浅谈高层建筑室内燃气管道设计

张霄婧

摘要：越来越重视环境质量的今天，能源供应呈现出高效型和清洁型的特点，燃气管道的设计与施工关系到千家万户的幸福，能够有效改善城市的环境质量，体现城市的能源利用水平，应当尽最大努力周到、合理地进行城市管道设计，确保人民生命财产安全与提高生活质量。本文对高层建筑室内燃气管道的设计进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：城市高层建筑；燃气管道；安全设计；探讨

一、高层建筑的附加压力

1、附加压力的核算

GB50028-2006《城镇燃气设计规范》规定，天然气燃具的额定压力Pn=2000pa。因为低压管网沿程阻力和部分阻力的影响，允许燃具前压力在必定规模内动摇。当燃具前压力在0.75～1.5Pn内动摇时，仍能抵达燃具焚烧的要求。若超出此规模，燃具的热效率低，燃烧不安稳，焚烧噪声大，呈现脱火和回火等表象。别的因为不完全燃烧，烟气中的CO含量超支，致使引发事端。

高层建筑的燃气规划首要选用低压进户，在核算低压高层建筑的压力损失时，应思考因建筑高度而导致的燃气附加压力δpadd。核算公式如下：δpadd=9.81（pairpgas）hδpadd———燃气的附加压力，pa；pair———空气的密度，kg/m3；pgas———燃气的密度，kg/m3；h———燃气管道终、起点的高程差，m。以大港油田天然气为例，pgas=0.839kg/m3，pair-1.293kg/m3，由上式，得：δpadd=4.45h

下面剖析一个特例。因为附加压力的效果，当超越必定高度时，必然使燃具前压力超越3000Pa。例如某高层引进管处压力P1=2000pa，设定最不得工况，即只要几户用气，管道沿程阻力挨近于0，而部分阻力仅为燃气表的阻力（约100Pa）。设用户燃具前的压力为P2，则P2=P1+δpadd-100pa=1900Pa+4.45h当P2=3000Pa时，h=247m。但为了使用户燃具前的压力动摇范围变小，更挨近Pn，有必要用取措施，减小附加压力的影响。

2、附加压力影响的消除

（1）关于较低的高层建筑，因附加压力小，可以用添加管道阻力的方法，如减小立管管径和选用分段阀门来减小附加压力的影响。（2）关于较高的高层建筑，可在用户表前设置低-低压调压器，使燃具前压力挨近2000Pa。（3）关于超高的高层建筑，选用中压进户表前调压的方法，在每个用户表前设中-低压调压器，使燃具前压力接近2000Pa。引进管、中压进户的流程从中压庭院支管开端，顺次经过引入管、中压立管、用户中压支管、阀门、用户调压器、燃气表、低压支管、旋塞，最终抵达燃具。中压进户的优点：①具有安稳的燃具前压力。燃具悉数在挨近额定压力条件下作业，保证燃具的最好焚烧工况。②充分利用燃气压力。在一样输气量、一样管径条件下，中压进户计划运送距离最远。③立管均匀管径较小，降低成本。

二、高层建筑燃气管道设计

1、室内燃气立管

为处理燃气管道的温度变形，波纹管补偿器应设置在建筑物中心楼层进行补偿，其间，在实际使用作用的基础上联系理论核算断定补偿量。室内燃气立管具有较大的自重以及较长的长度，管道的支持问题是规划中要求考虑的问题。可在规划中采纳以下办法，设一段横向管道在进户楼层上一层或燃气管道进户楼层，这样燃气立管的自重就可以使用横管段受力来进行承当。对于立管高度超越100 m的状况，变换立管方位构成N字形，设置在50 m左右，用金属波纹管衔接两段立管，同时，把固定支座承重设置在立管底部。这样的规划可以体现出较强的实用性，既可满意用户装修要求，确保美观，还可确保燃气管道的安全。

2、引入管

为防止建筑物的沉降造成燃氣引入管的挤压变形及开裂，应当对高层建筑沉降导致的燃气引入管补偿问题给予足够注重，以防止该类事故发生。燃气引入管的受力，主要是建筑物沉降对管道所发生的剪切力。由于燃气引入管通常和建筑物成垂直布置并穿越建筑物的墙体，在对波纹管补偿器的装置方位进行设计时，波纹管补偿器埋地防腐问题应重点思考，由于的确存在某些情况要求波纹管补偿器设置在地下，为了便于紧急抢修及保护，有效地堵截燃气，通常将铸钢旋塞阀或碳钢球阀设置在波纹管补偿器前。

3、室内燃气支管的暗装

依据规划要求，对暗封和暗埋的管道必须进行处理。铝塑复合管的长处有：装置便利、柔性抗震、内外表润滑、耐压、耐腐蚀等，但也存在着受紫外线影响易老化、外力冲击下易破损等缺陷。所以，暗封管道与室内暗埋设计中，应当留意如下问题：走向及标高、暗封管道的位置等均应在竣工图上标明，用户和燃气公司进行备份。暗埋、暗封敷设在沟槽或套管内的管件和管材，必须满足国家标准的相关规定。

4、引入管选材

室内、外燃气管道的衔接称为燃气引入管，燃气工程能否安全运转受其影响很大。为使燃气引入管能有效抵达建筑物燃气立管部位，与上下水管道、热力管道等多条管道有时会有交叉，因为都是在居民楼前进行敷设，这就不可防止会遭受周围环境的腐蚀。所以，应当高度注重设计中对燃气引入管的材质选择。常用的民用燃气引入管，设计中可选用钢骨架聚乙烯塑料复合管，但其低温冷脆性在冬天施工过程中应分外留意，应在室内进行人工弯制作业，屡次成型且要求温度保持在0℃以上，还应该留意曲折部位的外观变形问题。

5、地下燃气管道水平净距不能满足规范要求的处理

在实践规划工作中，水平净距要满足规范的要求，由于现场实际情况的约束，往往难以满足要求。在实践工作经验的基础上，结合对有关标准阐明的理解和消化，所采纳的具体办法如下：地下燃气管道与相邻的砌筑管沟间净距若不满足要求时，可用1：2的水泥砂浆新建管沟对地下燃气管道与其相邻侧的沟壁两边及管沟的沟底进行勾缝处理，然后用1：3及1：2的水泥砂浆进行抹面，要求其抹面总厚度不小于20 mm；对于已建的管沟，是加套管、砌筑隔离墙、选用已建管沟用水泥砂浆抹面或者勾缝等处理方法，需要依据现场实际状况而定。砌筑隔离墙的方法应用在地下燃气管道与净距不行的相邻管道间。对地下燃气管道与其他相邻管道的净距不行时，应考虑敷设套管的方法，在燃气管道外进行，可选用球墨铸铁管或无缝钢管作为套管，用沥青等材料进行密封。

三、高层建筑的燃气计量和安全措施

1、计量

（1）无需入户收费，确保了住所的私密性。（2）仅用数据选用集体用户用气量，进步收费功率并减轻劳动强度，尤其适用于高层建筑。（3）凭借计算机收费办理体系，经过银行主动扣减相应气费，提高整体办理水平。（4）传输信号稳定，接收信号方便，有用可靠。（5）完成了计量数据远传、测控及抄读，并具有数据动态剖析的功能。

2、安全措施

因为高层建筑的特殊性，因而需选用相应的安全措施。引入管宜设快速切断阀，管道上宜设电磁阀、燃气泄漏报警器和送排风体系等主动切断联锁设备。尤其是25层以上的高层建筑，宜设燃气泄漏集中监视设备和压力操控设备。

结束语

高层建筑的天然气管道设计应综合考虑，尤其是对于高度逐步增加的高层建筑，更应根据当地的气源、压力、建筑、安全、地理、环境等特点综合考虑，选择最佳的设计方案。

参考文献

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