燃氣管道氣密性試驗允許壓力降計算分析

何利娜

（北京順天順水市政工程有限公司，北京 101300）

當前我國城市化進程中，對燃氣管道的安全性和良好運行提出了更多的要求和標準，本文針對燃氣管道氣密性實驗進行深入的研究，著重探討氣密性實驗允許壓力降計算分析，并以具體的實例為參照，開展允許壓力降計算與改善措施論證，希望能夠對我國當前燃氣管道建設和氣密性實驗水平提升提供必要的幫助。

1 燃氣管道系統概述

燃氣管道系統在城市化進程中需要提前進行總體規劃和設計，并在開展具體建設之前全面論證燃氣管道建設的可行性。在具體原則方面，需要始終堅持遠期與近期結合的原則，但同時也要以近期居民的生活需要為基礎，綜合參照技術要素和經濟要素后，確定更合理的燃氣管道設計和規劃方案。

在燃氣管道分類方面，可以按照不同的分類依據進行劃分。首先，按照輸氣壓力進行分類，可以將其分為低壓管道、中壓管道、次高壓管道以及高壓管道；按照燃氣管道的敷設方式，可以將其劃分為埋地管道和架空管道兩種類型；如果按照燃氣管道的具體用途進行劃分，可以將其劃分為長距離輸氣管線、城鎮燃氣管道以及工業企業燃氣管道三種類型；不同地區在燃氣管道管網形狀方面也有一定差異，具體體現為環狀管網和枝狀管網兩種類型；最后，也可以按照不同燃氣管網的壓力進行分級和分類，例如，可以將其分為單級系統和多級管網系統等多種類型。因此，在開展燃氣管道氣密性實驗允許壓力降分析時，需要根據不同的管道類型和特點進行綜合的參考與測量。

2 燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算原理

本文主要從環狀管網和枝狀管網兩種類型的燃氣管道分類進行氣密性實驗允許壓力降計算原理分析。

首先，在枝狀管網中進行允許壓力降計算需要提前規劃好該枝狀管網的管線圖以及不同管線區域的用氣情況，明確管網內部不同管段的計算流量問題，并根據現有管網的綜合要素對其進行管段劃分，針對不同的節點進行編號，要確保管段和節點的連續性；完成編號后需要對允許壓力降等進行分析，綜合測算單位長度內的值數。計算過程中，要根據計算流量、單位長度確定相應燃氣管道的管徑周長，最后需要統一計算總壓力降，并檢查和論證現有計算結果。如果總壓力降超過了原有允許壓力降，但是，其值數趨近于允許值，此種情況可以將其認定為計算合格，反之，則需要對燃氣管道的管徑進行變動，確?？倝毫蹬c允許值相對趨近或小于允許值的情況實現。其次，在計算環狀管網的允許壓力降計算時，需要對現有燃氣管道的管網進行平面圖的全面繪制，確保管網布置相對均勻、管道負荷平均，隨后可以同枝狀管網的允許壓力降一致，對各個管網節點和管段進行重新編號，并合理標明不同管段的長度負荷以及調壓站位情況，更好地計算不同管段的途泄流量。在進行環狀管網的允許壓力降計算時，可以由單位長度的管徑開始逐段計算流量和長度內的允許壓力降，并確認每一環的閉合差情況和實際壓力降。大多數情況下，初步計算結果中顯示，管網的壓力降并不是閉合的，因此，需要對環狀管網的水力平差進行計算，隨后開展流量校正，確保其水力平差和閉合差與允許的誤差范圍趨于相近。

3 燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算實例分析

3.1 工程概述

本文的實例研究對象為某地A小區，小區內配置了燃氣管道及相應的設施，該小區的氣源主要來自小區東側位置的燃氣主干管道，管道內的供氣壓力為3.25kPa，現有壓力能夠滿足小區內居民生活和公共建筑需要。A小區內部地勢相對平坦，但是，受到建成時間的影響，管道呈現出更加錯綜復雜的態勢，例如，小區內部的路面主要為柏油路面和水泥路面，而小區內部的給排水管道以及通信電纜管道等，則大多直接埋設于自行車道靠近綠化帶一側的位置上，當前各類管道已經投入使用；在供熱管道方面，主要埋設于小區的街區內，并不穿越現有的主干道，另一方面，對燃氣管道進行氣密性試驗允許壓力降計算分析需要綜合考評小區所處區域的凍土和溫度情況，A小區冬季時期凍土深度0.73m，地下水位-3.3m。小區內現有燃氣管道主要為焊接鋼管，附屬設備有凝水器、閘板閥等。小區內公共建筑的用氣情況主要為幼兒園、門診、寫字樓，相比之下，公共建筑的用氣設備相對單一。在室內燃氣管道方面，其主要設置需要按照原有的設計與規范進行參照執行。

3.2 燃氣管道具體分析

受到燃氣種類的影響，焦爐氣和天然氣在低壓管網的計算壓力降和室內燃氣管道允許壓力降等方面存在一定差異，具體如表1所示。在管道布置方面，A小區的燃氣管道布置與該城市燃氣管道布置要求基本一致，采取沿路布置和沿人行道布置、敷設于綠化帶內的多重性原則，再考慮到A小區的氣源及日常交通量、小區內路面結構及土壤性質等綜合要素，確認該小區的管道敷設于綠化帶內，但也要確保與主干道一側距離一米左右，而在非主干道路中須敷設于道路一側或直接沿路布置，具體的布置情況可以按照地形的特點進行區分。

3.3 燃氣管道允許壓力降計算

在針對室外枝狀管網進行允許壓力降計算時，需要特別注意五大要素。一是確定枝狀管網布置，由于A小區的地形特點以及小區路面的綜合情況要求，該小區的枝狀管網需要布置于綠化帶下，距離路邊1.5m左右的位置，需要根據不同的管段進行編號并繪制詳細的管路布線圖，嚴格標明不同管段的編號。二是計算不同管段的額定流量，可以根據現有管段的供氣用氣數計算工作系數值，可以按照枝狀管網的簡圖進行全面的計算，具體參照公示如下

表1 焦爐氣和天然氣的壓力降差異

Qh=kt（∑kNQn）

式中，Qh指的是燃氣管道的小時計算流量；kt指的是多種類型用戶的同時工作系數；N指的是同一類型的燃具數量；Qn指的是燃具的額定流量。在計算過程中，要綜合居民日常生活的燃氣用具和公共建筑用氣設備情況，明確相應管段的工作系數，并確認管段流量。三是從枝狀管網的管路部件圖中計算不同管段的長度，隨后根據已經確定的各管段流量，明確管段的管徑。四是計算局部阻力系數，并有效計算當量長度，可以根據現有管段的長度及管徑情況進行綜合測算。五是可以有序開展允許壓力降的計算。

4 改善燃氣管道氣密性試驗效果的主要措施

開展燃氣管道氣密性實驗允許壓力降計算，其最主要的目的在于對燃氣管道的運行情況進行全面的分析。

（1）需要合理把握燃氣管道的特點，埋地管道需要始終埋于地下，而土壤中對于溫度的傳遞速度同樣也相對較慢，因此，試驗中埋地管道的溫度更加穩定，反觀架空管道受到自然環境溫度和外界諸多因素的影響，在溫度變化上更大，如果同時對埋地管道和架空管道進行氣密性實驗，則會發現，二者在測量溫度方面呈現較大的誤差，因此，如果同一管道中存在埋地和架空兩種敷設形式，則需要對其進行單獨化的氣密性實驗，避免受到溫度的影響導致允許壓力降計算出現誤差問題。

（2）如果在雨雪的天氣狀態下進行氣密性實驗，則會受到自然環境，如空氣和土壤中水分的蒸發影響而導致不斷的蒸發吸熱，造成更多的溫度變化。架空管道屬于最易受到影響的燃氣管道類型，因此，在進行氣密性實驗允許壓力降分析計算時，需要盡量避免在雨雪的天氣進行實驗和計算。另一方面，由于架空管道的特點，溫度計可以直接放置于室外環境空間，但是，需要具備專業的擋風裝置，如果管道架設于室內空間中，其溫度計也同樣需要布設于室內，但是，要避免其他類型的熱源對溫度產生影響，所以在進行氣密性實驗時，要根據管道的敷設特點進行合理選擇。

5 結語

總而言之，為了提高燃氣管道的安全性和氣密性，需要進行燃氣管道氣密性實驗，本文以允許壓力降計算分析進行深入的探討，首先，概述了燃氣管道系統；其次，針對允許壓力降計算原理和計算實例開展有針對性的論證，希望通過本文的研究能夠進一步推動我國各地區燃氣管道允許壓力降計算的有序開展，保障燃氣管道的有序運行。