北京市地方標準DB 11/995—2013《城市軌道交通技術規(guī)范》（以下簡稱DB 11/995—2013）第9.8.2條規(guī)定，風口采用頂面開口的敞口低風亭時，地面進風亭周圍100.0 m范圍內不得設置產生有毒、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，減少事故災害造成的公共財產損失，在規(guī)劃條件允許的情況下，天然氣管廊距重要公共設施的安全間距不宜小于100.0 m。特殊情況下，在采取相應安全措施后，與重要公共設施的安全間距不應小于50.0 m。

1.3與地鐵隧道交叉、并行安全間距

GB 50157—2013《地鐵設計規(guī)范》（以下簡稱GB 50157—2013）第11.1.12條第2款規(guī)定，盾構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《鐵路隧道設計規(guī)范》第3.2.11條規(guī)定，當圍巖級別為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、粉質粘土，對應的圍巖等級為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新建管道，當采用非爆破方式開挖，管溝底與鐵路隧道結構頂部外緣的垂直間距不應小于10 m，當采用控制爆破時，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，后建隧道的襯砌結構應加強。

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，管溝底與地鐵隧道結構頂部外緣的垂直間距不應小于10 m；地鐵隧道在既有天然氣管廊的下方后期建設時，管廊底與地鐵隧道結構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，采用側面開口的風亭，風亭口部5.0 m范圍內不應有阻擋通風氣流的障礙物。兩規(guī)范在該條的第3款規(guī)定，風亭設于路邊時，風亭口部底邊緣距地面高度不應小于2.0 m，當風亭設在綠化地內時，不應小于1.0 m，并應滿足防淹的要求。

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，采用頂面開口的風亭時，風亭四周應有寬度不小于3.0 m的綠籬。兩規(guī)范要求的風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，天然氣管廊的風亭進、出口高度應取一致。天然氣管道艙室應采用防爆機械進風、排風的通風方式，并符合下列規(guī)定：

①風亭口下沿距地面高度不宜小于1.8 m；

②進風、排風的通風口應設置防護欄和防護網；

③當風亭口四周3.0 m范圍內設置防護隔離圍欄時，風口下沿最低高度不應小于1.0 m，且應滿足防淹要求。

1.5天然氣管廊宜獨立設置

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單獨安排管廊通道。

GB 50542—2009《石油化工廠區(qū)管線綜合技術規(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管道，不宜共溝敷設，并嚴禁與消防管道共溝敷設。

GB 50414—2007《鋼鐵冶金企業(yè)設計防火規(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于管溝內，可與不燃氣體、水管道（消防供水管道除外）共同敷設在不燃燒體做蓋板的地溝內。

日本《共同溝設計規(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等，宜設計為一個部門使用一個洞道；如果由于構造原因或其他條件制約而難以達到該設計標準時，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權單位同意，而且更重要的是要征求混艙市政管線產權單位的意見，且應經過經濟技術綜合比選后確定。

1.5.1天然氣管道單獨設艙

天然氣管道單獨設艙，天然氣管道產權單位投資大，管廊運營單位和天然氣產權單位運行費用高。

天然氣管道單獨設艙，天然氣管道產權單位應具備以下條件：

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生火花的工具。

③動火作業(yè)有相關的規(guī)程和報審程序以及應急預案齊備。

1.5.2天然氣管道混艙設置

天然氣管道混艙設置，天然氣管道產權單位和廊體主體投資較��；天然氣管廊運營單位和天然氣管道產權單位運行費用降低；其他市政管線、線纜設施產權單位運行費用高，維護費用也高（風機運行時間長，排氣量大）。

天然氣管道混艙設置，再生水等混艙產權單位投資大幅增加，主要應考慮以下3方面因素：

①所有工藝自動閥門、電氣、儀表、檢測、管廊通風機、排水設施等均需按防爆2區(qū)設計。投資翻倍增加。其他市政管線、線纜設施產權單位較難接受。

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

③其他市政管線、線纜設施產權單位不能隨意接管、開口動火作業(yè)。給敷設其他市政新管線、預留發(fā)展帶來不便利。

由于現階段我國各城市給水管道大多承擔消防管道功能，因此，天然氣管道與給水管道同管廊敷設風險高，不應與承擔城市消防供水的給水管道同溝敷設。

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、不承擔城市消防供水的給水管道共艙敷設，但首先應征得共艙管道產權單位的同意，且技術、經濟比選結果合理。

1.5.3小結

綜合以上分析，本文認為天然氣管道宜敷設于獨立艙室內。

1.6天然氣管道艙位設置

目前城市綜合管廊施工常用的方式為現場澆筑和工廠預制現場拼裝兩種�，F場澆筑一般不大于30 m設置一處變形縫。工廠預制現場拼裝由于受到現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，設在其他艙室上部或外側的天然氣管道艙室造成的次生災害損失小于設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，宜設置在最外側。上下布置的城市綜合管廊艙室，天然氣管道艙室應設置在上面。

1.7天然氣管道入廊本質安全設計

綜合管廊內天然氣管道艙室屬于地下封閉通風不良的特殊構筑物，結合城鎮(zhèn)燃氣的特點，借鑒現行國家標準和行業(yè)規(guī)范及相關的技術規(guī)定，對艙室內的天然氣管道應進行管道本質安全設計。

①天然氣管道應采用無縫鋼管。

②天然氣管道宜采用自然補償或設置方形補償器。

③天然氣管道閥門及管件按提高一個壓力級制設計選用。

④天然氣管道截斷閥采用具有遠程開啟和關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，天然氣管道強度設計系數F取0.3；強度試驗壓力為設計壓力的1.5倍，試驗時間為4 h；嚴密性試驗壓力為設計壓力的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施、監(jiān)控及數據采集系統(tǒng)應提出相應的規(guī)定。

2需要進一步探討的問題

2.1廊體抗震設計

天然氣管廊作為城市地下封閉的特殊構筑物，管廊主體是否應按將地震烈度提高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計與同步建設

現階段部分業(yè)內人士提出先建綜合管廊主體，后建市政管線等設施。天然氣管線不同于電力、通信、有線線纜等市政設施，我國地域遼闊，氣候差異較大，若廊內天然氣管道的熱補償設計不正確，則對管廊主體造成災害性的破壞。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城市地下空間規(guī)劃、管廊規(guī)劃、燃氣專項規(guī)劃，設計入廊天然氣管道和補償設施，廊體預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計，同步建設，確保管廊總體本質安全。

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。同步建設是必須的，現實矛盾又客觀存在。如何化解該難題，需要相關部門和社會各界進一步協(xié)商探討。

2.3完全獨立艙室

現階段城市綜合管廊的主體施工采用預制拼裝和現場澆筑兩種方式。預制拼裝管廊每節(jié)長度一般約為2~3 m，現場澆筑管廊的變形縫設置間隔一般約為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。

目前相關規(guī)范規(guī)定管廊主體設計壽命為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安全。

筆者提出，建設完全獨立的天然氣管道艙室，現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制拼裝管廊變形縫采用錯縫設置。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)的地下構筑物中，管線架空敷設。根據GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》（以下簡稱《燃規(guī)》）和GB50217—2007《電力工程電纜設計規(guī)范》的相關規(guī)定，天然氣管線納入綜合管廊時應敷設在獨立管艙內。

燃氣管道廊內布設圖

天然氣管線艙火災危險性分類

GB50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）規(guī)定，天然氣的火災特性為甲類。其生產車間為甲類火災危險，儲存?zhèn)}庫為甲類庫房。綜合管廊是位于地下的狹長構筑物，其內只容納管線、閥門及附件，既不屬于生產廠房，也不屬于庫房，無法按照《建規(guī)》要求設計泄壓面積�！度家�(guī)》中6.6.12 條關于地上調壓站的建筑物設計要求中提到，“調壓室應有泄壓措施，并應符合現行《建規(guī)》的有關規(guī)定”；而從6.6.14 條關于地下調壓站的建筑物設計要求中所列條目來看，并未對地下調壓站的設計提出泄壓要求。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、設計泄壓設施”，并未要求必須設置泄壓設施。另參考日本《共同溝設計指針》中的燃氣管線納入綜合管廊對管廊本體的相關設計要求中，也沒有泄壓要求。據了解，北京中關村綜合管廊設計時并未考慮設置泄壓設施。由此可見，在采取了充分的預防措施后，可以避免爆炸的發(fā)生。因此，綜合管廊天然氣管線艙設計時應從防止爆炸發(fā)生的角度（即控制爆炸相關的各因素），來考慮相關設計。

天然氣管線艙火災危險源辨識

通過對燃氣火災爆炸施工危險源辨識及危險性的模擬分析可以發(fā)現，燃氣火災爆炸事故發(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，導致燃氣火災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對措施。

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

天然氣管線防泄漏措施

控制天然氣管線艙內的管線泄漏是防止火災爆炸事故發(fā)生的基本要求。管網泄漏的因素有腐蝕、人為破壞、自然因素破壞、設計施工缺陷、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計施工缺陷、材料缺陷、管理因素以及操作失誤，其中設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，嚴格控制材料質量等，具體如下：管線材質可采用《燃規(guī)》中規(guī)定的除Q235-A 以外的材料；除閥門及設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；焊縫應進行100％射線照相檢驗，其質量不得低于現行焊接工程施工及驗收標準；除管線和分段閥以及必須的配套設施外，其他設施均布置在管廊以外；閥門、閥件的設計壓力按提高一個壓力等級進行設計等等。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對措施

在嚴控天然氣管線泄漏的基礎上，還需要從火源防范及天然氣管線泄漏后的應對措施兩方面考慮綜合管廊的設計。

對于天然氣管線艙內的天然氣管線，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)，其附屬電氣設施均應符合《爆規(guī)》中2區(qū)的設計要求。參照《燃規(guī)》附錄D-6“地下調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)域屬于1區(qū)。根據《爆規(guī)》3.2.5 條“爆炸區(qū)域的劃分應按釋放源級別及通風條件確定…，當通風良好時，可降低爆炸危險區(qū)域等級”及3.2.4 條通風良好的條件是“對于封閉區(qū)域…，1h換氣6次”，將天然氣管線艙內的通風設計為強制排風，每小時通風6次，事故通風按每小時12次設計，則該艙內環(huán)境屬于爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)。

天然氣管線艙內的火源包括電氣、電信、自控、照明設備及電纜等，均應按照《爆規(guī)》中爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)的相應要求設計。同時將天然氣管線及其附件、天然氣管線艙內電氣設備均可靠防雷、防靜電接地；天然氣管線艙內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；通風井排風口不得與其他艙室孔口毗鄰布置。

加強運行管理

管網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急預案，明確分工模式，確保責權明晰；管理及操作人員經過培訓后才能上崗，特別是要察覺天然氣泄漏的各種跡象，發(fā)現問題及時解決；嚴格按照規(guī)定落實日常巡檢、檢修制度；對于應急預案應定期演習，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有限公司