高层建筑天然气管道设计中的问题与技术要点分析

摘 要：当前天然气已经成为城市居民日常生活重要的能源，因为当前高层建筑越来越多，建筑结构和功能也随之更加复杂和全面，并对其安全性提出了更高的要求。燃气管道的设计在燃气工程中非常重要。如果在设计燃氣管道的过程中缺乏全面的考虑，可能会较大的影响燃气管道的正常使用情况，甚至对居民的生命安全造成威胁，所以相关人员需全面掌握高层建筑天然气管道的设计要点。本文分析了高层建筑天然气管道设计的问题和技术要点，以期为相关人员提供借鉴。

关键词：高层建筑;天然气管道设计;问题;技术要点

引言

随着当前城市化进程越来越快，为人们带来便利的同时也存在相关问题，为了缓解城市用地紧张的局面，高层建筑不断涌现。高层建筑应具有复杂的结构，既对人们居住的舒适程度比较重视，而且其功能也更加全面化和科技化，为居住者提供了较大的便利的基础上对建筑安全的要求也越来越高，直接导致建筑设计的难度增加。在铺设燃气管道初期，需要预留出所有的管线。高层建筑的燃气管道设计是重要的组成部分，应在设计过程中综合考虑高层建筑的具体情况，在设计时把各种问题都考虑在内，并通过合理分析对天然气正常使用的影响因素，为居民居住提供安全保障，所以本文对高层建筑天然气管道的影响因素和设计要点进行了相关分析。

1.高层建筑天然气管道设计的问题

1.1位置设计不合理

通常在高层建筑物可以被利用的面积不多，并且在那些可被利用的有限的通道面积中还存在着各种管道，如水管、暖气管道、天然气管道等，因此也留下较大的安全隐患问题。在高层建筑中对天然气管道进行设计时，天然气管道的安装位置有重要的作用，但当前许多高层建筑的天然气管道的安装都缺乏合理性，同时较大的影响着高层建筑的后期施工情况，对业主和燃气公司造成极大的不便。

1.2材料问题

当前许多天然气公司用到的管道材料都是比较单一的具有较强的抗压性和抗腐蚀性的新材料，但这些材料往往较重，增加了安装中的复杂程度，使安装存在较大不便。而且安装完成管道后，外面会裸露许多接头，对住宅的整体美观性能也造成一定影响。

1.3明设设计缺乏美观性

当前许多天然气公司设计的天然气管道都是明设，这种明设方式会简化施工程序，也能为管道的日常维修提供便利，但是这样的设计往往缺乏美观性，和业主的要求不符，许多业主为使这种天然气管道更加美观，会选择一些美观的材料包裹管道，因此也使安全隐患增大。一般情况下包裹管道的材料都属于易燃物品，在管道发生泄漏的情况下会造成无法预计的损失。而且燃气公司对于这种情况也不好干预太多，因为高层天然气管道的明设本身就存在使缺乏美观性的严重问题，因此在设计高层建筑天然气管道的过程中可以考虑暗设，既能保证天然气管道设计更加美观，还能一定程度避免发生安全隐患问题。

1.4行业标准缺乏规范性

实际上天然气设计人员一直以来就对天然气的行业设计标准比较头疼，因为高层建筑天然气管道设计缺乏统一的规范标准，不能确定相关规范标准，直接导致设计的图纸与具体的施工情况不相符，对后期铺设天然气管道的施工也造成较大制约。

2.高层建筑天然气管道的设计技术要点

2.1合理补偿高层建筑的沉降情况

高层建筑在建成后的5年内会出现大幅度的沉降现象，在具体沉降过程中产生的沉降物会使引入管道的内切应力增加。另外管道局部会因为建筑物底部填土的沉降出现悬空现象，会造成天然气管道发生泄漏情况，所以在对高层建筑天然气管道设计技术要点进行分析时，

高层建筑的沉降是首先需要考虑的问题，并及时采取有效的补偿沉降显现的措施，选择金属软管连接天然气管道的拐弯处，并在引入的管道上增设补偿器，可使天然气管道引入后的压力进一步降低，防止天然气管道因压力较大而出现损坏。在此过程中需注意在引入管道上增加补偿器并不能对建筑物的沉降现象完全杜绝，但是却能对其沉降情况起到一定的补偿作用。

2.2高层建筑天然气管道设计申燃气的附加压力

（1）计算附加压力的方法。相关标准规定，民用低压天然气燃具的额定压力是Pn=2000Pa，实际生活中因为受一些阻力的制约，天然气燃具的压力一般为lPn左右，不会出现较大的波动范围，0.75Pn是其最低值，且最高值也不会大于1.5Pn，该数值是和天然气的燃烧标准相符合的。但是如果其波动范围较大，就会导致天然气燃具出现噪音较大的问题，或天然气不稳定燃烧等，天然气燃烧不完全会导致空气中含有较多的一氧化碳，进而对人的身体健康造成严重威胁，所以在对高层建筑天然气管道进行设计的过程中需对燃气的附加压力充分考虑，通常燃气的压力表示为△H，空气的密度表示为ρk表示，并用ρm表示燃气的密度，所以其计算公式为：△H=98（ρk-ρm）h。

（2）降低高层建筑天然气管道设计受燃气附加压力的影响。因为高层建筑比较特殊，所以在对其燃气附加压力的影响进行降低时并不适用于单纯的低楼层的把天然气立臂管径缩小的方法。高层建筑物燃气附加压力的降低应对每个楼层用户对天然气燃具使用的工作压力综合考虑在内，需要用户家里或住户的燃气表前进行低压调压器的安置，使高层建筑天然气的管道受燃气附加压力的影响减小。

2.3高层建筑天然气使用IC卡进行计量

天然气管道设计人员在对天然气燃气计量方式进行选择时，要综合考虑不同用户需求，在此基础上进行合理的选择。但是普通的燃气计量方式对高层建筑并不适用，通过人工挨家挨户的去抄表，不仅会花费较多的时间，还会使抄表人员负担加重，所以在对高层天然气管道进行设计的过程中使用IC卡计量方式也是一个重要的技术要点，这样既可使抄表人员的工作强度减少，用户的隐私也得到有效的保护，但是这样的计量方式产生的费用成本也较高，所以在设计过程中应该尽可能采取降低成本的方法且不会对质量造成影响。

2.4高层建筑天然气使用过程中的安全措施

首先应该设置手动快速切断阀，然后在引入室内的天然气管上有自动紧急切断阀的设置;同时厨房在对天然气使用过程中需要有自动报警装置设置，并在天然气管道周围的吊顶处安装报警探头，送排风系统和自动报警装置都要和自动紧急切断阀连接，避免发生意外;

最后还应该在高层住宅的楼道内设计监控和报警装置，并派值班员轮班进行检修，值班室必须配备齐全相关检修设施，尤其不能缺少移动式报警器。

结语

总之，高层建筑的天然气管道设计与人们的日常生活关系较大，对人们的生命健康和财产安全有直接影响。因为高层建筑天然气管道设计比较复杂，所以相关设计人员在对高层建筑天然气管道进行设计时，应结合具体情况，通过对各种安全因素综合考虑之后，合理的选择相应的设计方案，为高层建筑天然气管道的设计提供安全保障。

参考文献：

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[4]李家君.城市高层建筑燃气管道设计分析[J].中国石油和化工标准与质量，2019（03）：73.

作者简介：

张勇（1986.9-）男，黑龙江大庆人，汉族，中石油昆仑燃气有限公司浙江分公司中级工程师，采气工程，硕士

研究方向：天然气及燃气