天然气调压站建筑安全设计的探讨

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　　1引言

　　北京市拥有全国最大的燃气管网系统，天然气在城市能源结构中所占的比例举足轻重，是首都人民安全生产和和谐生活的重要保障。

　　调压站是燃气管网主要构成因素之一，是调节和稳定燃气管网压力的重要市政设施，也是城市市政建设与发展的一个标志。调压站属于有爆炸危险的甲类厂房，调压站的合理设计关系着首都主要能源的供给，关系着首都生产的正常运行，关系着首都人民生活的质量。

　　截至2007年，北京市现有调压站613座。其中高压14座，高中压50座，中低压549座。这些调压站的建设和发展不但见证了首都燃气事业从无到有，由萌芽起步到蓬勃壮大，也是调压站设计随着生产规模的扩大和技术革新而不断完善的实际体现。燃气调压站(以下简称调压站)设计中安全防火间距的设置、建筑结构选型和防火、防爆的构造节点的处理是衡量调压站设计是否合理的主要方面，本文是笔者根据多年从事燃气配套设施设计工作的亲身体会，将主要从这3方面对地上调压站的设计进行分析和探讨，以供专家和同行指正。

　　2北京市调压站设计的发展历程

　　1958年～1987年，北京市人工煤气时代。调压站以中、低压(管道设计压力：0.2MPa＜P≤0.4MPa)为主，结构形式为砌体结构。

　　1987年～1997年，北京市引进华北油田天然气，即天然气发展起步阶段。次高压B调压站(管道设计压力：0.4MPa＜P≤0.8MPa)出现，结构形式为砌体结构。

　　1997年～2000年，北京市引进陕甘宁天然气市内建设和扩建阶段。这一阶段的调压站以次高压A(管道设计压力：0.8MPa＜P≤1.6MPa)调压站居多，结构形式为砌体结构。

　　2000年～2007年，随着北京市对天然气需求的快速增长，城市燃气的发展进入新的发展时期。燃气使用范围日益扩大，供气重点不再限于民用，而是转向发电、采暖、空调、汽车燃料和工业。高压调压站(管道设计压力：1.6MPa＜P≤4.0MPa)应运而生，结构形式为钢筋混凝土框架(排架)结构和轻钢结构。

　　3调压站的安全防火间距

　　3.1防火间距的概念

　　防火间距是防止着火建筑的辐射热在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防扑救的间隔距离。

　　3.2调压站设计所遵循的现行国家标准

　　《建筑设计防火规范))(GB50016-2006)，以下简称《建规》；《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)，以下简称《燃规》；《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)，以下简称《高规》。

　　3.3调压站的生产类别和耐火等级

　　天然气的主要成分是甲烷，比空气轻，是一种易燃易爆气体。当空气中含5%-15%浓度的天然气时，遇火就会爆炸。

　　根据《建规》表3.1.1生产的火灾危险分类及其条文说明5条，判定调压站为甲类厂房。

　　《建规》表3.3.1厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积，明确调压站的耐火等级为二级。虽然《建规》的第3.3.5条规定：建筑面积小于300m2的独立甲、乙类单层厂房，可采用三级耐火等级的建筑；但是《燃规》的第6.6.12条规定：地上调压站的建筑物耐火等级不低于二级。因此，调压站不论建筑面积大小，设计时都应按照耐火等级为二级考虑。

　　3.4调压站的安全防火间距设计

　　安全防火间距的确定，主要是基于满足火灾扑救需要、防止火灾向邻近建筑蔓延扩大、节约用地的综合考虑结果。

　　由于调压站具有易燃、易爆的特点，其建设与城市安全及土地利用密切相关。安全防火间距在调压站总平面设计中至关重要，直接决定着调压站及其周边建筑和环境的安全，也关系到土地使用的合理性，调压站总平面设计的原则是：密切结合总规、分规、控规和详规等各规划阶段成果的同时，还要考虑近期建设和远期发展及改、扩建问题，力求近期紧凑，远期满足。

　　调压站总平面的安全防火间距设计的依据为：①《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)，表3.4.1。②《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)，表6.6.3。③《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)，表4.2.7。

　　尽管《建规》条文说明1.0.5指出：对于建筑防火设计中涉及专业性强的行业的防火设计，除执行《建规》外，还应符合现行的国家行业标准。但是以上三个表格中的任一表格，在实际设计中都不能够以一盖全，单独使用。其因有二，一是各规范的安全防火间距的编制依据不同，如：《燃规》中调压站(含调压柜)与其他建、构筑物水平净距的规定，是参考了荷兰天然气调压站建设经验和规定；二是各规范的修订补充和替换时间不一致。所以，在实际工作中需要设计人仔细斟酌，仔细领会规范的规定和要求。

　　对比《建规》表3.4.1、《燃规》表6.6.3和《高规》表4.2.7，可以看出，有关调压站距民用建筑的防火间距的规定，《建规》表3.4.1中的规定与《燃规》表6.6.3中的规定不相同。《建规》表3.4.1中甲类厂房距民用建筑(一、二、三、四耐火等级)的安全防火间距为25m；《燃规》表6.6.3中是分别将不同调压装置入口燃气压力级制的地上调压站距重要公共建筑、一类高层民用建筑和建筑物外墙面的防火间距做了规定。但是，《燃规》表6.6.3中地上调压站距“建筑物外墙面”的防火间距的一栏中并未明确“建筑物外墙面”的建筑物的性质，建筑物指的是厂房建筑还是除重要公共建筑、一类高层民用建筑以外的民用建筑，在规范的条文说明中也没有给出界定。另外，《高规》根据高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等将高层建筑分为一类和二类，《燃规》表6.6.3中却没有体现地上调压站距二类高层民用建筑的水平净距。

　　笔者认为，调压站防火间距的确定应该具体问题具体分析。首先，应优先遵循《燃规》中的规定，当《燃规》不能满足实际设计需要时，还应当参考和采纳《建规》和《高规》中的有关规定。基于这个原则，各规范中的一些不明确之处。可以通过以下办法解决：①《燃规》表6.6.3中调压站(含调压柜)与其他建筑物、构筑物水平净距中“建筑物外墙面”的建筑物可视为除重要公共建筑、一类高层民用建筑以外的民用建筑。二类高层民用建筑与调压站的防火间距应与调压站同“建筑物外墙面”的防火间距一致；②近年随着市场对天然气需求的快速增长，北京市供气重点不再限于民用，而是转向发电、采暖、空调、汽车燃料和工业生产用气，天然气需求的快速增长，使建于供大型供热厂和以天然气为燃料的大型工业园区内调压站的需求量同步增长。关于《建规》表3.4.1中甲类厂房距各类厂房的防火间距的规定应指建于大型工业厂区内(燃气供热厂、工业生产用户的厂区等)的调压站与厂区内各类生产厂房的防火间距。

　　表1《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)表3.4.1

　　厂房之间及其与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等之间的防火间距(m)表3.4.1