城市燃?xì)夤艿老到y(tǒng)是城市公共設(shè)施的一個重要組成部分，同時也是城市發(fā)展建設(shè)的一種現(xiàn)代化標(biāo)志，主要關(guān)系著城市居民用戶的日常生活，本文是一篇城市管理論文，對城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計中常見問題進(jìn)行探討。

　　【摘　要】隨著我國燃?xì)夤艿老到y(tǒng)發(fā)展的速度，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計模式普遍以從以往的低壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為中壓管網(wǎng)與樓層調(diào)壓相結(jié)合的系統(tǒng)模式，從而有效提高了燃?xì)獾墓�氣質(zhì)量及利用效率。就我國城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計的規(guī)劃方面來講，主要還是存在兩個方面的問題，即規(guī)劃設(shè)計計算和管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計。其中管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計問題在于如何能夠使得燃?xì)夤芫W(wǎng)在投資方面實現(xiàn)節(jié)約省材的目的。本文作者對城市燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計以及設(shè)計中常見的問題和優(yōu)化設(shè)計方法等進(jìn)行了分析探討。

　　【關(guān)鍵詞】城市燃?xì)?建設(shè)產(chǎn)業(yè),燃?xì)夤艿?城市管理論文

　　一、城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計分析

　　在對現(xiàn)代城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計中往往需要由以下幾個部分組成，即：

　　(1)高壓、中壓和低壓三個壓力級別不同的燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò);

　　(2)城市燃?xì)夥峙渲修D(zhuǎn)站或壓送機(jī)站、調(diào)壓計量站或區(qū)域調(diào)壓室;

　　(3)儲氣站;

　　(4)電訊與自動化設(shè)備及電子計算中心等。

　　而我國在這一方面的設(shè)計主要還是應(yīng)根據(jù)管道的輸氣壓力來進(jìn)行分級，一般地分級包括：小于0.01MPa的低壓燃?xì)夤艿馈?.01 MPa至0.2MPa之間的中壓B燃?xì)夤艿馈?.2MPa至0.4MPa之間的中壓A燃?xì)夤艿馈?.4MPa至0.8MPa之間的次高壓B燃?xì)夤艿馈?.8MPa至1.6MPa之間的次高壓A燃?xì)夤艿馈?.6MPa至2.5MPa之間的高壓B燃?xì)夤艿篮?.5MPa至4.0MPa之間的A燃?xì)夤艿赖�。管網(wǎng)建設(shè)情況也是確定調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的制約條件。一個全新的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)，可以解決好調(diào)壓站與管網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)問題。但是，在既有的管網(wǎng)中，隨著用氣負(fù)荷的增加增建調(diào)壓站時，應(yīng)特別注意現(xiàn)狀管網(wǎng)的管徑和運行壓力等實際情況對新建調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的制約問題。只有綜合考慮各方面因素的影響，才能準(zhǔn)確、合理地確定調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模。

　　城市燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計與施工是造福千家萬戶的事業(yè)，在有可能的條件下，應(yīng)使設(shè)計更合理、周到，盡量使各家各戶都滿意。所以，在設(shè)計和施工的過程中對于其安全性的考慮是必要的。由于燃?xì)夤�氣系統(tǒng)最為主要的投入就是在管網(wǎng)的布設(shè)上，而目前我國針對管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計普遍還是采取的人工選擇管徑與計算機(jī)計算相結(jié)合的方式，這樣就造成在規(guī)劃設(shè)計中不能夠全面考慮到燃?xì)夤�氣管網(wǎng)的投資經(jīng)濟(jì)因素，從而導(dǎo)致難以保證最終的設(shè)計方案最優(yōu)化。同時，應(yīng)該考慮到對于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)模擴(kuò)大將導(dǎo)致管網(wǎng)的投資也越來越大，而優(yōu)化設(shè)計則是在現(xiàn)有的條件下確保城市燃?xì)庥脩舻娜粘Ｉ�活正常對城市燃�(xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化處理，從而降低城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)投入、運行成本以及提高系統(tǒng)的安全可靠性，這一方面也是目前我國在城市建設(shè)發(fā)展方面不可忽略的問題之一。

　　二、城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計常見問題

　　1.引入管的設(shè)計選材

　　燃?xì)夤艿老到y(tǒng)中的引入管是室內(nèi)與室外燃?xì)夤艿肋B接的關(guān)鍵部位，其品質(zhì)的好與壞將決定城市燃?xì)庀到y(tǒng)的安全可靠性。一般均可采用鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管，在設(shè)計中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《燃?xì)庥娩摴羌芫垡蚁┧芰蠌?fù)合管》(CJ/T 125—2000)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此種管材的主要優(yōu)點在于材質(zhì)耐腐性能好，同時由于其主要的材料為聚乙烯復(fù)合塑料，受到周圍環(huán)境影響很小，并且理論使用的年限與建筑物壽命基本一致，在大壓力使用的情況下亦可不必考慮人工煤氣對管材腐蝕問題，延展性能好，能夠承受一定范圍的地質(zhì)變形、建筑物沉降等影響，在一定范圍內(nèi)能有效地防止燃?xì)庖�入管連接件因上述原因而產(chǎn)生斷裂，施工操作簡單，一般只需按技術(shù)特性規(guī)定的彎曲半徑，結(jié)合現(xiàn)場實際角度需求，對管材進(jìn)行人工彎制處理，勞動強(qiáng)度低，現(xiàn)場質(zhì)量控制要求相對簡單。規(guī)范規(guī)定允許彎曲半徑為：公稱直徑 不大于150mm時為80倍公稱直徑，公稱直徑為 200～300 mm之間時為100 倍公稱直徑，公稱直徑不小于350 mm時為110倍公稱直徑。

　　2.埋地燃?xì)夤艿赖乃�平凈距不�?/p>

　　地下燃?xì)夤艿琅c建(構(gòu))筑物和其他相鄰管道的水平凈距在國家制定相關(guān)規(guī)范中有明確的規(guī)定，屬強(qiáng)制性條文。然而，在實際的設(shè)計工作中常常會遇到因現(xiàn)場地形、實際條件限制，無法保證水平凈距符合規(guī)定要求的情況，這一情況應(yīng)據(jù)實際情況深加斟酌。

　　3.地下燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)(防腐措施)

　　地下燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)設(shè)計措施是在選用時調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)符合以下幾點要求：

　　(1)鋅陽極不允許使用于土壤電阻率不小于200 Ωm 的情況中;

　　(2)鎂陽極則不宜使用于土壤電阻率不小于 100 Ω·m 的情況中;

　　(3)外加電流陰極保護(hù)法在選用時不會受到土壤電阻率的制約與影響;

　　4.地下燃?xì)夤艿罓奚�陽極保護(hù)

　　采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護(hù)效果應(yīng)符合以下要求：

　　(1)對地電位應(yīng)達(dá)到-0.85V或更負(fù);

　　(2)通電時，陰極電位較自然電位向負(fù)方向變化值應(yīng)大于300mV;

　　(3)當(dāng)土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5%時，通電后，對地電位應(yīng)達(dá)到-0.95V或更負(fù);

　　(4)犧牲陽極在埋設(shè)時，與保護(hù)的燃?xì)夤艿赖木嚯x不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋設(shè)深度不宜小于1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。埋設(shè)形式可采用立式或臥式。在陽極與保護(hù)管道之間，嚴(yán)禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。

　　三、城市燃?xì)夤艿纼?yōu)化設(shè)計方法探討

　　針對于我國城市燃?xì)夤艿纼?yōu)化設(shè)計工作，國內(nèi)許多的設(shè)計研究人員都付出了諸多的辛苦與努力，研究這些對于燃?xì)夤芫W(wǎng)、管道的優(yōu)化設(shè)計問題，筆者初步總結(jié)主要有以下幾個可實現(xiàn)優(yōu)化目的的方法。

　　(1)把燃?xì)夤艿赖墓軓阶鳛橐环N具有連續(xù)性的變量，通過求解某一管段的經(jīng)濟(jì)方程組，即可將燃?xì)夤艿赖墓軓絽��?shù)上下靠檔，此方法在實際應(yīng)用當(dāng)中可在最后的破壞過程中了解到最優(yōu)性;

　　(2)利用求解的燃?xì)夤艿拦芫W(wǎng)最短路徑樹可將環(huán)狀的管網(wǎng)型式進(jìn)一步分解為枝狀的管網(wǎng)形式，即可根據(jù)某一管段內(nèi)的流量確定管道管徑。此方法的應(yīng)用會導(dǎo)致管網(wǎng)完整性的破壞，且在選擇管徑時也僅能夠取近似值，因此求解的終值也只是一種滿意值而非最優(yōu)值;

　　(3)將所有的可選擇方案進(jìn)行對比評價，然后選擇各方面協(xié)調(diào)最好的方案作為最優(yōu)方案。此方法的應(yīng)用僅限于在小規(guī)模的管網(wǎng)系統(tǒng)，這主要是因為在每一個管段中如果存在八種可選擇的情況，那么管網(wǎng)有十個管段時可選擇的方案就無法進(jìn)行有效統(tǒng)計，可操作性不足。

　　分析以上三種優(yōu)化方法，同一特點是具有一定的局限性，設(shè)計研究人員在充分尋找更為先進(jìn)的優(yōu)化方法中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)了一種應(yīng)用系統(tǒng)分析法，尤其是在解決城市燃?xì)夤艿涝O(shè)計方面的效果不錯。目前，遺傳算法的突破已成為能夠有效簡化燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計思路的一種新型方法，其方法原理是能夠通過遺傳算法提高一種可以求解復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的通用框架，不限于問題存在的領(lǐng)域及特點，因此被廣泛應(yīng)用于許多的學(xué)科。

　　四、結(jié)語

　　綜上所述，城市燃?xì)夤艿纼?yōu)化設(shè)計是為了能夠造福于民，在現(xiàn)有可能的前提下應(yīng)該將設(shè)計工作做到更為全面、合理。本文以分析城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計構(gòu)成，并簡略闡述關(guān)于設(shè)計所應(yīng)用的遺傳算法，旨在能夠更深入地了解我國在這一方面的設(shè)計工作內(nèi)容，提升設(shè)計能力及水平。

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