云南省天然气有限公司云南省昆明市650000
摘要：随着可持续发展观的贯彻实施，天然气已经成为了取代燃煤等传统能源的最佳替代品，成为了越来越多城市的主要能源。而使用天然气不可避免地会面临天然气管道的规划设计，天然气管道的铺设投资相对较大，对周边居民生活也有较大的影响，一旦规划出现错误，在工程建成之后想要完成扩建和改建难度就非常大，并且也会造成人力、财力、物力的巨大浪费。可见，为了保障城市建设的质量，必须科学和规范地规划设计天然气管网。
关键词：天然气，管网规划
一、前言
天然气在当今的能源结构中占据很大的比例，世界上任何一个国家都在极力的促进城市气体化。目前，城市天然气管网输送已经成为一个城市现代化的重要标志[1]。然而，天然气管网的规划是极其复杂的，不仅需要不断分析现有管网的供求关系，还需要将管网的结构进行最优化选择，将铺设管网成本降到最低。而且，目前所输送的天然气，由于其主要成分比较容易爆炸，一旦遇到明火或者高压环境极易发生爆炸，城市管网规模之大，一旦发生爆炸那危害是极大的。因此，对天然气管网系统进行合理设计规划有着重大的意义。
二、天然气管网设计的基本原则
在天然气管网规划过程当中，需要严格遵循以下几个基本原则：（1）对于站场和管线布置，应当切实符合当地以及整个区域的城市规划要求、燃气管网规划的要求；（2）对于站场与管线的布置，需要具有适宜的地形条件、良好的工程地质条件等；（3）站场需要结合区域长输管线的具体位置予以确定；（4）对于站场、燃气管线与站外建（构）筑物的防火间距，需要与现行的国家标准及相关规定相符。
三、城市天然气管网存在的问题以及对策
3.1应用问题
相比于国外，我国输气管道规划起步较晚，目前还处在研究的初始阶段，要想大规模的投入商业用途依靠现有的技术是不行的，还需要针对此问题进行更进一步的研。管网设计从某种程度讲是规划的问题，因为不管是输气管网还是供水管网，对于城市来讲有非常重要的意义和作用，这些布局规划要是做不好，后续工作会有很多的困扰。可以将供水管网布局规划的一些技术方法拿来借鉴。输气管道的距离是距离长，输送压力高，口径大等。在未来的研究发展中，可以加大最神经网络的研究，这在管网的规划设计中具有很大的应用前景。
3.2对策
从施工材料方面优化天然气管道，天然气管道的建设事关重大，管道的安全性更是重中之重。在城市天然气管道规划时一定要注意对施工材料质量的掌控，输送过程中，由于环境的要求，有些地段的管道需要承载的压力比较大，这就对管道的材料有较高的要求，如果选择的管道材料负载能力抗压能力不能满足要求，那将会带来非常严重的后果，造成意外伤害是谁也承担不了的，所以，负责这一块工作的人要格外谨慎。
3.2.3借助先进的技术手段进行规划设计
进行城市天然气管网规划设计的主要目的就在于降低施工成本，这一点是要建立在满足用户的需求、当今施工工艺、管网的安全性和稳定性的基础之上的。天然气工程自身就具有庞大性和复杂性的特点，加上城市中复杂的地质环境，在进行规划时天然气管道的规划设计不能单纯依靠手工进行，必须依靠先进的设备与技术理论[2]。
四、管网数据管理模式
在整个管网建设的工作中，管网设计贯穿于整个工程的始终，是工程的方向，所以对于整个工程而言意义非常重大，作为管网建设的第一步，管网设计的工作要深入、要符合实情、要结合实际、要有较高的可操作性，这项前期工作主要是由网管设计部门来完成的，其自身的特点比较明确，在设计方案制定以前，首要要进行大量的管网分析工作，这就有问题出现了，分析工作要有数据作为支撑，所以，搜集数据也是一项重要工作。在近年来，随着我国科学技术水平的提高，天然气管网规模也在的不断扩大，涉及面越来越广，所以在分析一个局部项目的同时，必须要要考虑到周边管网信息，如果多个管网交汇的情况，需要对综合因素进行分析评估；此外天然气会受到互联互通的影响，也要作为考虑的因素。为了管网设计工作切实有效高速的展开，分析多管道情况时，思维不能局限在单一管道，一定要综合分析考虑。这样布局模型就会变大，因此工作量肯定也会变大，需要耗费的时间和精力会大的多，在这种高强度的工作环境下，需要小心谨慎，每一个环节都不能出错，否则前功尽弃，而且还会带来严重的后果。从全生命周期的角度来看，设计初期要采集完整的数据，设计结构要合理，然后从最初的结构设计开始一步步延伸，那么整个将会对整个工作有很强的指导意义。
五、管网数据结构实现
5.1数据的组织
数据是设计的依据，是最基础的具有参考价值的东西，设计工作者在管理数据资产时要提取有用的数据，在实际总结出常用的设计相关数据的支撑下，集合Geodatabase的特点将各类数据组织起来，这样设计需要的数据链就形成了。经调查研究发现，常见的管道中的设计数据属性可分为以下几类：
（1）按照管线的物理属性分，主要特性包括外径、壁厚、和粗糙度，此外，管道运行效率、长度、沿线高等也属于物理属性的范畴，还有一些管材、设计压力和投产时间等物理特性也会管线有一定的影响。
（2）按照沿线站场信息划分，主要包括站内设备、压缩机信息和设备使用情况等，除此之外的，气源以及各分输用户气量信息、储气库信息在一定意义上也应划分在此范畴之内。
（3）在设计网管数据结构时，还要确认管道所属业主信息、股权信息等，将这些信息一一对应，不能混淆、不可遗漏。
5.2数据的逻辑结构
数据结构在多年的发展以来，已经有了一定行业模型的数据结构，可以考虑将已有的数据结构加以利用，行业对于数据的要求，也是要考虑进去的，按照目前国内管道建设及运营情况，应用管道典型数据做出管网数据逻辑结构示意图。属性一般分为要素类和关系类，前者的属性通常采用表格的方式进行添加，可以采用Join和Relate的方法进行关联管理；而关系类可以根据实际需要进行添加[3]。
六、天然气信息管理平台
天然气管网信息管理平台采用C/S架构，是管网信息管理人员对管网数据进行修改、查询、统计、管理的一个平台，通过该平台管理人员可以方便的对管线数据进行日常的管理和维护，并能对爆管进行分析并给出相应的解决方案，天然气管网信息管理平台由查询、统计分析、数据编辑、管网分析、断面分析、视图六大功能模块组成。
1）查询及统计模块：可满足用户的日常管理需要，用户可通过不同的条件或兴趣点查询我们需要了解的各种管网信息、能通过统计功能对查询管线及附件进行统计并能输出日常管理所需的报表文件。
2）管线分析：可对爆管事故进行快速高效的分析，准确分析查找爆管受影响区域、控制阀门及受影响用户。为用户快速决策、制定应急预案提供可靠保证。环路分析让用户更清楚的了解城市管网的分布，更加准确的制定应急预案。
3）数据库管理系统
数据库管理系统是对天然气管网综合管理系统所涉及的图形数据库及业务关系数据库进行维护的一个系统。数據库管理员可通过该系统对数据库进行备份及恢复，并能对图形数据库的拓扑进行维护确保了数据库的正确性及安全性。
七、结束语
此文理论结合实际，从天然气管网设计的基本原则，城市天然气管网存在的问题以及对策，管网数据管理模式，管网数据结构实现以及天然气信息管理平台等几个方面进行了深入的分析论述，以供参考。
参考文献
[1]关中原，高辉，贾秋菊.油气管道安全管理及相关技术现状[J].油气储运，2015，34（05）：457-463.
[2]苟建林.天然气勘探开发项目综合环境影响评价研究[D].西南石油大学，2013.
[3]孟昕.天然气自动计量系统的设计与应用[D].电子科技大学，2012.