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摘要：城市天然气管道经过长时间的运行，管网中已经开始出现由于钢管腐蚀和铸铁管橡胶密封圈老化等原因造成的燃气泄露事故。为了消除事故隐患，确保燃气管网的安全稳定供气，根据实际情况开始对市区燃气管网进行分片改造，已经成为燃气管网建设中的一项重要工作。本文就管网改造方面的一些经验加以总结，仅供同行参考。
关键词：城市；天然气管网；改造
中图分类号：F407.22 文献标识码：A 文章编号：
引言：
由于天然气管网规划工作的复杂性和广泛性, 需要在实施过程中不断分析现有管网和供求关系, 进一步优化管网结构, 实际上就是网络最优化问题。网络最优化问题是求解满足给定的最优化准则以及约束条件的网络拓扑结构。可以制定经济最优化准则---最大利润、最小总费用、最低成本等, 也可以制定技术最优化准则---最大可靠性、最快动作等。这些最优化准则可以作为选择系统功能和系统发展目标的明确策略。
要明确改造原则
燃气管网改造需要结合城市规划和市政改造计划，采取逐年实施的措施。因而明确改造原则，根据管网情况制定切实可行的改造计划是十分重要的。
原则一：要根据管网的腐蚀、老化程度制定改造计划。
城市燃气管网改造的根本目的是要对腐蚀、老化严重的燃气管道进行更换改造，消除安全隐患，确保燃气管网安全稳定运行。
原则二：管网改造要和城市发展相结合。
管网改造要着眼于未来的发展，对管径不合适、输配能力弱、流通能力差的管道进行改造，管径依照远期规划和城市水力计算及燃气的供应现状确定。
原则三：大面积改造和局部改造相结合，在成片进行改造的同时，也要对局部地区腐蚀严重的管网进行改造。
原则四：庭院管网改造与中、低压管道改造相结合。
原则五：优先考虑事故多发地段和人口稠密的繁华商业区，大型公共建筑区。
制定周密严谨的施工组织计划
由于是对原有的燃气管网进行改造，在施工过程中势必就存在如何解决原有用户的餐饮、营业、生产，如何和社会各部门进行联系，如何向用户解难答疑等问题。为此制定周密严谨的施工组织计划，以提高效率，加快改造进度，避免失误，充分发挥各部门的能动性和用户的积极性是非常必要的。在制定施工组织计划中要注意以下几个方面。
1. 在从企业内部降成本、挖潜力，筹集改造资金的同时，争取政府支持。
2. 必须高度重视，成立以主要领导亲自挂帅，各有关部门为主的管网改造指挥部，从材料采购、资金运作、施工改造着手，实行全面的一盘棋管理。
3. 指挥部由专人负责，对外联系协调用户、单位及社会有关部门、新闻媒介，对内组织公司各部门进行管网改造，真正做到有的放矢，有令必行，行之必果。
4. 面向社会进行公开招标，选拔素质过硬、技术全面、设备齐全、经验老到的施工队伍进行管网改造。
5. 停气改造前，应利用GPS 地理信息系统对改造区域进行排查摸底，走访用户，核实图纸，制定周密的停气方案。
6. 做图板、上报纸，加强宣传力度，通报改造进程，使广大用户理解改造、支持改造、了解改造，对需停气的用户应提前3 天通知，并在停气当天提供液化气租赁服务。
7.对改造范围的用户根据其用气性质不同，提供不同规格型号的液化气灶具及钢瓶租赁服务，液化气价格根据市场价格进行结算，租赁期间使用多少就结算多少。
8. 对改造范围内的用户不再收取管道煤气的设施占用费，按表实际计量收费。
9. 加快改造施工速度，尽量控制在20-30 天内，施工时间安排在7：30-19：30 间，避免影响用户的作息。
10. 在加强管道施工质量的同时，狠抓地面恢复质量，要求恢复如初，并由用户代表或单位进行验收。
11. 提高全方位的服务质量，有关部门对用户的改造投诉必须有问必答，有错必纠，改造工地的施工人员必须统一着装。
改造过程中要注意的几个问题
1. 改造过程中的置换
在改造现场受客观条件限制，对无论是正置换还是反置换，都只能采取直接置换法，即用燃气置换管道内空气或用空气置换管道内燃气。由于直接置换过程中，管道内存在燃气与空气的混合气体，在置换过程中势必要经过爆炸极限，为防止事故发生就必须注意：
（1）置换中严禁在置换点出现明火。
（2）严禁在未置换合格时，就开始施工。
（3）置换现场必须有专人总负责，严禁各行其是。
（4）反置换过程中，为防止旧管道奈、硫化铁等易挥发物自燃，宜对管道进行蒸汽吹扫。
（5）在总体管道未施工改造完毕前，为防止未改造的管道因萘、硫化铁挥发出现不必要的问题，保证卸压面积，禁止将未改造的旧主管道与原管道连接。
（6）正置换完毕，应做点火实验；反置换完毕后，应用燃气嗅敏仪检测是否在爆炸下限的20%以下。
2. 与建筑物、管道、管沟的水平距离
管网改造中，对燃气管道与建、构筑物或其他相邻管道的水平净距应尽量按国家规范执行，但在有些情况下，受地形、已铺设管道、管沟的限制，很难彻底执行规范，在这种情况下，就只能采取行之有效的防护措施。
2.1 当地下燃气管道与其他相邻管道的净距不够时，在管线不长的情况下，燃气管道外做加大两个管径的套管，并用油麻将缝隙塞死；当管线较长时，在征得用户同意后做架空明管；或做隔气沟，采取Mu10 砖M7.5 水泥沙浆砌120 隔墙，并两面水泥抹面，沟内夯实回填。
2.2 当地下燃气管道与管沟净距不够时，在征得用户同意后，将管沟回填废弃，使管沟内管道变为直埋管；如管沟无法废弃，则将管沟墙用1：2 水泥沙浆勾缝，并用1：3 及1：2 水泥沙浆两面抹面两遍，抹面厚度超过25mm，最后用热沥青烫面，厚度超过2mm。
2.3 对地下燃气管道与构、建筑物净距不够的，通常采取架空明管；对与地基发生冲突的，还可采取减少埋深做保温隔气沟的方法。
3. 违章建筑物
对在管网改造中发现的压占燃气管道的违章建筑物，在向用户下达隐患通知书，限期拆除的同时，也要晓之以情、动之以理，向用户做宣传、解释工作，使用户认识到违章建筑物的危害，督促其主动自行拆除；遇无法自行拆除的，在向政府燃气主管部门汇报后，配合公安、规划、城管等部门进行强拆。
4. 防腐
在改造过程中在可以使用PE 管的情况下，我公司一般都用PE管替换需改造的钢管和铸铁管。如必须使用钢管则采用三层PE 复合结构防腐涂层。
5. 验收工艺
强压试验：管道内充100kpa 压力，1小时压力不降。气密性试验：干管管道内充100kpa 压力， 24 小时△P/≤△P；楼前管管道内充20kpa 压力，24 小时△P/≤△P。超检：过路、过渠管道做100%的焊口超声波检查或X 光检查其它管道做15-20%焊口超声波检查或X 光检查，焊口低于10 个的，按2 个焊口检查。
结束语：
随着气源的改变管网运行参数也发生了相应变化，因此加快老旧管网的改造力度是十分重要的。通过对以往改造过程的反思和总结，逐步完善了城市管网改造的各个环节，为今后城市燃气管网改造的顺利进行打下了一个坚实的基础。
参考文献：
[1] 李波, 余红伟. 管网布局规划技术综述. 石油规划设计, 2001, 12( 1) : 16- 18.
[2] 周英. 四川天然气地面建设工程规划方法的建议. 石油规划设计,2000, 11( 2) : 20- 21.
[3] 杜晓春. 关于城市天然气管网系统优化设计的方法研究: [ 学位论文] . 成都: 西南石油学院, 2005.
[4] 康正凌, 袁宗明. 树枝状天然气管网优化设计. 天然气工业,2001, 21( 3) : 76- 78.
[5] 孟荣章, 李书文, 汤林. 大型气田集输管网布局优化. 石油规劃设计, 1998( 2) : 16- 18.
关键词：城市；天然气管网；改造
中图分类号：F407.22 文献标识码：A 文章编号：
引言：
由于天然气管网规划工作的复杂性和广泛性, 需要在实施过程中不断分析现有管网和供求关系, 进一步优化管网结构, 实际上就是网络最优化问题。网络最优化问题是求解满足给定的最优化准则以及约束条件的网络拓扑结构。可以制定经济最优化准则---最大利润、最小总费用、最低成本等, 也可以制定技术最优化准则---最大可靠性、最快动作等。这些最优化准则可以作为选择系统功能和系统发展目标的明确策略。
要明确改造原则
燃气管网改造需要结合城市规划和市政改造计划，采取逐年实施的措施。因而明确改造原则，根据管网情况制定切实可行的改造计划是十分重要的。
原则一：要根据管网的腐蚀、老化程度制定改造计划。
城市燃气管网改造的根本目的是要对腐蚀、老化严重的燃气管道进行更换改造，消除安全隐患，确保燃气管网安全稳定运行。
原则二：管网改造要和城市发展相结合。
管网改造要着眼于未来的发展，对管径不合适、输配能力弱、流通能力差的管道进行改造，管径依照远期规划和城市水力计算及燃气的供应现状确定。
原则三：大面积改造和局部改造相结合，在成片进行改造的同时，也要对局部地区腐蚀严重的管网进行改造。
原则四：庭院管网改造与中、低压管道改造相结合。
原则五：优先考虑事故多发地段和人口稠密的繁华商业区，大型公共建筑区。
制定周密严谨的施工组织计划
由于是对原有的燃气管网进行改造，在施工过程中势必就存在如何解决原有用户的餐饮、营业、生产，如何和社会各部门进行联系，如何向用户解难答疑等问题。为此制定周密严谨的施工组织计划，以提高效率，加快改造进度，避免失误，充分发挥各部门的能动性和用户的积极性是非常必要的。在制定施工组织计划中要注意以下几个方面。
1. 在从企业内部降成本、挖潜力，筹集改造资金的同时，争取政府支持。
2. 必须高度重视，成立以主要领导亲自挂帅，各有关部门为主的管网改造指挥部，从材料采购、资金运作、施工改造着手，实行全面的一盘棋管理。
3. 指挥部由专人负责，对外联系协调用户、单位及社会有关部门、新闻媒介，对内组织公司各部门进行管网改造，真正做到有的放矢，有令必行，行之必果。
4. 面向社会进行公开招标，选拔素质过硬、技术全面、设备齐全、经验老到的施工队伍进行管网改造。
5. 停气改造前，应利用GPS 地理信息系统对改造区域进行排查摸底，走访用户，核实图纸，制定周密的停气方案。
6. 做图板、上报纸，加强宣传力度，通报改造进程，使广大用户理解改造、支持改造、了解改造，对需停气的用户应提前3 天通知，并在停气当天提供液化气租赁服务。
7.对改造范围的用户根据其用气性质不同，提供不同规格型号的液化气灶具及钢瓶租赁服务，液化气价格根据市场价格进行结算，租赁期间使用多少就结算多少。
8. 对改造范围内的用户不再收取管道煤气的设施占用费，按表实际计量收费。
9. 加快改造施工速度，尽量控制在20-30 天内，施工时间安排在7：30-19：30 间，避免影响用户的作息。
10. 在加强管道施工质量的同时，狠抓地面恢复质量，要求恢复如初，并由用户代表或单位进行验收。
11. 提高全方位的服务质量，有关部门对用户的改造投诉必须有问必答，有错必纠，改造工地的施工人员必须统一着装。
改造过程中要注意的几个问题
1. 改造过程中的置换
在改造现场受客观条件限制，对无论是正置换还是反置换，都只能采取直接置换法，即用燃气置换管道内空气或用空气置换管道内燃气。由于直接置换过程中，管道内存在燃气与空气的混合气体，在置换过程中势必要经过爆炸极限，为防止事故发生就必须注意：
（1）置换中严禁在置换点出现明火。
（2）严禁在未置换合格时，就开始施工。
（3）置换现场必须有专人总负责，严禁各行其是。
（4）反置换过程中，为防止旧管道奈、硫化铁等易挥发物自燃，宜对管道进行蒸汽吹扫。
（5）在总体管道未施工改造完毕前，为防止未改造的管道因萘、硫化铁挥发出现不必要的问题，保证卸压面积，禁止将未改造的旧主管道与原管道连接。
（6）正置换完毕，应做点火实验；反置换完毕后，应用燃气嗅敏仪检测是否在爆炸下限的20%以下。
2. 与建筑物、管道、管沟的水平距离
管网改造中，对燃气管道与建、构筑物或其他相邻管道的水平净距应尽量按国家规范执行，但在有些情况下，受地形、已铺设管道、管沟的限制，很难彻底执行规范，在这种情况下，就只能采取行之有效的防护措施。
2.1 当地下燃气管道与其他相邻管道的净距不够时，在管线不长的情况下，燃气管道外做加大两个管径的套管，并用油麻将缝隙塞死；当管线较长时，在征得用户同意后做架空明管；或做隔气沟，采取Mu10 砖M7.5 水泥沙浆砌120 隔墙，并两面水泥抹面，沟内夯实回填。
2.2 当地下燃气管道与管沟净距不够时，在征得用户同意后，将管沟回填废弃，使管沟内管道变为直埋管；如管沟无法废弃，则将管沟墙用1：2 水泥沙浆勾缝，并用1：3 及1：2 水泥沙浆两面抹面两遍，抹面厚度超过25mm，最后用热沥青烫面，厚度超过2mm。
2.3 对地下燃气管道与构、建筑物净距不够的，通常采取架空明管；对与地基发生冲突的，还可采取减少埋深做保温隔气沟的方法。
3. 违章建筑物
对在管网改造中发现的压占燃气管道的违章建筑物，在向用户下达隐患通知书，限期拆除的同时，也要晓之以情、动之以理，向用户做宣传、解释工作，使用户认识到违章建筑物的危害，督促其主动自行拆除；遇无法自行拆除的，在向政府燃气主管部门汇报后，配合公安、规划、城管等部门进行强拆。
4. 防腐
在改造过程中在可以使用PE 管的情况下，我公司一般都用PE管替换需改造的钢管和铸铁管。如必须使用钢管则采用三层PE 复合结构防腐涂层。
5. 验收工艺
强压试验：管道内充100kpa 压力，1小时压力不降。气密性试验：干管管道内充100kpa 压力， 24 小时△P/≤△P；楼前管管道内充20kpa 压力，24 小时△P/≤△P。超检：过路、过渠管道做100%的焊口超声波检查或X 光检查其它管道做15-20%焊口超声波检查或X 光检查，焊口低于10 个的，按2 个焊口检查。
结束语：
随着气源的改变管网运行参数也发生了相应变化，因此加快老旧管网的改造力度是十分重要的。通过对以往改造过程的反思和总结，逐步完善了城市管网改造的各个环节，为今后城市燃气管网改造的顺利进行打下了一个坚实的基础。
参考文献：
[1] 李波, 余红伟. 管网布局规划技术综述. 石油规划设计, 2001, 12( 1) : 16- 18.
[2] 周英. 四川天然气地面建设工程规划方法的建议. 石油规划设计,2000, 11( 2) : 20- 21.
[3] 杜晓春. 关于城市天然气管网系统优化设计的方法研究: [ 学位论文] . 成都: 西南石油学院, 2005.
[4] 康正凌, 袁宗明. 树枝状天然气管网优化设计. 天然气工业,2001, 21( 3) : 76- 78.
[5] 孟荣章, 李书文, 汤林. 大型气田集输管网布局优化. 石油规劃设计, 1998( 2) : 16- 18.