城市地下综合管廊中燃气管道的安全分析

陈琪文

摘 要：城市地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通讯、给排水、燃气等市政设施的维护和检修，在现如今土地资源紧张的城市中扮演着举足轻重的角色。燃气管道作为市政管线的重要组成部分，由原先的不允许入廊发展成现如今越来越多的独立燃气舱已经成为今后的发展趋势，鉴于此，本文对燃气管道进入地下管廊的安全防控进行分析，以供参考。

关键词：综合管廊;燃气管道;安全分析

引言

《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）提出，燃气管道不应布置在密闭空间内;《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）提出，天然气管道应在独立舱室内敷设。由现行规范可见，人们对于允许天然气管道入廊仍有安全方面的顾虑，保证燃气管道正常安全运行具有重要意义，本文我们将针对燃气入廊的相关安全进行分析。

1 城市地下综合管廊的概述

城市地下综合管廊是指将通信、电力、网络、给水、燃气、排水、热力等两种或两种以上市政管线集中铺设在管廊内，同时设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计、建设和管理。燃气管道作为准入地下综合管廊的其中一种管线，应参照《城市综合管廊工程技术规范》的相关规定铺设。

2 燃气管道入廊的优势

2.1 节约城市用地

城市燃气管道的埋设应参照《城镇燃气设计规范》的相关规定（表1），现如今城市土地资源紧张，道路市政管线管位相互干扰，燃气管道入廊将大大解决燃气管道与各市政管线常出现的“打架”现象，也避免了其他管线开挖时误碰燃气管道的现象。燃气管道入廊将有效节约城市土地资源，提高地下空间的利用率。

2.2 燃气管道便于监控及维护

综合管廊中燃气管道舱单独设置，且舱内设置可燃气体探测探头，能监测燃气管道泄露的情况，相比于埋地燃气管道泄露的监控及预警更加及时。廊内管道的日常巡检维护及检修工作更为便利，巡检人员查明漏气点迅速且精准，检修工作方便，能避免因管道检修导致的道路开挖，有效缓解城市交通拥挤情况，避免“道路拉链”现象，同时降低了管线维修、改造费用。

3 燃气管道入廊的安全分析

燃气爆炸属于化学爆炸的一种，爆炸是指瞬时内发生的一种伴随声响并迅速释放压力的现象，物体在爆炸过程中将会发生急剧的物理、化学反应，同时其内部的物质会释放或者转变，最终将破坏到四周物质的运动、结构形态的原有状态。[5]有关学者已通过事故树模型和贝叶斯网络得出城市地下综合管廊火灾爆炸事故的发生概率为0.0381[6]，虽然城市地下综合管廊中发生火灾爆炸概率极低，但是燃气管道作为爆炸事件发生的主要诱发因素，影响不可小觑。

3.1 综合管廊结构的安全

综合管廊在主体结构施工完成后，各管线单位方可入廊施工，故作为本质安全最重要的管廊主体结构安全，应由管廊建设单位严格按照设计文件要求控制，相关政府主管部门强化过程的监督、检测及验收，保证管廊主体的安全，最终确保管廊主体结构满足国家相关标准中防火、防爆、防震、防洪的要求。根据《城市综合管廊工程技术规范》中对燃气舱要求如下：（1）天然气管道独立舱室每隔200m应进行防火分隔，不燃性墙体耐火极限不应低于3.0h;（2）综合管廊标准断面内部净高不宜小于2.4m;（3）天然气管道舱室的各类孔口不得与其他舱室连通。

3.2 施工方法的成熟及应急方案的完备

由于地下管廊建设风险较大，无论使用什么施工方法，都会对工程周围的结构和地下管道造成影响，施工时结合实际施工现场选用较为成熟的施工方法如：明挖现浇法、浅埋暗挖法、盾构法等，成熟的施工方法既保证了管廊主体结构的安全也同时保障了管廊周边环境的稳定性。

施工前制定周密可行的综合应急预案和应急处置方案，应急计划包括程序、制度上的应急阶段、项目本身风险的预测和应急计划、项目周围环境风险的预测和应急处理计划。做好綜合管廊建设前风险预测，制定完整、可行的应急处置方案是不可忽视的必要措施，也是综合管廊建设过程的关键环节之一。

3.3 监控硬件设施的先进

天然气的主要成分是甲烷（CH4），当其在空气中浓度达到10%时，可使人窒息死亡，空气中天然气含量达到5-15%时，遇着火源会发生爆炸。因此为保障天然气管道在地下综合管廊铺设中的安全预警基础即是控制空气中的甲烷浓度。

结合国内外运行的经验与情况分析，作为燃气舱安全监控系统最前端的各类探头和传感器有着举足轻重的地位，探头的可靠性是保证燃气舱安全稳定运行的前提，而探头的定期标定则是考核其履职能力必不可少的重要手段。按照《中华人民共和国计量法》及《中华人民共和国强制检定的工作计量器具管理办法》的规定“可燃气体检测报警器属于强制检定计量器具，必须纳入依法强制管理范围，实施定点定周期强制检定，检定周期不超过一年。”综合对比其他监测类别的探头，燃气舱内监测探头的定期标定面临检定周期间隔短、待检探头数量大、的特点，由此会造成检定费用高的增高。针对探头标定的问题，燃气公司应在与管廊公司运营交接前，将相关内容落实，并在入廊协议中明确双方的责任与义务，确保监控硬件设备的完备及检测探头定期标定责任内容的划分和落实。

结束语

为了解决城市化发展日益突出的问题，满足民生的基本需求，提高城市综合承载力，人们考虑将市政管线统一规划设置，希望通过集中设置管线来减少后期的反复开挖，并希望通过这种集中设置的方式来对管线进行统一管理，提高工作效率和地下空间资源的利用率。这种思路经过实践证明是切实可行的。城市地下综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了市政设施的维护和检修。正因如此，我们更应该着力于管廊内部及管廊自身的安全问题，让地下综合管廊在更加安全的基础上为现代城市化的便利提供更加便捷的服务。

参考文献：

[1] 中华人民共和国计量法.2018

[2] 中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法.1987

[3] GB 50838-2015.城市综合管廊工程技术规范[S].2015

[4] GB 50028-2006.城镇燃气设计规范[S].2006

[5] 张凯猛. 地下综合管廊内燃气爆炸时的结构动力响应和损伤规律研究[D].北京建筑大学.2020

[6] 张勇. 基于BN_bow_tie的智慧城市地下综合管廊运维灾害分析[J].建设科技，2020

[7] 孙庆文. 城市综合管廊内天然气爆炸荷载特性研究[D].北京工业大学.2018