城市地下綜合管廊中燃氣管道的安全分析

陳琪文

摘 要：城市地下綜合管廊系統不僅解決城市交通擁堵問題，還極大方便了電力、通訊、給排水、燃氣等市政設施的維護和檢修，在現如今土地資源緊張的城市中扮演著舉足輕重的角色。燃氣管道作為市政管線的重要組成部分，由原先的不允許入廊發展成現如今越來越多的獨立燃氣艙已經成為今后的發展趨勢，鑒于此，本文對燃氣管道進入地下管廊的安全防控進行分析，以供參考。

關鍵詞：綜合管廊;燃氣管道;安全分析

引言

《城鎮燃氣設計規范》（GB 50028-2006）提出，燃氣管道不應布置在密閉空間內;《城市綜合管廊工程技術規范》（GB 50838-2015）提出，天然氣管道應在獨立艙室內敷設。由現行規范可見，人們對于允許天然氣管道入廊仍有安全方面的顧慮，保證燃氣管道正常安全運行具有重要意義，本文我們將針對燃氣入廊的相關安全進行分析。

1 城市地下綜合管廊的概述

城市地下綜合管廊是指將通信、電力、網絡、給水、燃氣、排水、熱力等兩種或兩種以上市政管線集中鋪設在管廊內，同時設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，實施統一規劃、設計、建設和管理。燃氣管道作為準入地下綜合管廊的其中一種管線，應參照《城市綜合管廊工程技術規范》的相關規定鋪設。

2 燃氣管道入廊的優勢

2.1 節約城市用地

城市燃氣管道的埋設應參照《城鎮燃氣設計規范》的相關規定（表1），現如今城市土地資源緊張，道路市政管線管位相互干擾，燃氣管道入廊將大大解決燃氣管道與各市政管線常出現的“打架”現象，也避免了其他管線開挖時誤碰燃氣管道的現象。燃氣管道入廊將有效節約城市土地資源，提高地下空間的利用率。

2.2 燃氣管道便于監控及維護

綜合管廊中燃氣管道艙單獨設置，且艙內設置可燃氣體探測探頭，能監測燃氣管道泄露的情況，相比于埋地燃氣管道泄露的監控及預警更加及時。廊內管道的日常巡檢維護及檢修工作更為便利，巡檢人員查明漏氣點迅速且精準，檢修工作方便，能避免因管道檢修導致的道路開挖，有效緩解城市交通擁擠情況，避免“道路拉鏈”現象，同時降低了管線維修、改造費用。

3 燃氣管道入廊的安全分析

燃氣爆炸屬于化學爆炸的一種，爆炸是指瞬時內發生的一種伴隨聲響并迅速釋放壓力的現象，物體在爆炸過程中將會發生急劇的物理、化學反應，同時其內部的物質會釋放或者轉變，最終將破壞到四周物質的運動、結構形態的原有狀態。[5]有關學者已通過事故樹模型和貝葉斯網絡得出城市地下綜合管廊火災爆炸事故的發生概率為0.0381[6]，雖然城市地下綜合管廊中發生火災爆炸概率極低，但是燃氣管道作為爆炸事件發生的主要誘發因素，影響不可小覷。

3.1 綜合管廊結構的安全

綜合管廊在主體結構施工完成后，各管線單位方可入廊施工，故作為本質安全最重要的管廊主體結構安全，應由管廊建設單位嚴格按照設計文件要求控制，相關政府主管部門強化過程的監督、檢測及驗收，保證管廊主體的安全，最終確保管廊主體結構滿足國家相關標準中防火、防爆、防震、防洪的要求。根據《城市綜合管廊工程技術規范》中對燃氣艙要求如下：（1）天然氣管道獨立艙室每隔200m應進行防火分隔，不燃性墻體耐火極限不應低于3.0h;（2）綜合管廊標準斷面內部凈高不宜小于2.4m;（3）天然氣管道艙室的各類孔口不得與其他艙室連通。

3.2 施工方法的成熟及應急方案的完備

由于地下管廊建設風險較大，無論使用什么施工方法，都會對工程周圍的結構和地下管道造成影響，施工時結合實際施工現場選用較為成熟的施工方法如：明挖現澆法、淺埋暗挖法、盾構法等，成熟的施工方法既保證了管廊主體結構的安全也同時保障了管廊周邊環境的穩定性。

施工前制定周密可行的綜合應急預案和應急處置方案，應急計劃包括程序、制度上的應急階段、項目本身風險的預測和應急計劃、項目周圍環境風險的預測和應急處理計劃。做好綜合管廊建設前風險預測，制定完整、可行的應急處置方案是不可忽視的必要措施，也是綜合管廊建設過程的關鍵環節之一。

3.3 監控硬件設施的先進

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），當其在空氣中濃度達到10%時，可使人窒息死亡，空氣中天然氣含量達到5-15%時，遇著火源會發生爆炸。因此為保障天然氣管道在地下綜合管廊鋪設中的安全預警基礎即是控制空氣中的甲烷濃度。

結合國內外運行的經驗與情況分析，作為燃氣艙安全監控系統最前端的各類探頭和傳感器有著舉足輕重的地位，探頭的可靠性是保證燃氣艙安全穩定運行的前提，而探頭的定期標定則是考核其履職能力必不可少的重要手段。按照《中華人民共和國計量法》及《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具管理辦法》的規定“可燃氣體檢測報警器屬于強制檢定計量器具，必須納入依法強制管理范圍，實施定點定周期強制檢定，檢定周期不超過一年。”綜合對比其他監測類別的探頭，燃氣艙內監測探頭的定期標定面臨檢定周期間隔短、待檢探頭數量大、的特點，由此會造成檢定費用高的增高。針對探頭標定的問題，燃氣公司應在與管廊公司運營交接前，將相關內容落實，并在入廊協議中明確雙方的責任與義務，確保監控硬件設備的完備及檢測探頭定期標定責任內容的劃分和落實。

結束語

為了解決城市化發展日益突出的問題，滿足民生的基本需求，提高城市綜合承載力，人們考慮將市政管線統一規劃設置，希望通過集中設置管線來減少后期的反復開挖，并希望通過這種集中設置的方式來對管線進行統一管理，提高工作效率和地下空間資源的利用率。這種思路經過實踐證明是切實可行的。城市地下綜合管廊是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”，地下綜合管廊系統不僅解決城市交通擁堵問題，還極大方便了市政設施的維護和檢修。正因如此，我們更應該著力于管廊內部及管廊自身的安全問題，讓地下綜合管廊在更加安全的基礎上為現代城市化的便利提供更加便捷的服務。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國計量法.2018

[2] 中華人民共和國強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法.1987

[3] GB 50838-2015.城市綜合管廊工程技術規范[S].2015

[4] GB 50028-2006.城鎮燃氣設計規范[S].2006

[5] 張凱猛. 地下綜合管廊內燃氣爆炸時的結構動力響應和損傷規律研究[D].北京建筑大學.2020

[6] 張勇. 基于BN_bow_tie的智慧城市地下綜合管廊運維災害分析[J].建設科技，2020

[7] 孫慶文. 城市綜合管廊內天然氣爆炸荷載特性研究[D].北京工業大學.2018