盧渝文

摘 要：隨著燃?xì)夤艿涝诔鞘兄械钠占埃艿揽缭浇拥陌咐諠u增多。針對(duì)燃?xì)夤艿涝谒順蚍笤O(shè)過程中的柔性設(shè)計(jì)和管架布置進(jìn)行了探討，并對(duì)燃?xì)庑孤┊a(chǎn)生的潛在危險(xiǎn)提出了相應(yīng)的保障措施。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿?柔性設(shè)計(jì);管架布置

1、前言

隨著清潔能源的推廣，管道燃?xì)庠诔鞘兄械膽?yīng)用日趨廣泛。在燃?xì)夤艿婪笤O(shè)過程中，往往涉及到跨越河流的情形?？缭胶恿鞯娜?xì)夤艿乐饕捎么┰胶哟卜笤O(shè)和隧橋敷設(shè)兩種形式。其中，隧橋敷設(shè)僅限于輸送壓力低于0.4MPa的燃?xì)夤艿?，穿越河床則不受輸送壓力限制。本文就隧橋敷設(shè)的燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

2、管道敷設(shè)形式

隧橋燃?xì)夤艿赖牟贾眯问街饕袘姨袈短旆笤O(shè)和管涵敷設(shè)。對(duì)于早期設(shè)計(jì)的橋梁往往沒有預(yù)留燃?xì)夤艿赖奈恢茫诜笤O(shè)燃?xì)夤艿罆r(shí)需要在橋梁的外側(cè)做支架。在征得橋梁設(shè)計(jì)單位及管理部門的同意下，可在橋梁的側(cè)面植入膨脹螺栓，并用槽鋼做成三角懸臂托架，固定在膨脹螺栓上。管涵敷設(shè)是指將燃?xì)夤艿婪笤O(shè)在橋涵內(nèi)部。此類橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)，在橋梁內(nèi)部預(yù)留了一定寬度的涵洞，供熱力管道、市政管道及各種電纜敷設(shè)。由于燃?xì)饩哂幸兹家妆?、危險(xiǎn)性較大等特點(diǎn)，在橋涵內(nèi)敷設(shè)時(shí)一般單獨(dú)占用橋涵，與其他電纜或者管道分開敷設(shè)。當(dāng)燃?xì)夤艿佬枰c其他管道同涵敷設(shè)時(shí)，管道之間的相互間距應(yīng)滿足《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》的要求。對(duì)于中小型橋梁，燃?xì)夤芎话阍O(shè)計(jì)在人行道蓋板的下方，凈高一般不超過1.0m。當(dāng)燃?xì)夤艿佬枰獧z修時(shí)，可將蓋板拆卸后進(jìn)行維修。燃?xì)夤艿缆短旒皹蚝笤O(shè)見圖1和圖2。

3、燃?xì)夤艿廊嵝栽O(shè)計(jì)

燃?xì)夤艿浪順蚍笤O(shè)時(shí)，除了考慮管道自身的熱脹冷縮之外，還需要配合橋梁伸縮縫進(jìn)行補(bǔ)償。燃?xì)夤艿赖臒崦浹a(bǔ)償主要有自然補(bǔ)償和補(bǔ)償器補(bǔ)償。自然補(bǔ)償主要是通過管道本身的柔性來吸收由于溫度差所產(chǎn)生的熱位移。補(bǔ)償器補(bǔ)償則是通過管件本身的柔性來吸收燃?xì)夤艿酪驕囟炔钜鸬臒嵛灰啤?/p>

自然補(bǔ)償常用的布置方式有L型、Z型和方型。L型和Z型補(bǔ)償主要通過改變管道走向來實(shí)現(xiàn)。在隧橋敷設(shè)中，由于路面與橋面有高差，L型補(bǔ)償主要布置在橋梁的兩側(cè)。方型補(bǔ)償則是通過增加彎頭的方式來改變管道的局部的走向，以達(dá)到增加管道柔性的作用。方型補(bǔ)償器一般是布置在燃?xì)夤艿赖闹惫芏?，設(shè)置個(gè)數(shù)與直管段長(zhǎng)度和方型補(bǔ)償器的大小有關(guān)。在布置形式上，方型補(bǔ)償器有水平和豎向兩種方式。當(dāng)采用水平方式布置時(shí)，燃?xì)夤艿浪枵加玫拿娣e較大，且局部支架的懸挑較長(zhǎng)，美觀性欠缺。豎向布置占用的面積較小，但需要考慮管道最低標(biāo)高對(duì)航道安全的影響。

在燃?xì)夤艿乐校a(bǔ)償器補(bǔ)償最常用的是金屬波紋補(bǔ)償器。此類補(bǔ)償器具有補(bǔ)償距離遠(yuǎn)、占地面積小、布置靈活等特點(diǎn)。金屬波紋補(bǔ)償器的選型需要根據(jù)橋梁上燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)度、公稱直徑、工作溫度和工作壓力等參數(shù)確定。先根據(jù)兩個(gè)固定架之間的直管長(zhǎng)度，計(jì)算燃?xì)夤艿赖呐蛎浟?。膨脹量與燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度、管道材質(zhì)的線性膨脹系數(shù)和溫差成正比。根據(jù)計(jì)算得到的膨脹量，即可選擇相應(yīng)的金屬波紋補(bǔ)償器。

在進(jìn)行隧橋管道設(shè)計(jì)時(shí)，自然補(bǔ)償和補(bǔ)償器補(bǔ)償都能滿足管道的柔性設(shè)計(jì)需要。兩種補(bǔ)償方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。采用自然補(bǔ)償?shù)乃順蛉細(xì)夤艿?，在補(bǔ)償量相同的情況下，需要布置方型補(bǔ)償器的數(shù)量比金屬波紋補(bǔ)償器多?；蛘咴谶_(dá)到同一補(bǔ)償量的情況下，方型補(bǔ)償器需要的尺寸較大。但由于方型補(bǔ)償器與管道的連接采用焊接，在保證焊縫質(zhì)量的情況下，發(fā)生燃?xì)庑孤┑目赡苄院苄?，?duì)橋梁安全性具有更高的保障。另外，方型補(bǔ)償器作為管道本體的一部分，維護(hù)簡(jiǎn)單，無需采取特別的防護(hù)措施。當(dāng)采用金屬波紋管補(bǔ)償器時(shí)，由于補(bǔ)償器與燃?xì)夤艿赖倪B接方式為法蘭連接，在墊片老化或者螺母松弛的情況，容易發(fā)生燃?xì)庑孤?，?duì)橋梁和行人安全造成威脅。因此，采用金屬波紋補(bǔ)償器時(shí)，更需要注重日常的維護(hù)和保養(yǎng)，保證管件處在最安全的運(yùn)行狀態(tài)。

4、管道支架設(shè)置

在進(jìn)行燃?xì)夤艿啦贾迷O(shè)計(jì)時(shí)，需要將金屬波紋管布置在固定支架的一側(cè)，與固定架的距離為3d（d為燃?xì)夤艿拦Q直徑）。在金屬波紋管之后要設(shè)置2個(gè)導(dǎo)向支架約束燃?xì)夤艿罊M向位移，防止管道橫向位移過大導(dǎo)致補(bǔ)償器失穩(wěn)而遭受破壞。導(dǎo)向支架與補(bǔ)償器的距離按照5d和15d進(jìn)行設(shè)置。固定支架及導(dǎo)向支架的布置見圖3。當(dāng)燃?xì)夤艿乐睆捷^大時(shí)，考慮采用滾動(dòng)支架，減少管道與支架之間的摩擦力，降低固定架推力。

5、安全措施

燃?xì)夤艿浪順蚍笤O(shè)時(shí)，無論是露天敷設(shè)還是橋涵敷設(shè)，管道所處的環(huán)境都是人員流動(dòng)比較頻繁的場(chǎng)所。特別是橋涵的設(shè)置一般是在人行道下，這對(duì)燃?xì)夤艿赖陌踩蕴岢隽烁叩囊?。在沿橋梁敷設(shè)的燃?xì)夤艿缿?yīng)采用加厚的無縫鋼管或焊接鋼管，盡量減少焊縫，并對(duì)焊縫進(jìn)行100%無損探傷?？缭酵ê胶恿鞯娜?xì)夤艿拦艿讟?biāo)高，應(yīng)符合通航凈空的要求，管架外側(cè)應(yīng)設(shè)置絕緣裝置。燃?xì)夤艿啦捎脴蚝笤O(shè)時(shí)，考慮采用細(xì)沙回填，以防止燃?xì)庑孤r(shí)積聚在橋涵內(nèi)。若橋涵體積較大，不宜采用細(xì)沙填充時(shí)，可以安裝具有遠(yuǎn)傳功能的可燃?xì)怏w報(bào)警器。氣體一旦發(fā)生泄漏，報(bào)警信號(hào)實(shí)時(shí)回傳至值班室，同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急搶修措施。隧橋敷設(shè)的燃?xì)夤艿佬枰跇蛄旱膬啥嗽O(shè)置切斷閥，當(dāng)橋梁或燃?xì)夤艿佬枰S修時(shí)關(guān)掉兩端的閥門，以保證橋梁或管道維修安全。

6、總結(jié)

（1）隧橋燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)形式主要有露天布置和橋涵布置兩種形式。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，敷設(shè)形式要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，結(jié)合航運(yùn)、市政、洪水和安全等因素綜合確定。

（2）燃?xì)夤艿浪順蚍笤O(shè)時(shí)，建議優(yōu)先考慮自然補(bǔ)償，以減少管道日常維護(hù)，降低燃?xì)庑孤╋L(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)橋梁安全。在自然補(bǔ)償無法滿足柔性設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用金屬波紋管補(bǔ)償器，但要采取防止可燃?xì)夥e聚的措施。

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