【深度分析】关于天然气管线纳入综合管廊的探讨
市政综合管廊的定义为实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市道路地下用于敷设市政公用管线的公用设施，即在城市地下建造，用于容纳多种市政公用管线，且配套有附属工程以保证其正常运营、维护的构筑物。市政公用管线主要包括电力、信息、给水、排水、热力、燃气管线等二目前国内常见的综合管廊内大多纳人电力、信息、给水、热力等管线，纳入燃气管线的综合管廊仅有几处。以往设计中往往由于担心燃气管线的火灾安全问题，而不考虑将其纳人综合管廊。下面笔者结合国内外实际情况，探讨天然气管线人廊的可行性。
1、国内外燃气管线入廊情况
从国外已建成的综合管廊来看，英国、德国、日本等国家均有燃气管线纳人综合管廊的例子。经过几十年的运行，并没有出现重大的安全事故。国外几处典型综合管廊断面见图1~3。
由图1~3可以看出，英国伦敦共同沟、德国汉堡共同沟是将燃气管线与其他管线同舱敷设，而日本首都高湾岸线下部共同沟是将燃气管线单独分舱设置。
国内上海浦东张杨路、上海安亭新镇、北京中关村西区以及深圳大盐等地的综合管廊均有纳人燃气管线的先例(见表1)，这几处综合管廊已运行多年，并未出现相关的安全事故。国内部分综合管廊标准横断面上海安亭新镇综合管廊是将燃气管线设在综合管廊顶部的单独管沟内，同时在其中填砂处理；深圳大盐综合管廊是在管舱内单独隔出1个燃气盖板管沟，内设可燃气体泄漏报警检测仪；中关村综合管廊和上海浦东张杨路综合管廊的做法相同，将燃气管线纳入独立舱室中。
2、天然气管线入廊危险性分析及应对措施
城镇燃气一般包括天然气、液化石油气以及人工煤气。随着经济的发展，天然气逐渐成为城镇燃气的主流，因此笔者仅分析天然气管线纳人综合管廊的情况。
2.1、天然气管线纳入方式
将天然气管线纳人综合管廊，相当于将天然气管线纳入一个有安全监控等辅助系统的地下构筑物中，管线架空敷设。根据GB50028-2006((城镇燃气设计规范》(以下简称《燃规》)和GB50217-2007 ((电力工程电缆设计规范》的相关规定，天然气管线纳人综合管廊时应敷设在独立管舱内。
2.2、天然气管线舱火灾危险性分类
GB 50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)规定，天然气的火灾特性为甲类。其生产车间为甲类火灾危险，储存仓库为甲类库房。综合管廊是位于地下的狭长构筑物，其内只容纳管线、阀门及附件，既不属于生产厂房，也不属于库房，无法按照《建规》要求设计泄压面积。《燃规》中6.6.12条关于地上调压站的建筑物设计要求中提到，“调压室应有泄压措施，并应符合现行《建规》的有关规定”；而从6.6.14条关于地下调压站的建筑物设计要求中所列条目来看，并未对地下调压站的设计提出泄压要求。参看((建规》3.6.14条中“有爆炸危险的仓库...，宜按本规范第3.6节规定采取防爆措施、设计泄压设施”，并未要求必须设置泄压设施。另参考日本《共同沟设计指针》中的燃气管线纳人综合管廊对管廊本体的相关设计要求中，也没有泄压要求。据了解，北京中关村综合管廊设计时并未考虑设置泄压设施。由此可见，在采取了充分的预防措施后，可以避免爆炸的发生。因此，综合管廊天然气管线舱设计时应从防止爆炸发生的角度(即控制爆炸相关的各因素)，来考虑相关设计。
2.3、天然气管线舱火灾危险源辨识
通过对燃气火灾爆炸施工危险源辨识及危险性的模拟分析可以发现，燃气火灾爆炸事故发生必须具备2个条件，即燃气泄漏危险源和火源危险源的存在。由此可知，导致燃气火灾爆炸最直接的起因可归纳为燃气泄漏及存在点火源。因此，天然气管线纳入综合管廊设计的要素是对这2个危险源(起因)的消除和控制，对天然气管线需要控制其本体及附件的泄漏，对综合管廊是控制火源及天然气管线泄漏后的应对措施。
《燃规》中对天然气管线在综合管廊内敷设没有作明确的要求，可参照规范中对地下调压站及室内管线的设计要求。
2.4、天然气管线防泄漏措施
控制天然气管线舱内的管线泄漏是防止火灾爆炸事故发生的基本要求。管网泄漏的因素有腐蚀、人为破坏、自然因素破坏、设计施工缺陷、材料缺陷、管理因素、操作失误以及不明因素等。天然气管线纳人综合管廊后，主要考虑的因素为设计施工缺陷、材料缺陷、管理因素以及操作失误，其中设计施工是控制泄漏的源头。
控制管线泄漏的措施包括减少泄漏源，严格控制材料质量等，具体如下:管线材质可采用《燃规》中规定的除Q235-A以外的材料；除阀门及设备处采用法兰连接外，其他连接均采用焊接形式，不得使用螺纹连接；焊缝应进行100%射线照相检验，其质量不得低于现行焊接工程施工及验收标准；除管线和分段阀以及必须的配套设施外，其他设施均布置在管廊以外；阀门、阀件的设计压力按提高一个压力等级进行设计等等。通过这些手段可以减少天然气管线泄漏，降低爆炸事故发生的几率。
2.5、火源防范及天然气管线泄漏应对措施
在严控天然气管线泄漏的基础上，还需要从火源防范及天然气管线泄漏后的应对措施两方面考虑综合管廊的设计。
对于天然气管线舱内的天然气管线，其爆炸危险环境按GB50058-2014((爆炸危险环境电力装置设计规范》(以下简称《爆规》)规定，属于爆炸性气体环境2区，其附属电气设施均应符合《爆规》中2区的设计要求。参照((燃规》附录D-6“地下调压室和地下阀室的爆炸危险等级区域和范围划分”，其爆炸危险区域属于1区。根据《爆规》3.2.5条“爆炸区域的划分应按释放源级别及通风条件确定…，当通风良好时，可降低爆炸危险区域等级”及3.2.4条通风良好的条件是“对于封闭区域…,1 h换气6次”，将天然气管线舱内的通风设计为强制排风，每小时通风6次，事故通风按每小时12次设计，则该舱内环境属于爆炸性气体环境2区。
天然气管线舱内的火源包括电气、电信、自控、照明设备及电缆等，均应按照《爆规》中爆炸性气体环境2区的相应要求设计。同时将天然气管线及其附件、天然气管线舱内电气设备均可靠防雷、防静电接地；天然气管线舱内所有孔口均禁止与综合管廊的其他舱室联通，避免含天然气的空气进入其他舱室；通风井排风口不得与其他舱室孔口毗邻布置。
2.6、加强运行管理
管网泄漏管理方面的问题包括管理因素及操作失误，均属于人为因素。对天然气管线舱严格管理是保证综合管廊安全的重点。综合管廊的日常管理单位应会同天然气管线单位编制管线及管廊运行维护管理办法和实施细则以及应急预案，明确分工模式，确保责权明晰；管理及操作人员经过培训后才能上岗，特别是要察觉天然气泄漏的各种迹象，发现问题及时解决；严格按照规定落实日常巡检、检修制度;对于应急预案应定期演习，确保每个人能够在危险发生的第一时刻采取正确的措施。
3、结论及建议。