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燃气管道安全间距技术探讨

作者:管理员 来源: 日期:2019-8-9 9:58:55 人气:18 评论:0 标签:

    

  1、  基本原则

  天然气管道入廊在规划、设计、建设等过程中,应积极与各方协调磋商。当各相关规范无硬性规定或安全间距较大,且相关规范不一致时,应采取以下方式:

  ①在条件允许的情况下,按最严格的规范要求实施。

  ②相关部门组织专家进行安全论证分析,取得一致意见时,按专家论证意见实施。待天然气管廊相继投入运行后,再依据天然气管廊建设运行的经验,适时修正。

  2、  与重要公共设施安全间距

  GB 50016—2014《建筑设计防火规范》第3.4.2条(强制性条文)规定,甲类厂房与重要公共建筑的防火间距不应小于50.0 m。

  GB 50038—2005《人民防空地下室设计规范》第3.1.3条和北京市地方标准DB 11/994—2013《平战结合人民防空工程设计规范》第3.1.2条规定,防空地下室距生产、储存易燃易爆物品厂房、库房的距离不应小于50.0 m。距有害液体、有毒气体的储罐不应小于100.0 m。

  GB 50423—2013《油气输送管道穿越工程设计规范》(以下简称GB 50423—2013)第3.3.8条规定,水域穿越管段与港口、码头、水下建筑物的距离,当采用开挖穿越时不宜小于200.0 m。采用定向钻、隧道穿越时不宜小于100.0 m。

  北京市地方标准DB 11/995—2013《城市轨道交通技术规范》(以下简称DB 11/995—2013)第9.8.2条规定,风口采用顶面开口的敞口低风亭时,地面进风亭周围100.0 m范围内不得设置产生有毒、有害气体、恶臭气体、烟尘、粉尘、污水等工厂和排放点。

  综合考虑以上规定,分析后认为,鉴于敷设有天然气管道的综合管廊的特殊性,为了确保人民人身安全,减少事故灾害造成的公共财产损失,在规划条件允许的情况下,天然气管廊距重要公共设施的安全间距不宜小于100.0 m。特殊情况下,在采取相应安全措施后,与重要公共设施的安全间距不应小于50.0 m。

  3、  与地铁隧道交叉、并行安全间距

  GB 50157—2013《地铁设计规范》(以下简称GB 50157—2013)第11.1.12条第2款规定,盾构法施工的并行隧道间的净距,不宜小于隧道外轮廓直径(一般直径≥6.0 m)。

  GB 50423—2013第3.3.7条第3款规定,管道隧道与公路隧道、铁路隧道的净距不宜小于30.0 m。

  TB 10003—2016《铁路隧道设计规范》第3.2.11条规定,当围岩级别为V类时,两相邻隧道间的最小净距为2~4倍隧道开挖跨度。国能油气[2015]392号《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管理规定》(以下简称国能油气[2015]392号)第二十一条规定,管道专用隧道与铁路隧道并行时,当围岩等级为V类时,

  两相邻隧道的最小净距为(3~5)b(b为管道隧道或铁路隧道开挖宽度中的较大值,单位为m)。我国城市市政道路(可做管廊的地段)一般均为粘土、粉质粘土,对应的围岩等级为V类。国能油气[2015]392号第十四条第1款规定,在既有铁路隧道上方挖沟敷设新建管道,当采用非爆破方式开挖,管沟底与铁路隧道结构顶部外缘的垂直间距不应小于10 m,当采用控制爆破时,该垂直间距为20.0 m。

  国能油气[2015]392号第十四条第3款规定,管道隧道与铁路隧道交叉时,两隧道垂直净距不应小于30.0 m,且满足不小于(3~4)倍铁路隧道开挖洞径要求;两隧道净距小于50 m地段,后建隧道的衬砌结构应加强。

  国能油气[2015]392号第十四条第4款规定,在埋地管道下方新建铁路隧道采用控制爆破开挖时,隧道顶部与埋地管道底部的垂直高度不应小于20.0 m。

  综合考虑以上规定,分析后认为,天然气管廊与地铁隧道平行时,天然气管廊与地铁隧道的净距不应小于两者中较大外缘尺寸的1倍;天然气管廊与地铁隧道交叉时,天然气管廊在既有的地铁隧道上方采用非爆破方式挖沟建设,管沟底与地铁隧道结构顶部外缘的垂直间距不应小于10 m;地铁隧道在既有天然气管廊的下方后期建设时,管廊底与地铁隧道结构顶部外缘的垂直间距不宜小于20 m。

  4、  天然气管廊进、排气口高度

  ①风亭口下沿距地面高度不宜小于1.8 m;

  ②进风、排风的通风口应设置防护栏和防护网;

  ③当风亭口四周3.0 m范围内设置防护隔离围栏时,风口下沿最低高度不应小于1.0 m,且应满足防淹要求。

  5、  天然气管廊宜独立设置

  日本《共同沟设计规程》第1.3.2条的说明第2款规定,共同沟的容

  1.5.1 天然气管道单独设舱

  天然气管道单独设舱,天然气管道产权单位投资大,管廊运营单位和天然气产权单位运行费用高。

  天然气管道单独设舱,天然气管道产权单位应具备以下条件:

  ①防静电服、鞋、防毒面具、便携式防爆泄漏检测仪器等齐备。

  ②维抢修机具均是防爆或不产生火花的工具。

  ③动火作业有相关的规程和报审程序以及应急预案齐备。

  1.5.2 天然气管道混舱设置

  天然气管道混舱设置,再生水等混舱产权单位投资大幅增加,主要应考虑以下3方面因素:

  ①所有工艺自动阀门、电气、仪表、检测、管廊通风机、排水设施等均需按防爆2区设计。投资翻倍增加。其他市政管线、线缆设施产权单位较难接受。

  ②现阶段各市政管线抢修、维修队伍在人员素质、防护设施、防爆作业规程、报审程序以及应急预案等方面,均不具备专业防爆技能要求。短期内难以解决,管廊运营单位也难以做到。

  ③其他市政管线、线缆设施产权单位不能随意接管、开口动火作业。给敷设其他市政新管线、预留发展带来不便利。

  由于现阶段我国各城市给水管道大多承担消防管道功能,因此,天然气管道与给水管道同管廊敷设风险高,不应与承担城市消防供水的给水管道同沟敷设。

  考虑到地下空间的集约化有效利用等问题,天然气管道可与再生水管道、不承担城市消防供水的给水管道共舱敷设,但首先应征得共舱管道产权单位的同意,且技术、经济比选结果合理。

   小结

  综合以上分析,本文认为天然气管道宜敷设于独立舱室内。

  6、  天然气管道舱位设置

  目前城市综合管廊施工常用的方式为现场浇筑和工厂预制现场拼装两种。现场浇筑一般不大于30 m设置一处变形缝。工厂预制现场拼装由于受到现场施工场地和吊装车辆起重量的限制,3舱以上管廊一般2~3 m为一节,与现场浇筑相比,事故状态下天然气泄漏后窜入邻近舱室的概率显著增大。此外,在天然气管道舱室发生爆炸事故的极端状态下,设在其他舱室上部或外侧的天然气管道舱室造成的次生灾害损失小于设在中间或下部的天然气管道舱室。

  因此,建议天然气管道舱室与其他舱室并排布置时,宜设置在最外侧。上下布置的城市综合管廊舱室,天然气管道舱室应设置在上面。

  7、 天然气管道入廊本质安全设计

  综合管廊内天然气管道舱室属于地下封闭通风不良的特殊构筑物,结合城镇燃气的特点,借鉴现行国家标准和行业规范及相关的技术规定,对舱室内的天然气管道应进行管道本质安全设计。

  ①天然气管道应采用无缝钢管。

  ②天然气管道宜采用自然补偿或设置方形补偿器。

  ③天然气管道阀门及管件按提高一个压力级制设计选用。

  ④天然气管道截断阀采用具有远程开启和关闭功能的紧急切断阀(全焊接)。

  ⑤综合管廊所在地段均按四级地区考虑,天然气管道强度设计系数F取0.3;强度试验压力为设计压力的1.5倍,试验时间为4 h;严密性试验压力为设计压力的1.15倍,试验稳压时间为24 h;管道焊缝双100%无损检测。

  ⑥对天然气舱室的配套设施、监控及数据采集系统应提出相应的规定。

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