高层建筑天然气管道设计中的存在问题及技术要点

高层建筑天然气管道设计中的存在问题及技术要点

高层建筑因特点不同于普通建筑，所以设计要求高也不足为奇，同样天然气管道的设计亦如此。在进行高层建筑天然气管道设计的过程中，需要综合考虑诸多因素，例如是否安全、燃烧效率能否最大化、附加压力及沉降量大等等。笔者结合自身实践经验，对高层建筑天然气管道设计中存在的问题与相关技术要点进行深入浅出的分析，以供诸位同行借鉴参考。

标签：高层建筑；天然气管道；设计；存在问题；技术要点

1、存在问题分析

1.1行业标准

行业标准不统一一直困扰着诸位设计人员。在对部分高层建筑住宅区进行天然气管道设计时，只因为缺乏统一的行业标准规范，导致建筑设计院在一无所知的情况下，设计出的图纸只符合《城市燃气设计规范》而无法用作燃气施工图。燃气设计可以当作一项专项设计认真对待，新建楼盘、公用建筑、城市道路、智能交通等与我们生活息息相关的方方面面都会与之产生交集。因此在统一的设计标准没出台之前，要多与设计单位加强有效沟通。

1.2安装位置

高层住宅的面积普遍不会很大，厨、卫的面积就更是少之又少。在埋设管道时，就会出现水管、暖气管道和天然气管道一股脑地呈现在人们眼前。设计人员在高层住宅设计之初，通常会忽略天然气管道的埋设问题，这不仅导致在室内管道安装时会面临没有安装位置的问题，还会给后续的正常施工带来不利影响。所以，加强与建设单位之间的积极交流，加强与其他管道公司之间的有效协商，尽最大努力使设计图纸问题在施工前就能被及时发现并得以解决。

1.3材料问题

现在多数天然气管道公司采用抗压抗造、耐腐蚀性较高的镀锌管材管道进行室内管道安装，但也因其自重较大、接头较多，导致安装过程较为复杂，这在室内管道安装过程中药特别注意。至于管道表面的保护则可使用特质胶带“热收缩套”，其自重轻、防腐性高、密封性好、施工方便的同时还兼具防火性，这些优点使其推广起来更有说服力。另外，依据《城市燃气设计规范》的相关规定，允许室内燃气管道安装中可用铜管或铝塑复合管，亦或是不锈钢波纹管等等，这要根据当时室内施工的具体情况具体分析。

1.4明设问题

为使室内装潢看起来美观大气，高层住宅的用户通常会私自包装明设的天然

气管道，这样一旦发生煤气泄漏则很容易发生危及用戶生命财产安全的事故。相关部门也曾下大力气集中整治过这种违规操作，但治标不治本，源头上并未扼住这股不良之风。所以一定要从设计、选材、施工等每一个环节加强管理、认真监督，发现一例治理一例。

放在具体工作中，即可概括为以下三点：其一，设计要符合《城市燃气设计规范》要求，操作要合理。同时，做好建筑主体施工过程中的管线预埋工作，避免后期施工带来负面影响；其二，天然气管道的铺设是整管走专用沟槽的，其暗埋管线之间要实现无缝对接且间距适中；其三，室内竣工图完成后，做好暗埋管线位置及标高的标识、备份工作。

2、技术要点分析

2.1高层建筑沉降及其补偿

高层建筑的沉降速度在建成后的五年期间是最大的。高层建筑因自重原因会发生一定沉降物，致使引入管道的切向应力变大；建筑物的基础底部若回填土发生沉降，也会使引入管道内局部悬空，假使力度超出管道受限范围，则管道极易变形且发生泄漏，如此一来便埋下了安全隐患。所以，在对高层建筑进行天然气管道设计时，采用的补偿措施能否加强高层建筑沉降的补偿很关键。

笔者提出了具体的几点有效补偿措施，仅供参考：应用柔性或金属软管等连接管道拐弯处；引入管道上加设补偿器，借助自己能在外力的作用下发生挠变的优势，可减小天然气引入管道内的压力，实现补偿沉降；否则会在过大的压力作用下，使天然气管道发生损毁。基于当前沉降补偿的结果来看，设置补偿器虽不是一劳永逸之举，但确实能实现补偿沉降的目的。

2.2附加压力的影响及消除

2.2.1附加压力的计算

《城市燃气设计规范》中明文规定：民用低压天然气燃具的额定压力Pn= 2000Pa。燃具前压力在低压天然气管网的沿程阻力与局部阻力的作用下会在小范围内产生波动。如果是在（0.75～1.5） Pn范围内产生波动，燃具前压力仍达到燃烧标准；一旦超过这个范围，则燃具的热效率不尽如人意之外，燃烧不稳定且噪声大，容易发生回火。此外，不完全燃烧导致空气中CO含量严重超标，这对用户而言是一个极大的祸患。

高层建筑天然气管道设计主要针对低压进户，在计算低压天然气管道的压力损失时，应考虑因建筑高度引起的燃气附加压力△H。其计算公式为△H=9.8（ρk-ρm）h○1其中，△H为燃气的附加压力（Pa）；ρk为空气的密度（kg/m3）；ρm为燃气的密度（kg/m3）；h为燃气管道终点、起点的高程差（m）。

当整个低压管网只有极少数用户在用气，而高层建筑距离调压器较近时，自

调压器出口管至燃气计量表前的整个管段的压降非常小，可认为引入管前压力接近于调压器出口压力。附加压力的叠加就极易使某些层以上的用户灶前压力超过其最高允许压力的波动范围，这种工况最不利高层建筑燃气管网运行。

2.2.2附加压力的影响

因为楼层不高的高层建筑的燃气附加压力不大，所以减小其影响的方法可以是将立管管径缩小，或者设置分段阀门；为了使不同楼层的高层建筑用户的燃具工作压力达标且燃具前压力=2000Pa，在对楼层较高的高层住宅进行天然气管道设计时，可以在每个用户燃气表前设低-低压调压器；至于楼层特别高的高层建筑，则可用采用中压进户、燃气表前调压的方式设置中-低压调压器。

3、高层建筑的燃气计量和安全措施

3.1燃气计量

燃气计量的方式有两种：一是普通计量，二是IC卡计量。在对高层建筑进行天然气管道设计时，设计人员要根据用户不同的实际需要选取不同的燃气计量方式。普通计量即人工抄表，这种挨家挨户地查看燃气表，不仅增加抄表人员的劳动强度，还不利于后期管理，之所以还没淘汰出市场全凭其低廉的价格优势；IC卡计量省去了抄表人员逐户工作这一环节，提高收费效率的同时也尊重了用户的隐私，美中不足的是，这种计量方式的造价过高，所以还没受到广大用户推崇。

3.2安全措施

首先，设置手动快速切断阀，然后再置于室外的天然气引入管上设置紧急自动切断阀；其次，厨房如果要用到天气热，则要设置自动报警装置，报警探头要就近安置在天然气管道附近的吊顶处，自动报警装置、送排风系统等都要连接紧急自动切断阀，以防意外发生；最后，针对高层住宅，要在楼内集中设置报警装置及监控装置，配有24小时轮班检修的值班员，检修值班室设施必须全备，移动式报警器必不可少。

参考文献

[1]李敖：《天然气管道设计问题刍议》[J]门窗，2013（02）

[2]朱卫佳：《天然气运输中的管道设计相关问题探究》[J]中国石油和化工标准与质量，2013（03）

[3]谭蕊/耿一臻/刘畅：《天然气长输管道设计中输气规模确定的考虑因素分析》[J]中国石油和化工标准与质量，2013（05）