地下综合管廊设置燃气管舱的风险分析与应对

地下综合管廊设置燃气管舱的风险分析与应对

贾太州

华润燃气（郑州）市政设计研究院有限公司河南郑州450001

摘要：文章陈述了我国关于综合管廊建设的相关政策，并就燃气管道入综合管廊的可行性及需注意的一些主要问题进行了分析，提出了一些意见。同时，大胆提出了几种可以考虑采用的燃气综合管廊的设计方案。

关键词：综合管廊；风险分析；应对方案

前言

随着城市化进程的发展，原先的城市基础性设施早已不再适合城市的发展需要，这就需要对城市的地下管网进行升级改造，这就促进了城市综合管廊的应用，它的优点在于节约空间、科学化布局、安全系数高，同时施工方式要相对简单，避免对其他基础设施造成影响，有利于系统的平稳运行和维护。

1燃气管道的防泄漏设置

1.1风险因素分析

1.1.1管材选择

城市管道网络的设计首先需要从管道的原材料上入手，尤其是像燃气管道这一类的，它对密封性、承压性以及抗腐蚀性的要求都相对较高，因此它所使用的钢管是按照GB50028—2006《城镇燃气设计规范》，中、低压燃气管道可采用焊接钢管、GB/T8163—2008《输送流体用无缝钢管》；次高压燃气管道应采用钢管，相应管材标准为GB/T9711—2011《石油天然气工业管线输送系统用钢管》，地下次高压B燃气管道也可采用Q235B的焊接钢管。上述几类钢管的材料强度及其他指标高低不一，抗风险能力也不一致。

1.1.2管道焊缝质量

焊接人员操作水平参差不齐、焊接材料与焊接工艺的适用性不好、焊接施工环境条件不符合规定等诸多因素，均可导致管道焊接出现瑕疵，加之如有抽检比例较低、质量检测不严等情况，则存在发生焊缝处泄漏的风险。

1.1.3管道三通

一般来说，运输管道通常需要将液体或者气体输送给用户，因此会在某一段开一个分口，这时就通过三通管口来进行连接，由于管道系统在输送介质时内部的压力较大，三通口处的受力不够均匀，再加上使用材料可能存在着差异，因此该部位的稳定性较差。再加上施工技术上的局限性以及没有有效的针对角焊缝的检验，因此很难取得理想的施工效果。

1.1.4阀门、管件等产品质量、安装质量

燃气工程在国民经济以及居民的生活中扮演中十分重要的角色，整个工程项目中需要涉及到大大小小的不同种类的阀门及管件，考虑到管道内气体压力的特性，诸如像阀门、管件这类的零部件质量、安装质量的好坏都会对整个管道系统在今后的运行中起到管径的因素，所以需要从材料的选择、尺寸大小的设计、安装的质量等方面来做充分的考虑，确保在每一个环节都不会出现差错，这样才能够保障管道系统在今后的使用中安全稳定。

1.1.5管道支管出管舱后直埋段沉降

管舱外肥槽回填的方式有待于改善，在实际的管道工程施工中，由于有的管廊结构相对较高，在按照过去经常使用肥槽回填法时，它会因为工程中的回填土积降较多，超出了管道的正常所应当承受的极限而导致管道出现缝隙，最终导致不可估量的后果。

1.1.6地震

由于管廊采用的是架空结构，管道之间没有其他的物体来作为支撑，这就使得如果遇到了像地震等自然灾害导致管道结构出现松动或者是被遭受到破坏，危害到整个管道系统的正常运行。

1.1.7管廊进水

由于管道的密封性或者是抗腐蚀性工艺处理的原因，导致管道的经过长时间的暴露后导致管道的密封性下降，这时要是赶上洪水或强降雨天气，雨水就会腐蚀管道并渗入到管道中。

1.1.8管道防腐层

管道防腐层破损或老化，导致管道损坏。

1.1.9燃气泄漏对管廊包括其他仓室的影响

一旦综合管廊内的燃气仓出现了泄漏，极容易诱发火灾或者爆炸事件，进而影响到管线仓和电力仓的安全与稳定运行，因此必须充分提高对天然气泄漏危害性的认识。

1.2应对措施

（1）提高管材选用标准，建议选用符合GB/T9711—2011《石油天然气工业管线输送系统用钢管》标准的钢管。如选用符合GB/T8163—2008《输送流体用无缝钢管》标准的钢管，应增加韧性指标。

（2）提高焊接工艺标准，优化焊接工艺，加强焊接质量检测，确保焊缝的安全度水准。在焊接过程中严格执行石油天然气输送管道的焊接标准，具体参考的规范包括《SY0402-2000石油天然气管道跨越工程施工及验收规范》《SY%T5922-2003天然气管道运行规范》、《SYT6233-2002天然气管道试运投产规范》、《GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范》等。

（3）为了防止施工造成的材料的分布不均，应当避免在施工现场的焊接作业，而是要尽可能的使用成品三通管件，这样就能够有效的避免因为现场焊接导致三通口处的受力不均等问题的出现。

（4）选用高标准的成品设备、管件，加强产品进场检测力度，确保成品设备、管件具有足够的可靠性。

（5）要从改进肥槽回填方面出发，认真的检验施工的质量，并完善现场的监管机制，认真的落实好各项施工规范，避免回填的沉降量在允许的可控范围内。

（6）在进行管廊的设计和施工时，需要充分的考虑到地震、土质软层等自然灾害的影响，对管道的结构进行科学化的设计，提高管道的抗震性能，避免因自然灾害导致管道结构受损。

（7）由于管道采用的是架空设计，因此需要考虑它的渗水问题，尤其是当洪涝灾害发生时，管廊结构的位置是否会发生改变，这些都需要在设计时进行充分的考虑，必须做好管廊结构的防洪、防水设计，以应对自然灾害的影响。

（8）管道防腐防护是确保管道长期安全运行的保证，需要适当提高防腐防护材料的耐老化性能。

2燃气泄漏后的防扩散与防燃爆

2.1风险因素分析

城市综合管廊为了充分的利用城市的有限空间，往往采用的是架空设计，它们被安放在城市的主要道路两侧或者立交桥下，更有甚至沿途会经过人口较为集中的一些公共场所。管线结构的设计需要满足便于维护的目的，因此需要有快速的抢修通道，并且要经常保持通道内的干净整洁，便于紧急时刻的维护。针对燃气具有易扩散、易燃及易爆特性，需要有效预防以下几类风险：①燃气的分子结构流动性较快，一旦发生泄漏后它会在很快的时间内充满整个管廊空间。②管廊内相对比较密封，当出现险情时如果措施采取的不够及时，它会在短时间内达到一个爆炸极限。③由于燃气的扩散性较快，一旦出现泄漏充满整个空间后，它会通过混凝土的缝隙再窜到相邻管舱。④燃气具有可燃性，一旦它的遇明火时容易发生燃烧或者爆炸，尤其是在人口较为密集的场所发生爆炸，势必会导致不可想象的后果。

2.2应对措施

（1）由于管道的密封性较好，通常燃气都会沿着阀门、三通等管道的连接处发生泄漏，所以应当将这些关键的部位设置在井室内，然后在一般情况下采取措施将其与管道舱进行隔离。

（2）为了预防燃气发生泄漏后处理不够及时，需要对每个井室和管道舱内采用自动化的处理方案，它由燃气报警器、自动关闭阀和强制排风系统三部分组成，当险情发生后，报警系统能够及时的做出反应，防止险情的扩散。

（3）管廊结构变形缝处混凝土应具有良好的密实性。

（4）针对于设置在道路两旁的燃气管舱，它们的通风口不要设置在人群或者是车流量较为集中的区域，同时要有预防明火的警告标识。

3燃气管舱的逃生防护及安全泄爆

3.1逃生防护措施

（1）在井室与管道舱之间采用实体墙隔离，防止燃气泄漏后在管道舱内大范围扩散。在每一处井室与管道舱内，分别独立设置可直接通向廊外的逃生通道。

（2）井室及管道舱内的逃生爬梯，应与检修通道设在管道的同一侧。

（3）爬梯应采用不燃烧材料。

（4）现场条件许可时宜采用斜爬梯，如采用直爬梯，高度超过4m时应设防护围栏。

（5）建议采用远程操控或专业机器人进行管道的现场操作。

3.2安全泄爆措施

（1）针对井室与管道舱之间应该采用实体墙来进行隔离，这样能够有效的预防燃气的扩散，并跟据实际情况在这些区域增设防爆装置（如泄爆口、泄压板等），改善管道内的整体环境，降低爆炸的触发条件和爆炸波及的程度及范围。

（2）泄爆口可与管道设备下料口、通风口等结合设置。泄爆口避免朝向人员密集区域，采用安全性较好的轻质材料覆盖。

（3）管道自身安全性的主要控制要素，一方面是采用标准高、质量好的管材、管件及设备，另一方面是严格把控施工质量。

（4）阀门、三通等易泄漏点集中布置在井室内，井室与管道舱之间采用实体墙隔离，防止燃气泄漏后在管道舱内大范围扩散。

（5）由于不可抗拒的原因导致燃气管舱内发生燃气泄漏时，这时应该自动的切换到通风口进行通风，同时管道上的通气阀门应当被及时的关断，避免燃气的堆积，同时周围要避免明火的出现。建议在每个井室和管道舱内，设置独立的燃气报警器、自动关闭阀和强制排风系统。

（6）建议在每一处井室与管道舱内，分别设置独立的可直接通向室外地面的逃生通道，并根据现场条件设置足够的安全泄爆装置。

总结：燃气管道是城市基础设施的重要组成部分，是保证人民生活和城市机能正常运转的设施，是生命线工程。燃气管道敷设于综合管廊内，可以改善管道的运行环境，提高管道的日常巡检维护水准。

参考文献

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