综合管廊燃气舱内天然气管道设计要点

崔震

（哈尔滨市燃气工程设计研究院，黑龙江 哈尔滨150000）

城市中综合管廊的使用，可以有效提升城市用地的使用效率，同时还能避免道路施工频繁、养护维修工作困难等问题的发生。天然气作为清洁无污染的能源，在人们日常生活中的使用量逐渐提高，但其本身作为能源物质还是存在易燃、易爆的性质，因此如何提高安置在综合管廊燃气舱内的天然气管道质量，确保管廊的安全性就成了设计者需要着重思考的问题。设计者应从综合管廊的选材、施工、维护等多方面工作出发，全方位的对综合管廊安全性的提升进行考量。

1 综合管廊燃气舱内天然气管道设计的准备工作

1.1 实地考察

在对天然气管道进行设计之前，应先对准备铺设综合管廊的地区进行实地考察，首先要先收集该地区的天然气使用量、适用范围、使用频率等数据，通过对这些数据进行分析，找到天然气管道设置的侧重点，找出天然气管道不能通过的区域。对于开发区等正在进行建设的地区，由于建筑使用方向不明确，因此不能急于对天然气管道的走向进行划定，需要与建筑的施工企业与城市规划部门进行对接，通过了解未来的城市规划在确定对综合管廊燃气舱内天然气管道的设计工作。

1.2 对天然气管道的规划

随着城市天然气用量的增加以及城市规模的扩展，天然气管道网络必然要进行增设与扩展，因此在进行对天然气管道网络进行完善的设计工作前，首先要对已有的天然气管道进行考察。以往天然气管道是直接铺设在道路当中，现在若想将这些管道合并在综合管廊当中，就要先对原先管道的材料、规格等参数进行收集，以确保这些管道的质量符合要求。同时对于复杂交错的天然气管线，以进行适当的改道与合并设计，以简化管道网络，减少综合管廊的工程量，同时增设天然气管路要符合原本的天然气供应规划[1]。

1.3 综合管廊的内部设计

天然气管道是综合管廊内部的重要组成部分，因此综合管廊结构设计的是否合理影响着天然气管道的质量。通常管廊内的各个部分的设计都有专门的设计部门提供，此时要注意这些设计资料不仅要包含管廊的内部结构，而且还要对管廊内部的配套设备进行要求。设计人员要严格对这些资料进行审查分析，及时与管廊设计部门进行沟通，以便于对一些设计上的缺陷以及对能进一步进行完善的结构进行修改。

2 综合管廊燃气舱内天然气管道选材与施工设计要点

2.1 管材选取与焊接要求

对于天然气管道管材的要求要严格符合国家现行标准《城市综合管廊工程技术规范》，对于安置在综合管廊内的天然气管道，其材料应选用无缝钢管，无缝钢管的规格要按照实际的设计需要确定，但要尽量遵循易购买、易焊接的原则。天然气管道的施工要在管廊建造完毕后进行，所以进行焊接的环境较为恶劣，因此要尽量减少人工焊接作业，若是必须进人工作业，则要确保管廊内部空气流动顺畅，以减少焊接气体对人身体的损害，同时要注意通风速度要有限制，防止风速过快对焊缝产生影响。

2.2 防腐措施

埋地与架空是天然气管道进行铺设的两种主要形式，，埋地管道主要是要防止土壤里的酸性物质与金属离子的腐蚀，因此可以通过在管道外侧涂抹聚乙烯涂层或者通过电镀其他金属离子的以及保护法来提升管道的抗腐蚀能力。而架空管道是与空气接触，因此受到的主要威胁是空气中的酸性物质，所以可以通过喷漆的方式增强防腐性能[2]。同时为进一步加强抗腐蚀性能，还要改善管廊的内部环境，通过排气设备调整廊内空气的酸碱度。

2.3 管道支架的设计

混凝土支墩与钢制支架是天然气架空铺设的两种主要支撑设备，这两种支撑设备的选择与管廊的设计要求有关。混凝土支墩材料简单造价低，且由于结构紧凑使得其承载能力高，但支墩本身具有一定的缺陷，其占用空间较大。钢制支架形式更加丰富，可以根据管廊的内部结构要求制成特定的样式，这样不仅可以占用更小的空间而且安装工作和更加简洁，但钢制支架的安装可能会对廊体产生伤害，影响廊体的结构强度。

2.4 阀门控制系统的设计

阀门的设置要求在《城市综合管廊工程技术规范》中有着严格的规定，对于天然气管道这样的压力管道，其管道分段阀应设置在综合管廊的外部，这样可以便于工作人员操作。若分段控制阀必须放在管廊内部，则要对阀门实施远程操控，以防止当管廊内危险性较高检修员工无法进入管廊关闭阀门的情况产生。为进一步避免意外事故的产生，阀门还要具备自动切断的功能。

3 综合管舱的安全逃生设计

3.1 天然气泄露风险应对措施

综合管廊由于没有地形上的限制，因此有可能会位于人流密集区域的地下，此时若是天然气泄露再遇明火，就会发生爆炸，从而威胁他人的生命。因此在管廊内部应设置一定数量的天然气浓度检测器，一旦发现浓度超标则立即向检修部门发出警告同时开启排风系统，若浓度进一步上升，则切断天然气的运输管道。管廊内部的变形缝要确保密封性能良好，管廊的通风口要避开人流密集处，同时要设置好安全标识，以防明火进入[3]。

3.2 逃生设备设计

井室与管道舱之间可以利用墙体进行隔离，这样可以有效抑制天然气泄露后的扩散，在管廊之内要设置数个独立的逃生通道，以确保检修人员可以从任意位置逃出。检修通道应与逃生通道位于管廊的同一侧同时还要有明确的标识，以确保逃生的顺利进行。逃生通道的各样设备要采用耐火材料，对于较高的垂直爬梯应设置包围式护栏。

3.3 安全泄爆设计

由于天然气管道主要的安全问题就是爆炸，因此要做好泄爆工作，以减少爆炸带来的损失。根据管廊的结构和长度设置一定数量的泄爆口，泄爆口设置的要均匀同时要尽量远离主要设备，以减少冲击波对整体结构的损害，泄爆口也可作为通风口使用。泄爆口的朝向要远离人员密集区域，同时在泄爆口的外侧设置好保护设施。提高管廊的结构强度，确保爆炸发生时冲击波不向外界扩散。

4 结论

出于对人民生命财产安全负责任的态度，对综合管廊燃气舱内天然气管道的安全性要求必须要严格。从选材到设计，再到施工和检验工作，综合管廊燃气舱内天然气管道建造的每一个流程都要做到严把质量关，否则就很影响到管道的安全运行以及天然气的正常供应。在设计过程中，设计者应对多方面因素进行考察，合理的选取施工方案以及施工技术，找出设计当中的重点与难点，通过分析与探讨找出科学的解决方案，从而确保天然气管道的稳定运行，进而提高综合管廊整体的安全性。