城市高层建筑燃气管道安全设计

吴桂玲

摘要：城市燃气是现代城市居民生活、工业生产的重要手段，发展燃气能够达到节能、减少环境污染、改善民生的目的；近年来，随着城市建设和城市建设的不断增多，各种新的建筑物和楼房前面的管道也不断增多；而燃气管线的布置相比见其他地下管线又比较严格，加上现代建筑物的结构多种多样，因此，合理的燃气管道设计就变得非常重要。这对不同管道的设计人员来说，不仅要兼顾经济上的成本，而且要方便以后的维护和管理。

关键词：燃气设计城市；高层建筑；燃气管道；安全设计；

引言

随着时代的发展，我国的高楼大厦正在迅速的发展。为保障居民的消防安全，必须改进输气管线的设计。随着建筑设计的日益复杂，燃气管线的设计也日益困难。因为高层建筑与低层建筑的特点有所不同，以往采用的燃气管线在高层建筑中是行不通的。如果还是按照原来的低矮建筑来设计，那么很有可能会给施工、居住和使用带来安全隐患。

1.城市高层建筑燃气管道设计问题与安全隐患

1.1建筑物沉降问题

建筑物的沉陷是一种常见的现象，尤其是在超高层建筑中。由于超高层建筑的高、体量大，其自身重量较大，会给地面带来很大的压力，使其在一定范围内发生沉降。超过设计限制会对建筑物造成一定程度的破坏。由于燃气工程的安全性要求，沉降过程可能导致引入管道破裂而发生泄漏事故。为了确保燃气管线的使用安全，应考虑建筑物的沉降问题。

1.2设计方案中管道材料问题

根据目前燃气管线施工的现状，目前国内大部分管线都采用了镀锌钢管，该钢管具有良好的耐腐蚀性能和耐压力性能。但这类管材也存在一些弊端，比如在使用这种管道材料进行安装施工的时候有较高的复杂性，会增加燃气系统安装周期。另外，在燃气管网建设中，采用该管材的材质会产生更多的连接点，从而影响到整个燃气管网的美观。

1.3燃气立管自身重量的影响

由于燃气立管在高层建筑中的重量很大，因而会给整个管线带来很大的压力。在高层建筑施工时，应能设置固定托架和可移动托架。以降低燃气竖管对整个燃气管线造成的压力。如果不安装足够多的支撑，就会导致竖管本身不能支撑到原来的高度，从而使竖管本身下垂，从而导致管线弯曲、断裂。

1.4燃气附加压力会对燃气管道产生影响

以前的低矮建筑，由于建筑的高度比较低，所以燃气的压力并不是很大。而在高层建筑中，由于气体存在着气体的压力波动，所以气体的压力不能超过规定的范围，否则会造成气体不能充分燃烧；严重时会产生回火、脱火等问题，对居民的安全产生不利的影响。

2.燃气设计城市高层建筑燃气管道安全设计措施

2.1提升燃气设计可协调性

在设计燃气时，应充分考虑到使用者的实际需求，从使用者的观点出发，尽量考虑各种因素的影响。比如，很多厨房内装修上下橱柜，油烟机连接管道走向、电气设备的布局等等。从而可以最大限度地实现燃气设计的美感。从技术角度考虑，尽量减少室内厨房引入过长的管道。目前，燃气使用装置在厨房中逐步增加，设计者在设计时应考虑到用户的实际用气状况，预留额外的供气通道。在设计燃气时，必须事先作好充分的准备，在设计上要有新意，要选用新的材料，要采取新的技术，以增加燃气的实际应用。要不断的学习和创新，让燃气和室内的装饰相结合，在不占厨房空间的前提下，尽可能地满足每个使用者的需求。

2.2利用先进的燃气工程低压管网技术

随着科技水平的迅速发展，我国燃气工程的低压管道技术必须不断地进行创新与优化，使其可以有效的控制燃具的额定压力，延长其使用寿命。在实际燃气设计时，应该采用先进的低压控制技术，将居民燃具的压力调节到1.5 Pn；而距离较远的调节，在0.75 Pn的额定安全范围内，并对居民燃具的品质进行严格的控制，达到了要求，从而可以更好地促进燃气的使用；降低燃气资源的浪费。

2.3克服建筑物沉降的方法

燃气管道的管壁应该采用厚度大于3.5mm的无缝钢管，与建筑外墙一米之内不得有接头或连接部位，在弯头处应采用弯折，其曲率半径应比外径大三至四倍。在穿越建筑物之前，应设置十字弯，通过弯曲处的天然补偿，以减轻管道的内力；在室外引入管道的水平管道上安装下沉式波纹管，因为建筑沉降会对引入管造成作用力；在室外引入管穿过建筑物外墙的时候架设钢套管，在套管中不能有连接或焊接连接，应确保管道上部与钢管之间的间隙大于建筑物的沉降。这些措施能很好地解决在施工中发生的燃气管线变形破裂，从而引起燃气泄漏和爆炸事故。

2.4解决管内燃气压力过大的方法

架设截流阀，在建筑中每隔六到七层左右就应该设置一个截流阀，这样可以提高局部的压力，从而降低管道的气体压力。而且应按楼层的高低调节节流阀，达到节流调节、克服压力增大等作用；通过在居民家中设置调节阀，使燃气灶的压力在一定的范围内调节，使其在一定的安全范围内；在燃气表前面安装一个低压调节阀，以确保燃气在峰值期间的稳定和安全。这种方法主要适用于高层宾光或酒店。由于成本和安全的考虑，居民住宅不推荐使用。在设计时应采用条件的降压方式，以便能有效地消除额外的加压，同时也能确保在使用时的气体压力保持稳定。

2.5引入管的选材设计

要连接室内和外燃气管道，就需要燃气引入管，输气管的好坏直接影响到燃气的安全。通常情况下，燃气管线都是在住宅区前面的，有些地方甚至要穿过几条管线，进入到高楼大厦的燃气入口，这就难以避免会受到环境的侵蚀。因此，在设计中要注意对输气管材料的选用，可以选择钢骨架聚乙烯塑料复合管；也不会被外界的环境所左右。该管可以根据实际情况进行手工弯曲加工。

2.6室内燃气立管

由于考虑到温度的变化，通常采用在建筑中部楼层加装波纹管补偿装置，补偿的大小按理论和实际应用结果来确定。由于燃气立管在室内的长度和重量都很大，因此在进行设计时应对其进行支承。在设计时应注意：在进气口或进气口楼层每一层增加一段水平管线，通过水平段受力来承受竖管的重量。同时考虑到室内燃气立管一般采用螺纹连接和我公司采用的立管支架(U 型卡环) 的局限性，为了避免由于竖管转向处的弯头或三通的受力不均匀而造成的螺纹损伤，在转向管上部楼层的管线上加装了焊接的角钢托架，以保护螺纹管。立管高度大于100 m时，可在50米左右的左转立管位置形成“N”字型，两个竖管之间用金属波纹管相连，竖管的下部用固定支架支撑。在工程实践中，这种结构不仅可以确保管线的安全性，而且还可以基本达到装饰的要求。

3.结束语

随着高层建筑越来越多，燃气管道设计已经成为高层建筑建设中的重中之重。但是在燃气管道的设计过程中应该把安全放在第一位，随后才是工程造价或者施工方法。施工单位应该在燃气管道设计之初就对项目进行重视，并且安排具备专业知识的管理人员对施工现场进行看管，要严格保证施工完毕之后不会造成燃气事故。将燃气相关规范与法律法规加以约束，进而保障居民用气安全。

参考文献

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