燃气管道随桥敷设设计的若干问题浅析

张洋

摘要：在对燃气管道工程进行设计时，常遇到需要随桥敷设的情况。本文着重对燃气管道随桥敷设设计过程中遇到的一些问题进行浅析，并得出相应的处理建议。便为燃气设计从业者提供一些经验和理论依据。

关键词：燃气管道；随桥敷设；设计

1随桥敷设的适用范围

根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6.3.10条规定，燃气管道随桥敷设的输送压力不应大于0.4MPa。

2随桥敷设的通常做法

根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6.3.10条规定，随桥敷设的燃气管道通常做法如下：

2.1选材的考虑：随桥敷设燃气管道应采用加厚的无缝钢管或者焊接钢管，并尽量减少焊缝；若有焊缝，对焊缝进行100%无损探伤（《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T 250-2016中要求管道应进行100%射线探伤和100%超声波探伤，并应符合相应质量等级）。

2.2不影响船只通航考虑：通航河流燃气管底标高应符合通航净空要求；

2.3应力消除考虑：管道应设置必要的补偿和减震措施，如补偿温度形变的波纹管补偿器，钢管出入土端的减震措施等。

2.4防腐考虑：考虑到管道长期暴露在空气中容易受外界影响，加速腐蚀进程，对燃气管道随桥敷设的管段采用较高等级的防腐保护，对采用阴极保护的埋地钢管与架空管道之间设置绝缘装置等。

2.5随桥敷设的燃气管道支座（架）采用不燃烧材料制作。

3随桥敷设燃气管道设计过程中的常见问题及处理建议

3.1如何选取钢管

建议：钢管选取可按如下选取

①钢管壁厚选取应大于GB50028-2006表6.3.2中的钢质燃气管道最小公称壁厚值，并考虑适当的腐蚀余量，通常需要比埋地部分钢管壁厚厚1～2mm左右。②钢管选择，可选管材性能符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163-2018、《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479-2013、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310-2017、《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091-2015的钢管等。

3.2如何尽量减少焊缝

建议：减少焊缝数可按如下考虑

①通常一根钢管的出厂长度为12米。在进行随桥敷设管道设计时，需要随桥敷设的长度在某些情况下是可以适当微调的，这时候就可考虑尽量按最短的跨越长度进行设计，少用钢管根数。例：25米的跨越直线段，需要钢管根数为3根，23米的跨越直线段，只需2根即可。后者焊缝数比前者少1个。②在可能的情况下，波纹管补偿器的法兰片尽量利用管道避免不了的末端布置，不再另行切割管道安装补偿器。③有条件的随桥敷设工程，可采用定制的弯管代替标准弯头，由于弯管出厂的时候预制了直管段，定制弯管配合适当长度的直管段，也可以减少焊缝数。

3.3如何合理设置燃气管道管底标高

建议：合理设置燃气管道管底标高可按如下考虑

①尽量避免桥下敷设，尽量走桥侧敷设，不占用桥梁的净空区域。②必须占用桥梁净空区域时，应与水文部门沟通采集桥梁的通航最低净空要求，必须在通航净空高度之上。

3.4 如何合理考虑消除燃气管道的应力以及应对外界破坏力

①补偿温度形变：按燃气管道所处的环境的最高气温差（夏季最高气温与冬季最低气温的差值）计算出需要的补偿量，在水平敷设管段选取相应补偿量的波纹管补偿器，并合理设置固定支架和活动支架。②桥梁沉降：可在沉降量较大的一端垂直管段上设置补偿量大的大拉杆补偿器，可在沉降量大的管段出土段钢管附近设置检修管井并在底部设计不锈钢弹簧支座，或整体挖管沟填实黄沙。③减震考虑：可在随桥敷设部分的钢管出地面之前5米以外，先设一段弹性敷设，利用弹性敷设的回弹作用抵消部分震动产生的对管道破坏力；也可在有震动危险的出土管段处设置检修井，并在底部设不锈钢弹簧支座，或整体挖管沟填实黄沙。

3.5如何合理考虑减少管道的腐蚀

对于架空管道：采用定期刷涂防腐漆的方式可对架空管道进行防腐，常用的架空管道防腐漆为WH系列聚氨酯丙烯酸类防腐涂料，具有耐紫外线耐大气老化作用。

对于直埋部分管道：采用3PE加强级防腐，焊接补口用热收缩套，补伤口用补伤片，管件采用热收缩套或冷缠带。

对于埋地部分阴极保护的管道的处理方法：设置绝缘接头将架空部分和埋地部分分开保护，这样可对架空部分进行绝缘有效防止直埋管道的电流损失，起到保护埋地管道的作用。

3.6如何考虑燃气管道支座（架）材料的选取

为了哪怕在发生火灾时，支座（架）也不至于发生毁坏以至燃气管道脱落，规范中对支架材料的选取做出了规定，即应采用不燃烧材料制作，通常不燃烧材料有角钢型钢不锈钢等。

4随桥敷设燃气管道的管位选取探讨

在进行随桥敷设燃气管道的设计中，需要对管位进行选取，常见的管位有如下几种：

4.1敷设于桥侧固定性好的承重梁上；桥侧固定的优点是燃气管道固定牢靠，且可在桥面上对管道进行吊装作业，施工较为简单；缺点是管道长时间暴露于空气中日晒雨淋，腐蚀速度较快。

4.2敷设于桥底，桥板下方，利用吊架进行固定。桥底固定的优点是可有效防止雨雪天气对管道的影响，管道在桥下，温度形变较小；缺点是由于管道位于桥板下方，可能会影响到通航净高，对通航高度有要求的桥梁，不建议采取该方式，且燃气管道布置于桥板下方，施工难度较大，后期检修也不方便。

4.3敷设于桥墩牛腿上。此种敷设管位通常适用于不通航的小型河流随桥敷设。优点是有效利用了牛腿的水平支撑点，可做托架固定；缺点是施工难度较大，后期检修不太方便。

4.4敷设于桥面人行道盖板下方填实黄沙，桥面盖板设置为可拆卸的活动盖板。此种管位优点为管道设置于桥面人行道盖板下方，便于施工检修方便；缺点是适用范围较小，桥需要有空心的人行道结构才可敷设，且深度要满足燃气管道的最小埋深。

4.5不依附于桥梁的跨越。此种敷设方式，对相应规格的管道跨距要求较高，且需要依据计算结果设置补强板和肋板，计算可参考《动力管道设计手册》。此种方式优点为不受有无桥梁的影响，只要跨距满足要求即可设置；缺点为由于不依附于桥梁采用的是管道自身的刚性，因时间长管道易发生变形，且种敷设方式不便于施工和后期维护。

5随桥敷设燃气管道的综合分析

在对随桥敷设燃气管道进行设计时，应依据实际需要敷设管道的长度、桥梁的实际情况，综合考虑上述1～4条所列因素，作出相对应的比选方案，最终选择最优方案进行设计。

6延伸扩展问题

实际工程中，除了上述需要考虑的问题外，还有一些其他问题我们也需要考虑，由于篇幅有限本文仅列举出其中一种作为延伸扩展问题。如若桥梁长度较长时如何进行随桥敷设设计。例：200米长的桥梁，需要设计燃气管道随桥敷设，可考虑把燃气管道用固定支架分成4段50米长的管道，每段管道分别进行设置波纹管补偿器对管道进行补偿，两个固定支架之间设置一个波纹管补偿器。

7結论

在对燃气管道进行随桥敷设设计时，应综合考虑需要设计管段的实际情况具体问题具体分析，综合考虑各种因素对项目的影响才能为实际的工程应用提供安全可靠的指导。

参考文献

[1]《城镇燃气设计规范》GB50028-2006

[2]《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJT 250-2016

[3]动力管道设计手册（2006年），机械工业出版社

[4]李攀. 燃气管道随桥敷设方案设计及支敷设置.2015.佛山市南海燃气发展有限公司.上海煤气.2015年第6期

（作者单位：华润（南京）市政设计有限公司杭州分工公司）