天然氣管線進入綜合管廊危險分析

陳崢嶸

市政綜合管廊的定義為實施統一規劃、設計、施工和維護，建于城市道路地下用于敷設市政公用管線的公用設施，即在城市地下建造，用于容納多種市政公用管線，且配套有附屬工程以保證其正常運營、維護的構筑物。市政公用管線主要包括電力、信息、給水、排水、熱力、燃氣管線等。目前國內常見的綜合管廊內大多納入電力、信息、給水、熱力等管線，納入燃氣管線的綜合管廊僅有幾處。以往設計中往往由于擔心燃氣管線的火災安全問題，而不考慮將其納入綜合管廊。本文將重點探討天然氣管線入廊的可行性。

城鎮燃氣一般包括天然氣、液化石油氣以及人工煤氣。隨著經濟的發展，天然氣逐漸成為城鎮燃氣的主流，因此本文僅分析天然氣管線納入綜合管廊的情況。

天然氣管線納入方式

將天然氣管線納入綜合管廊，相當于將天然氣管線納入一個有安全監控等輔助系統的地下構筑物中，管線架空敷設。根據GB50028—2006《城鎮燃氣設計規范》（以下簡稱《燃規》）和GB50217—2007《電力工程電纜設計規范》的相關規定，天然氣管線納入綜合管廊時應敷設在獨立管艙內。

天然氣管線艙火災危險性分類

GB50016—2014《建筑設計防火規范》（以下簡稱《建規》）規定，天然氣的火災特性為甲類。其生產車間為甲類火災危險，儲存倉庫為甲類庫房。綜合管廊是位于地下的狹長構筑物，其內只容納管線、閥門及附件，既不屬于生產廠房，也不屬于庫房，無法按照《建規》要求設計泄壓面積。《燃規》中6.6.12 條關于地上調壓站的建筑物設計要求中提到，“調壓室應有泄壓措施，并應符合現行《建規》的有關規定”;而從6.6.14 條關于地下調壓站的建筑物設計要求中所列條目來看，并未對地下調壓站的設計提出泄壓要求。參看《建規》3.6.14條中“有爆炸危險的倉庫…，宜按本規范第3.6 節規定采取防爆措施、設計泄壓設施”，并未要求必須設置泄壓設施。另參考日本《共同溝設計指針》中的燃氣管線納入綜合管廊對管廊本體的相關設計要求中，也沒有泄壓要求。據了解，北京中關村綜合管廊設計時并未考慮設置泄壓設施。由此可見，在采取了充分的預防措施后，可以避免爆炸的發生。因此，綜合管廊天然氣管線艙設計時應從防止爆炸發生的角度（即控制爆炸相關的各因素），來考慮相關設計。

天然氣管線艙火災危險源辨識

通過對燃氣火災爆炸施工危險源辨識及危險性的模擬分析可以發現，燃氣火災爆炸事故發生必須具備2個條件，即燃氣泄漏危險源和火源危險源的存在。由此可知，導致燃氣火災爆炸最直接的起因可歸納為燃氣泄漏及存在點火源。因此，天然氣管線納入綜合管廊設計的要素是對這2個危險源（起因）的消除和控制，對天然氣管線需要控制其本體及附件的泄漏，對綜合管廊是控制火源及天然氣管線泄漏后的應對措施。

《燃規》中對天然氣管線在綜合管廊內敷設沒有作明確的要求，可參照規范中對地下調壓站及室內管線的設計要求。

天然氣管線防泄漏措施

控制天然氣管線艙內的管線泄漏是防止火災爆炸事故發生的基本要求。管網泄漏的因素有腐蝕、人為破壞、自然因素破壞、設計施工缺陷、材料缺陷、管理因素、操作失誤以及不明因素等。天然氣管線納入綜合管廊后，主要考慮的因素為設計施工缺陷、材料缺陷、管理因素以及操作失誤，其中設計施工是控制泄漏的源頭。

控制管線泄漏的措施包括減少泄漏源，嚴格控制材料質量等，具體如下：管線材質可采用《燃規》中規定的除Q235-A 以外的材料;除閥門及設備處采用法蘭連接外，其他連接均采用焊接形式，不得使用螺紋連接;焊縫應進行100%射線照相檢驗，其質量不得低于現行焊接工程施工及驗收標準;除管線和分段閥以及必須的配套設施外，其他設施均布置在管廊以外;閥門、閥件的設計壓力按提高一個壓力等級進行設計等等。通過這些手段可以減少天然氣管線泄漏，降低爆炸事故發生的幾率。

火源防范及天然氣管線泄漏應對措施

在嚴控天然氣管線泄漏的基礎上，還需要從火源防范及天然氣管線泄漏后的應對措施兩方面考慮綜合管廊的設計。

對于天然氣管線艙內的天然氣管線，其爆炸危險環境按GB50058—2014《爆炸危險環境電力裝置設計規范》（以下簡稱《爆規》）規定，屬于爆炸性氣體環境2區，其附屬電氣設施均應符合《爆規》中2區的設計要求。參照《燃規》附錄D-6“地下調壓室和地下閥室的爆炸危險等級區域和范圍劃分”，其爆炸危險區域屬于1區。根據《爆規》3.2.5 條“爆炸區域的劃分應按釋放源級別及通風條件確定…，當通風良好時，可降低爆炸危險區域等級”及3.2.4 條通風良好的條件是“對于封閉區域…，1h換氣6次”，將天然氣管線艙內的通風設計為強制排風，每小時通風6次，事故通風按每小時12次設計，則該艙內環境屬于爆炸性氣體環境2區。

天然氣管線艙內的火源包括電氣、電信、自控、照明設備及電纜等，均應按照《爆規》中爆炸性氣體環境2區的相應要求設計。同時將天然氣管線及其附件、天然氣管線艙內電氣設備均可靠防雷、防靜電接地;天然氣管線艙內所有孔口均禁止與綜合管廊的其他艙室聯通，避免含天然氣的空氣進入其他艙室;通風井排風口不得與其他艙室孔口毗鄰布置。

加強運行管理

管網泄漏管理方面的問題包括管理因素及操作失誤，均屬于人為因素。對天然氣管線艙嚴格管理是保證綜合管廊安全的重點。綜合管廊的日常管理單位應會同天然氣管線單位編制管線及管廊運行維護管理辦法和實施細則以及應急預案，明確分工模式，確保責權明晰;管理及操作人員經過培訓后才能上崗，特別是要察覺天然氣泄漏的各種跡象，發現問題及時解決;嚴格按照規定落實日常巡檢、檢修制度;對于應急預案應定期演習，確保每個人能夠在危險發生的第一時刻采取正確的措施。

結論及建議

綜上所述，天然氣管線納入綜合管廊是可行的。在天然氣管線設計方面采取加強控制泄漏的措施，在天然氣管線艙內采取防范火源和應對天然氣管線泄漏的措施，加強天然氣綜合管廊內的管理工作，從這3個方面著手可保證天然氣管線入廊后的安全。同時，建議各地區對天然氣管線納入各自綜合管廊做進一步深入研究，并在《燃規》中補充關于燃氣管線在綜合管廊內的設計要求。

（作者身份證號：320911197601314318）