CN106400839A - 一种综合管廊的天然气舱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种综合管廊的天然气舱，该综合管廊的天然气舱首先，加大集水坑深度，在集水坑内设置水封，防止天然气管道泄漏时天然气外泄至空气中发生爆炸及人员中毒事故。其次，集水坑内设置液位监测装置并将液位信号远传至控制室，控制室操作人员可根据远传信号控制水泵启闭以及时排出积水，同时，可根据报警信号及时进行检修维护。另外，设置了补水管道向集水坑补水，并且在补水管道上设置电动阀门，可在控制室内根据液位监测信号远程控制电动阀门启闭，给集水坑补水，保证水封液位。同时，采用防爆潜污泵，防止电缆破损或者水泵漏电产生火花而导致危险事故。

Description

一种综合管廊的天然气舱

技术领域

本发明涉及一种综合管廊的天然气舱。

背景技术

综合管廊为建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通讯，天然气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。综合管廊的建设可有效消除城市“拉链路”，保障道路交通通畅，同时保证地下管线安全运营。

住建部于2016年6月17日召开推进城市地下综合管廊建设电视电话会议，再次强调：要坚决落实管线全部入廊的要求，明确所有管线包括天然气、污水必须全部入廊。天然气属于易燃、易爆、易流动和易扩散气体，一旦泄漏至大气中，天然气与空气形成爆炸性混合物，遇热火或明火极易发生爆炸和火灾的危险，如果泄漏的天然气被大量的吸入人体内，甚至会使人中毒死亡。

《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015)中规定综合管廊内应设置自动排水系统，主要是考虑满足排出综合管廊的结构渗漏水、管道检修放空水的要求，天然气舱必须设置单独集水坑。

现有技术中，在天然气舱内设置1米×1米×1米(长×宽×深)的集水坑收集结构渗水、管道放空及地面清扫等污水，集水坑内设置普通潜污泵，潜污泵可手动启停，通过潜污泵排水将天然气舱内的污水排至室外雨水检查井或雨水篦子。

现有集水坑的缺点是：

1、集水坑污水通过潜污泵排水管道直接排入室外雨水检查井或雨水篦子，如果天然气舱内发生天然气泄漏，集水坑在平时状态下处于干枯状态，排水管道直接与大气连通。天然气将沿排水管道直接进入室外污水检查井或雨水篦子，雨水检查井或雨水篦子在非雨季经常处于干枯状态，从而造成天然气泄漏至大气中。而城市天然气属于易燃、易爆、易流动和易扩散气体，一旦泄漏至大气中，天然气与空气形成爆炸性混合物，遇热火或明火极易发生爆炸和火灾的危险，如果泄漏的天然气被大量的吸入人体内，甚至会使人中毒死亡。

2、集水坑里有少量污水但没有达到开启潜水泵的液位时。天然气舱内潜污泵暴露在空气中，天然气可以通过水泵自身进入排水管道内，通过排水管道泄漏至大气中，引发危险事故。

3、潜污泵现场手动启闭，不能及时排出集水坑内积水。

4、集水坑排水采用普通潜污泵，如果电缆破损或者水泵漏电都有可能产生火花而导致危险事故。

发明内容

为了解决现有的天然气舱容易发生天然气泄漏的问题，同时，可以及时排出天然气舱内积水，本发明提供了一种综合管廊的天然气舱，该综合管廊的天然气舱的集水坑内设置补水管道和水封水位，该补水管道上设置手动阀门及电动阀门。当集水坑内水位低于水封水位时，液位信号远传至控制室，控制室可远程控制开启电动阀门，向集水坑补水。当液位达到设定液位，控制室远程关闭补水电动阀门，停止补水。手动阀门为检修用，平时处于常开状态，当潜污泵、管道或电动阀门等需要检修维护时，关闭手动阀门，防止水倒灌至天然气舱及天然气泄漏时通过管道外泄至大气中。同时，在集水坑内设置液位控制装置，并将液位信号远传至控制室，控制室操作人员可以根据液位信号控制潜污泵的开启、关闭及可以根据报警信号及时进行巡检和维护。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种综合管廊的天然气舱，包括天然气管道舱和集水坑，集水坑位于天然气管道舱的下方，集水坑与天然气管道舱内连通，集水坑内设有潜污泵和水封，潜污泵设置于水封内，该综合管廊的天然气舱还包括用于向水封补水的补水管道。

集水坑的长度为1m，集水坑的宽度为1m，集水坑的深度为1.5m～2.0m，潜污泵设置于集水坑的底部。

补水管道上设有电动阀门，该综合管廊的天然气舱还包括水封液位控制装置，该水封液位控制装置包括控制单元和设置于集水坑内的多个水位传感器，该多个水位传感器包括开泵水位检测传感器和停泵补水水位检测传感器，开泵水位检测传感器位于停泵补水水位检测传感器的上方，停泵补水水位检测传感器位于潜污泵的上方，开泵水位检测传感器、停泵补水水位检测传感器、该电动阀门以及潜污泵均与该控制单元连接，当开泵水位检测传感器检测到水封的上表面高于开泵水位检测传感器时，该控制单元能够控制潜污泵启动；当停泵补水水位检测传感器检测到水封的上表面低于停泵补水水位检测传感器时，该控制单元能够控制潜污泵停止并使该电动阀门打开。

开泵水位检测传感器与天然气管道舱的管廊内底标高之间的距离为300mm，停泵补水水位检测传感器与天然气管道舱的管廊内底标高之间的距离为800mm。

该多个水位传感器还包括高液位报警传感器和低液位报警传感器，高液位报警传感器和低液位报警传感器均与该控制单元连接，高液位报警传感器位于开泵水位检测传感器的上方，低液位报警传感器位于停泵补水水位检测传感器的下方，当高液位报警传感器检测到水封的上表面高于高液位报警传感器时，该控制单元能够发出高液位报警信号；当低液位报警传感器检测到水封的上表面低于低液位报警传感器时，该控制单元能够发出低液位报警信号。

高液位报警传感器与天然气管道舱的管廊内底标高之间的距离为100mm，低液位报警传感器与天然气管道舱的管廊内底标高之间的距离为600mm。

该多个水位传感器还包括关补水阀检测传感器，关补水阀检测传感器与该控制单元连接，关补水阀检测传感器位于低液位报警传感器和开泵水位检测传感器之间，当关补水阀检测传感器检测到水封的上表面高于关补水阀检测传感器时，该控制单元能够关闭该电动阀门。

关补水阀检测传感器与天然气管道舱的管廊内底标高之间的距离为500mm。

补水管道的出口位于停泵补水水位检测传感器的下方，补水管道上还设置有手动阀门，该手动阀与该电动阀门串联。

集水坑的上端设有钢格栅板，潜污泵为防爆潜污泵，潜污泵连接有排污管线，集水坑的侧壁上设有爬梯，天然气管道舱的管廊下表面设有排水边沟，排水边沟沿天然气管道舱的纵向设置，坡度同天然气舱坡度，排水边沟与集水坑连通。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过加大集水坑深度，在集水坑内设置水封水位，既可以保证集水坑容纳积水的能力，又可以防止天然气进入外部雨水井或雨水篦子，进而扩散至空气中与空气形成爆炸性混合物，遇热火或明火发生爆炸和火灾的危险及人员中毒伤亡事故。

2、集水坑内设置液位控制装置并将信号远传至控制室，可以保证水泵及时开启和关闭，迅速排出集水坑内积水和防止液位过低损坏潜污泵，报警信号远程控制可以及时发现及排解故障。

3、设置补水管道并且在补水管道上设置电动阀门及手动阀门。电动阀门可以根据液位自动开启或关闭，以保证水封液位，防止天然气泄漏。补水管道上手动阀门可以在检修维护时关闭，可以防止水倒灌及天然气外泄，防止引发危险事故。

4、集水坑排水采用防爆潜污泵，避免因电缆破损或者水泵漏电产生火花而导致危险事故。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是该综合管廊的天然气舱的平面位置布置图。

图2是图1中A方向示意图。

图3是集水坑的透视图。

10、天然气管道舱；20、集水坑；30、水电舱；40、污水舱；50、雨水舱；60、雨水井；

11、管廊内底标高；12、钢格栅板；13、排水边沟；

21、潜污泵；22、水封；23、补水管道；24、开泵水位检测传感器；25、停泵补水水位检测传感器；26、高液位报警传感器；27、低液位报警传感器；28、关补水阀检测传感器；29、爬梯；210、排污管线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种综合管廊的天然气舱，包括天然气管道舱10和集水坑20，集水坑20位于天然气管道舱10的下方，集水坑20与天然气管道舱10内连通，集水坑20内设有潜污泵21和水封22，潜污泵21设置于水封22内，该综合管廊的天然气舱还包括用于向水封22补水的补水管道23，如图1至图3所示。

在集水坑20内设置水封22，此水封22的水位可根据潜污泵21的型号确定，以淹没潜污泵21为宜，即水封22的上表面高于潜污泵21的上端。一旦天然气舱内发生天然气泄漏，水封22可以保证天然气不能通过潜污泵21的排水管道排至外部雨水井或雨水篦子。

在本实施例中，集水坑20的长度为1m，集水坑20的宽度为1m，集水坑20的深度为1.5m～2.0m，优选集水坑20的深度为1.8m，潜污泵21设置于集水坑20的底部。天然气舱内设置该集水坑20，可以使结构渗水、管道放空水及地面清扫等产生的污水及时排至集水坑，不产生地面积水。加深集水坑20并在集水坑20内设置水封水位，是由于天然气自身具有易燃易爆的特殊性，水封可以防止天然气发生泄漏时通过排水系统进入外部空气中遇热火或明火发生爆炸和火灾的危险及人员中毒事故。

在本实施例中，补水管道23上设有电动阀门，该综合管廊的天然气舱还包括水封液位控制装置，该水封液位控制装置包括控制单元和设置于集水坑20内的多个水位传感器，该控制单元设置于远程控制室内，该多个水位传感器包括开泵水位检测传感器24和停泵补水水位检测传感器25，开泵水位检测传感器24位于停泵补水水位检测传感器25的上方，停泵补水水位检测传感器25位于潜污泵21的上方，开泵水位检测传感器24、停泵补水水位检测传感器25、该电动阀门以及潜污泵21均与该控制单元连接，控制方式可以人工手动操作也可以控制单元自动控制，下面介绍自动控制的实现方式：当水封22的水位上升，开泵水位检测传感器24检测到水封22的上表面高于开泵水位检测传感器24时，开泵水位检测传感器24向该控制单元发出信号，该控制单元能够控制潜污泵21启动排水，潜污泵21开始将水封22排出；当水封22的水位下升，停泵补水水位检测传感器25检测到水封22的上表面低于停泵补水水位检测传感器25时，停泵补水水位检测传感器25向该控制单元发出信号，该控制单元能够控制潜污泵21停止工作并使该电动阀门打开(使补水管道23向集水坑20补水，以提升水封22的水位)。具体的，开泵水位检测传感器24与天然气管道舱10的管廊内底标高11之间的距离为300mm，即开泵水位检测传感器24位于管廊内底标高11下方300mm，停泵补水水位检测传感器25与天然气管道舱10的管廊内底标高11之间的距离为800mm，停泵补水水位检测传感器25位于管廊内底标高11下方800mm。

在本实施例中，该多个水位传感器还包括高液位报警传感器26和低液位报警传感器27，高液位报警传感器26和低液位报警传感器27均与该控制单元连接，高液位报警传感器26位于开泵水位检测传感器24的上方，低液位报警传感器27位于停泵补水水位检测传感器25的下方，当高液位报警传感器26检测到水封22的上表面高于高液位报警传感器26时，高液位报警传感器26向该控制单元发出报警信号，从而使该控制单元发出高液位报警信号，以提示远程控制室内的操作人员注意；当低液位报警传感器27检测到水封22的上表面低于低液位报警传感器27时，低液位报警传感器27向该控制单元发出报警信号，从而使该控制单元发出低液位报警信号，以提示远程控制室内的操作人员注意。具体的，高液位报警传感器26与天然气管道舱10的管廊内底标高11之间的距离为100mm，即高液位报警传感器26位于管廊内底标高11下方100mm，低液位报警传感器27与天然气管道舱10的管廊内底标高11之间的距离为600mm，即低液位报警传感器27位于管廊内底标高11下方600mm。

在本实施例中，该多个水位传感器还包括关补水阀检测传感器28，关补水阀检测传感器28与该控制单元连接，关补水阀检测传感器28位于低液位报警传感器27和开泵水位检测传感器24之间，当关补水阀检测传感器28检测到水封22的上表面高于关补水阀检测传感器28时，关补水阀检测传感器28向该控制单元发出信号，该控制单元能够关闭补水管道23的所述电动阀门。具体的，关补水阀检测传感器28与天然气管道舱10的管廊内底标高11之间的距离为500mm，即关补水阀检测传感器28位于管廊内底标高11下方500mm。

手动控制时，远程控制室内的操作人员根据远传信号控制潜污泵21的开启和关闭、补水管道23的电动阀门的开启和关闭。同时，操作人员可以根据远传报警信号及时发现及排解故障。具体步骤为：当液位高于管廊内底-100mm时，高液位报警信号启动；当液位高于管廊内底-300mm时，潜污泵启动；当液位为管廊内底-500mm时，补水阀门关闭；当液位低于管廊内底-600mm时，低液位报警信号启动；当液位低于管廊内底-800mm时，潜污泵关闭并开启补水电动阀门。通过上述自动控制方式，该水封液位控制装置能够将集水坑20内的水封水位控制在开泵水位检测传感器24和关补水阀检测传感器28之间。

在本实施例中，补水管道23上还设有手动阀门，该手动阀门与该电动阀门串联。补水管道23的出口位于停泵补水水位检测传感器25的下方，从而使补水管道23的出口始终位于水封水位以下。该手动阀门为手动蝶阀，管道上设置检修时使用的手动蝶阀及可根据液位信号自动启闭的电动阀门。当集水坑内水位因消耗等原因低于水封水位时，集水坑内液位控制装置将水位信号传至控制室，控制室启动补水管道上电动阀补水，直至水位达到设定液位。手动阀门为检修用阀门，平时处于常开状态，当潜污泵、管道或电动阀门检修维护时，关闭手动阀门，以防止水倒灌至天然气舱及天然气外泄。

在本实施例中，集水坑20的上端设有钢格栅板12，潜污泵21为防爆潜污泵，潜污泵21连接有排污管线22，潜污泵21能够通过排污管线22将集水坑20内的污水排出至雨水井60内，如图2所示。集水坑20的侧壁上设有爬梯29，天然气管道舱10的管廊下表面设有排水边沟13，排水边沟13沿天然气管道舱10的纵向设置，排水边沟13的坡度与天然气管道舱10的坡度相同，排水边沟13与集水坑20连通。

防爆潜污泵在潜水排污泵的基础上把原来的普通电机改为防爆电机，引出电缆泵体上多加了一个防爆头以避免泵体电机及线路产生火花而发生火灾及爆炸事故。防爆潜水泵的电缆也在普通潜水泵使用的普通潜水电缆的基础上采用防爆潜水电缆，而达到防爆标准。在天然气舱使用可有效避免在电缆破损或者水泵漏电时产生火花而导致危险事故。

该综合管廊的天然气舱首先，加大集水坑深度，在集水坑内设置水封，防止天然气外泄至空气中发生爆炸及人员中毒事故。其次，集水坑内设置液位监测装置并将液位信号远传至控制室，控制室操作人员可根据远传信号控制水泵启闭以及时排出积水，同时，可根据报警信号及时进行检修维护。另外，设置了补水管道向集水坑补水，并且在补水管道上设置电动阀门，可在控制室内根据液位监测信号远程控制电动阀门启闭，给集水坑补水，保证水封液位。同时，采用防爆潜污泵，防止电缆破损或者水泵漏电产生火花而导致危险事故。

该综合管廊还含有水电舱30、污水舱40、雨水舱50和雨水井60，整个系统通过一系列的防护措施，可以在保证及时排出天然气舱内积水的前提下，有效防止天然气外泄造成危险。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种综合管廊的天然气舱，其特征在于，该综合管廊的天然气舱包括天然气管道舱(10)和集水坑(20)，集水坑(20)位于天然气管道舱(10)的下方，集水坑(20)与天然气管道舱(10)内连通，集水坑(20)内设有潜污泵(21)和水封(22)，潜污泵(21)设置于水封(22)内，该综合管廊的天然气舱还包括用于向水封(22)补水的补水管道(23)。

2.根据权利要求1所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，集水坑(20)的长度为1m，集水坑(20)的宽度为1m，集水坑(20)的深度为1.5m～2.0m，潜污泵(21)设置于集水坑(20)的底部。

3.根据权利要求1所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，补水管道(23)上设有电动阀门，该综合管廊的天然气舱还包括水封液位控制装置，该水封液位控制装置包括控制单元和设置于集水坑(20)内的多个水位传感器，该多个水位传感器包括开泵水位检测传感器(24)和停泵补水水位检测传感器(25)，开泵水位检测传感器(24)位于停泵补水水位检测传感器(25)的上方，停泵补水水位检测传感器(25)位于潜污泵(21)的上方，开泵水位检测传感器(24)、停泵补水水位检测传感器(25)、该电动阀门以及潜污泵(21)均与该控制单元连接，当开泵水位检测传感器(24)检测到水封(22)的上表面高于开泵水位检测传感器(24)时，该控制单元能够控制潜污泵(21)启动；当停泵补水水位检测传感器(25)检测到水封(22)的上表面低于停泵补水水位检测传感器(25)时，该控制单元能够控制潜污泵(21)停止并使该电动阀门打开。

4.根据权利要求3所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，开泵水位检测传感器(24)与天然气管道舱(10)的管廊内底标高(11)之间的距离为300mm，停泵补水水位检测传感器(25)与天然气管道舱(10)的管廊内底标高(11)之间的距离为800mm。

5.根据权利要求3所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，该多个水位传感器还包括高液位报警传感器(26)和低液位报警传感器(27)，高液位报警传感器(26)和低液位报警传感器(27)均与该控制单元连接，高液位报警传感器(26)位于开泵水位检测传感器(24)的上方，低液位报警传感器(27)位于停泵补水水位检测传感器(25)的下方，当高液位报警传感器(26)检测到水封(22)的上表面高于高液位报警传感器(26)时，该控制单元能够发出高液位报警信号；当低液位报警传感器(27)检测到水封(22)的上表面低于低液位报警传感器(27)时，该控制单元能够发出低液位报警信号。

6.根据权利要求5所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，高液位报警传感器(26)与天然气管道舱(10)的管廊内底标高(11)之间的距离为100mm，低液位报警传感器(27)与天然气管道舱(10)的管廊内底标高(11)之间的距离为600mm。

7.根据权利要求5所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，该多个水位传感器还包括关补水阀检测传感器(28)，关补水阀检测传感器(28)与该控制单元连接，关补水阀检测传感器(28)位于低液位报警传感器(27)和开泵水位检测传感器(24)之间，当关补水阀检测传感器(28)检测到水封(22)的上表面高于关补水阀检测传感器(28)时，该控制单元能够关闭该电动阀门。

8.根据权利要求7所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，关补水阀检测传感器(28)与天然气管道舱(10)的管廊内底标高(11)之间的距离为500mm。

9.根据权利要求3所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，补水管道(23)的出口位于停泵补水水位检测传感器(25)的下方，补水管道(23)上还设置有手动阀门，该手动阀门与该电动阀门串联。

10.根据权利要求1所述的综合管廊的天然气舱，其特征在于，集水坑(20)的上端设有钢格栅板(12)，潜污泵(21)为防爆潜污泵，潜污泵(21)连接有排污管线(210)，集水坑(20)的侧壁上设有爬梯(29)，天然气管道舱(10)的管廊下表面设有排水边沟(13)，排水边沟(13)沿天然气管道舱(10)的纵向设置，排水边沟(13)与集水坑(20)连通。