燃气设计中存在的问题与解决对策研究

李东芝

摘 要：随着城市的发展，高层建筑也越来越多，因此涉及到高层建筑的燃气供应也会越来越多。然而，与多层建筑不同，高层建筑的复杂性更高，导致其所涉及的燃气供应也會越来越多，由于本身的复杂性，城市燃气管道的设计与施工中总是会遇到各种各样的问题与困难。因此，本文主要分析了燃气设计中存在的问题，并针对这些问题提出相应的解决措施，希望对燃气设计问题的解决有一定的借鉴性意义。

关键词：燃气设计；问题；解决对策

随着社会现代化水平的不断提升，以及建筑行业受国家宏观调控政策的影响，现代化建筑倾向于向高层化发展。相应的，由于高层建筑结构自身的复杂性也为高层建筑的燃气设计施工提出了更高层次的要求，施工单位需根据高层建筑的实际情况，针对易出现的各种影响因素如建筑沉降影响、管道附加应力影响、管道自重影响等，研究相应的解决对策，及时优化完善相应设计方案，以保障燃气供应的安全性、高效性。

一、燃气设计环节的重要性

高层建筑燃气工程建设的灵魂就是燃气工程的设计阶段，它是进行燃气工程质量管理和经济控制的起点，燃气工程质量的好坏只接受到设计质量好坏的严重影响，设计阶段的设计偏差、设计阶段的敷衍了事等问题都会给整个燃气工程带来巨大的质量问题和经济损失，所以必须细致的做好设计阶段的控制关，从源头杜绝燃气工程问题的出现，对于燃气工程设计必须做好严格的分析，对于重点环节进行重点设计，根据工程特点，有针对的进行设计，确定好每个环节的经济和质量的相关目标，做好高层建筑燃气工程设计重要环节的分析工作。

二、高层建筑供气系统设计存在的问题

1.沉降问题

（1）若高层建筑物的室内比室外的沉降量要大，燃气管道的受力不均匀，局部产生较大应力。如果采用螺纹连接的镀锌管，管件之间可能会发生旋转，管道就会发生漏气现象；如果采用焊接连接的钢质燃气管道，管道或者焊缝可能会被拉裂，从而导致管道发生漏气现象。

（2）若高层建筑物的室内比室外的沉降量要小，燃气管道埋设在室外虚土上，长时间后地面下沉，燃气引入管下沉情况较室内更严重，引入管局部产生应力较大，从而破坏管道及相关附属设备，导致漏气的发生。

2.管道的附加压头问题

根据国家标准规定，低压民用燃气具的额定压力：人工燃气为 1000Pa±50%；天然气为2000Pa±50%。因此，低压民用燃气具允许超负荷压力：人工燃气1500Pa；天然气3000Pa。

压力过高不仅仅是燃气不能正常燃烧，更危险的是会发生脱火的现象，甚至发生燃气泄漏、爆炸事故。这就必须采取措施来降低过高压力，以保证安全、正常使用。

3.高层建筑的水平位移问题

出现水平位移的原因分析。由于超高层建筑本身就有着非常高的高度，因此，在风载荷的作用下，尤其是受到台风等恶劣气候的影响下，使得其具有一定的风动力特性。由于受到风载作用，建筑物本身受到风力加速度的影响，导致其会存在水平位移的现象。与此同时，依据不同的风速，建筑物本身也将会出现不同的振动周期。所以说，就算是其结构设计满足要求，但是就针对于燃气供应系统而言，还必须要充分考虑其所产生的负面作用。

4.渗漏问题

天然气泄漏通常可以分为外燃气管线泄漏，室内燃气管线泄漏，控制、调节、测量等零部件及其连接部位泄漏。往往出现泄漏问题会出现在天然气连接方式，天然气连接方式通常采用螺纹连接，由于这种螺纹连接使接头处粘结不牢固，才会导致泄漏问题的出现所以，针对上述问题，在对天然气进行设计过程中，要采取防止泄露措施。

三、燃气设计中存在的问题与解决对策

1.高层建筑的沉降补偿

对于沉降补偿的重点也应放在对燃气引入管道的优化调整工作方面。首先，可以利用弹性补偿弯头缓冲变形的特性，通过在燃气引入管道设置弹性补偿弯头连接，减轻作用于官道上的切向应力的影响。一般来说，弹性补偿弯头在实际应用中依据适用环境不同，可分为通用波纹型、套管型、金属软管型以及铅筒型等补偿类型，在设置弹性补偿弯头时，应注意根据建筑物以及当地环境的实际情况，选择合适的补偿方式，总体上讲，金属软管型补偿接头在燃气管道沉降补偿中适用性比较强；同时，参考《城镇燃气设计规范 （GB50028-2006）》中的有关设计依据，当高层建筑的基础沉降量大于五十毫米时，可以通过适当增大燃气引管穿越洞口规格、适当采用水平或垂直弯曲等手段提升管道承力特性，补偿沉降对于燃气管道所带来的危害。

2.消除附加压力的方法

一是需要进行管道水力的计算，来强化管道的阻力。在部分城市中，其规定高层建筑每隔 6 层就需要加一个截流阀在立管上，并以此来提高局部的阻力。不过这个办法有一定的局限性，由于流量是不断变化的，因此其局部的阻力也就会出现相应的变化，难以确保燃气的的压力值。因此，最好的办法就是将中途调压器加在立管上，以此来确保燃气能够有用气压力。二是可以将低压调压器设置在燃气立管上，或者是将其设置在立管的横支管上，来合理消除附加压力。

3.燃气管道的抗震设计方法

燃气管道的抗震有以下几种办法：（1）当发生地震时，高层建筑的顶层水平位移最大，震害也最大，因此，若室内燃气管道选用较轻的且具有抗震功能的管材，那么对燃气管道的抗震是有利的。（2）在燃气立管上安装感震器，当感震器受到震动时，将信号转送到天然气公司或者值班室，即时采取措施，从而有效避免了燃气安全事故的发生。（3）在燃气管道或燃气设施必要的位子设置波纹补偿器，克服在地震时发生的受力不均匀的情况。

4.防漏问题的设计方法

天然气通常是无缝钢管，对于无缝钢管进行对接时要进行焊接，这是避免接头处粘结不牢固产生的天然气泄漏。在对无缝钢管焊接要进行检查钢管是否表面光滑整洁，焊缝排列一定要密实避免出现交叉 ， 焊接过后要进行检查、气密性实验、0.4MPa 压力实验和一些复杂的测试，来保证万无一失。这些做完后一定要对密封处进行拍片，保证其安全合格。对于天然气走向也要避开一些经常施工的地方，并标识走向，这样可以有利于检查和维修天然气。

5.防腐问题设计方法

①在输送天然气的时候我们做一些前期处理，使其天然气杂质含量降到最低，杂质会对天然气形成很大危害，所以避免此类问题发生，同时对于内壁也可以做一些树脂镀层处理，这样有助于防腐和运输天然气。②对于天然气外壁可以进行聚乙烯防腐胶带和树脂镀层处理，让其天然气与外界隔离，达到防腐效果。③在前期暗埋天然气前，要对天然气进行前期检查，清理内部的锋利物体、水汽和碎片。这样就可以有效的防止镀层被破坏。④在进行暗埋天然气时，一定要注意天然气要被混凝土和墙体完全包围，并且覆盖面一定厚度要超过 2cm，只要这样做，才能满足和有效保护天然气。⑤对于楼层内部天然气，天然气通常会在楼板内，对于这些天然气应该做套管处理，套管应该伸出至少为 5CM，同时仍需注意的是套管两端一定要用防水材料。⑥在对天然气暗埋时，要增加天然气与土壤之间的电阻，使其达到电流腐蚀。

四、结束语

燃气管网的设计是一个复杂的系统化工程，考虑到高层建筑的特殊性，对其进行的燃气管道设计也应区别性对待，根据当地的气候、土质、水文、环境应用条件，合理设置沉降补偿方式，采取合适的方式消除管道的附加压力以及管道自重的影响，做好前期的安全设计工作，以不断完善高层建筑燃气工程设计。

参考文献：

[1]徐耿.高层建筑燃气供应设计中的问题及控制措施[J].产业与科技论坛，2017，16（04）：66-67.

[2]祝亚军.高层建筑室内燃气管道设计若干问题分析[J].中国管理信息化，2016，19（16）：72-73.

[3]周静.对高层建筑燃气设计有关问题分析[J].山东工业技术，2016（08）：77.