综合管廊的内部环境特点及安全隐患分析

孙天尧 陕西省杨凌示范区住房和城乡建设局科员

在综合管廊建设、管线安装及运营管理过程中，为了保障管线和设备能稳定安全运行，需要全面加强对综合管廊内部环境的调查研究。由于综合管廊在我国的建设时间相对较短，运营管理经验不足，缺乏对管廊内部环境的关注，因而管廊本体结构渗漏、管道锈蚀、通风不畅等缺陷时有发生，严重威胁管廊及维护人员的安全。通过加强对管廊内部环境的研究，制定针对性的防控措施，可以有效解决潜在的安全隐患。

1 综合管廊概述

综合管廊就是城市地下管线综合走廊，即将雨水管、给排水管、供热管、燃气管、电力及通信等管线集中敷设在管廊内，实行统一规划、统一设计、统一建设和管理，是城市的重要基础设施。综合管廊是城市地下空间整体开发、市政设施一体化布置的一大亮点。通常，综合管廊布置在道路的绿化带下方，整体呈现狭长带状分布。综合管廊本体为钢筋混凝土结构，能有效承担道路荷载，减少地质灾害对管线的危害；管线沿管道支架敷设，避免其与土壤之间的直接接触，降低土壤对管线的侵蚀；综合管廊能实现各种专业管线的统一管理和监测，在提升其整体工作效率的同时有效提高管线敷设的效率，而且能尽可能减轻对其他管线安全运行带来的负面影响[1]；管廊统一规划、超前设计，避免城市“拉链路”，消除城市“蜘蛛网”。

但我国城市综合管廊建设起步晚，未形成大循环，只能分段改造，与原有管线衔接存在安全隐患；管廊建设在地下，沉降缝、管廊与原有管线接口、混凝土结构防水等因施工工艺及质量缺陷常出现渗水现象；管廊中各类管线集中安装，温度高，湿度大，管线腐蚀严重；管廊空间封闭，通风差，燃气管、热力管道、电力通信线缆等对运营维护人员形成安全威胁。故对管廊内部环境的研究显得尤为重要。

2 综合管廊的环境特点

2.1 通风形式多样

综合管廊属于地下封闭空间，通风条件差，为了保证管廊内管道、设备正常运行及维护人员的安全，需要对管廊内进行通风换气，及时排除管廊内部废气及余热，确保管廊内部温度不大于40 ℃，氧气体积含量不小于19.5%，污水管道舱及燃气管道舱有害气体不超过规定数值。当管廊内发生火灾时，能协助控制火势蔓延，火灾后能排除有毒气体，送入新鲜空气。

综合管廊内部通风系统，采用机械通风和自然通风相结合的通风方式。污水管道舱和燃气管道舱采用机械进风+机械排风形式，其他舱根据情况可采用自然进风+机械排或械进风+机械排风形式。

综合管廊内部在每一个防火分区设立一个独立的通风分区，通风设备与监控报警系统联动。在正常情况下，通风系统采取间接节能运行模式；维护巡检情况下，需提前启动风机，使管廊内温度、湿度、氧气达到安全数值，确保维护人员安全；异常报警情况下，管廊内温度过高、燃气和废气密度过大时，报警系统发出警报，同时联动相关区域通风设备立即启动，强制进行通风换气；火灾情况下，消防联动控制器立即联动关闭发生火灾的防火分区及相邻分区的通风设备及电动防火阀，以确保该分区密闭，不让火灾蔓延，待确认火灾熄灭冷却后，重新启动该区及相邻区域的通风设备，打开防火阀，排出有毒有害气体，送入新鲜空气，确保进入现场消防及维护工作人员的安全。

2.2 气流组织复杂

综合管廊内部环境最大的特征在于气流组织相对复杂，且易受到外界环境的影响。由于廊内各类专业管线要与廊外管线进行衔接，使得综合管廊建设需沿着道路的方向延伸、弯曲；综合管廊建设在地下密闭空间，需要设置较多的特殊节点，其中包括投料口、引出口、通风口、设备口和逃生口等，而这些特殊节点在综合管廊标准段中占据较高比例[2]。由于综合管廊顶部正上方预留孔洞与外界地面连通，为了防止雨水倒灌，需要这些特殊孔洞周围局部抬高，使得综合管廊内部的气流组织变得更为复杂。

2.3 管廊内与地面温差大

由于受到综合管廊结构的影响，在实际建设中又要考虑到工程造价和管廊的可利用空间，增加了通风设计的难度。管廊建设在地下，空间狭小，通风条件差，热力管道、电力线缆、采光照明及其他设备产生的热量不易排出，导致管廊内温度与地面温差较大。而管廊内和地面温差较大的现象，潜在许多安全隐患，对综合管廊的实际应用带来了许多阻碍。在综合管廊通风的过程中，要充分考虑管廊内与地面温差较大，空气遇冷在管道表面形成凝结水的现象。由于大部分综合管廊内部管道及设备并没有进行严格的防腐处理，导致管网在运营过程中易出现锈蚀现象，而冷凝水成为综合管廊中钢管及钢构件安全运行的最大威胁。

3 综合管廊运行特点及安全隐患分析

3.1 给水管运行特点及隐患

综合管廊内给水管道为城市主干管，给水压力高，设计管径大，一旦爆管，会立即淹没管廊，给管廊内维护人员及设备造成非常大的危害，所以对给水管道爆管原因的分析极为重要。究其原因，主要为管材质量不符合设计要求，以次充好；连接管件不是同一厂家产品，特别是热熔连接管件，因其材料配方不同，热熔连接效果差；管廊内给水管道与廊外原有管道连接，因其材质不同，过度转换接头安装不规范、不牢固、不密闭；因管廊内温度高、湿度大、通风差，钢管及阀门锈蚀损坏；管道安装没有严格按照给水管道施工规范施工，管道试压流于形式；管道支架断裂，管廊结构变形，导致管道折断等[3]。

3.2 污水管运行特点及隐患

综合管廊污水管道有二类，一是为从污水处理厂处理后可直接排放的污水管道，另外一种则是收集去往污水处理厂需要处理的污水管道。针对第一种排水管道来说，一旦出现漏水或爆管现象，会出现管廊内部含氧量急剧下降，而泄漏的污水要通过管廊内污水泵进行强制排水，工时较长，当工作人员需要入廊抢修时，廊内的空气含氧量过低而无法进入。而后一种污水，在运输过程中不断发酵，有毒有害气体成分更加复杂，浓度更高，而一旦出现泄爆现象，会严重污染管廊内部的空气环境。

3.3 供热管运行特点及隐患

管廊内的市政供热管道一般采用保温层与保护套于一体的无缝钢管，其高压热介质中包含大量的蒸汽和热水。虽然由于管廊建设在地下，外界气候因素对管廊内部的温度带来的影响相对较小，有效降低了供热管道因补偿器而出现变形漏损的概率[4]。但是，供热干管管径大、压力高，若因为管材质量差、焊接缺陷、管道锈蚀等因素对管道产生危害，又因其温度高易蒸发，难以发现漏点，一旦出发生漏爆现象，立即会使管廊内部形成高温高湿的空气环境，危害极大。

3.4 燃气管运行特点及隐患

管廊内天然气管道严禁出现泄漏，但由于受到管材的影响，接头损坏、管道腐蚀、不规范的操作都会使管廊主体保护失效，从而出现泄漏现象[5]。由于燃气泄漏将会沿着管廊的方向逐渐延伸，天然气中的甲烷含量相对较高，容易发生爆炸。因而在燃气管的运行过程中要加强监控，严防泄漏现象发生，实现实时监测，及时排除。

3.5 电力电缆管运行特点及隐患

管廊中敷设的电缆及通信光缆为市政设施的主干线路，一旦出现故障，影响范围大，经济损失高，同时会造严重的触电伤亡事故。故在管廊设计过程中，一是集中单独设舱；二是要加强预防措施，及时发现，及时维修，及时排除；三是要加强管理自动报警系统和自动灭火系统，提升整体运行的安全可靠性。

4 结语

通过对综合管廊内部环境特点及安全隐患的分析，运营管理单位要制定有针对性的巡查管理方案，在综合管廊内重点位置设置相应的温湿度、含氧量及有毒有害气体检测仪表，针对不同的管线设置相应的检测仪，加强管廊内排水、给水、热力、电力、通信、燃气和通风的监控与报警消防联动；在燃气管道入廊的敷设过程中，要充分考虑其危险性，加强防爆产品的使用，加强管廊通风检测。同时，要充分考虑综合管廊地质条件变化带来的影响，针对较薄弱的区域设置相应的沉降位移监测表，全面加强综合管廊内部主体结构受力情况和变形情况的监控等系列工作。以自动监控报警系统为主要手段，以较易出现险情的节点为主要巡查对象，以预防为主要抓手，制定抢修应急预案，及时维护，及时处置，确保综合管廊维护人员及设备安全运行。