西安秦华燃气集团有限公司 陕西西安 710075
摘要:随着飞速发展的现代化城镇建设,城市地下综合管廊纳入天然气管道的方案已引起广泛重视,本文就将针对地下综合管廊纳入天然气管道的安装方案进行研究,旨在为相关行业的从业人员提供一定的理论参考。
关键词:城市地下综合管廊;天然气管道;安装方案
对于城市地区来说,“地下综合管廊”一般指的是在地下空间中建设隧道,把电力、天然气、给排水等常见基建管道依照一定的规律组建成空间,予以统一性的规划、设计以及建设管理,是对城市运转起到重要保障作用的“底线”。在2016年,中央政府住建部提出,严格落实管线入廊制度。因此,地下综合管廊纳入天然气管道及管廊内燃气管道的安装方案属于较为关键性的一环。
一、早期地下综合管廊内天然气管道的敷设方案
(一)“独立盖板箱涵”方案
该方案如图1所示,主要是在综合管廊的上方先浇筑一体成型的一个天然气管道箱涵,置于人行道位置,在需要进行检修接管的时候可以随时将其开启,不会影响正常的交通流动。对于独立盖板箱涵这种方案来说,最为典型的就是位于上海浦东张杨路附近地区综合管廊天然气管道的敷设方案,其地下综合管廊最初于1994年开始应用,包括水电供应、通讯广播、消防管道等都通过层架方式融入到综合管廊当中,天然气管道则放置在专用空间中。在该工程投入应用的90年代,国家并未严格规定天然气管道纳入地下综合管廊,因此天然气管道是单独敷设于管廊顶部盖板涵中的,可以和综合管廊共同浇筑为整体,必要的情况下也可以使用预制构件形式在综合管廊顶部进行拼装。保证盖板涵和综合管廊内舱相互隔离,且安装之后使用沙土将内部填实,防止在密闭空间中天然气泄露的风险。
图1 “独立盖板箱涵”方案示意图
(二)“管廊单独盖板管沟”方案
该方案如图2所示,主要是在综合管廊当中通过单独隔离的方式进行天然气盖板管沟敷设的方案,能够使用在无法规避人行道、必须在机动车道下进行敷设天然气管道的情况。这种方案在东京和伦敦等地区有较为广泛的应用,就我国的实际情况来看,较为典型的工程案例是2005年左右深圳大盐地下管廊工程,其断面尺寸大约在2.85x2.4(m)、建设长度大约是2.7km,天然气、污水压力管、给水以及通讯等管道或者电缆均设置在管廊内部,并在管舱当中单独隔离天然气盖板管沟,设置泄露警报。
图2 “管廊单独盖板管沟”方案示意图
二、现行地下综合管廊内天然气管的敷设方案——“独立天然气舱”方案
2015年国家颁布了《城市综合管廊工程技术规范GB50838-2015》,其中规定,天然气管道需要单独设置于独立舱室中进行敷设,该方案的示意图参考图3,是目前符合规范的比较常见的敷设方案。天然气进入到地下管廊之后需要敷设于单独天然气舱中,和其他管线进行分别敷设,并设置单独巡检以及抢修的通道,设置适当的报警系统以及通风系统作为安全措施。该方案较为典型的是海口市天翔路附近的地下综合管廊,同时也是我国首例建设独立天然气舱的管廊方案,自建成2016年至今,始终运行较为良好。
从技术经济的角度来说,该方案的优势比较显著,包括:布局较为紧凑,能够将城市地区的地下空间集约应用起来;廊内的天然气管道使用较低的支架进行架空设置,防止土壤受到电化学腐蚀和杂散电流干扰,管道的使用周期相对较长;泄露报警及时,而且可以远程控制开启风机;防止管道变更、同期建设等情况需要的道路开挖,减小社会影响。相对的,其劣势包含:成本损耗偏高,经济压力较大;通风系统作为唯一的排出天然气的途径,其技术要求比较高;舱内进行管道压力测试的时候需求的安全条件比较严格等。
图3 “独立天然气舱”方案示意图
三、“独立天然气舱”中管道的几种布置方式
在独立舱室内布置的管道,目前国内有单管、双管、三管布置的方式。标准断面多采用平行敷设或上下敷设的方式;
1、综合管廊内天然气舱为单管设置,无需设置阀门时,天然气舱室标准段布置多采用支墩敷设,间距根据运行维护方式等需求设置,单侧设置人行或检测车通道。
2、综合管廊内天然气舱为双管设置时,天然气舱室标准段布置方式可采用平行敷设或上下敷设。当管道上下设置时,下部管道可采用支墩,上部采用预埋支架。较小管径应设置在管支架上部,较大管径应设置在管支架下部,当舱室内管道管径不同时,管道间距应按照较大的管径选取。
3、综合管廊内天然气舱为三管设置时,天然气舱室标准段布置方式可采用一下两上或一上两下的方式。上部一般采用预埋管道支架,下部采用支墩。同时应注意,在当舱室内管道管径不同时,管道间距应按照较大的管径选取:
四、地下综合管廊内天然气管安装的相关思考
在2017年上半年,西安市入围地下综合管廊的试点城市之一,并成立专门的工作领导小组,参考实施计划,在高新区、昆明路等若干试点进行综合管廊建设;出台了关于综合管廊的管理方案、试行方案等,并通过政府指导规范了收费标准。长远角度来分析的话,使用综合管廊方案等形式能够较好地促成地下公共空间集约化利用,属于社会经济发展以及科技水平提升的必然发展趋势。因为天然气入廊的运维费用相对偏高,天然气运营单位除了要满足市政府的统筹规划之外,更加需要参考实际情况展开敷设,结合实际情况,本文研究提出一些建议,如下:
其一,在新区及新建道路进行管道敷设的过程中,对中压输气干线进行入廊敷设,支线少入廊,部分特殊地区考虑应用次高压管道地下综合管廊敷设。现地下空间的开发也呈现出较为显著的紧张趋势。在《城市综合管廊上程技术规范GB50838-2015》当中规定,干管入廊管道在设计中压力需要低于1.6MPa,这说明,次高压管道是能够应用到地下综合管廊的敷设工作中的,因为它的分支相对比较少,且能够承担的输气能力比较大,能够较好解决次高压管道地下敷设对于安全间距上的要求。
其二,参考西安市地下综合管廊的建设经验,在安装敷设的过程中需要积极完成前期对接工作。根据城市发展规划,用地性质,周边的发展情况等确定入廊管线的输气规模,支线位置,避免出廊管线位置不合理、管径不足或需用气部位无出廊接口等问题,才能做到资源的合理配置,并切实做到节约地下空间,减少重复开挖。
其三,明确管线运转单位分工职责情况以及基本的运维需求,给后期运转和协调联动机制奠定坚实的基础。另外,为了能够更好地应对天然气泄露的问题,需要针对廊内的天然气管道应急机制以及防范技术手段进行深入研究,并且结合实际情况随时加强安全防护策略,将风险隐患控制在最低可能上。
结语:
综上所述,在我国地下综合管廊已经发展了近30年,不过从整体上来看,天然气管道入廊尚且还不是十分成熟,可以参考一些外国的先进经验,结合我国的实际情况予以完善应用;除此之外,城建理念日趋先进,例如灾难规避、交通一体化德国方面的建设也对管廊提出了更加严格的要求。所以,天然气专业的从业人员需要更加深入地予以研究。
参考文献:
[1]韦玉官.城镇地下综合管廊工程的造价管理研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(003):P.162-163.
[2]胡健,姜翔飞,杨昊.天然气管道纳入地下综合管廊的设计[J].中国化工贸易,2018(027):12.
[5]竺彦琼.地下综合管廊内天然气管安装方案的研究[J].上海煤气,2018(02):36-38.