城市燃氣利用技術及應用之我見

黃建衛(wèi)

摘 要：在廣大城市燃氣工作者的努力下，我國城市燃氣行業(yè)在需求預測、氣源的拓展、城市燃氣管網(wǎng)智能運行、燃氣管道檢漏防腐和燃氣管道的廊道施工建設等方面有了長足的進展，本文就從這幾方面技術的應用，發(fā)表一下自己的見解，以供大家在工作中參考。

關鍵詞：城市燃氣；利用技術；應用

中圖分類號：TM721 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0132-02

1 城市燃氣需求預測技術

隨著城市的發(fā)展，人口、地域都在快速的擴張，因此如何有效滿足城市燃氣需求就成了急需解決的問題，要滿足需求但這種需求究竟有多大呢？這就需要對城市燃氣需求進行科學的預測。

1.1 對城市燃氣需求影響的因素

城市燃氣需求影響的因素較多，但是從客觀性、重要性、可操作性和宏觀性等幾方面綜合考慮，具體的影響因素有經(jīng)濟發(fā)展、人口發(fā)展、限制類因素等三方面。

經(jīng)濟發(fā)展對城市燃氣的影響主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結構和燃氣價格等方面，從十八大以來我國經(jīng)濟有了突飛猛進的發(fā)展，城市燃氣管網(wǎng)基礎建設的投入快速增加，西氣東輸工程的的建成，都對城市燃氣需求的增長起到促進作用。

人口發(fā)展對城市燃氣的影響主要表現(xiàn)在我國人口城市化率的持續(xù)增長，農(nóng)村人口向城市的流動，大大的增加了對燃氣的需求。

限制類因素對燃氣需求的影響主要表現(xiàn)在政策層面上。十九大后鐵腕治霾政策的出臺，使得京津冀地區(qū)燃氣的需求量成倍的增長。

1.2 城市燃氣需求預測的方法

目前城市燃氣需求預測的方法有四種，分別是時間序列指數(shù)平滑預測法、Elman神經(jīng)網(wǎng)絡預測法、GMDH算法預測法和組合預測法。

時間序列指數(shù)平滑預測法就是不考慮城市燃氣季節(jié)的影響，是按照城市燃氣供應系統(tǒng)中負荷的時間序列變化，通過模擬曲線和參數(shù)的調(diào)整，在畫出相應的平滑曲線，來直接推測出以后的需求量。

Elman神經(jīng)網(wǎng)絡預測法就是利用計算機模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡，給定城市燃氣需求的大量輸入、輸出信號，建立系統(tǒng)的非線性輸入、輸出模型，對數(shù)據(jù)進行并行處理，由計算機根據(jù)以往的“經(jīng)驗”判斷應有的燃氣需求量。

GMDH預測法算法就是利用計算機對海量燃氣需求的數(shù)據(jù)自組織數(shù)據(jù)挖掘，并從輸入輸出關系上進行探討，并運用燃氣需求有關的信息理論、網(wǎng)絡技術對于所有可能的關系模式進行識別和運用準則篩選，最終得出燃氣的需求量。

組合預測方法就是在對燃氣需求進行預測時將上述三種方法結合起來。

2 氣源的拓展

目前我國城市燃氣的氣源主要是依靠液化天然氣，占大約城市燃氣比例的85%，其他還有工業(yè)煤氣和煤制氣。隨著城市人口的增長，城市的垃圾也越來越多，一些垃圾在進行無害化處理過程中，對大量垃圾進行了填埋，但填埋會產(chǎn)生填埋氣，包括CH4、CO2等常見溫室氣體，H2S等有毒氣體以及其他易揮發(fā)的有機與無機氣體等。垃圾填埋氣中CH4的排放占整體CH4排放的18%，而這其中的CH4和液化天然氣的主要成分是一樣的，那么，又沒有可能將垃圾填埋氣中CH4并入城市燃氣管網(wǎng)做為一種新的氣源呢？

通過研究機構的探索，垃圾填埋氣中CH4并入城市燃氣管網(wǎng)是可行的。其主要的技術有兩種。一種是：收集填埋氣，通過壓縮機加壓至0.2-1.0MPa并預冷，再通過脫硫裝置脫硫，并再次進入其他非甲烷塔，脫去非甲烷碳化物，并對氣體加臭，制成成品氣，并入城市城市燃氣管網(wǎng)。這要不僅增加了城市燃氣的氣源，另一方面減少了由于垃圾燃燒生產(chǎn)的二噁英等有害物質(zhì)。

3 城市燃氣管網(wǎng)的智能控制系統(tǒng)

城市燃氣管網(wǎng)的建設不是一次性完成的，這樣就造成了城市燃氣管網(wǎng)內(nèi)設備種類繁雜，管徑不一致，管材類型多，各地區(qū)的燃氣公司也各管一部分，沒有統(tǒng)一的管理模式。為改變這一現(xiàn)狀，將地理信息系統(tǒng)引入城市燃氣管網(wǎng)的智能化管理系統(tǒng)中來。這種智能管理系統(tǒng)，首先就是將有關的燃氣管網(wǎng)信息制成圖形數(shù)據(jù)庫和專題圖庫，并在此基礎上，將燃氣管網(wǎng)維護、規(guī)劃、管線設計、管道施工和竣工資料建成具有查詢功能的信息庫，通過由決策支持系統(tǒng)、圖像理解和智能詢問系統(tǒng)構成的核心管理系統(tǒng)，將其各個模塊構成有機整體。當城市燃氣管網(wǎng)中某一處發(fā)生故障，故障的位置馬上在智能管理系統(tǒng)的電腦屏幕上顯示，鼠標一點故障位置地圖，系統(tǒng)馬上將該地區(qū)管網(wǎng)的埋深、管長、管徑、規(guī)格、材質(zhì)及其附屬物等全部顯出，同時智能系統(tǒng)中的輔助決策系統(tǒng)，自動提供故障處理方案，對于關閉哪些閥門，由附近哪支維修隊出動，可能出現(xiàn)故障的類型及處理方案一一顯示出來，同時控制系統(tǒng)操作人員，通過遠程控制系統(tǒng)，在電腦上一點需要關閉的閥門，該處的電磁閥自動關閉供氣。這樣就可以大大的減輕維修和管理人員的勞動強度，并提高管理效率。

4 燃氣管道的維護

由于城市燃氣管道幾乎全部埋入地下，其在地下的運行情況如何，管道燃氣泄露和保護就非常重要。

4.1 管道泄露的檢查

城市燃氣管道有兩種，一種是鋼質(zhì)管，一種是PE管，鋼質(zhì)管泄露造成的原因可能是腐蝕和外力撞擊，而PE管重要是外力撞擊.在進行腐蝕的檢漏主要是通過人工攜帶管道泄漏檢測的測量和分析儀器巡視，但是對于由于撞擊造成的泄露，可以通過內(nèi)檢測技術，即通過管道清管器完成，清管器上安裝磁通、渦流或超聲檢測設備，對管道進行全面檢測；也可以通過外部檢測法，即通過在管道上安裝的壓力傳感器檢測管道的泄露。

4.2 管道的防腐

目前管道的防腐主要是針對鋼質(zhì)管材進行的，具體有兩種：一種就絕緣層防腐，就是在埋地管道上涂敷電絕緣性能良好的隔離層如石油瀝青防腐層、聚乙烯膠粘帶、環(huán)氧煤瀝青防腐層和擠壓聚乙烯防腐層等。另一種就是電保護法就是利用外加的直流電源，從而達到保護鋼管的腐蝕。

5 城市燃氣管道的廊道施工

在我國十三五建設規(guī)劃中，要求大力推廣城市綜合管廊的建設，這在方面燃氣管道的入廊是目前研究的重點。

5.1 城市燃氣管道入廊的技術要求

燃氣管道中的被運輸氣體其火災特征屬甲類火災危險性類別。而管廊歸屬為地下構筑物，且入廊設備是多種既包括電力、通信電纜，給排水管道、熱力管道，因此在城市燃氣管道入廊前應設計好廊道的類型，和同廊道的管道類型，一般情況下，地下廊道多為三廊道或兩廊道，將燃氣管道與給排水管道并入同一廊道。為確保管廊的消防安全，就要求廊道內(nèi)燃氣管道的運行壓力要低于1.6MPa，對于設計壓力為1.6MPa

5.2 城市燃氣管道廊道內(nèi)的施工

由于管廊內(nèi)的空間相對狹小，管道施工時可以采用導軌滑車運送管道，在管廊的開口處架設龍門支架，將管道吊入管廊內(nèi)，在管廊內(nèi)的支架上架設滑軌，在管廊的另一端架設卷揚機對管道進行牽引。每下一根管道就進行連接，連接好的管道在滑軌上運動，滑軌一般為在支架上安裝滾輪，一方面對管道起到支撐作用，另一方面也能完成管道滑動的功能，在管廊內(nèi)管道敷設完成后再進行閥門的安裝。

6 結語

城市燃氣作為一種高效、環(huán)保的綠色能源，要不斷的對其利用技術進行優(yōu)化，促進天然氣的廣泛應用。這樣不但能夠促進國內(nèi)的低碳經(jīng)濟發(fā)展，同時為我國建立資源節(jié)約型社會具有重要的現(xiàn)實意義。

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