燃氣管道隨橋敷設設計的若干問題淺析

張洋

摘要：在對燃氣管道工程進行設計時，常遇到需要隨橋敷設的情況。本文著重對燃氣管道隨橋敷設設計過程中遇到的一些問題進行淺析，并得出相應的處理建議。便為燃氣設計從業者提供一些經驗和理論依據。

關鍵詞：燃氣管道；隨橋敷設；設計

1隨橋敷設的適用范圍

根據《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006第6.3.10條規定，燃氣管道隨橋敷設的輸送壓力不應大于0.4MPa。

2隨橋敷設的通常做法

根據《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006第6.3.10條規定，隨橋敷設的燃氣管道通常做法如下：

2.1選材的考慮：隨橋敷設燃氣管道應采用加厚的無縫鋼管或者焊接鋼管，并盡量減少焊縫；若有焊縫，對焊縫進行100%無損探傷（《城鎮燃氣管道穿跨越工程技術規程》CJJ/T 250-2016中要求管道應進行100%射線探傷和100%超聲波探傷，并應符合相應質量等級）。

2.2不影響船只通航考慮：通航河流燃氣管底標高應符合通航凈空要求；

2.3應力消除考慮：管道應設置必要的補償和減震措施，如補償溫度形變的波紋管補償器，鋼管出入土端的減震措施等。

2.4防腐考慮：考慮到管道長期暴露在空氣中容易受外界影響，加速腐蝕進程，對燃氣管道隨橋敷設的管段采用較高等級的防腐保護，對采用陰極保護的埋地鋼管與架空管道之間設置絕緣裝置等。

2.5隨橋敷設的燃氣管道支座（架）采用不燃燒材料制作。

3隨橋敷設燃氣管道設計過程中的常見問題及處理建議

3.1如何選取鋼管

建議：鋼管選取可按如下選取

①鋼管壁厚選取應大于GB50028-2006表6.3.2中的鋼質燃氣管道最小公稱壁厚值，并考慮適當的腐蝕余量，通常需要比埋地部分鋼管壁厚厚1～2mm左右。②鋼管選擇，可選管材性能符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB/T 8163-2018、《高壓化肥設備用無縫鋼管》GB 6479-2013、《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB 5310-2017、《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T 3091-2015的鋼管等。

3.2如何盡量減少焊縫

建議：減少焊縫數可按如下考慮

①通常一根鋼管的出廠長度為12米。在進行隨橋敷設管道設計時，需要隨橋敷設的長度在某些情況下是可以適當微調的，這時候就可考慮盡量按最短的跨越長度進行設計，少用鋼管根數。例：25米的跨越直線段，需要鋼管根數為3根，23米的跨越直線段，只需2根即可。后者焊縫數比前者少1個。②在可能的情況下，波紋管補償器的法蘭片盡量利用管道避免不了的末端布置，不再另行切割管道安裝補償器。③有條件的隨橋敷設工程，可采用定制的彎管代替標準彎頭，由于彎管出廠的時候預制了直管段，定制彎管配合適當長度的直管段，也可以減少焊縫數。

3.3如何合理設置燃氣管道管底標高

建議：合理設置燃氣管道管底標高可按如下考慮

①盡量避免橋下敷設，盡量走橋側敷設，不占用橋梁的凈空區域。②必須占用橋梁凈空區域時，應與水文部門溝通采集橋梁的通航最低凈空要求，必須在通航凈空高度之上。

3.4 如何合理考慮消除燃氣管道的應力以及應對外界破壞力

①補償溫度形變：按燃氣管道所處的環境的最高氣溫差（夏季最高氣溫與冬季最低氣溫的差值）計算出需要的補償量，在水平敷設管段選取相應補償量的波紋管補償器，并合理設置固定支架和活動支架。②橋梁沉降：可在沉降量較大的一端垂直管段上設置補償量大的大拉桿補償器，可在沉降量大的管段出土段鋼管附近設置檢修管井并在底部設計不銹鋼彈簧支座，或整體挖管溝填實黃沙。③減震考慮：可在隨橋敷設部分的鋼管出地面之前5米以外，先設一段彈性敷設，利用彈性敷設的回彈作用抵消部分震動產生的對管道破壞力；也可在有震動危險的出土管段處設置檢修井，并在底部設不銹鋼彈簧支座，或整體挖管溝填實黃沙。

3.5如何合理考慮減少管道的腐蝕

對于架空管道：采用定期刷涂防腐漆的方式可對架空管道進行防腐，常用的架空管道防腐漆為WH系列聚氨酯丙烯酸類防腐涂料，具有耐紫外線耐大氣老化作用。

對于直埋部分管道：采用3PE加強級防腐，焊接補口用熱收縮套，補傷口用補傷片，管件采用熱收縮套或冷纏帶。

對于埋地部分陰極保護的管道的處理方法：設置絕緣接頭將架空部分和埋地部分分開保護，這樣可對架空部分進行絕緣有效防止直埋管道的電流損失，起到保護埋地管道的作用。

3.6如何考慮燃氣管道支座（架）材料的選取

為了哪怕在發生火災時，支座（架）也不至于發生毀壞以至燃氣管道脫落，規范中對支架材料的選取做出了規定，即應采用不燃燒材料制作，通常不燃燒材料有角鋼型鋼不銹鋼等。

4隨橋敷設燃氣管道的管位選取探討

在進行隨橋敷設燃氣管道的設計中，需要對管位進行選取，常見的管位有如下幾種：

4.1敷設于橋側固定性好的承重梁上；橋側固定的優點是燃氣管道固定牢靠，且可在橋面上對管道進行吊裝作業，施工較為簡單；缺點是管道長時間暴露于空氣中日曬雨淋，腐蝕速度較快。

4.2敷設于橋底，橋板下方，利用吊架進行固定。橋底固定的優點是可有效防止雨雪天氣對管道的影響，管道在橋下，溫度形變較小；缺點是由于管道位于橋板下方，可能會影響到通航凈高，對通航高度有要求的橋梁，不建議采取該方式，且燃氣管道布置于橋板下方，施工難度較大，后期檢修也不方便。

4.3敷設于橋墩牛腿上。此種敷設管位通常適用于不通航的小型河流隨橋敷設。優點是有效利用了牛腿的水平支撐點，可做托架固定；缺點是施工難度較大，后期檢修不太方便。

4.4敷設于橋面人行道蓋板下方填實黃沙，橋面蓋板設置為可拆卸的活動蓋板。此種管位優點為管道設置于橋面人行道蓋板下方，便于施工檢修方便；缺點是適用范圍較小，橋需要有空心的人行道結構才可敷設，且深度要滿足燃氣管道的最小埋深。

4.5不依附于橋梁的跨越。此種敷設方式，對相應規格的管道跨距要求較高，且需要依據計算結果設置補強板和肋板，計算可參考《動力管道設計手冊》。此種方式優點為不受有無橋梁的影響，只要跨距滿足要求即可設置；缺點為由于不依附于橋梁采用的是管道自身的剛性，因時間長管道易發生變形，且種敷設方式不便于施工和后期維護。

5隨橋敷設燃氣管道的綜合分析

在對隨橋敷設燃氣管道進行設計時，應依據實際需要敷設管道的長度、橋梁的實際情況，綜合考慮上述1～4條所列因素，作出相對應的比選方案，最終選擇最優方案進行設計。

6延伸擴展問題

實際工程中，除了上述需要考慮的問題外，還有一些其他問題我們也需要考慮，由于篇幅有限本文僅列舉出其中一種作為延伸擴展問題。如若橋梁長度較長時如何進行隨橋敷設設計。例：200米長的橋梁，需要設計燃氣管道隨橋敷設，可考慮把燃氣管道用固定支架分成4段50米長的管道，每段管道分別進行設置波紋管補償器對管道進行補償，兩個固定支架之間設置一個波紋管補償器。

7結論

在對燃氣管道進行隨橋敷設設計時，應綜合考慮需要設計管段的實際情況具體問題具體分析，綜合考慮各種因素對項目的影響才能為實際的工程應用提供安全可靠的指導。

參考文獻

[1]《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006

[2]《城鎮燃氣管道穿跨越工程技術規程》CJJT 250-2016

[3]動力管道設計手冊（2006年），機械工業出版社

[4]李攀. 燃氣管道隨橋敷設方案設計及支敷設置.2015.佛山市南海燃氣發展有限公司.上海煤氣.2015年第6期

（作者單位：華潤（南京）市政設計有限公司杭州分工公司）