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行業新聞

燃氣工程設計審核的研究

本站     2021-3-29 10:04:55    

1城鎮燃氣的概念和應用

《城鎮燃氣設計規范》GB50028對城鎮燃氣明確定義為:從城市、鄉鎮或居民點中的地區性氣源點,通過輸配系統供給居民生活、商業、工業企業生產、采暖通風和空調等各類用戶公用性質的,且符合本規范燃氣質量要求的可燃氣體。城鎮燃氣一般包括天然氣、液化石油氣和人工煤氣。通過定義也明確了城鎮燃氣的應用范圍。2006年,天然氣作為清潔能源引進佛山市,經過多年的發展,佛山市已經在全市范圍內普及使用天然氣。除了居民生活和商業外,各類陶瓷、五金壓延等工業用戶也逐步使用天然氣。為了使更多用戶使用天然氣,佛山市的燃氣管網建設也快速發展,各個區的管網建設敷設面廣,居民和商業地塊基本實現燃氣配套,工業園區的燃氣配套也逐步進行。由于燃氣的應用面廣,因此,燃氣設計涉及的規范很多,要求的安全性也很高。作為審核人員,就應該能夠認真貫徹執行國家的有關技術方針、政策,具有較全面的相應專業技術知識,保證設計質量,也能夠指導設計、校核人員正確執行有關法規、安全技術規程、標準,解決技術問題。

2城鎮燃氣工程設計的審核

通過對城鎮燃氣市政管道和工業企業生產用氣的設計審核來進一步了解審核的重點,確保工程的安全性和可行性。

2.1城鎮燃氣市政管道的設計審核

城鎮燃氣市政管道的特點是一般敷設于城鎮地下,由于城鎮人口與建、構筑物稠密,地下各種管線與設施較多,管線間應保證必要的安全間距。對于每一個工程首先是要依據《城鎮燃氣設計規范》GB50028來審核,規范第6.3.3條里面規定了地下燃氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距和垂直凈距,應根據城鎮燃氣管道的設計壓力來選定凈距的要求。對于受地形限制不能滿足要求的也要做好保護措施,譬如燃氣管與其他管線水平凈距不滿足要求,可以采取加套管或者砌磚墻等方式保護,若是與其他管線的垂直凈距不足時,也可以采取加套管來做保護。第6.3.4條規定了地下燃氣管道埋設的最小覆土厚度(路面到管頂)。若覆土不夠,可以采取管道兩側砌磚墻,上面做混凝土蓋板的保護措施。若保護措施都無法實施時,就要指導設計考慮改管線走向,譬如繞龍門等。這些措施都應該要在圖紙上標注清楚。以上凈距和覆土的規定都不適于聚乙烯燃氣管道,聚乙烯燃氣管道應按《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》CJJ63執行。但采取的保護措施是一樣的。有時候受環境限制必須采用定向鉆方式施工時,審核的重點就是定向鉆方案的可行性。由于《城鎮燃氣設計規范》里面關于定向鉆的條例不多,所以,審核的依據就是《油氣輸送管道穿越工程設計規范》GB50423,其中采用彈性敷設時,穿越管段曲率半徑不宜小于1500倍管道外徑,且不應小于1200倍管道外徑,而入土角宜為8°~18°,出土角宜為4°~12°。這就要求定向鉆方案必須有剖面圖,通過對剖面圖的計算分析才能確定該方案是否可行。舉例:圖1為原來設計的燃氣管線(圖中粗線)直埋敷設于人行道下,中間經過一處橋涵,橋涵處原設計是燃氣管道掛橋涵邊架空過去,但由于規劃管線眾多,燃氣管道無法在滿足凈距要求下掛橋涵架空,設計人員一時無法確定路由。為了能滿足規范要求,又能確保工程能夠順利完成,就必須要改變原來設計的方式,將直埋改成定向鉆,由于原來設計的位置橋邊有220kV電塔,所以,如果要滿足與橋的間距要求的話就必須要在電塔下穿越而過,這是違反規范的,但又不能從電塔外側穿越,因為已經超越道路范圍,以后必定引起糾紛。這里就要采用繞大龍門的方式解決,從原來定位的路的南側走管改成先做一條過路的燃氣管,然后從路的北側采用定向鉆的方式穿越橋涵,再從北側做過路管接駁原來南側管線,這樣就形成了一個大龍門,見圖2。定向鉆的剖面圖也應該附在圖紙上,并審核該方案是否符合《油氣輸送管道穿越工程設計規范》GB50423的要求,見圖3。若管材選用聚乙烯管,就要參考《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》CJJ63來審核設計,其中PE80SDR17.6的聚乙烯管道供天然氣時最大允許工作壓力為0.3MPa,如果城鎮管網設計壓力超過0.3MPa時,就不能選用此種材質的聚乙烯管道。聚乙烯管道的拖拉長度不宜超過300m。這些都是設計人員容易忽視的。若管材選用鋼管,就要考慮鋼管的腐蝕控制,可以參考《城鎮燃氣埋地鋼質管道腐蝕控制技術規程》CJJ95。

2.2工業企業生產用氣的設計審核

佛山市存在很多陶瓷企業,為了減少污染,近年來,佛山市政府推行環保政策,提倡用天然氣代替重油,所以,佛山市工業用天然氣管道和設備快速發展。工業企業用氣的特點是工藝流程種類眾多,環境條件苛刻,狀態變化最為復雜。天然氣用工業管道的設計審核除了依據《城鎮燃氣設計規范》外,還可以參考《石油化工企業設計防火規范》GB50160和《工業金屬管道設計規范》GB50316。舉例:某廠鍋爐用天然氣,原設計方案是將調壓計量柜安裝在鍋爐房的外墻,由于《城鎮燃氣設計規范》只是羅列了調壓柜距離一般建筑外墻、城鎮道路、鐵路的凈距要求,而且當建筑物的某外墻為無門、窗洞口的實體墻,且建筑物耐火等級不低于二級時,燃氣進口壓力級別為中壓A或中壓B的調壓柜一側或兩側(非平行),可貼靠上述外墻設置,因此,設計人員認為此方案符合規范。這就忽略了《石油化工企業設計防火規范》GB50160的防火距離要求,該規范明確了可燃氣體裝置距離丙類倉庫的最小凈距要求是9m。所以,該設計方案必須要做修改才能滿足規范要求。原設計方案和修改后設計方案見圖4。《工業金屬管道設計規范》GB50316不適用于城鎮公用管道,但適用于公稱壓力小于或等于42MPa的工業金屬管道的設計。因此,工業企業的金屬管道布置就需按照該規范執行。譬如上面所舉的例子,若埋地管是金屬管道而且平行于建筑物敷設時,參考的規范除了《城鎮燃氣設計規范》里面規定的地下燃氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距,還有《工業金屬管道設計規范》規定的室外地下管道與鐵路、道路及建筑物間的距離。當兩者都涉及的話,應該執行要求更嚴的規范。對于車間室外架空管,《城鎮燃氣設計規范》有明確規定:次高壓B、中壓和低壓燃氣管道,可沿建筑耐火等級不低于二級的丁、戊類生產廠房的外墻敷設。《工業金屬管道設計規范》規定了B類流體的管道不應在高溫管道兩側相鄰布置,也不應布置在高溫管道上方有熱影響的位置。《石油化工企業設計防火規范》GB50160規定了氧氣管道與可燃氣體、液化烴和可燃液體的管道共架敷設時應布置在一側,且平行布置時凈距不應小于500mm。交叉布置時凈距不應小于250mm。這些都是設計人員容易忽視的地方,審核的時候就要注意相關規范的條款,要求設計圖紙要標示清楚。

3值得進一步研究的問題

城鎮燃氣工程設計審核的基準是規范,熟悉、掌握規范是審核人員的基本條件之一。每個燃氣工程都需經過設計、校核、審核等過程,每個環節均能做到保證安全,才能避免事故的發生,這也需要一個科學的、強有力的安全監察體系。如何建立和健全該體系就是值得進一步去探討了。

本文作者:陳健怡工作單位:佛山市華禪能燃氣設計有限公司

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