过2米，越长安全隐患越大，而且胶管不能穿墙；根据燃气种类选择带有熄火保护功能的燃气灶具；定期进行室内安检、进行系统打压测试；卧室内不能安装燃气设施，燃气设施应安装在干燥且通风良好的位置，室内燃气设备设施不允许暗埋。高层进户应加装补偿器，防止楼体沉降，将管道崩裂。

普及正确使用燃气设备设施的方式方法，引导用户安装燃气报警器，使用燃气专用胶管，在全社会大力宣传安全用气知识以及发生燃气泄漏事故时如何在第一时间实施积极有效的自救手段。积极开展热爱生命、珍惜家园的心理教育工作。居民安全意识的提高，认识城市燃气的危险性，不可因为麻烦而不去关闭燃气阀。

4 结束语

城市燃气系统是城市基础设施的重要组成部分，燃气系统的安全运行，关系着人民生命财产安全，关系社会稳定。杜绝燃气系统的所有安全隐患是不可能的，因此只有充分分析城市燃气安全事故原因和燃气系统运行的薄弱环节，完善燃气企业管理机制、加强全社会安全用气教育以及健全相应法律法规，加强信息化建设，加强施工队伍和用户管理，才能切实保障城市燃气系统的安全运行，将安全事故造成的损失降低在可接受的范围内，使燃气这种绿色能源更好地为社会生产、生活服务。

参考文献

[1]刘慧卿，燃气安全使用与消防救护[M].郑州：黄河水利出版社，2011，78-89.

[2]刘树成，城市燃气事故原因透析[J].城市燃气，2007，387（5），14-16.

[3]郭杨华，彭世尼，室内燃气安全事故原因分析及防范措施探讨[J].城市燃气，2011，379（9），29-34.

[4]汤斌，燃气管网安全事故原因分析及对策[J].科技传播，2010，4（下），33-34.

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关键词：城市燃气；输配管网；管网建设

中图分类号：TU996.6 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）03-0-01

一、引言

燃气作为一种新型的清洁能源，具有典型的使用方便、低排放等特点，并且在国家经济社会发展和改善人们生活质量方面发挥着巨大的作用，而且目前燃气已经发展成为了煤炭和石油等非可再生资源的有效替代品。近几年来，随着我国对于环境保护认识的提高和对能源资源重视程度的提高，燃气在探明储量和利用方面都取得了飞速发展。根据相关统计数据发现，到2000年底我国的燃气储量已经达到2.6亿立方米，而且根据对我国天然气储量的分析发现，我国的天然气储量高达38万亿立方米。随着我国转化经济发展方式指导方针的不断推进，在建设生态经济的引导下将进一步提高天然气在我国能源消耗中所占的比重，预计在未来的二十年间，我国的天然气发展增速将保持在10%左右。而且我国丰富的天然气储量和先进的天然气开发技术也为我国的天然气应用提供了强大的保障。随着我国西气东输等大型项目的投入使用，城市燃气大部分通过储运和长距离输送方式，因此燃气输配管网的建设就直接关系到用户的燃气使用情况，建设合理的城市燃气输配管网对于优化燃气使用至关重要。

二、城市燃气输配管网规划

当燃气采用不同气源进行供气时，需要对来自不同气源的燃气进行区域的分割，并且对自身的分布区域进行有效界定，以有效的避免燃气输配管网出现冗余，降低燃气管网建设成本，同时更好的提高燃气输配管网的日常管理水平。在目前的城市燃气管理建设中，通常主要有人工煤气、天然气以及液化气等类型，而人工煤气的范围主要集中于郊外区域，天然气则主要分布在内环，同时液化气作为燃气的有效补充，以更好的保证燃气的正常使用。随着目前城镇化水平的快速提高和相关城镇管网建设的快速升级，在更大的区域范围内已经实现了天然气的有效覆盖，使得居民的燃气使用成本大幅度降低，同时也改善了燃气的配置和使用效率。

在城市燃气输配管网建设中，需要对气源的分布等情况进行综合考虑，这其中包括城市的建设形式特点、城市规模、城市居民情况以及城市的天然气储备等因素，并且根据对这些情况的综合分析制定出合理的燃气管网建设方案。通常情况下，在目前的大中型城市燃气输配管网建设过程中，绝大部分都采用高压、中压和低压等不同等级气压进行输配，这样可以大幅降低燃气的输配成本。具体来讲，在主要的市区内应该采用降压低压供气模式，采用较低的气压进入用户。在大部分的燃气供应过程中，通过供气气压较高，因此可以在管网材料的选取时选择较小的管径，以更好的提高燃气管网建设的成本。同时，随着我国目前城市管网建设水平的不断提高以及相关管材技术的提升，在城市的燃气输配管网建设和改造过程中采用较高的压力具有经济性和科学性。

三、城市燃气输配管网管理及维护

在城市燃气输配管网管理和维护过程中，主要包括管网的防腐蚀保护、管道防泄漏修复以及燃气管网评估等环节。

1.城市燃气输配管网的防腐蚀保护。在城市燃气管理建设过程中，由于钢质材料的管道埋设于较为复杂的环境下，极易受到外界环境的腐蚀，容易造成腐蚀穿孔等现象，对燃气输配安全造成极大威胁。因此为了有效的消除这种潜在的隐患，需要对燃气输配管网进行有效的防腐蚀处理，采用防腐蚀性能较好的材料，同时提升管道防腐蚀的等级，建立管道防腐蚀巡查制度，同时不断升级和改进管道防腐蚀新技术和手段，以更好的保证燃气输配管网的防腐蚀性能，例如最近几年发展的3PE钢质管道防腐蚀技术就是其中之一。而且随着科学技术的进步，为了进一步有效的解决燃气钢质管网的防腐蚀问题，PE管以其优良的防腐蚀性能、安装便捷性等优点成为了新的选择。

2.不断升级管道防泄漏修复措施。在城市燃气管网的运行过程中，由于钢质管道的漏点不断出现，而且一旦漏点达到一定的密度就无法满足正常的供气需求，同时假如漏点的分布较为分散，就可以采取漏点修复的措施对管道进行修复，其定型的是采用高分子聚合物对漏点进行修复，选择的高分子混合物能够与钢质金属很好的混合，并且起到可以起到暂时和永久性修复的作用。一旦漏点的面积增大，就需要进行紧急抢险，对泄漏区域进行隔离处理，以避免由于燃气泄漏造成更大的经济损失。

3.积极做好城市燃气管网评估工作。通常情况下，对于大中型城市而言，城市燃气管网建设时间较久，而且由于城市区域位置等因素导致管道所处的环境有所不同，极易导致管道老化造成安全事故。因此，在城市燃气管道的运行过程中，必须根据城市的具体情况制定专门的城市燃气管网评估制度和体系，对城市内的燃气管网进行定期的巡检，并且根据燃气管网的具体情况制定相应的维护和检修计划，以更好的将燃气管道的安全隐患降到最低。在实际的燃气管道评估过程中，还需要对燃气管网周边的交通、环境、人口稠密的等因素进行综合考虑，并且制定出较为详细的应急策略，以更好的实现对城市燃气管网的有效监控，保证城市燃气的有效、安全、稳定的供应。

四、总结

城市燃气管网建设关系到人们群众的生命和财产安全，并且与国家经济社会发展息息相关，因此必须采取积极的措施予以应对，以更好的保证城市燃气的稳定、安全的供应，保证国民经济的健康、有序发展。

参考文献：

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关键词：燃气管网 支持向量机 日负荷预测

中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0099-04

城市小区燃气管网的日负荷指标是城市燃气的基础工作，对分析燃气管网的年负荷、月负荷具有重要指导意义，并且燃气经营企业对燃气管网的日负荷及预测情况日益重视[1]。燃气管网日负荷数据的变化规律十分复杂，主要同天气、气温、终端用户人口数量等因素密切相关，并且国家法定节假日的日负荷变化与工作日亦不相同。传统的燃气管网日负荷预测方法主要有回归综合位移平均模型、多元主要有线性回归法、三角函数模型、BP神经网络法等[2]，试验结果表明这些预测方法具有一定的精度[3-5]。但上述方法所需样本数据较多，并且样本数据越多，上述方法得到的预测模型泛化能力越强，可信度越高。

支持向量机（SVM）是机器学习研究重大成果，其具有泛化能力强、全局寻优的特点，尤其具有所需样本数据少的特点[6]。SVM利用松弛变量和核函数[7]，针对样本数据线性不可分的情况，在高维空间寻找其最优分类面。

该文将吉林市某小区燃气管网的日负荷作为研究对象，将燃气管网日负荷变化密切相关的主要影响因素――日最高温度、日最低温度、日平均温度、小区人员最高年龄、小区人员最低年龄、小区人员平均年龄，作为SVM的6个输入量，将燃气管网日负荷变化密切相关的次要影响因素――小区人员临时出差、小区临时增加暂住人口等随机因素，统一作为SVM的1个输入量，利用不同核函数、不同参数的支持向量机建立吉林市某小区燃气管网日负荷预测模型，通过该预测模型得到该小区的燃气管网日负荷预测值。

1 支持向量机

1.1 支持向量机原理

设表示线性函数，其表达式为： （1.1）

其中：为偏置，为可调权值向量，决策规则：，将称为超平面（Hyper Plane）。由式定义超平面L，L将输入空间X划分成两部分，如图1所示。

显然，有许多分类超平面可以将图1中的“圆圈”和“五角星”两类点正确区分开。

取训练样本{}，其中：为第i个样本，。对于线性可分训练集存在超平面L：，即式1.2和式1.3。

， （1.2）

， （1.3）

定义超平面L1：，，设为超平面L1上的一点；超平面L2：，，为超平面L2上的一点。和满足式1.4和式1.5。

（1.4）

（1.5）

超平面L1与超平面L2之间间隔为式1.6。

（1.6）

寻找超平面L1和L2间隔最大化的平面――最优超平面，即为二次规划问题，如式1.7和式1.8所示。

（1.7）

s.t （1.8）

利用lagrange乘子法解决上述二次规划问题，建立lagrange函数如式1.9所示。

（1.9）

其中为lagrange乘子。

将lagrange函数对，求其最小值，对求其最大值，解、和在函数的鞍点上满足式1.10和式1.11。

（1.10）

（1.11）

将式1.10代入lagrange函数式1.9，利用式1.11可得原优化问题的对偶问题，可构造出最优超平面，如式1.12、式1.13和式1.14所示。

（1.12）

s.t. （1.13）

（1.14）

基于最优超平面的分类规则如式1.15所示。

（1.15）

1.2 核函数

对于二维空间的线性不可分数据群，为构造最优超平面，其函数表达式如式1.16所示。

（1.16）

构造向量y和a，如式1.17和式1.18所示。

（1.17）

（1.18）

可转化为，即式1.19。

（1.19）

可见，映射到四维空间后，原来在二维空间中一个线性不可分的问题变成了线性可分，构造函数，其满足式1.20和式1.21。

（1.20）

（1.21）

其中，为低维空间多维常量，为低维空间多维变量，为由映射到高维空间的对应常量，为由映射到高维空间的对应向量。

若只需将低维空间的输入代入式1.20，计算即可得到高维空间的线性分类函数，则函数称为核函数，能使得上述式1.20和式1.21中的两个函数计算结果完全一致。

2 燃气管网日负荷的影响因素及数据处理

本文以吉林市某小区燃气管网日负荷为研究对象，时间为2012年9月份非节假日和节假日，非节假日的时间跨度为2012年9月份工作日，即9月3日至9月7日、9月10日至9月14日、9月17日至9月21日、9月24日至9月29日，节假日的时间跨度为2012年9月份中的部分法定节假日，取9月8日、9日、15日、16日、22日、23日、30日。将日最高温度、日最低温度、日平均温度、小区人员最高年龄、小区人员最低年龄、小区人员平均年龄作为影响小区燃气管网日负荷的主要因素，分别作为SVM的6个输入量。将小区人员临时出差、小区临时增加暂住人口等随机因素作为影响小区燃气管网日负荷的次要因素，采用随机变量法统一作为SVM的1个输入量。将小区燃气管网日负荷实际消耗量作为SVM的输出量。由于温度、人员数量、人员年龄等数据单位不同，会引起数据数量级差异，本文对日最高温度、日最低温度、日平均温度、小区人员最高年龄、小区人员最低年龄、小区人员平均年龄、随机因素、日负荷实际消耗量的数据进行[0，1]归一化，使所测数据归为一个数量级。工作日和节假日中小区燃气管网日负荷影响因素的归一化数据，分别如图2和图3所示。

3 建立小区燃气管网日负荷的预测模型

3.1 支持向量机建模

本文采用多项式核函数（polynomial核函数），径向基核函数（radial basis function核函数），惩罚参数c和gamma值采用grid-search算法、遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）进行参数寻优。对以上组合所建立的不同支持向量模型进行交叉试验，寻求最优预测模型。利用该模型对工作日和节假日的小区燃气管网日负荷进行预测。

3.2 试验结果分析

寻求工作日小区燃气管网日负荷最优预测模型阶段，训练集时间跨度为9月3日至9月7日、9月10日至9月14日、9月17日至9月21日，预测集时间跨度为9月24日至9月29日；寻求节假日小区燃气管网日负荷最优预测模型阶段，训练集时间跨度为9月8日、9日、15日、16日、22日，预测集时间跨度为9月23日、30日。训练集和预测集的数据为日最高温度、日最低温度、日平均温度、小区人员最高年龄、小区人员最低年龄、小区人员平均年龄、随机因素、日负荷实际值。利用支持向量机中polynomial核函数和radial basis function核函数（RBF）、优化方法采用grid-search算法、遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）。对工作日、节假日小区燃气管网日负荷产生的预测效果分别见表1和表2。

由表1可见，采用radial basis function核函数和PSO优化算法的模型，可以实现工作日小区燃气管网日负荷预测集的拟合程度最高，达到了90.781 %。预测结果如图4、图5所示。

由表2可见，采用polynomial核函数和PSO优化算法的模型，可以实现节假日小区燃气管网日负荷预测集的拟合程度最高，达到了92.538 %。预测结果如图6、图7所示。

可见，支持向量机采用radial basis function核函数和PSO优化算法时，对工作日小区燃气管网日负荷预测集的拟合程度最高；采用polynomial核函数和PSO优化算法时，对节假日小区燃气管网日负荷预测集的拟合程度最高，均高于90%。

4 结语

该文采用多项式核函数、径向基核函数，利用支持向量机对吉林市某小区工作日、节假日的燃气管网日负荷建立预测模型，模型参数采用grid-search算法、遗传算法、粒子群算法进行优化，将日最高温度、日最低温度、日平均温度、小区人员最高年龄、小区人员最低年龄、小区人员平均年龄作为影响小区燃气管网日负荷的主要因素，将小区人员临时出差、小区临时增加暂住人口等随机因素作为影响小区燃气管网日负荷的次要因素，主要因素与次要因素统一作为SVM的输入量，日负荷预测值作为SVM的输出量。试验结果表明，采用支持向量机建立的城市小区燃气管网日负荷预测模型，其预测精度达到90%以上，为城市小区燃气管网年负荷、月负荷的进一步分析提供了理论依据、技术支持和试验方法。

参考文献

[1] 谭羽非.城市燃气管网日负荷预测的灰色神经网络模型[J].哈尔滨工业大学学报，2003，35（6）：679-682.

[2] 朱刚.城市燃气管网负荷预测的研究[D].天津大学，2009.

[3] Potocnik， Primoz，Govekar. Short-term natural gas consumption forecasting[J].Proceeding of the International Conference on Applied Simulation and Modelling，2007（5）：353-357.

[4] 杜元顺.煤气日负荷用的回归分析方法[J].煤气与热力，1982（4）：26-28.

[5] 田一梅，赵元，赵新华.城市煤气负荷预测[J].煤气与热力，1998，18（14）：20-23.

篇9

关键词：北斗 地下管网安全 监测预警

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0071-02

城市地下管线是城市的“生命线”[1]，关乎公共安全与人民生命，是智慧城市建设的基础。城市地下管线深埋于地下，难以管理，难以对事故及时预警、快速应急救援，衍生的城市洪涝、破管火灾和爆炸、道路坍塌等次生灾害层出不穷，强烈冲击了公众的心理底线。2009年至2013年直接产生死伤的管线事故达27起，死亡117人[2]，并呈逐年增多的趋势，亟需采用先进技术手段，加强城市地下管线管理，确保城市地下管线建设的有序进行和城市地下管线的安全运行。

1 北斗卫星导航系统介绍

定位技术和通讯技术是实现地下管网智能化不可或缺的技术。北斗卫星导航系统是中国自主研发建立的全球卫星导航定位系统，是继GPS和GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务。北斗导航终端与GPS和GLONASS相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能，全天候快速定位，极少的通信盲区。

2 基于北斗的管网监测涉及的关键技术

通过对国内外管线预警服务的相关理论与技术方法进行分析，本文提出基于北斗的数据采集与传输、面向管线的多源数据融合技术、基于北斗和GPS组合定位的智慧管网监测技术、面向管网的信息挖掘技术、基于语义的管网线据抽取技术等关键技术，有助于全面整合各类地下管线数据和地理空间信息，在线感知地下管线“健康状况”，远程诊断功能及时排除地下管网的安全隐患。

2.1 攻克基于北斗的数据采集与传输技术难题，解决数据获取问题

利用北斗卫星导航系统的导航定位功能和短报文通信功能，研究高动态信号发射与接收关键技术，提高北斗移动终端的应急通信能力，进行地下管网野外数据采集和传输，实现地下管网指挥中心对北斗终端的位置、状态监视以及指挥调度功能。

2.2 攻克面向管网的多源数据融合技术难题，解决不同数据源融合问题

研究管网空间信息状态、表现形式、类型及格式、标准、所处环境等，解决多源数据的整合共享关键技术，建立集中和分布相结合的管网数据资源中心，满足综合和专业应用。

2.3 攻克基于北斗的智慧管网监测技术难题，解决管网监测预警问题

研究面向管网的北斗/GPS组合定位、通信技术，实现管网的精确定位、实时监测和预警预报，实现管网运行状况的实时监测和预警预报，对城市防洪排涝、燃气泄漏等事故形成有效预警能力。通过对敏感区域、重点管线设施运行状态进行实时监控，对管网安全进行智能监管，为城市公共安全管理提供基础保障，推进地下管线运行管理向智慧化提升。

2.4 攻克面向管网的信息挖掘技术难题，解决管网深层次决策问题

研究面向管网的信息挖掘与建模技术，设计基于管道历史失效数据和管道属性等信息的管网失效概率预测模型，定量预测不同管段的失效概率，确定漏失重点监测区。

2.5 攻克基于语义的管线数据抽取技术难题，解决数据共享交换问题

研究专业管线数据和综合管线数据的特点，采用对比分析、归纳总结、语义映射、数据抽取等方法，通过语义共性和个性分析、规则建立与表达、语义映射、数据抽取，实现专业管线数据向综合管线数据的抽取。

3 北斗在地下管网监测中的应用

从城市地下管网安全运行和应急管理工作迫切需要、领导和公众广泛关注、基础好、见效快的角度出发，将地下管网监测关键技术研究成果，应用到频发人员伤亡的排水防涝、燃气泄漏等典型领域，在全面掌握地下综合管网、排水管网、燃气管网等数据基础上，提高地下管网安全监测管理水平和应急处置能力。

3.1 排水防涝智慧管控推广应用

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的骨干工程，是衡量现代化城市水平的重要标志之一，是改善城市投资环境的重要环节。对城市排水设施的污水和雨水等管线进行监测管理，是保障城市排水设施正常维护和安全运行，加强城市排水设施有偿使用管理，促进城市水环境改善的必要和有效手段，科学组织排水管线及污染源调查，对加强城市排水污染源整治具有十分重要意义。

排水防涝智慧管控对城区排水窨井、隧道、重点内涝区域部署北斗通信终端和雨量计、流量计、水位计等传感设备以及摄像头等监控设备，全面、实时地获取雨量、水位等关系排水防涝运行体征信息，实时掌握排水防涝设施运行状态；利用北斗RTK接收机、北斗手持机、管线探测仪、全站仪等设备，进行排水管线普查，在摸清排水防涝设施现状基础上，建立面向普查、维护、监测、评估、应急、共享为一体的排水防涝智慧管控系统，构筑排水防涝一体化技术架构的数据更新、管理、应急和服务体系，为城市排水防涝提供全方位技术支撑，提高开发区城市防灾减灾能力和安全保障水平。同时，对排水管网的实时监控， 监督监管污水任意排放， 对保护生态环境具有重大意义。

3.2 燃气泄漏智慧监控推广应用

随着城市燃气管网结构密集程度的提高，加上由于铺设年代不一，施工水平差异，燃气设施的安全运行保障工作量和技术要求也随之提高。对城市天然气的运行、调度、安全、应急管理，急需与时俱进，基于现代科技手段建立起城市燃气智慧监控体系，提高燃气安全、运营、服务、应急的智能化水平，提升政府对城市天然气供应建设、运行的监管能力水平，提高有效预防和应对各类突发事件的能力，有助于以符合天然气利用发展需要，降低燃气设施和管道受到意外损害风险，减少突发事件发生几率，为城市环境保护和经济、社会发展保驾护航。

燃气泄漏智慧监控运用部署北斗终端和多功能监测仪、红外甲烷检测仪、摄像头等物联传感设备，监测城区内的燃气管道，穿（跨）越铁路、高速公路、河流、桥梁、学校、医院、酒店及人口密集区的燃气管道运行情况，全面、实时地获取燃气泄漏等信息，感知城市燃气力管网流量、压力、温度和泄漏等运行数据，采用可视化方式进行有机整合，形成“城市燃气物联网”，将海量燃气信息进行实时分析、处理、挖掘和辅助决策，实现城市燃气管线的实时监测，避免安全隐患的发生，对燃气泄漏等事故形成有效预警能力。

4 结语

该文将创新地下管网安全管理和预警运行模式，实现“管理、服务、应急”三位一体，以及北斗定位与精细化管理、应急救援以及衍生灾害及处置四个层面有机结合，从“被动安全”上升为“主动安全”，力求“本质安全”，进一步提高地下管网安全监测管理水平和应急处置能力，这是避免灾害发生，降低灾害危害的重要防线，实现早期发现、早期处置，降低应急处置成本，提高应急防范能力的有效途径。

参考文献

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关键词 居民用户 燃气安全 安全管理

我国各地区城市化发展迅猛，管道燃气行业伴之成长。天然气用户数量与日俱增，而燃气用户安全却成了一大难题。居民用户在使用天然气过程中存在的安全隐患问题被提上日程。虽然天然气公司因此开拓了用户安全管理的核心业务，仍然避免不了愈演愈烈的燃气安全隐患。如何有效降低户内燃气安全隐患，已经迫在眉睫。

一、安全隐患

（一）隐患类别

管道燃气安全隐患的分类繁杂，按照安全隐患的严重程度，我们可以给其分为“一般隐患”和“严重隐患”两类。

（二）隐患成因

管道燃气安全隐患成因复杂，按照成因与“人为”关系分类，我们可以将其分为“自然隐患”和“人为隐患”两类。随着社会发展，很多管道材料都得到更新换代，但一些旧的管道设备仍处于老化状态中。自然隐患多是天然气管道长久老化，或者燃气设备发生故障引起的安全隐患。而人为隐含大部分是因为燃气用户私改、乱拆等原因造成的。很多用户因为不满意管道设施的原始布局或者因为其他原因需要更改管道路线，但私自改动的标准无法达到安全用气标准，造成隐患。

（三）隐患消除的重要性

近年来，燃气用户逐渐增多，燃气发生事故的比例也频频增高。这对居民的安全带来了相当大的隐患。每年发生的燃气安全事故不计其数，因此而失去生命的人更是数不胜数，造成的经济损失更是巨大。这给我们敲响了警钟，消除燃气安全隐患，预防同类事故发生，对于保护人们生命财产安全具有重要意义。

二、管理难点

我国是人口大国，而在天然气在城市中应用普遍的今天，城镇居民基本每家每户都在使用天然气。但是目前的用户对于天热气使用规范极其匮乏，即便发现安全隐患也没有科学的解决能力，所以经常会因为错误解决方式而导致事故进一步扩大，而燃气管道和燃气设备的保养维护工作对于居民用户来说也是十分的陌生，对于什么时间进行保养，什么时间进行更换，大部分用户都不甚清楚。城市的流动人口也为燃气设备的护养带来一定麻烦，而燃气事故发生的原因中还存在一个较大的因素在于用户对原有管道的私拉、乱拆，从而导致天然气安全隐患发生，在没有燃气企业监管下的改动，并不能够保证安全用气的标准，针对这一问题，必须引起用户的高度重视。燃气企业作为燃气的服务管理商，面对巨大业务压力很多时候也是无能为力。而且很多用户对于燃气服务中管道的检修并不配合，从而为管道检修的工作带来一定的困难。如果不能够有效的检修排查安全隐患，则无异于将一枚炸弹置于人们的“头顶”，随时造成巨大的生命财产损失。因此，宣传燃气安全知识，提高人民燃气安全认识，做好燃气管道、设备的安全检查等工作，已是当前燃气企业发展的重中之重。

三、解决对策

（一）加强使用天然气安全知识的宣传

天然气虽然使用简单，但危险性很大。燃气经营企业应当制定一定的燃气宣传制度，适时广泛宣传燃气的危害、燃气的正确应用知识和排除燃气管道与设备安全隐患的适当技巧。同时还应加强对用户燃气设备的安检巡查工作，在巡查时随机对用户进行安全知识调查问卷，对知识匮乏的用户给予一定的免费安全知识培训。在媒体数据爆炸的网络时代，还可以通过很多途径加大对于用气安全知识的传播力度。电视媒体、网络媒体中多植入天然气安全的公益广告，各种服务场所定期或不定期发放安全用气的宣传手册等。

（二）燃气企业不断优化客户管理模式

燃气企业建立完善的服务管理体系，优化巡检工作流程，细化巡检工作内容，提高巡检人员素养。可以尝试与各小区物业公司签订定期保养维护协议，定期为各个用户排查燃气安全隐患。对于特殊原因漏检的用户，例行二次预约检修，确保做到巡检无遗漏。

（三）不断进行技术升级

在燃气安装设计方面，燃气企业可以根据用户综合需要，提前合理布置燃气管道走向，甚至可以开拓定制预埋业务。这能有效防止用户私改现象，从根本上降低该类隐患产生的概率。在燃气安装材料方面，燃气企业可以探索开发新的燃气设施材料，提高燃气设施的使用寿命和产品性能。在燃气作业工程方面，燃气企业应严格控制施工质量，保证供气设施安全无隐患。应科学设计施工标准，严格监管施工团队，认真审核施工过程，确保安装工程的安全可靠、实惠耐用。

（四）燃气经营管理方面

燃气管理单位应对管道设施的安装建立档案，记录施工中遇到的问题和解决方式，备案待查。对用户资料要建立专门的客户档案，记录用户联系方式、燃气的使用常识是否熟识、对用户用气安全知识的宣传是否到位等信息。还应对巡检时间及过程进行记录，对预期更换设施计划做好记录，确保通过对档案的分析处理了解各个用户燃气设施的使用维护检修情况。

四、总结

在燃气使用率超高的当下生活，居民用户对于用气安全的保障措施必须熟识。安全事故往往就在人们不经意的错过间发生。多掌握一些用气安全知识，对每个人来说都有益无害。国家应在用气安全方面加大公众宣传力度，投入适当的专项资金为燃气安全使用提供服务保障，从而确保燃气居民用户的人身安全。

（作者单位为重庆燃气集团股份有限公司渝中分公司）

[作者简介：王斌（1967―），女，四川成都人，大专，经济师，从事燃气客户管理和居民用气安全管理工作，研究方向：客户管理。]

参考文献

[1] 尹卫东.燃气居民用户安全管理难点及对策[J].煤气与热力，2013，33（4）.

[2] 王睿.城市燃气安全与运行管理[J].黑龙江科技作息，2007（22）.