北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB 11/995—2013《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱DB 11/995—2013）第9.8.2條規(guī)定，風(fēng)口采用頂面開口的敞口低風(fēng)亭時，地面進風(fēng)亭周圍100.0 m范圍內(nèi)不得設(shè)置產(chǎn)生有毒、有害氣體、惡臭氣體、煙塵、粉塵、污水等工廠和排放點。

綜合考慮以上規(guī)定，分析后認為，鑒于敷設(shè)有天然氣管道的綜合管廊的特殊性，為了確保人民人身安全，減少事故災(zāi)害造成的公共財產(chǎn)損失，在規(guī)劃條件允許的情況下，天然氣管廊距重要公共設(shè)施的安全間距不宜小于100.0 m。特殊情況下，在采取相應(yīng)安全措施后，與重要公共設(shè)施的安全間距不應(yīng)小于50.0 m。

1.3與地鐵隧道交叉、并行安全間距

GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱GB 50157—2013）第11.1.12條第2款規(guī)定，盾構(gòu)法施工的并行隧道間的凈距，不宜小于隧道外輪廓直徑（一般直徑≥6.0 m）。

GB 50423—2013第3.3.7條第3款規(guī)定，管道隧道與公路隧道、鐵路隧道的凈距不宜小于30.0 m。

TB 10003—2016《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》第3.2.11條規(guī)定，當(dāng)圍巖級別為V類時，兩相鄰隧道間的最小凈距為2~4倍隧道開挖跨度。國能油氣［2015］392號《油氣輸送管道與鐵路交匯工程技術(shù)及管理規(guī)定》（以下簡稱國能油氣［2015］392號）第二十一條規(guī)定，管道專用隧道與鐵路隧道并行時，當(dāng)圍巖等級為V類時，

兩相鄰隧道的最小凈距為（3~5）b（b為管道隧道或鐵路隧道開挖寬度中的較大值，單位為m）。我國城市市政道路（可做管廊的地段）一般均為粘土、粉質(zhì)粘土，對應(yīng)的圍巖等級為V類。國能油氣［2015］392號第十四條第1款規(guī)定，在既有鐵路隧道上方挖溝敷設(shè)新建管道，當(dāng)采用非爆破方式開挖，管溝底與鐵路隧道結(jié)構(gòu)頂部外緣的垂直間距不應(yīng)小于10 m，當(dāng)采用控制爆破時，該垂直間距為20.0 m。

國能油氣［2015］392號第十四條第3款規(guī)定，管道隧道與鐵路隧道交叉時，兩隧道垂直凈距不應(yīng)小于30.0 m，且滿足不小于（3~4）倍鐵路隧道開挖洞徑要求；兩隧道凈距小于50 m地段，后建隧道的襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)加強。

國能油氣［2015］392號第十四條第4款規(guī)定，在埋地管道下方新建鐵路隧道采用控制爆破開挖時，隧道頂部與埋地管道底部的垂直高度不應(yīng)小于20.0 m。

綜合考慮以上規(guī)定，分析后認為，天然氣管廊與地鐵隧道平行時，天然氣管廊與地鐵隧道的凈距不應(yīng)小于兩者中較大外緣尺寸的1倍；天然氣管廊與地鐵隧道交叉時，天然氣管廊在既有的地鐵隧道上方采用非爆破方式挖溝建設(shè)，管溝底與地鐵隧道結(jié)構(gòu)頂部外緣的垂直間距不應(yīng)小于10 m；地鐵隧道在既有天然氣管廊的下方后期建設(shè)時，管廊底與地鐵隧道結(jié)構(gòu)頂部外緣的垂直間距不宜小于20 m。

1.4天然氣管廊進、排氣口高度

GB 50157—2013第9.6.2條第2款和DB 11/995—2013第9.8.6條第2款規(guī)定一致，采用側(cè)面開口的風(fēng)亭，風(fēng)亭口部5.0 m范圍內(nèi)不應(yīng)有阻擋通風(fēng)氣流的障礙物。兩規(guī)范在該條的第3款規(guī)定，風(fēng)亭設(shè)于路邊時，風(fēng)亭口部底邊緣距地面高度不應(yīng)小于2.0 m，當(dāng)風(fēng)亭設(shè)在綠化地內(nèi)時，不應(yīng)小于1.0 m，并應(yīng)滿足防淹的要求。

GB 50157—2013第9.6.3條第3款和DB 11/995—2013第9.8.5條第4款規(guī)定，采用頂面開口的風(fēng)亭時，風(fēng)亭四周應(yīng)有寬度不小于3.0 m的綠籬。兩規(guī)范要求的風(fēng)口下沿距地面最低高度分別為不得低于1.0 m和1.1 m，且應(yīng)滿足防淹的要求。

綜合考慮以上規(guī)定，分析后認為，由于特殊事故狀態(tài)下，天然氣管廊的進、出口實際上均有危害氣體排出，因此，天然氣管廊的風(fēng)亭進、出口高度應(yīng)取一致。天然氣管道艙室應(yīng)采用防爆機械進風(fēng)、排風(fēng)的通風(fēng)方式，并符合下列規(guī)定：

①風(fēng)亭口下沿距地面高度不宜小于1.8 m；

②進風(fēng)、排風(fēng)的通風(fēng)口應(yīng)設(shè)置防護欄和防護網(wǎng)；

③當(dāng)風(fēng)亭口四周3.0 m范圍內(nèi)設(shè)置防護隔離圍欄時，風(fēng)口下沿最低高度不應(yīng)小于1.0 m，且應(yīng)滿足防淹要求。

1.5天然氣管廊宜獨立設(shè)置

正在編制的《城市地下空間規(guī)劃規(guī)范》（征求意見稿）第9.1.1條規(guī)定，地下市政公用設(shè)施主要布置于淺層地下空間，有特殊要求的也可以布置于次淺層、次深層及深層地下空間。其中地下市政管線及管廊主要布置于城市市政道路下，燃氣、輸油等危險品管線應(yīng)單獨安排管廊通道。

GB 50542—2009《石油化工廠區(qū)管線綜合技術(shù)規(guī)范》第5.3.4條第1款規(guī)定，液化烴、可燃氣體、可燃液體、毒性氣體、毒性液體以及腐蝕性介質(zhì)管道，不宜共溝敷設(shè)，并嚴(yán)禁與消防管道共溝敷設(shè)。

GB 50414—2007《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》第4.3.5條第1款規(guī)定，燃油管道和可燃氣體、助燃氣體管道宜獨立敷設(shè)于管溝內(nèi)，可與不燃氣體、水管道（消防供水管道除外）共同敷設(shè)在不燃燒體做蓋板的地溝內(nèi)。

日本《共同溝設(shè)計規(guī)程》第1.3.2條的說明第2款規(guī)定，共同溝的容納斷面，考慮到管理方便和防災(zāi)等，宜設(shè)計為一個部門使用一個洞道；如果由于構(gòu)造原因或其他條件制約而難以達到該設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，也可以考慮共用一室。該條的說明第3款規(guī)定，對于燃氣通道，考慮到災(zāi)害時的影響，原則上要單獨使用一個洞道。

綜合以上規(guī)定，分析后認為，天然氣管道入廊采用單獨艙室或采用混艙方式，不僅需要得到天然氣管道產(chǎn)權(quán)單位同意，而且更重要的是要征求混艙市政管線產(chǎn)權(quán)單位的意見，且應(yīng)經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)綜合比選后確定。

1.5.1天然氣管道單獨設(shè)艙

天然氣管道單獨設(shè)艙，天然氣管道產(chǎn)權(quán)單位投資大，管廊運營單位和天然氣產(chǎn)權(quán)單位運行費用高。

天然氣管道單獨設(shè)艙，天然氣管道產(chǎn)權(quán)單位應(yīng)具備以下條件：

①防靜電服、鞋、防毒面具、便攜式防爆泄漏檢測儀器等齊備。

②維搶修機具均是防爆或不產(chǎn)生火花的工具。

③動火作業(yè)有相關(guān)的規(guī)程和報審程序以及應(yīng)急預(yù)案齊備。

1.5.2天然氣管道混艙設(shè)置

天然氣管道混艙設(shè)置，天然氣管道產(chǎn)權(quán)單位和廊體主體投資較省；天然氣管廊運營單位和天然氣管道產(chǎn)權(quán)單位運行費用降低；其他市政管線、線纜設(shè)施產(chǎn)權(quán)單位運行費用高，維護費用也高（風(fēng)機運行時間長，排氣量大）。

天然氣管道混艙設(shè)置，再生水等混艙產(chǎn)權(quán)單位投資大幅增加，主要應(yīng)考慮以下3方面因素：

①所有工藝自動閥門、電氣、儀表、檢測、管廊通風(fēng)機、排水設(shè)施等均需按防爆2區(qū)設(shè)計。投資翻倍增加。其他市政管線、線纜設(shè)施產(chǎn)權(quán)單位較難接受。

②現(xiàn)階段各市政管線搶修、維修隊伍在人員素質(zhì)、防護設(shè)施、防爆作業(yè)規(guī)程、報審程序以及應(yīng)急預(yù)案等方面，均不具備專業(yè)防爆技能要求。短期內(nèi)難以解決，管廊運營單位也難以做到。

③其他市政管線、線纜設(shè)施產(chǎn)權(quán)單位不能隨意接管、開口動火作業(yè)。給敷設(shè)其他市政新管線、預(yù)留發(fā)展帶來不便利。

由于現(xiàn)階段我國各城市給水管道大多承擔(dān)消防管道功能，因此，天然氣管道與給水管道同管廊敷設(shè)風(fēng)險高，不應(yīng)與承擔(dān)城市消防供水的給水管道同溝敷設(shè)。

考慮到地下空間的集約化有效利用等問題，天然氣管道可與再生水管道、不承擔(dān)城市消防供水的給水管道共艙敷設(shè)，但首先應(yīng)征得共艙管道產(chǎn)權(quán)單位的同意，且技術(shù)、經(jīng)濟比選結(jié)果合理。

1.5.3小結(jié)

綜合以上分析，本文認為天然氣管道宜敷設(shè)于獨立艙室內(nèi)。

1.6天然氣管道艙位設(shè)置

目前城市綜合管廊施工常用的方式為現(xiàn)場澆筑和工廠預(yù)制現(xiàn)場拼裝兩種�，F(xiàn)場澆筑一般不大于30 m設(shè)置一處變形縫。工廠預(yù)制現(xiàn)場拼裝由于受到現(xiàn)場施工場地和吊裝車輛起重量的限制，3艙以上管廊一般2～3 m為一節(jié)，與現(xiàn)場澆筑相比，事故狀態(tài)下天然氣泄漏后竄入鄰近艙室的概率顯著增大。此外，在天然氣管道艙室發(fā)生爆炸事故的極端狀態(tài)下，設(shè)在其他艙室上部或外側(cè)的天然氣管道艙室造成的次生災(zāi)害損失小于設(shè)在中間或下部的天然氣管道艙室。

因此，建議天然氣管道艙室與其他艙室并排布置時，宜設(shè)置在最外側(cè)。上下布置的城市綜合管廊艙室，天然氣管道艙室應(yīng)設(shè)置在上面。

1.7天然氣管道入廊本質(zhì)安全設(shè)計

綜合管廊內(nèi)天然氣管道艙室屬于地下封閉通風(fēng)不良的特殊構(gòu)筑物，結(jié)合城鎮(zhèn)燃氣的特點，借鑒現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范及相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，對艙室內(nèi)的天然氣管道應(yīng)進行管道本質(zhì)安全設(shè)計。

①天然氣管道應(yīng)采用無縫鋼管。

②天然氣管道宜采用自然補償或設(shè)置方形補償器。

③天然氣管道閥門及管件按提高一個壓力級制設(shè)計選用。

④天然氣管道截斷閥采用具有遠程開啟和關(guān)閉功能的緊急切斷閥（全焊接）。

⑤綜合管廊所在地段均按四級地區(qū)考慮，天然氣管道強度設(shè)計系數(shù)F取0.3；強度試驗壓力為設(shè)計壓力的1.5倍，試驗時間為4 h；嚴(yán)密性試驗壓力為設(shè)計壓力的1.15倍，試驗穩(wěn)壓時間為24 h；管道焊縫雙100%無損檢測。

⑥對天然氣艙室的配套設(shè)施、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)提出相應(yīng)的規(guī)定。

2需要進一步探討的問題

2.1廊體抗震設(shè)計

天然氣管廊作為城市地下封閉的特殊構(gòu)筑物，管廊主體是否應(yīng)按將地震烈度提高1度的條件采取抗震措施，值得進行專題研究。

2.2管廊本體和市政管線同步設(shè)計與同步建設(shè)

現(xiàn)階段部分業(yè)內(nèi)人士提出先建綜合管廊主體，后建市政管線等設(shè)施。天然氣管線不同于電力、通信、有線線纜等市政設(shè)施，我國地域遼闊，氣候差異較大，若廊內(nèi)天然氣管道的熱補償設(shè)計不正確，則對管廊主體造成災(zāi)害性的破壞。近2年已有熱力管廊廊體被破壞的案例發(fā)生，因此，天然氣管廊從一開始就必須依據(jù)城市地下空間規(guī)劃、管廊規(guī)劃、燃氣專項規(guī)劃，設(shè)計入廊天然氣管道和補償設(shè)施，廊體預(yù)留出補償器的安裝位置和管道支架，管廊主體與天然氣管道同步設(shè)計，同步建設(shè)，確保管廊總體本質(zhì)安全。

天然氣管道入廊，供氣區(qū)域近期有可能沒有供氣需求，或者只有零散的個別用戶，投入和效益不成比例，性價比非常差，每年仍需交納入廊管理費，做不到雙贏，燃氣企業(yè)的入廊積極性不高。同步建設(shè)是必須的，現(xiàn)實矛盾又客觀存在。如何化解該難題，需要相關(guān)部門和社會各界進一步協(xié)商探討。

2.3完全獨立艙室

現(xiàn)階段城市綜合管廊的主體施工采用預(yù)制拼裝和現(xiàn)場澆筑兩種方式。預(yù)制拼裝管廊每節(jié)長度一般約為2~3 m，現(xiàn)場澆筑管廊的變形縫設(shè)置間隔一般約為30 m。無論哪一種方式，城市綜合管廊在各節(jié)銜接處均存在密封問題。

目前相關(guān)規(guī)范規(guī)定管廊主體設(shè)計壽命為100 a。然而止水帶壽命無法保障，管廊密封是最大的隱患。已建成的個別管廊，由于各種因素的疊加，管廊剛建成投運就成為水簾洞。另外，目前在建的城市綜合管廊天然氣管道艙室與相鄰艙室僅有200~350 mm的中間隔墻，即使采用現(xiàn)場澆筑方式，管廊變形縫處的密封帶是相通的，從廊體主體上做不到本質(zhì)安全。

筆者提出，建設(shè)完全獨立的天然氣管道艙室，現(xiàn)場澆筑的天然氣管道艙室與相鄰城市綜合管廊艙室完全脫開，相鄰2個艙室中間有2道隔墻和填充的回填土，且天然氣管廊變形縫與相鄰預(yù)制拼裝管廊變形縫采用錯縫設(shè)置。雖然從投資的角度增加了一道隔墻及兩個艙室之間空間開挖和回填投資，但是增加的投資額度相對于管廊總投資非常小。更重要的是，這樣做使得含天然氣管廊的城市綜合管廊本質(zhì)安全基本上得到解決。

天然氣管線納入方式

將天然氣管線納入綜合管廊，相當(dāng)于將天然氣管線納入一個有安全監(jiān)控等輔助系統(tǒng)的地下構(gòu)筑物中，管線架空敷設(shè)。根據(jù)GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《燃規(guī)》）和GB50217—2007《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，天然氣管線納入綜合管廊時應(yīng)敷設(shè)在獨立管艙內(nèi)。

燃氣管道廊內(nèi)布設(shè)圖

天然氣管線艙火災(zāi)危險性分類

GB50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）規(guī)定，天然氣的火災(zāi)特性為甲類。其生產(chǎn)車間為甲類火災(zāi)危險，儲存?zhèn)}庫為甲類庫房。綜合管廊是位于地下的狹長構(gòu)筑物，其內(nèi)只容納管線、閥門及附件，既不屬于生產(chǎn)廠房，也不屬于庫房，無法按照《建規(guī)》要求設(shè)計泄壓面積�！度家�(guī)》中6.6.12 條關(guān)于地上調(diào)壓站的建筑物設(shè)計要求中提到，“調(diào)壓室應(yīng)有泄壓措施，并應(yīng)符合現(xiàn)行《建規(guī)》的有關(guān)規(guī)定”；而從6.6.14 條關(guān)于地下調(diào)壓站的建筑物設(shè)計要求中所列條目來看，并未對地下調(diào)壓站的設(shè)計提出泄壓要求。參看《建規(guī)》3.6.14條中“有爆炸危險的倉庫…，宜按本規(guī)范第3.6 節(jié)規(guī)定采取防爆措施、設(shè)計泄壓設(shè)施”，并未要求必須設(shè)置泄壓設(shè)施。另參考日本《共同溝設(shè)計指針》中的燃氣管線納入綜合管廊對管廊本體的相關(guān)設(shè)計要求中，也沒有泄壓要求。據(jù)了解，北京中關(guān)村綜合管廊設(shè)計時并未考慮設(shè)置泄壓設(shè)施。由此可見，在采取了充分的預(yù)防措施后，可以避免爆炸的發(fā)生。因此，綜合管廊天然氣管線艙設(shè)計時應(yīng)從防止爆炸發(fā)生的角度（即控制爆炸相關(guān)的各因素），來考慮相關(guān)設(shè)計。

天然氣管線艙火災(zāi)危險源辨識

通過對燃氣火災(zāi)爆炸施工危險源辨識及危險性的模擬分析可以發(fā)現(xiàn)，燃氣火災(zāi)爆炸事故發(fā)生必須具備2個條件，即燃氣泄漏危險源和火源危險源的存在。由此可知，導(dǎo)致燃氣火災(zāi)爆炸最直接的起因可歸納為燃氣泄漏及存在點火源。因此，天然氣管線納入綜合管廊設(shè)計的要素是對這2個危險源（起因）的消除和控制，對天然氣管線需要控制其本體及附件的泄漏，對綜合管廊是控制火源及天然氣管線泄漏后的應(yīng)對措施。

《燃規(guī)》中對天然氣管線在綜合管廊內(nèi)敷設(shè)沒有作明確的要求，可參照規(guī)范中對地下調(diào)壓站及室內(nèi)管線的設(shè)計要求。

天然氣管線防泄漏措施

控制天然氣管線艙內(nèi)的管線泄漏是防止火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的基本要求。管網(wǎng)泄漏的因素有腐蝕、人為破壞、自然因素破壞、設(shè)計施工缺陷、材料缺陷、管理因素、操作失誤以及不明因素等。天然氣管線納入綜合管廊后，主要考慮的因素為設(shè)計施工缺陷、材料缺陷、管理因素以及操作失誤，其中設(shè)計施工是控制泄漏的源頭。

控制管線泄漏的措施包括減少泄漏源，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量等，具體如下：管線材質(zhì)可采用《燃規(guī)》中規(guī)定的除Q235-A 以外的材料；除閥門及設(shè)備處采用法蘭連接外，其他連接均采用焊接形式，不得使用螺紋連接；焊縫應(yīng)進行100％射線照相檢驗，其質(zhì)量不得低于現(xiàn)行焊接工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)；除管線和分段閥以及必須的配套設(shè)施外，其他設(shè)施均布置在管廊以外；閥門、閥件的設(shè)計壓力按提高一個壓力等級進行設(shè)計等等。通過這些手段可以減少天然氣管線泄漏，降低爆炸事故發(fā)生的幾率。

火源防范及天然氣管線泄漏應(yīng)對措施

在嚴(yán)控天然氣管線泄漏的基礎(chǔ)上，還需要從火源防范及天然氣管線泄漏后的應(yīng)對措施兩方面考慮綜合管廊的設(shè)計。

對于天然氣管線艙內(nèi)的天然氣管線，其爆炸危險環(huán)境按GB50058—2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《爆規(guī)》）規(guī)定，屬于爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)，其附屬電氣設(shè)施均應(yīng)符合《爆規(guī)》中2區(qū)的設(shè)計要求。參照《燃規(guī)》附錄D-6“地下調(diào)壓室和地下閥室的爆炸危險等級區(qū)域和范圍劃分”，其爆炸危險區(qū)域?qū)儆?區(qū)。根據(jù)《爆規(guī)》3.2.5 條“爆炸區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別及通風(fēng)條件確定…，當(dāng)通風(fēng)良好時，可降低爆炸危險區(qū)域等級”及3.2.4 條通風(fēng)良好的條件是“對于封閉區(qū)域…，1h換氣6次”，將天然氣管線艙內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計為強制排風(fēng)，每小時通風(fēng)6次，事故通風(fēng)按每小時12次設(shè)計，則該艙內(nèi)環(huán)境屬于爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)。

天然氣管線艙內(nèi)的火源包括電氣、電信、自控、照明設(shè)備及電纜等，均應(yīng)按照《爆規(guī)》中爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)的相應(yīng)要求設(shè)計。同時將天然氣管線及其附件、天然氣管線艙內(nèi)電氣設(shè)備均可靠防雷、防靜電接地；天然氣管線艙內(nèi)所有孔口均禁止與綜合管廊的其他艙室聯(lián)通，避免含天然氣的空氣進入其他艙室；通風(fēng)井排風(fēng)口不得與其他艙室孔口毗鄰布置。

加強運行管理

管網(wǎng)泄漏管理方面的問題包括管理因素及操作失誤，均屬于人為因素。對天然氣管線艙嚴(yán)格管理是保證綜合管廊安全的重點。綜合管廊的日常管理單位應(yīng)會同天然氣管線單位編制管線及管廊運行維護管理辦法和實施細則以及應(yīng)急預(yù)案，明確分工模式，確保責(zé)權(quán)明晰；管理及操作人員經(jīng)過培訓(xùn)后才能上崗，特別是要察覺天然氣泄漏的各種跡象，發(fā)現(xiàn)問題及時解決；嚴(yán)格按照規(guī)定落實日常巡檢、檢修制度；對于應(yīng)急預(yù)案應(yīng)定期演習(xí)，確保每個人能夠在危險發(fā)生的第一時刻采取正確的措施。

來源：山東天蒙能源工程技術(shù)有限公司