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摘 要：近年来不少城市都开始将天然气作为生活和供暖的主要能源，而天然气管道的材料选择、铺设方案的制定等也受到广泛关注。本文首先分析了天然气管道设计中存在的问题，然后就如何改善设计质量总结了若干措施。
关键词：天然气;管道设计;问题与对策
引言
经过几十年发展，新能源在社会各个领域都得到了广泛应用，其中天然气更是为人们的日常生活提供了极大的便利，天然气管道行业也随着新能源的发展迎来了新的机遇和挑战。天然气需要通过高压管道传输，发生安全事故将会严重威胁用户的人身安全，因此应该通过优化管道设计做到未雨绸缪，让天然气管道可以长久保持稳定和安全。
一、提高天然气管道设计水平的现实作用
当前，供应给消费者的天然气主要用来进行交通运输、供暖、做饭等用途，随着消费者对天然气需求量的增加，需要铺设更多的管道来输送天然气，因此管道的稳定性和安全性就显得至关重要，需要切实提高设计水平来解决当前管道设计存在的问题，防止发生天然气泄漏等问题，这样不仅能够保障消费者的人身安全，还能够减少天然气的无效损耗，给天然气公司带来更大的经济效益和社会效益。同时，虽然天然气的应用越来越广泛，但是其成本整体来说还是偏高，在国家倡导发展环保无污染能源的大趋势下，如果可以提高天然气管道的设计水平，还能够进一步降低天然气输送的成本，让天然气在日常生活中的应用更加普及，为实现可持续发展的目标贡献一份力量。
二、当前天然气管道设计和应用的主要问题
第一，由于我国的天然气资源不够平衡，我国也通过西气东输等方法不断改善这个问题，让天然气资源匮乏地区的消费者也可以使用天然气。西气东输中，天然气管道设计是至关重要的一个环节，这其中管道腐蚀是最为常见也是最难解决的一个问题。天然气管道一旦铺设完成，就要使用至少几十年时间，长时间输送天然气，管道势必会受到腐蚀的影响，并且天然气管道很大一部分都铺设在自然条件较为恶劣的地区，恶劣的环境会导致天然气管道更易受到腐蚀问题的影响。
第二，不少天然气都需要超远距离输送，因此管道也需要穿过很多条件较为恶劣的地区，例如山区、树林等，埋设在地下的天然气管道，一旦出现问题，维护和修复的难度就显著增加了。同时，时常出现的地震、泥石流等自然灾害，也有可能导致天然气管道受到破坏，这种破坏往往是比较严重的，要修复需要花费大量的时间和精力。
第三，不论天然气管道是否埋藏在地下，控制天然气管道的内部压强都是一个关键问题。要确保管道可以长时间稳定输送天然气，就要将内部压强控制在合理的范围内。如果内部压强过高，管道就可能破裂导致天然气泄漏，引发严重的安全事故，如果内部压强不足，就会导致输送效率显著降低，给天然气公司造成经济损失。由于现在越来越多的建筑都是高层建筑，天然气要输送到高楼层，只有通过增加内部压强来实现，如果没有做到合理控制，就很容易导致管道受损。
第四，天然气管道主要是钢管或者聚乙烯管，这些材料都存在热胀冷缩的问题，特别是未埋藏到地下的天然气管道，受到温度的影响更加明显，热胀冷缩会显著影响管道性能，还有可能导致管道损坏，影响正常输送天然气以及天然气管道的整体寿命。
三、天然气管道设计需要注意的几个方面
首先是压气站的设计，压气站设计需要从站内和环境两个方面着手。对于站内设计，需要将输送管道按照功能不同，划分为若干个分区，各个分区之间的功能都有联系，并且当某个分区出现问题时，其他分区的功能不会受到太大影响，例如划分出干线进出站区，即使压气站出现问题，管道仍然可以正常输送天然气。不同分区之间，一般要有隔离设计，可以尽可能保障每个分区的稳定性和安全性，这样也方便对不同的分区进行操作。除了安全稳定性，压气站还要满足功能需求，例如要保留操作空间、实现增压除尘等功能，确保机械设备可以稳定运行。厂房设计也是应该注意的一方面，要满足消防需求，同时还要有足够的空间用于维护维修设备等。对于环境设计，主要就是充分利用周边环境，让管道和站场的设计更加合理有效，这样对后续管道的维护和维修都是非常有利的。同时，由于天然气用户在不断增加，未来的天然气输送量也会不断增加，因此管道设计要预留一定的空间，这样即使用户量增加也可以满足输送天然气的需求。
第二是压缩机组设计，压缩机组设计不仅要考虑天然气的实际输送量，还要尽量提高输送效率，同时，还要确保压缩机组可以連续输送，以及在天然气输送量较低的情况下同样可以输送。要合理决定驱动方式，结合天然气运输的实际需求以及经济指标等因素综合选择，常见的有变频电机、燃气轮机等压缩机，目前应用较为广泛的是变频电机，因为变频电机使用较为简单，不易出现问题，维修和维护的成本都较低等，但是燃气轮机在耗电量方面要优于变频电机。对于备用机组的设计，也是要结合工程实际情况合理决定，如果天然气输送距离较短，一般可以选择隔站备用方式，成本较低，操作方便;如果是超远距离输送，一般选择全线备用的方式，虽然成本较高，但是稳定安全，长远看来性价比较为合理。
第三是管道腐蚀问题的预防，选择管道材料时要尽量选择镀锌管或者具备防腐性能的管材，已经铺设完成的管材，也可以在外部涂抹防腐材料来提高性能。管道内部的防腐处理也非常重要，内层防腐也是一种比较有效的防腐措施，在管道内壁上覆盖一层氧化物粒子，不仅可以减少摩擦，提高输送效率，天然气输送速度提高还可以将一些细微的杂质带离管道，起到一定的清洁效果。
第四是要减少环境因素对天然气管道的损害，在铺设管道前，要对施工场地周边的水文地质条件做全面的勘查，尽可能将管道铺设在较为稳定的区段，防止自然灾害频发给管道带来的不利影响。如果必须要铺设在这些地段，可以将天然气管道埋藏在地下，同时在周围修建排水沟，减少自然灾害产生的影响。雷击导致天然气管道破裂也是一个比较常见的问题，因此在铺设天然气管道时，不应该铺设在易遭受雷击的地方，如房檐和屋脊等，也可以通过提高管道厚度来提高管道的防雷击性能。
第五是天然气管道的内部压强问题，压强过高或者过低，都会给实际输送或者使用带来一定问题。为了避免压强过高，应该在管道上安装安全阀，结合实际情况，每个周期打开安全阀排放气体释放压力，防止压强过高。对于高层建筑的天然气输送，应该在较高的楼层设置活动架，缓解管道内部的压力，防止管道破裂。同时，即便是做好了管道的设计和安装工作，天然气泄漏的风险仍然存在，因此居民区的天然气管道附近应该设置警示牌，建筑内部也要安装警报器，这样一旦发生天然气泄漏就可以及时发出警报。居民区的天然气管道应该设计在合理的高度，高度太低，居民的日常活动可能会影响管道安全性;高度太高，管道压强就会显著升高，有管道破裂的风险，而且在高层铺设天然气管道，成本也会显著增加。
四、结束语
综上所述，天然气作为一种清洁能源，在日常生活、工作生产中的应用愈加广泛，而提高管道设计水平，是确保天然气使用安全性、稳定性的关键，因此必须解决当前存在的问题并不断优化设计，才能给消费者带来良好的使用体验。
参考文献
[1]徐章权，田野.高层建筑天然气管道设计中存在的问题及技术要点[J].化工设计通讯，2017，43（6）：118-119.
[2]张燕.城市商业综合体天然气管道设计要点探讨[J].住宅与房地产，2017（18）：266.
[3]李宇.天然气管道设计中的相关问题[J].中华建设，2015（3）：96-97.
关键词：天然气;管道设计;问题与对策
引言
经过几十年发展，新能源在社会各个领域都得到了广泛应用，其中天然气更是为人们的日常生活提供了极大的便利，天然气管道行业也随着新能源的发展迎来了新的机遇和挑战。天然气需要通过高压管道传输，发生安全事故将会严重威胁用户的人身安全，因此应该通过优化管道设计做到未雨绸缪，让天然气管道可以长久保持稳定和安全。
一、提高天然气管道设计水平的现实作用
当前，供应给消费者的天然气主要用来进行交通运输、供暖、做饭等用途，随着消费者对天然气需求量的增加，需要铺设更多的管道来输送天然气，因此管道的稳定性和安全性就显得至关重要，需要切实提高设计水平来解决当前管道设计存在的问题，防止发生天然气泄漏等问题，这样不仅能够保障消费者的人身安全，还能够减少天然气的无效损耗，给天然气公司带来更大的经济效益和社会效益。同时，虽然天然气的应用越来越广泛，但是其成本整体来说还是偏高，在国家倡导发展环保无污染能源的大趋势下，如果可以提高天然气管道的设计水平，还能够进一步降低天然气输送的成本，让天然气在日常生活中的应用更加普及，为实现可持续发展的目标贡献一份力量。
二、当前天然气管道设计和应用的主要问题
第一，由于我国的天然气资源不够平衡，我国也通过西气东输等方法不断改善这个问题，让天然气资源匮乏地区的消费者也可以使用天然气。西气东输中，天然气管道设计是至关重要的一个环节，这其中管道腐蚀是最为常见也是最难解决的一个问题。天然气管道一旦铺设完成，就要使用至少几十年时间，长时间输送天然气，管道势必会受到腐蚀的影响，并且天然气管道很大一部分都铺设在自然条件较为恶劣的地区，恶劣的环境会导致天然气管道更易受到腐蚀问题的影响。
第二，不少天然气都需要超远距离输送，因此管道也需要穿过很多条件较为恶劣的地区，例如山区、树林等，埋设在地下的天然气管道，一旦出现问题，维护和修复的难度就显著增加了。同时，时常出现的地震、泥石流等自然灾害，也有可能导致天然气管道受到破坏，这种破坏往往是比较严重的，要修复需要花费大量的时间和精力。
第三，不论天然气管道是否埋藏在地下，控制天然气管道的内部压强都是一个关键问题。要确保管道可以长时间稳定输送天然气，就要将内部压强控制在合理的范围内。如果内部压强过高，管道就可能破裂导致天然气泄漏，引发严重的安全事故，如果内部压强不足，就会导致输送效率显著降低，给天然气公司造成经济损失。由于现在越来越多的建筑都是高层建筑，天然气要输送到高楼层，只有通过增加内部压强来实现，如果没有做到合理控制，就很容易导致管道受损。
第四，天然气管道主要是钢管或者聚乙烯管，这些材料都存在热胀冷缩的问题，特别是未埋藏到地下的天然气管道，受到温度的影响更加明显，热胀冷缩会显著影响管道性能，还有可能导致管道损坏，影响正常输送天然气以及天然气管道的整体寿命。
三、天然气管道设计需要注意的几个方面
首先是压气站的设计，压气站设计需要从站内和环境两个方面着手。对于站内设计，需要将输送管道按照功能不同，划分为若干个分区，各个分区之间的功能都有联系，并且当某个分区出现问题时，其他分区的功能不会受到太大影响，例如划分出干线进出站区，即使压气站出现问题，管道仍然可以正常输送天然气。不同分区之间，一般要有隔离设计，可以尽可能保障每个分区的稳定性和安全性，这样也方便对不同的分区进行操作。除了安全稳定性，压气站还要满足功能需求，例如要保留操作空间、实现增压除尘等功能，确保机械设备可以稳定运行。厂房设计也是应该注意的一方面，要满足消防需求，同时还要有足够的空间用于维护维修设备等。对于环境设计，主要就是充分利用周边环境，让管道和站场的设计更加合理有效，这样对后续管道的维护和维修都是非常有利的。同时，由于天然气用户在不断增加，未来的天然气输送量也会不断增加，因此管道设计要预留一定的空间，这样即使用户量增加也可以满足输送天然气的需求。
第二是压缩机组设计，压缩机组设计不仅要考虑天然气的实际输送量，还要尽量提高输送效率，同时，还要确保压缩机组可以連续输送，以及在天然气输送量较低的情况下同样可以输送。要合理决定驱动方式，结合天然气运输的实际需求以及经济指标等因素综合选择，常见的有变频电机、燃气轮机等压缩机，目前应用较为广泛的是变频电机，因为变频电机使用较为简单，不易出现问题，维修和维护的成本都较低等，但是燃气轮机在耗电量方面要优于变频电机。对于备用机组的设计，也是要结合工程实际情况合理决定，如果天然气输送距离较短，一般可以选择隔站备用方式，成本较低，操作方便;如果是超远距离输送，一般选择全线备用的方式，虽然成本较高，但是稳定安全，长远看来性价比较为合理。
第三是管道腐蚀问题的预防，选择管道材料时要尽量选择镀锌管或者具备防腐性能的管材，已经铺设完成的管材，也可以在外部涂抹防腐材料来提高性能。管道内部的防腐处理也非常重要，内层防腐也是一种比较有效的防腐措施，在管道内壁上覆盖一层氧化物粒子，不仅可以减少摩擦，提高输送效率，天然气输送速度提高还可以将一些细微的杂质带离管道，起到一定的清洁效果。
第四是要减少环境因素对天然气管道的损害，在铺设管道前，要对施工场地周边的水文地质条件做全面的勘查，尽可能将管道铺设在较为稳定的区段，防止自然灾害频发给管道带来的不利影响。如果必须要铺设在这些地段，可以将天然气管道埋藏在地下，同时在周围修建排水沟，减少自然灾害产生的影响。雷击导致天然气管道破裂也是一个比较常见的问题，因此在铺设天然气管道时，不应该铺设在易遭受雷击的地方，如房檐和屋脊等，也可以通过提高管道厚度来提高管道的防雷击性能。
第五是天然气管道的内部压强问题，压强过高或者过低，都会给实际输送或者使用带来一定问题。为了避免压强过高，应该在管道上安装安全阀，结合实际情况，每个周期打开安全阀排放气体释放压力，防止压强过高。对于高层建筑的天然气输送，应该在较高的楼层设置活动架，缓解管道内部的压力，防止管道破裂。同时，即便是做好了管道的设计和安装工作，天然气泄漏的风险仍然存在，因此居民区的天然气管道附近应该设置警示牌，建筑内部也要安装警报器，这样一旦发生天然气泄漏就可以及时发出警报。居民区的天然气管道应该设计在合理的高度，高度太低，居民的日常活动可能会影响管道安全性;高度太高，管道压强就会显著升高，有管道破裂的风险，而且在高层铺设天然气管道，成本也会显著增加。
四、结束语
综上所述，天然气作为一种清洁能源，在日常生活、工作生产中的应用愈加广泛，而提高管道设计水平，是确保天然气使用安全性、稳定性的关键，因此必须解决当前存在的问题并不断优化设计，才能给消费者带来良好的使用体验。
参考文献
[1]徐章权，田野.高层建筑天然气管道设计中存在的问题及技术要点[J].化工设计通讯，2017，43（6）：118-119.
[2]张燕.城市商业综合体天然气管道设计要点探讨[J].住宅与房地产，2017（18）：266.
[3]李宇.天然气管道设计中的相关问题[J].中华建设，2015（3）：96-97.