燃气管道与光缆同沟敷设的探讨

摘 要

摘要：对埋地燃气管道与光缆同沟敷设的规范依据进行了梳理，结合国内油气管道与光缆硅芯管同沟敷设的工程实践，提出了燃气管道与光缆同沟敷设的建议。关键词：燃气管道；光缆；同沟敷设
摘要：对埋地燃气管道与光缆同沟敷设的规范依据进行了梳理，结合国内油气管道与光缆硅芯管同沟敷设的工程实践，提出了燃气管道与光缆同沟敷设的建议。
关键词：燃气管道；光缆；同沟敷设
Discussion on Installation of Gas Pipeline and Optical Cables in Same Ditch
LI Yongwei
Abstract：Codes for installation of buried gas pipeline and optical cables in the same trench are analyzed.Suggestions on installation of gas pipeline and optical cables in same ditch are made based on the engineering practice of installation of oil or gas pipeline and optical cables (silicon core tube)in the same trench in China.
Key words：gas pipeline；optical cable；installation in same trench
    自兰成渝光缆硅芯管工程首次施工[1]，油气管道与光缆硅芯管同沟敷设在我国已有10余年的历史，并且在总结多年工程实践和广泛征求意见的基础上，形成了行业标准SY/T 4108—2005《输油(气)管道同沟敷设光缆(硅芯管)设计、施工及验收规范》。
   光缆与管道同沟敷设是指在同一管沟内敷设管道和一定数量的光缆或高密度聚乙烯硅芯管[1]。其目的是为管道建成后的通信、数据化传输、管道自动化提供可靠的传输通信和有利的保证，为今后管道自动化网络控制奠定坚实的基础。在管道建设中，同时敷设多条光缆硅芯管，也是一种资源储备[1]。
1 相关规范规定
1.1 GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》
   地下燃气管道与通信电缆之间的水平净距见表1。
表1 地下燃气管道与通信电缆之间的水平净距 m
项目
地下燃气管道压力/MPa
＜0.O1
≤O.2
≤0.4
0.8
1.6
通信电缆
直埋
0.5
0.5
0.5
1.0
1.5
在导管内
1.0
1.0
1.0
1.0
1.5
    高压地下燃气管道与相邻管道之间的水平净距不应小于表1中1.6MPa的规定。
    另外，钢质燃气管道的防腐设计应符合国家现行标准CJJ 95《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》和SY 0007《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》的有关规定。而CJJ 95未涉及管道间距问题。
1.2 GB 50251—003《输气管道工程设计规范》
    当埋地输气管道与其他管道、通信电缆平行敷设时，其间距应符合国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007的有关规定。
1.3 SY 0007—1999《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》
    长输管道和油气田外输管道必须采用阴极保护。
    外加电流阴极保护管道与其他地下管道的敷设，应符合以下原则：
    联合保护的平行管道可同沟敷设。非联合保护的平行管道，二者间的距离不宜小于10m。
    外加电流阴极保护管道与埋地通信电缆相遇时，应符合以下设计原则：
    管道与电缆平行敷设时，二者间的距离不宜小于10m。
    GB/T 21447《钢质管道外腐蚀控制规范》已开始弱化间距的概念，强制电流阴极保护管道与其他埋地管道的敷设原则确定为：
    联合保护的平行管道可同沟敷设。非联合保护的平行管道，应防止干扰腐蚀。
1.4 GB 50373—2006《通信管道与通道工程设计规范》
    通信管道与通道应避免与燃气管道在道路同侧建设，不可避免时，之间的最小净距见表2。
表2 通信管道、通道和地下燃气管道之间的最小净距
地下管线名称
平行净距
燃气管
压力≤300kPa
1.0
300kPa＜压力≤800kPa
2.0
1.5 YD 5102—2010《通信线路工程设计规范》
    直埋光缆与燃气管间的最小净距见表3。
表3 直埋光缆与燃气管间的最小净距 m
名称
平行时
高压油管、天然气管
10.0
燃气管(压力小于300kPa)
1.0
燃气管(压力300～1000kPa)
2.0
    在市区新建光缆管道时，应符合GB 50373—2006《通信管道与通道工程设计规范》的要求。
    在不纳入城市建设规划的野外地区新建长途光缆管道时，光缆管道和地下燃气管道之间的最小净距见表4。
表4 光缆管道与燃气管间的最小净距    m
名称
平行时
燃气管(压力小于300kPa)
1.0
燃气管(压力300～800kPa)
2.0
1.6 SY/T 4108—2005《输油(气)管道同沟敷设光缆(硅芯管)设计、施工及验收规范》
    光缆(硅芯管)同沟敷设时，光缆(硅芯管)敷设位置根据实际情况可选择在管沟底部或与管顶平齐位置。光缆(硅芯管)与管道间最小净距(指两断面垂直投影的净距)不应小于0.3 m。
    光缆(硅芯管)与已有地下燃气管道之间的最小净距见表5。
表5 光缆(硅芯管)与已有燃气管之间的最小净距 m
名称
平行时
燃气管
压力小于300kPa
1.0
压力300～800kPa
2.0
高压油管、天然气管
10.O
    编制SY/T 4108—2005《输油(气)管道同沟敷设光缆(硅芯管)设计、施工及验收规范》的参考文献包括GB 50251《输气管道工程设计规范》、GB 50253《输油管道工程设计规范》、YD 5007《通信管道与通道工程设计规范》(已升为GB 50373)、YD 5102《长途通信干线光缆传输系统线路工程设计规范》(已被YD 5102—2005《长途通信光缆线路工程设计规范》替代，并又被YD 5102—2010《通信线路工程设计规范》替代)。
1.7 规范中确定间距的原则
    从以上规范的条文及条文说明中可以看出，确定燃气管道与通信电缆之间水平净距的原则包括以下内容：
    已有经验(工程实践)，经济性，施工方便(含施工顺序)，运行维护方便，安全可靠，检修时互不影响或影响小，不产生相互干扰，燃气输送压力影响，两种管线是同时新建还是不同期建设。
2 光缆和电缆的区别
2.1 光纤通信技术
    光导纤维(简称光纤)是一种柔软、能传导光波的介质，玻璃和塑料可以用来制造光纤，其中使用超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以实现最低的传输损耗。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为“光缆”。
   光导纤维通信就是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信简称光纤通信，可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。
   光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒介将信息从一处传至另一处的通信方式。
2.2 光缆和电缆的区别
    电缆由一空心金属圆管(外导体)和一根硬铜导线(内导体)组成。内导体位于金属圆管中心，内外导体间用聚乙烯塑料垫片绝缘。
   光缆是传送光信号的介质，它由纤芯、包层和外部一层增强强度的保护层构成。纤芯是采用二氧化硅掺以锗、磷等制成，呈圆柱形。包层用纯二氧化硅制成，它将光信号折射到纤芯中。光纤分单模和多模两种，单模只提供一条光通路，多模有多条光通路。
   简单地说电缆和光缆最大区别就在于传输速度，光缆比电缆快很多，光缆是目前传输速度最快的一种介质。
   光缆和电缆的其他区别如下：
   线材不同，光缆使用光纤；电缆一般使用铜芯线。信号不同，光缆传递的是光信号，需要在光缆两端加上光电转换模块；电缆传输分数字信号和模拟信号两种电信号。通信带宽及速度，光缆的通信带宽及速度都要强于电缆。抗干扰能力，光缆传输的是光信号，不受电磁干扰，对外无电磁干扰；而电缆则不同，在传输过程中，既受外界电磁干扰，也会因线材本身的传输介质而产生部分损耗。光缆分为窄缆和宽缆，价格比电缆高得多。光缆安装架构比较复杂。光缆维护较复杂，比较脆弱。
3 工程实践
   ① 兰成渝光缆硅芯管工程[1]
   兰州-成都-重庆输油管道工程是当时我国建成的最长成品油管道，是备受世人关注的国家重点工程项目，是我国实施西部大开发的重大举措，是一项里程碑式的工程。兰成渝光缆硅芯管工程于2000年12月30日开工，2002年9月1日竣工，全长1247km，三根光缆硅芯管并排与成品油管道同沟敷设，在我国管道通信史上尚属首次。自此开始，随管道同沟敷设光缆成为我国油气管道建设中的一项通行做法。
    ② 北京怀密光缆硅芯管工程
    北京市怀柔、密云天然气供气管道工程是2010年为解决怀柔、密云地区天然气供应的主干管道工程，起点位于北京市北六环路酸枣岭立交，终点至密云十里堡镇。天然气管道沿高速公路、国道、区内主干道敷设，长度近40km。基于已有经验(工程实践)、经济性、施工方便和不产生相互干扰，在保证运行维护方便、安全可靠和检修时互不影响的基础上，为了满足管道建成后的通信需求，实现管道的自动化及监控功能，并且作为一种储备资源，在专家论证的前提下，该工程同沟敷设实施了光缆硅芯管工程。
4 结语
    光缆和电缆的信号传输存在本质的差别。两种通信媒介在干扰与被干扰方面也存在很大差别，这就为燃气管道与光缆同沟敷设打下了良好基础。规范中在确定管道之间的水平净距时应区分光缆和电缆，以充分利用地下空间资源，降低工程造价。
参考文献：
[1] 张凤禄，马君茹.光缆硅管与管道同沟敷设的实践[J].光纤通信，2003(1)：53-55.
 
(本文作者：李永威 北京市燃气集团研究院 北京 100011)