工程設(shè)計是工程建設(shè)的靈魂，設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量。把好設(shè)計質(zhì)量關(guān)是從源頭杜絕工程質(zhì)量事故的關(guān)鍵。
"十五"期間是我國城市燃?xì)庑袠I(yè)的大發(fā)展時期，在天然氣西氣東輸、俄氣南送和引進(jìn)液化天然氣呼聲中，燃?xì)夤こ淘O(shè)計將迎來新的高潮，為提高燃?xì)夤こ淘O(shè)計質(zhì)量，各燃?xì)夤こ淘O(shè)計單位在"十五"時期需要制定出相應(yīng)的規(guī)劃目標(biāo)。它涉及技術(shù)進(jìn)步、自身建設(shè)、質(zhì)量受控等內(nèi)容。
1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，健全技術(shù)進(jìn)步體制
設(shè)計單位必須把科技進(jìn)步放在首位，技術(shù)領(lǐng)先是設(shè)計單位賴以生存的條件。由于近幾年來燃?xì)馐袌黾ち腋偁?，很多設(shè)計院都忽視了科技研究，技術(shù)進(jìn)步速度在減緩。科技進(jìn)步機(jī)制不健全。"十五"期間應(yīng)從兩方面予以考慮，一是要加強(qiáng)燃?xì)饪萍既瞬刨Y源的開發(fā)利用，要對人才隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)有合理的規(guī)劃，注重學(xué)科帶頭人的培養(yǎng)和利用。二是要加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)，大專院校及燃?xì)夤镜纳顚哟魏献?，保持技術(shù)創(chuàng)新能力，一方面要把先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化到設(shè)計項(xiàng)目中，另一方面把開發(fā)的專長技術(shù)要轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品向社會推廣。
2 抓好信息化基礎(chǔ)建設(shè)，提高計算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用水平
在"十五"期間，各燃?xì)庠O(shè)計單位必須提高計算機(jī)應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高計算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用水平以適應(yīng)信息時代，知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在2005年前建成以網(wǎng)絡(luò)為支撐，專業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，工程信息管理為核心，工程項(xiàng)目為主線，使設(shè)計與管理初步實(shí)現(xiàn)一體化的集成應(yīng)用系統(tǒng)。甲級設(shè)計院要達(dá)到國際接軌型或國內(nèi)先進(jìn)型水平，乙級設(shè)計院要達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)型或發(fā)展提高水平。
3 建立有效的質(zhì)量體系，使工程設(shè)計質(zhì)量處于受控狀態(tài)
工程設(shè)計質(zhì)量受控主要包括下列環(huán)節(jié)：
3.1 做好設(shè)計策劃，使設(shè)計有良好開端對于每項(xiàng)燃?xì)夤こ淘O(shè)計均應(yīng)編制計劃，應(yīng)委派具有相應(yīng)資格的人員擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和專業(yè)負(fù)責(zé)人，并配備充分的資源。
3.2 保證接口暢通，提高設(shè)計的整體質(zhì)量
燃?xì)夤こ淘O(shè)計，特別是大型燃?xì)夤こ?，技術(shù)復(fù)雜，專業(yè)眾多，組織和技術(shù)接口縱橫交錯，在整個設(shè)計過程中，與設(shè)計有關(guān)的各種信息的傳遞直接影響設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計輸出，因此，不同部門之間在組織和技術(shù)接口的控制就顯得十分重要。
3.3 形成設(shè)計輸入文件，對要求的適宜性進(jìn)行評審
設(shè)計輸入的要求是設(shè)計方確定與產(chǎn)品有關(guān)的輸入要求，包括適用的法令和法規(guī)要求，需要形成文件，并評審其是否適應(yīng)。對不完善的、含糊的或矛盾的要求，應(yīng)會同業(yè)主方一起解決。
3.4 對照設(shè)計輸入，進(jìn)行設(shè)計輸出評審設(shè)計輸入應(yīng)形成文件，設(shè)計輸出應(yīng)滿足設(shè)計輸入的要求，設(shè)計輸出文件必須進(jìn)行校審和評審。目前出現(xiàn)問題較多的是校審還不夠認(rèn)真，質(zhì)量記錄必須具有客觀性和可追溯性。對校審必須實(shí)行閉環(huán)控制。
3.5 組織設(shè)計評審，評價其能否滿足質(zhì)量要求
設(shè)計項(xiàng)目在預(yù)可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計階段均應(yīng)采用設(shè)計評審，設(shè)計評審方式一般是召開設(shè)計評審會，它在很大程度上體現(xiàn)一個設(shè)計院的技術(shù)實(shí)力和技術(shù)水平。施工圖文件評審采用逐級校審的評審。
3.6 做好設(shè)計更改，確保消除新的質(zhì)量問題
所有的設(shè)計更改和修改在實(shí)施之前都應(yīng)由設(shè)計人員加以確定，形成文件，對更改后的通知單或設(shè)計文件，應(yīng)按原程序進(jìn)行校審，以確保不因設(shè)計更改而帶來新的質(zhì)量問題。
3.7 嚴(yán)格遵守和使用受控狀態(tài)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是工程設(shè)計中的重要的設(shè)計依據(jù)，正常、合理的使用，遵循現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是落實(shí)質(zhì)量管理，確保工程設(shè)計質(zhì)量合格的一個重要保證，設(shè)計文件、圖紙、計算書使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范必須嚴(yán)格處于受控狀態(tài)，必須是當(dāng)前的"有效版本"，特別是必須遵守工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文的各項(xiàng)規(guī)定。
4 加強(qiáng)培訓(xùn)教育，以人為本，是提高設(shè)計質(zhì)量管理水平的關(guān)鍵
質(zhì)量體系的建立，規(guī)章制度的制定及貫徹實(shí)施都依賴于人的素質(zhì)，所以各燃?xì)庠O(shè)計單位必須加強(qiáng)培訓(xùn)教育。事實(shí)上，質(zhì)量體系建立和完善的過程是始于教育、終于教育。培養(yǎng)層次包括決策層、管理層和執(zhí)行層，培養(yǎng)內(nèi)容包括ISO9001標(biāo)準(zhǔn)基本知識，項(xiàng)目工程師的新技術(shù)設(shè)計業(yè)務(wù)能力及項(xiàng)目管理能力。
5 提高天燃?xì)夤こ淘O(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
5.1 合理選擇城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的壓力級制
輸配系統(tǒng)壓力級制的確定直接影響著城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)的功能和投資。一個合理和優(yōu)化的輸配系統(tǒng)不僅應(yīng)該考慮管材、設(shè)備的選擇問題，還應(yīng)該考慮到城市的發(fā)展、燃?xì)鈶?yīng)用領(lǐng)域的拓寬等因素。要用發(fā)展的眼光、遠(yuǎn)近結(jié)合的思路、以近期為主的觀念來進(jìn)行輸配系統(tǒng)壓力級制的選擇。應(yīng)明確區(qū)分設(shè)計壓力與運(yùn)行壓力的概念，在管材和設(shè)備的選擇及計算上需要充分留有升壓和發(fā)展的余地。
5.2 合理確定工藝流程
工藝流程的合理性是城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)安全、可靠供氣的保證。輸配系統(tǒng)工藝流程的合理性取決于城市門站、儲配站、調(diào)壓站等設(shè)施的工藝流程的合理性。
在調(diào)壓站設(shè)計工作中，要考慮過濾器、流量計是集中布置為好還是與調(diào)壓流程結(jié)合布置為好。如何選擇則要取決于設(shè)備的類型、性能、價格、安裝盡寸等多種因素。調(diào)壓器的選擇則更為重要，其類型的選擇決定其性能參數(shù)，其性能參數(shù)決定調(diào)壓站的調(diào)壓流程數(shù)，而其調(diào)壓流程數(shù)則直接影響著調(diào)壓站的占地和投資。
在調(diào)壓站調(diào)壓流程的設(shè)計工作中，如何選定調(diào)壓方式，則要根據(jù)用戶的性質(zhì)、用戶的重要程度、設(shè)備的性能、投資方的實(shí)力、調(diào)壓站的運(yùn)行管理模式以及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計水平等多種因素的綜合來確定。
在儲配站設(shè)計工作中，除上述調(diào)壓站設(shè)計工作中應(yīng)該注意的問題外，還應(yīng)重視儲存和調(diào)峰工段的工藝流程設(shè)計。目前國內(nèi)解決日不均勻和時不均勻供氣的主要手段還是采用球罐儲氣，而如何發(fā)揮球罐儲氣的調(diào)峰作用是一個值得重視的問題。如果工藝流程設(shè)計中將球罐作為同壓力級管網(wǎng)的局部擴(kuò)容裝置，將極大地削弱球罐儲氣的調(diào)峰作用。正確的流程應(yīng)該是供氣低峰時，球罐從管網(wǎng)取氣至最大儲存壓力，進(jìn)、出口閥門關(guān)閉。在供氣高峰時，出口閥門打開，通過調(diào)壓流程將儲存氣體供人下一級管網(wǎng)和(或)下下級管網(wǎng)，以最大限度發(fā)揮球罐儲氣的調(diào)峰作用。
在城市門站設(shè)計工作中，除上述調(diào)壓站設(shè)計工作中應(yīng)該注意的問題外，則應(yīng)更加重視過濾、計量和加臭等問題。過濾設(shè)施將上游帶來的雜質(zhì)過濾掉，起到保護(hù)門站本身設(shè)備和下游廠站設(shè)備的作用。計量問題則關(guān)系到與上游貿(mào)易結(jié)算的準(zhǔn)確性問題，直接關(guān)系到城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉潢P(guān)系的經(jīng)濟(jì)性。加臭問題則關(guān)系到輸配系統(tǒng)的安全可靠供氣，是城市門站工藝流程設(shè)計中必不可少的一個環(huán)節(jié)。其次，還應(yīng)該根據(jù)氣質(zhì)的情況、下游管線工程的施工水平、將來帶氣作業(yè)的多少以及下游管線敷設(shè)線路的狀況等因素決定是否采用運(yùn)行通球技術(shù)，從而決定是否設(shè)置永久性收發(fā)球裝置。
如果城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的建設(shè)規(guī)模較小，可考慮將城市門站、儲配站、調(diào)壓站合建，統(tǒng)籌安排工藝流程。
還有一個問題就是遠(yuǎn)近期結(jié)合問題。燃?xì)夤こ桃坏┙ǔ赏哆\(yùn)，就必須保證連續(xù)可靠的供氣。若再進(jìn)行帶氣改造作業(yè)，難度較大，危險性也高。因此在工藝流程設(shè)計過程中，一定要考慮好近期與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，合理預(yù)留工藝設(shè)施的場地，為將來擴(kuò)建創(chuàng)造良好的條件。
5.3 合理選擇管材與設(shè)備
管材與設(shè)備是影響燃?xì)夤こ掏顿Y規(guī)模的兩個主要方面。
※管材的選擇應(yīng)該考慮以下原則：
(1)技術(shù)原則
管材的選擇應(yīng)依據(jù)工程的規(guī)模、壓力級制、管道敷設(shè)條件、使用地區(qū)等因素進(jìn)行，同時滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和強(qiáng)制性條文的規(guī)定。
比如設(shè)計壓力高于1.6MPa的管道，根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》，所選用鋼管應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管》等的有關(guān)規(guī)定，若選用標(biāo)準(zhǔn)以外的鋼管和管件，其材質(zhì)應(yīng)是鎮(zhèn)靜鋼，并應(yīng)滿足下列基本要求：
①屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比不應(yīng)大于0.85；
②含碳量不應(yīng)大于0.25％，碳當(dāng)量不應(yīng)大于0.45％；
?、鄄牧先蹮挿治龊蛄坎粦?yīng)大于0.035％；含磷量不應(yīng)大于0.04％。
同時，應(yīng)該根據(jù)規(guī)范的規(guī)定對管道和管道附件進(jìn)行強(qiáng)度計算和壁厚計算。
(2)經(jīng)濟(jì)原則
對于同等壓力、同等管徑的管材，如果材質(zhì)不同，其材料價格和運(yùn)輸費(fèi)用相差較大，施工方式和費(fèi)用也有很大的區(qū)別，如鋼管與塑料管。管道附件對工程投資的影響也不容忽視，尤其是對于設(shè)計壓力高于1.6MPa的管道來講，其各類附件均有具體的要求和限制。同時，塑料管在防腐和電保護(hù)方面的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)性也是應(yīng)該考慮的一個因素。
(3)施工和運(yùn)行管理原則
管材的選取應(yīng)有利管材定貨、運(yùn)輸、施工焊接、帶頭接線、事故搶修和運(yùn)行管理等方面。隨著城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)設(shè)計壓力的提高，管材的選取應(yīng)引起足夠的重視。強(qiáng)度低的管材，增加壁厚可以滿足設(shè)計工況，但給運(yùn)輸和焊接施工等帶來一系列麻煩，并且經(jīng)濟(jì)性方面還不一定占優(yōu)勢，而高強(qiáng)鋼的情形則正好相反，但也應(yīng)重視焊接材料的選取和焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。
※設(shè)備的選擇應(yīng)該考慮的面更廣。
首先，應(yīng)該多與國內(nèi)外設(shè)備廠家進(jìn)行交流，盡量多的了解各種產(chǎn)品的性能，這樣在選擇時，才能有所側(cè)重，無論是直接采購，還是招標(biāo)，可以給下一步工作創(chuàng)造有利的條件。
第二，要分析自己的設(shè)計條件，理清設(shè)備選型思路。由于近遠(yuǎn)期結(jié)合的問題，就存在如何根據(jù)已有的設(shè)計條件進(jìn)行選型的問題。比如調(diào)壓器的選型，近期流量小，進(jìn)出口壓力也低，在選定品牌后，可以確定其口徑；遠(yuǎn)期流量大，進(jìn)出口壓力條件也會發(fā)生變化，也可以確定一個口徑。這時就應(yīng)該仔細(xì)分析設(shè)計條件，合理確定調(diào)壓器的口徑。在調(diào)壓器選型過程中，一定要避免用近期的壓力參數(shù)和遠(yuǎn)期的流量參數(shù)或用近期的流量參數(shù)和遠(yuǎn)期的壓力參數(shù)來確定調(diào)壓器的口徑。
第三，要對設(shè)備提出性能要求，設(shè)備性能應(yīng)當(dāng)滿足工藝設(shè)計要求，同時還應(yīng)考慮設(shè)備安裝的場合、該設(shè)備在系統(tǒng)中的作用和重要性等因素。
最后，還應(yīng)該根據(jù)工程的具體情況、甲方的經(jīng)濟(jì)實(shí)力等因素，合理確定設(shè)備的性能價格比，合理選擇設(shè)備，以期得到最佳的投資效果。
5.4 確保管道防腐工程質(zhì)量
埋地鋼管采用外防腐層與電法保護(hù)是延長管道運(yùn)行壽命，減少管道運(yùn)行故障的有效手段。70年代初，自美國首次立法開始，一些國家相繼立法，規(guī)定埋地管道必須采用防腐涂層與陰極保護(hù)的雙重保護(hù)措施。近年來，國內(nèi)對埋地管道的雙重保護(hù)問題日漸重視，各地就埋地管道的腐蝕與防護(hù)問題召開各種專題研討會，對管道進(jìn)行陰極保護(hù)的必要性和可行性進(jìn)行了深人細(xì)致的研討，并在管道保護(hù)的理論和實(shí)踐方面發(fā)展了許多新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品。
每種防腐涂料和每種陰極保護(hù)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但它們有一個共同特點(diǎn)，就是對埋地管道給予保護(hù)。而它們對管道的保護(hù)效果又取決于從選料至管槽回填施工的各個工序質(zhì)量。如果在各個階段均按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求進(jìn)行，那么無論哪種外防腐層、哪種陰極保護(hù)方案，都會對埋地管道起到一定的保護(hù)作用。相反，不論多么優(yōu)質(zhì)的涂料，多么先進(jìn)的防腐手段，花費(fèi)多高的投入，也不能確保對埋地管道起到應(yīng)有的保護(hù)作用。當(dāng)然，涂料和陰極保護(hù)設(shè)計方案的選擇要結(jié)合工程實(shí)際情況，經(jīng)過科學(xué)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證才能確定。
5.5 合理選擇安全設(shè)施及監(jiān)控系統(tǒng)
在燃?xì)夤こ痰脑O(shè)計工作中，確保輸配系統(tǒng)的安全可靠供氣始終是一個重要的設(shè)計原則。影響輸配系統(tǒng)安全可靠供氣的主要因素包括工藝系統(tǒng)設(shè)計的合理性、管材及設(shè)備的質(zhì)量以及施工安裝質(zhì)量等。
管材、設(shè)備的質(zhì)量和施工、安裝質(zhì)量主要取決于工程技術(shù)人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，而工藝系統(tǒng)設(shè)計的合理性則主要取決于設(shè)計人員。
埋地管道系統(tǒng)的安全設(shè)施主要是分段閥門和分支閥門，其作用是縮小事故范圍，減少事故危害和損失，是被動的安全措施。而且，由于閥門及配件的質(zhì)量問題，管道系統(tǒng)中分段閥門和分支閥門并不是多多益善，應(yīng)合理設(shè)置。
廠站工藝系統(tǒng)的安全設(shè)施則主要包括超壓放散、緊急切斷和事故排風(fēng)裝置等。為了避免事故的發(fā)生和擴(kuò)散，在調(diào)壓流程中選用兩臺調(diào)壓器串聯(lián)運(yùn)行的工作監(jiān)控調(diào)壓方式，或帶切斷閥的調(diào)壓流程，在廠站的總進(jìn)出口上設(shè)置電動閥門，其控制信號與超壓和泄露報警信號連鎖，一旦發(fā)生緊急情況，立即切斷廠站與外部管網(wǎng)的聯(lián)系。如果廠站周圍不允許大量排放可燃?xì)怏w，則最好采用切斷式調(diào)壓流程。
在選擇輸配系統(tǒng)的安全設(shè)施時，一定要結(jié)合輸配系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平和監(jiān)控系統(tǒng)的水平。比如選擇切斷式調(diào)壓流程時，不論是在現(xiàn)場，還是在控制中心，必須有人能及時掌握切斷式調(diào)壓流程的運(yùn)行情況，一旦切斷裝置動作，而無人及時去處理，輕則影響正常供氣工況，重則可能引發(fā)大的供氣事故。
監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置和選擇則取決于工程規(guī)模、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用戶的重要程度、投資方的實(shí)力、設(shè)備的性能等因素，應(yīng)具體情況具體進(jìn)行分析。
5.6 嚴(yán)格遵守工程設(shè)計、施工、驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范與規(guī)定
法規(guī)、規(guī)范與規(guī)定是工程設(shè)計的生命。這就要求設(shè)計人員學(xué)習(xí)規(guī)范、貫徹規(guī)范，特別要學(xué)習(xí)和貫徹好建設(shè)部最近頒布的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文。從規(guī)范中尋找解決工程設(shè)計問題的途徑。
但是在天然氣工程設(shè)計中，由于我國燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范的修改還未能完全跟上和滿足設(shè)計的要求，就需要在權(quán)威專家的指導(dǎo)下，突破原有設(shè)計規(guī)范的某些規(guī)定，而經(jīng)過分析又是非常安全可靠的設(shè)計。但在做法上要非常慎重；需要取得當(dāng)?shù)卣拖啦块T的同意。下面是一個典型的例子。
隨著城鎮(zhèn)天然氣供應(yīng)規(guī)模的增大，管道的設(shè)計壓力越來越高，當(dāng)管道的設(shè)計壓力大于1.6MPa時，就超出了《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》適用范圍。依照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)采用現(xiàn)行《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》。而《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》以控制管道自身的安全性為原則，參照美國國家標(biāo)準(zhǔn)，采用地區(qū)等級劃分確定強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)，進(jìn)行管道強(qiáng)度計算，與《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》的安全性原則不完全一致。而且，該規(guī)范是以城市輸送燃?xì)獾拈L輸干線為主要對象。在這種情況下，既要保證城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的整體合理性，還應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計規(guī)范的要求，就可以采用《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》高壓A級管道水平凈距要求進(jìn)行選線，而管道強(qiáng)度計算等其它要求則嚴(yán)格遵守《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。這樣，不僅為在城區(qū)選擇超高壓天然氣管線路由提供了可行性，而且，采用"以控制管道自身的安全性為原則"，從設(shè)計上也保證了在城區(qū)敷設(shè)超高壓管線的安全可靠性。同時，為今后《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》的修編也積累一些工程設(shè)計范例。
"十五"期間是我國城市燃?xì)庑袠I(yè)的大發(fā)展時期，在天然氣西氣東輸、俄氣南送和引進(jìn)液化天然氣呼聲中，燃?xì)夤こ淘O(shè)計將迎來新的高潮，為提高燃?xì)夤こ淘O(shè)計質(zhì)量，各燃?xì)夤こ淘O(shè)計單位在"十五"時期需要制定出相應(yīng)的規(guī)劃目標(biāo)。它涉及技術(shù)進(jìn)步、自身建設(shè)、質(zhì)量受控等內(nèi)容。
1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，健全技術(shù)進(jìn)步體制
設(shè)計單位必須把科技進(jìn)步放在首位，技術(shù)領(lǐng)先是設(shè)計單位賴以生存的條件。由于近幾年來燃?xì)馐袌黾ち腋偁?，很多設(shè)計院都忽視了科技研究，技術(shù)進(jìn)步速度在減緩。科技進(jìn)步機(jī)制不健全。"十五"期間應(yīng)從兩方面予以考慮，一是要加強(qiáng)燃?xì)饪萍既瞬刨Y源的開發(fā)利用，要對人才隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)有合理的規(guī)劃，注重學(xué)科帶頭人的培養(yǎng)和利用。二是要加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)，大專院校及燃?xì)夤镜纳顚哟魏献?，保持技術(shù)創(chuàng)新能力，一方面要把先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化到設(shè)計項(xiàng)目中，另一方面把開發(fā)的專長技術(shù)要轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品向社會推廣。
2 抓好信息化基礎(chǔ)建設(shè)，提高計算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用水平
在"十五"期間，各燃?xì)庠O(shè)計單位必須提高計算機(jī)應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高計算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用水平以適應(yīng)信息時代，知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在2005年前建成以網(wǎng)絡(luò)為支撐，專業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，工程信息管理為核心，工程項(xiàng)目為主線，使設(shè)計與管理初步實(shí)現(xiàn)一體化的集成應(yīng)用系統(tǒng)。甲級設(shè)計院要達(dá)到國際接軌型或國內(nèi)先進(jìn)型水平，乙級設(shè)計院要達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)型或發(fā)展提高水平。
3 建立有效的質(zhì)量體系，使工程設(shè)計質(zhì)量處于受控狀態(tài)
工程設(shè)計質(zhì)量受控主要包括下列環(huán)節(jié)：
3.1 做好設(shè)計策劃，使設(shè)計有良好開端對于每項(xiàng)燃?xì)夤こ淘O(shè)計均應(yīng)編制計劃，應(yīng)委派具有相應(yīng)資格的人員擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和專業(yè)負(fù)責(zé)人，并配備充分的資源。
3.2 保證接口暢通，提高設(shè)計的整體質(zhì)量
燃?xì)夤こ淘O(shè)計，特別是大型燃?xì)夤こ?，技術(shù)復(fù)雜，專業(yè)眾多，組織和技術(shù)接口縱橫交錯，在整個設(shè)計過程中，與設(shè)計有關(guān)的各種信息的傳遞直接影響設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計輸出，因此，不同部門之間在組織和技術(shù)接口的控制就顯得十分重要。
3.3 形成設(shè)計輸入文件，對要求的適宜性進(jìn)行評審
設(shè)計輸入的要求是設(shè)計方確定與產(chǎn)品有關(guān)的輸入要求，包括適用的法令和法規(guī)要求，需要形成文件，并評審其是否適應(yīng)。對不完善的、含糊的或矛盾的要求，應(yīng)會同業(yè)主方一起解決。
3.4 對照設(shè)計輸入，進(jìn)行設(shè)計輸出評審設(shè)計輸入應(yīng)形成文件，設(shè)計輸出應(yīng)滿足設(shè)計輸入的要求，設(shè)計輸出文件必須進(jìn)行校審和評審。目前出現(xiàn)問題較多的是校審還不夠認(rèn)真，質(zhì)量記錄必須具有客觀性和可追溯性。對校審必須實(shí)行閉環(huán)控制。
3.5 組織設(shè)計評審，評價其能否滿足質(zhì)量要求
設(shè)計項(xiàng)目在預(yù)可行性研究、可行性研究、初步設(shè)計階段均應(yīng)采用設(shè)計評審，設(shè)計評審方式一般是召開設(shè)計評審會，它在很大程度上體現(xiàn)一個設(shè)計院的技術(shù)實(shí)力和技術(shù)水平。施工圖文件評審采用逐級校審的評審。
3.6 做好設(shè)計更改，確保消除新的質(zhì)量問題
所有的設(shè)計更改和修改在實(shí)施之前都應(yīng)由設(shè)計人員加以確定，形成文件，對更改后的通知單或設(shè)計文件，應(yīng)按原程序進(jìn)行校審，以確保不因設(shè)計更改而帶來新的質(zhì)量問題。
3.7 嚴(yán)格遵守和使用受控狀態(tài)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是工程設(shè)計中的重要的設(shè)計依據(jù)，正常、合理的使用，遵循現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是落實(shí)質(zhì)量管理，確保工程設(shè)計質(zhì)量合格的一個重要保證，設(shè)計文件、圖紙、計算書使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范必須嚴(yán)格處于受控狀態(tài)，必須是當(dāng)前的"有效版本"，特別是必須遵守工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文的各項(xiàng)規(guī)定。
4 加強(qiáng)培訓(xùn)教育，以人為本，是提高設(shè)計質(zhì)量管理水平的關(guān)鍵
質(zhì)量體系的建立，規(guī)章制度的制定及貫徹實(shí)施都依賴于人的素質(zhì)，所以各燃?xì)庠O(shè)計單位必須加強(qiáng)培訓(xùn)教育。事實(shí)上，質(zhì)量體系建立和完善的過程是始于教育、終于教育。培養(yǎng)層次包括決策層、管理層和執(zhí)行層，培養(yǎng)內(nèi)容包括ISO9001標(biāo)準(zhǔn)基本知識，項(xiàng)目工程師的新技術(shù)設(shè)計業(yè)務(wù)能力及項(xiàng)目管理能力。
5 提高天燃?xì)夤こ淘O(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
5.1 合理選擇城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的壓力級制
輸配系統(tǒng)壓力級制的確定直接影響著城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)的功能和投資。一個合理和優(yōu)化的輸配系統(tǒng)不僅應(yīng)該考慮管材、設(shè)備的選擇問題，還應(yīng)該考慮到城市的發(fā)展、燃?xì)鈶?yīng)用領(lǐng)域的拓寬等因素。要用發(fā)展的眼光、遠(yuǎn)近結(jié)合的思路、以近期為主的觀念來進(jìn)行輸配系統(tǒng)壓力級制的選擇。應(yīng)明確區(qū)分設(shè)計壓力與運(yùn)行壓力的概念，在管材和設(shè)備的選擇及計算上需要充分留有升壓和發(fā)展的余地。
5.2 合理確定工藝流程
工藝流程的合理性是城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)安全、可靠供氣的保證。輸配系統(tǒng)工藝流程的合理性取決于城市門站、儲配站、調(diào)壓站等設(shè)施的工藝流程的合理性。
在調(diào)壓站設(shè)計工作中，要考慮過濾器、流量計是集中布置為好還是與調(diào)壓流程結(jié)合布置為好。如何選擇則要取決于設(shè)備的類型、性能、價格、安裝盡寸等多種因素。調(diào)壓器的選擇則更為重要，其類型的選擇決定其性能參數(shù)，其性能參數(shù)決定調(diào)壓站的調(diào)壓流程數(shù)，而其調(diào)壓流程數(shù)則直接影響著調(diào)壓站的占地和投資。
在調(diào)壓站調(diào)壓流程的設(shè)計工作中，如何選定調(diào)壓方式，則要根據(jù)用戶的性質(zhì)、用戶的重要程度、設(shè)備的性能、投資方的實(shí)力、調(diào)壓站的運(yùn)行管理模式以及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計水平等多種因素的綜合來確定。
在儲配站設(shè)計工作中，除上述調(diào)壓站設(shè)計工作中應(yīng)該注意的問題外，還應(yīng)重視儲存和調(diào)峰工段的工藝流程設(shè)計。目前國內(nèi)解決日不均勻和時不均勻供氣的主要手段還是采用球罐儲氣，而如何發(fā)揮球罐儲氣的調(diào)峰作用是一個值得重視的問題。如果工藝流程設(shè)計中將球罐作為同壓力級管網(wǎng)的局部擴(kuò)容裝置，將極大地削弱球罐儲氣的調(diào)峰作用。正確的流程應(yīng)該是供氣低峰時，球罐從管網(wǎng)取氣至最大儲存壓力，進(jìn)、出口閥門關(guān)閉。在供氣高峰時，出口閥門打開，通過調(diào)壓流程將儲存氣體供人下一級管網(wǎng)和(或)下下級管網(wǎng)，以最大限度發(fā)揮球罐儲氣的調(diào)峰作用。
在城市門站設(shè)計工作中，除上述調(diào)壓站設(shè)計工作中應(yīng)該注意的問題外，則應(yīng)更加重視過濾、計量和加臭等問題。過濾設(shè)施將上游帶來的雜質(zhì)過濾掉，起到保護(hù)門站本身設(shè)備和下游廠站設(shè)備的作用。計量問題則關(guān)系到與上游貿(mào)易結(jié)算的準(zhǔn)確性問題，直接關(guān)系到城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉潢P(guān)系的經(jīng)濟(jì)性。加臭問題則關(guān)系到輸配系統(tǒng)的安全可靠供氣，是城市門站工藝流程設(shè)計中必不可少的一個環(huán)節(jié)。其次，還應(yīng)該根據(jù)氣質(zhì)的情況、下游管線工程的施工水平、將來帶氣作業(yè)的多少以及下游管線敷設(shè)線路的狀況等因素決定是否采用運(yùn)行通球技術(shù)，從而決定是否設(shè)置永久性收發(fā)球裝置。
如果城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的建設(shè)規(guī)模較小，可考慮將城市門站、儲配站、調(diào)壓站合建，統(tǒng)籌安排工藝流程。
還有一個問題就是遠(yuǎn)近期結(jié)合問題。燃?xì)夤こ桃坏┙ǔ赏哆\(yùn)，就必須保證連續(xù)可靠的供氣。若再進(jìn)行帶氣改造作業(yè)，難度較大，危險性也高。因此在工藝流程設(shè)計過程中，一定要考慮好近期與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，合理預(yù)留工藝設(shè)施的場地，為將來擴(kuò)建創(chuàng)造良好的條件。
5.3 合理選擇管材與設(shè)備
管材與設(shè)備是影響燃?xì)夤こ掏顿Y規(guī)模的兩個主要方面。
※管材的選擇應(yīng)該考慮以下原則：
(1)技術(shù)原則
管材的選擇應(yīng)依據(jù)工程的規(guī)模、壓力級制、管道敷設(shè)條件、使用地區(qū)等因素進(jìn)行，同時滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和強(qiáng)制性條文的規(guī)定。
比如設(shè)計壓力高于1.6MPa的管道，根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》，所選用鋼管應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管》等的有關(guān)規(guī)定，若選用標(biāo)準(zhǔn)以外的鋼管和管件，其材質(zhì)應(yīng)是鎮(zhèn)靜鋼，并應(yīng)滿足下列基本要求：
①屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比不應(yīng)大于0.85；
②含碳量不應(yīng)大于0.25％，碳當(dāng)量不應(yīng)大于0.45％；
?、鄄牧先蹮挿治龊蛄坎粦?yīng)大于0.035％；含磷量不應(yīng)大于0.04％。
同時，應(yīng)該根據(jù)規(guī)范的規(guī)定對管道和管道附件進(jìn)行強(qiáng)度計算和壁厚計算。
(2)經(jīng)濟(jì)原則
對于同等壓力、同等管徑的管材，如果材質(zhì)不同，其材料價格和運(yùn)輸費(fèi)用相差較大，施工方式和費(fèi)用也有很大的區(qū)別，如鋼管與塑料管。管道附件對工程投資的影響也不容忽視，尤其是對于設(shè)計壓力高于1.6MPa的管道來講，其各類附件均有具體的要求和限制。同時，塑料管在防腐和電保護(hù)方面的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)性也是應(yīng)該考慮的一個因素。
(3)施工和運(yùn)行管理原則
管材的選取應(yīng)有利管材定貨、運(yùn)輸、施工焊接、帶頭接線、事故搶修和運(yùn)行管理等方面。隨著城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)設(shè)計壓力的提高，管材的選取應(yīng)引起足夠的重視。強(qiáng)度低的管材，增加壁厚可以滿足設(shè)計工況，但給運(yùn)輸和焊接施工等帶來一系列麻煩，并且經(jīng)濟(jì)性方面還不一定占優(yōu)勢，而高強(qiáng)鋼的情形則正好相反，但也應(yīng)重視焊接材料的選取和焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。
※設(shè)備的選擇應(yīng)該考慮的面更廣。
首先，應(yīng)該多與國內(nèi)外設(shè)備廠家進(jìn)行交流，盡量多的了解各種產(chǎn)品的性能，這樣在選擇時，才能有所側(cè)重，無論是直接采購，還是招標(biāo)，可以給下一步工作創(chuàng)造有利的條件。
第二，要分析自己的設(shè)計條件，理清設(shè)備選型思路。由于近遠(yuǎn)期結(jié)合的問題，就存在如何根據(jù)已有的設(shè)計條件進(jìn)行選型的問題。比如調(diào)壓器的選型，近期流量小，進(jìn)出口壓力也低，在選定品牌后，可以確定其口徑；遠(yuǎn)期流量大，進(jìn)出口壓力條件也會發(fā)生變化，也可以確定一個口徑。這時就應(yīng)該仔細(xì)分析設(shè)計條件，合理確定調(diào)壓器的口徑。在調(diào)壓器選型過程中，一定要避免用近期的壓力參數(shù)和遠(yuǎn)期的流量參數(shù)或用近期的流量參數(shù)和遠(yuǎn)期的壓力參數(shù)來確定調(diào)壓器的口徑。
第三，要對設(shè)備提出性能要求，設(shè)備性能應(yīng)當(dāng)滿足工藝設(shè)計要求，同時還應(yīng)考慮設(shè)備安裝的場合、該設(shè)備在系統(tǒng)中的作用和重要性等因素。
最后，還應(yīng)該根據(jù)工程的具體情況、甲方的經(jīng)濟(jì)實(shí)力等因素，合理確定設(shè)備的性能價格比，合理選擇設(shè)備，以期得到最佳的投資效果。
5.4 確保管道防腐工程質(zhì)量
埋地鋼管采用外防腐層與電法保護(hù)是延長管道運(yùn)行壽命，減少管道運(yùn)行故障的有效手段。70年代初，自美國首次立法開始，一些國家相繼立法，規(guī)定埋地管道必須采用防腐涂層與陰極保護(hù)的雙重保護(hù)措施。近年來，國內(nèi)對埋地管道的雙重保護(hù)問題日漸重視，各地就埋地管道的腐蝕與防護(hù)問題召開各種專題研討會，對管道進(jìn)行陰極保護(hù)的必要性和可行性進(jìn)行了深人細(xì)致的研討，并在管道保護(hù)的理論和實(shí)踐方面發(fā)展了許多新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品。
每種防腐涂料和每種陰極保護(hù)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但它們有一個共同特點(diǎn)，就是對埋地管道給予保護(hù)。而它們對管道的保護(hù)效果又取決于從選料至管槽回填施工的各個工序質(zhì)量。如果在各個階段均按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求進(jìn)行，那么無論哪種外防腐層、哪種陰極保護(hù)方案，都會對埋地管道起到一定的保護(hù)作用。相反，不論多么優(yōu)質(zhì)的涂料，多么先進(jìn)的防腐手段，花費(fèi)多高的投入，也不能確保對埋地管道起到應(yīng)有的保護(hù)作用。當(dāng)然，涂料和陰極保護(hù)設(shè)計方案的選擇要結(jié)合工程實(shí)際情況，經(jīng)過科學(xué)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證才能確定。
5.5 合理選擇安全設(shè)施及監(jiān)控系統(tǒng)
在燃?xì)夤こ痰脑O(shè)計工作中，確保輸配系統(tǒng)的安全可靠供氣始終是一個重要的設(shè)計原則。影響輸配系統(tǒng)安全可靠供氣的主要因素包括工藝系統(tǒng)設(shè)計的合理性、管材及設(shè)備的質(zhì)量以及施工安裝質(zhì)量等。
管材、設(shè)備的質(zhì)量和施工、安裝質(zhì)量主要取決于工程技術(shù)人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，而工藝系統(tǒng)設(shè)計的合理性則主要取決于設(shè)計人員。
埋地管道系統(tǒng)的安全設(shè)施主要是分段閥門和分支閥門，其作用是縮小事故范圍，減少事故危害和損失，是被動的安全措施。而且，由于閥門及配件的質(zhì)量問題，管道系統(tǒng)中分段閥門和分支閥門并不是多多益善，應(yīng)合理設(shè)置。
廠站工藝系統(tǒng)的安全設(shè)施則主要包括超壓放散、緊急切斷和事故排風(fēng)裝置等。為了避免事故的發(fā)生和擴(kuò)散，在調(diào)壓流程中選用兩臺調(diào)壓器串聯(lián)運(yùn)行的工作監(jiān)控調(diào)壓方式，或帶切斷閥的調(diào)壓流程，在廠站的總進(jìn)出口上設(shè)置電動閥門，其控制信號與超壓和泄露報警信號連鎖，一旦發(fā)生緊急情況，立即切斷廠站與外部管網(wǎng)的聯(lián)系。如果廠站周圍不允許大量排放可燃?xì)怏w，則最好采用切斷式調(diào)壓流程。
在選擇輸配系統(tǒng)的安全設(shè)施時，一定要結(jié)合輸配系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平和監(jiān)控系統(tǒng)的水平。比如選擇切斷式調(diào)壓流程時，不論是在現(xiàn)場，還是在控制中心，必須有人能及時掌握切斷式調(diào)壓流程的運(yùn)行情況，一旦切斷裝置動作，而無人及時去處理，輕則影響正常供氣工況，重則可能引發(fā)大的供氣事故。
監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置和選擇則取決于工程規(guī)模、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用戶的重要程度、投資方的實(shí)力、設(shè)備的性能等因素，應(yīng)具體情況具體進(jìn)行分析。
5.6 嚴(yán)格遵守工程設(shè)計、施工、驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范與規(guī)定
法規(guī)、規(guī)范與規(guī)定是工程設(shè)計的生命。這就要求設(shè)計人員學(xué)習(xí)規(guī)范、貫徹規(guī)范，特別要學(xué)習(xí)和貫徹好建設(shè)部最近頒布的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文。從規(guī)范中尋找解決工程設(shè)計問題的途徑。
但是在天然氣工程設(shè)計中，由于我國燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范的修改還未能完全跟上和滿足設(shè)計的要求，就需要在權(quán)威專家的指導(dǎo)下，突破原有設(shè)計規(guī)范的某些規(guī)定，而經(jīng)過分析又是非常安全可靠的設(shè)計。但在做法上要非常慎重；需要取得當(dāng)?shù)卣拖啦块T的同意。下面是一個典型的例子。
隨著城鎮(zhèn)天然氣供應(yīng)規(guī)模的增大，管道的設(shè)計壓力越來越高，當(dāng)管道的設(shè)計壓力大于1.6MPa時，就超出了《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》適用范圍。依照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)采用現(xiàn)行《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》。而《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》以控制管道自身的安全性為原則，參照美國國家標(biāo)準(zhǔn)，采用地區(qū)等級劃分確定強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)，進(jìn)行管道強(qiáng)度計算，與《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》的安全性原則不完全一致。而且，該規(guī)范是以城市輸送燃?xì)獾拈L輸干線為主要對象。在這種情況下，既要保證城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的整體合理性，還應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計規(guī)范的要求，就可以采用《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》高壓A級管道水平凈距要求進(jìn)行選線，而管道強(qiáng)度計算等其它要求則嚴(yán)格遵守《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。這樣，不僅為在城區(qū)選擇超高壓天然氣管線路由提供了可行性，而且，采用"以控制管道自身的安全性為原則"，從設(shè)計上也保證了在城區(qū)敷設(shè)超高壓管線的安全可靠性。同時，為今后《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》的修編也積累一些工程設(shè)計范例。
