綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道設(shè)計要點

崔震

（哈爾濱市燃?xì)夤こ淘O(shè)計研究院，黑龍江 哈爾濱150000）

城市中綜合管廊的使用，可以有效提升城市用地的使用效率，同時還能避免道路施工頻繁、養(yǎng)護維修工作困難等問題的發(fā)生。天然氣作為清潔無污染的能源，在人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂昧恐饾u提高，但其本身作為能源物質(zhì)還是存在易燃、易爆的性質(zhì)，因此如何提高安置在綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)的天然氣管道質(zhì)量，確保管廊的安全性就成了設(shè)計者需要著重思考的問題。設(shè)計者應(yīng)從綜合管廊的選材、施工、維護等多方面工作出發(fā)，全方位的對綜合管廊安全性的提升進行考量。

1 綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道設(shè)計的準(zhǔn)備工作

1.1 實地考察

在對天然氣管道進行設(shè)計之前，應(yīng)先對準(zhǔn)備鋪設(shè)綜合管廊的地區(qū)進行實地考察，首先要先收集該地區(qū)的天然氣使用量、適用范圍、使用頻率等數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，找到天然氣管道設(shè)置的側(cè)重點，找出天然氣管道不能通過的區(qū)域。對于開發(fā)區(qū)等正在進行建設(shè)的地區(qū)，由于建筑使用方向不明確，因此不能急于對天然氣管道的走向進行劃定，需要與建筑的施工企業(yè)與城市規(guī)劃部門進行對接，通過了解未來的城市規(guī)劃在確定對綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道的設(shè)計工作。

1.2 對天然氣管道的規(guī)劃

隨著城市天然氣用量的增加以及城市規(guī)模的擴展，天然氣管道網(wǎng)絡(luò)必然要進行增設(shè)與擴展，因此在進行對天然氣管道網(wǎng)絡(luò)進行完善的設(shè)計工作前，首先要對已有的天然氣管道進行考察。以往天然氣管道是直接鋪設(shè)在道路當(dāng)中，現(xiàn)在若想將這些管道合并在綜合管廊當(dāng)中，就要先對原先管道的材料、規(guī)格等參數(shù)進行收集，以確保這些管道的質(zhì)量符合要求。同時對于復(fù)雜交錯的天然氣管線，以進行適當(dāng)?shù)母牡琅c合并設(shè)計，以簡化管道網(wǎng)絡(luò)，減少綜合管廊的工程量，同時增設(shè)天然氣管路要符合原本的天然氣供應(yīng)規(guī)劃[1]。

1.3 綜合管廊的內(nèi)部設(shè)計

天然氣管道是綜合管廊內(nèi)部的重要組成部分，因此綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計的是否合理影響著天然氣管道的質(zhì)量。通常管廊內(nèi)的各個部分的設(shè)計都有專門的設(shè)計部門提供，此時要注意這些設(shè)計資料不僅要包含管廊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且還要對管廊內(nèi)部的配套設(shè)備進行要求。設(shè)計人員要嚴(yán)格對這些資料進行審查分析，及時與管廊設(shè)計部門進行溝通，以便于對一些設(shè)計上的缺陷以及對能進一步進行完善的結(jié)構(gòu)進行修改。

2 綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道選材與施工設(shè)計要點

2.1 管材選取與焊接要求

對于天然氣管道管材的要求要嚴(yán)格符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》，對于安置在綜合管廊內(nèi)的天然氣管道，其材料應(yīng)選用無縫鋼管，無縫鋼管的規(guī)格要按照實際的設(shè)計需要確定，但要盡量遵循易購買、易焊接的原則。天然氣管道的施工要在管廊建造完畢后進行，所以進行焊接的環(huán)境較為惡劣，因此要盡量減少人工焊接作業(yè)，若是必須進人工作業(yè)，則要確保管廊內(nèi)部空氣流動順暢，以減少焊接氣體對人身體的損害，同時要注意通風(fēng)速度要有限制，防止風(fēng)速過快對焊縫產(chǎn)生影響。

2.2 防腐措施

埋地與架空是天然氣管道進行鋪設(shè)的兩種主要形式，，埋地管道主要是要防止土壤里的酸性物質(zhì)與金屬離子的腐蝕，因此可以通過在管道外側(cè)涂抹聚乙烯涂層或者通過電鍍其他金屬離子的以及保護法來提升管道的抗腐蝕能力。而架空管道是與空氣接觸，因此受到的主要威脅是空氣中的酸性物質(zhì)，所以可以通過噴漆的方式增強防腐性能[2]。同時為進一步加強抗腐蝕性能，還要改善管廊的內(nèi)部環(huán)境，通過排氣設(shè)備調(diào)整廊內(nèi)空氣的酸堿度。

2.3 管道支架的設(shè)計

混凝土支墩與鋼制支架是天然氣架空鋪設(shè)的兩種主要支撐設(shè)備，這兩種支撐設(shè)備的選擇與管廊的設(shè)計要求有關(guān)。混凝土支墩材料簡單造價低，且由于結(jié)構(gòu)緊湊使得其承載能力高，但支墩本身具有一定的缺陷，其占用空間較大。鋼制支架形式更加豐富，可以根據(jù)管廊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求制成特定的樣式，這樣不僅可以占用更小的空間而且安裝工作和更加簡潔，但鋼制支架的安裝可能會對廊體產(chǎn)生傷害，影響廊體的結(jié)構(gòu)強度。

2.4 閥門控制系統(tǒng)的設(shè)計

閥門的設(shè)置要求在《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》中有著嚴(yán)格的規(guī)定，對于天然氣管道這樣的壓力管道，其管道分段閥應(yīng)設(shè)置在綜合管廊的外部，這樣可以便于工作人員操作。若分段控制閥必須放在管廊內(nèi)部，則要對閥門實施遠(yuǎn)程操控，以防止當(dāng)管廊內(nèi)危險性較高檢修員工無法進入管廊關(guān)閉閥門的情況產(chǎn)生。為進一步避免意外事故的產(chǎn)生，閥門還要具備自動切斷的功能。

3 綜合管艙的安全逃生設(shè)計

3.1 天然氣泄露風(fēng)險應(yīng)對措施

綜合管廊由于沒有地形上的限制，因此有可能會位于人流密集區(qū)域的地下，此時若是天然氣泄露再遇明火，就會發(fā)生爆炸，從而威脅他人的生命。因此在管廊內(nèi)部應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的天然氣濃度檢測器，一旦發(fā)現(xiàn)濃度超標(biāo)則立即向檢修部門發(fā)出警告同時開啟排風(fēng)系統(tǒng)，若濃度進一步上升，則切斷天然氣的運輸管道。管廊內(nèi)部的變形縫要確保密封性能良好，管廊的通風(fēng)口要避開人流密集處，同時要設(shè)置好安全標(biāo)識，以防明火進入[3]。

3.2 逃生設(shè)備設(shè)計

井室與管道艙之間可以利用墻體進行隔離，這樣可以有效抑制天然氣泄露后的擴散，在管廊之內(nèi)要設(shè)置數(shù)個獨立的逃生通道，以確保檢修人員可以從任意位置逃出。檢修通道應(yīng)與逃生通道位于管廊的同一側(cè)同時還要有明確的標(biāo)識，以確保逃生的順利進行。逃生通道的各樣設(shè)備要采用耐火材料，對于較高的垂直爬梯應(yīng)設(shè)置包圍式護欄。

3.3 安全泄爆設(shè)計

由于天然氣管道主要的安全問題就是爆炸，因此要做好泄爆工作，以減少爆炸帶來的損失。根據(jù)管廊的結(jié)構(gòu)和長度設(shè)置一定數(shù)量的泄爆口，泄爆口設(shè)置的要均勻同時要盡量遠(yuǎn)離主要設(shè)備，以減少沖擊波對整體結(jié)構(gòu)的損害，泄爆口也可作為通風(fēng)口使用。泄爆口的朝向要遠(yuǎn)離人員密集區(qū)域，同時在泄爆口的外側(cè)設(shè)置好保護設(shè)施。提高管廊的結(jié)構(gòu)強度，確保爆炸發(fā)生時沖擊波不向外界擴散。

4 結(jié)論

出于對人民生命財產(chǎn)安全負(fù)責(zé)任的態(tài)度，對綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道的安全性要求必須要嚴(yán)格。從選材到設(shè)計，再到施工和檢驗工作，綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)天然氣管道建造的每一個流程都要做到嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，否則就很影響到管道的安全運行以及天然氣的正常供應(yīng)。在設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)對多方面因素進行考察，合理的選取施工方案以及施工技術(shù)，找出設(shè)計當(dāng)中的重點與難點，通過分析與探討找出科學(xué)的解決方案，從而確保天然氣管道的穩(wěn)定運行，進而提高綜合管廊整體的安全性。