浅议高层建筑室内燃气管道设计

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1、浅议高层建筑室内燃气管道设计【摘要】随着人口的增长，外来人口的涌入，楼房的高度越来越高，为了满足高层的燃气需要，高层室内燃气管道设计也越来越重要，本文通过对东莞市现对高层建筑的燃气管道分析，试对高层室内燃气管道设计做一个探索。【关键词】高层建筑；管道压力随着人口的增长，外来人口的涌入，楼房的高度越来越高，前几年上20层都属于凤毛麟角，现在超过30层的都已数不胜数，像城区的景湖豪庭，长安的地王广场等等，为了满足高层的燃气需要，现对高层室内燃气管道做一个探索，不对之处，欢迎指点1高层建筑的附加压力1.1附加压力的计算GB50028—2006《城镇燃气设计规范》规定，天然气燃具的额定

2、压力Pn=2000Pa。由于低压管网沿程阻力和局部阻力的影响，允许燃具前压力在一定范围内波动。当燃具前压力在0.75Pn~1.5Pn内波动时，仍能达到燃具燃烧的要求。若超出此范围，燃具的热效率低，燃烧不稳定，燃烧噪声大，出现脱火和回火等现象。另外由于不完全燃烧，烟气中的CO含量超标，导致引发事故。6东莞市高层建筑的燃气设计主要采用低压进户，在计算低压高层建筑的压力损失时，应考虑因建筑高度而引起的燃气附加压力ΔPadd。计算公式如下：ΔPadd=9.81（PairPgas）h（1）ΔPadd——燃气的附加压力，Pa；Pair——空气的密度，kg/m3；Pgas——燃气的密度，kg

3、/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，由式（1），得：ΔPadd=4.45h下面分析一个特例。由于附加压力的作用，当超过一定高度时，必然使燃具前压力超过3000Pa。例如某高层引入管处压力P1=2000Pa，设定最不得工况，即只有几户用气，管道沿程阻力接近于0，而局部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波动范围变小，更接近Pn，有必要用取

4、措施，减小附加压力的影响。1.2附加压力影响的消除6（1）对于较低的高层建筑，因附加压力小，可以用增加管道阻力的方法，如缩小立管管径和采用分段阀门来减小附加压力的影响。（2）对于较高的高层建筑，可在用户表前设置低—低压调压器，使燃具前压力接近2000Pa。（3）对于超高的高层建筑，采用中压进户表前调压的方式，在每个用户表前设中—低压调压器，使燃具前压力接近2000Pa。引入管、中压进户的流程从中压庭支管开始，依次通过引入管、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，最后到达燃具。中压进户的优点：①具有稳定的燃具前压力。燃具全部在接近额定压力条件下工作，保

5、证燃具的最佳燃烧工况。②充分利用燃气压力。在相同输气量、相同管径条件下，中压进户方案输送距离最远。③立管平均管径较小，降低成本。2高层建筑沉降的影响随着市政建设的发展，在原来的许多低洼地、鱼池兴建了高层建筑。由于地基松软，高层建筑在竣工后的5年内沉降速度最大，以后沉降速度逐渐降低。高层建筑自重大，所以沉降量也比较大，可能导致引入管的切向应力大。而建筑基础处回填土地沉降也会导致引入管局部悬空，易引发事故。应在引入管上设置补偿器，利用自身随外力发生挠变的特点，减少燃气引入管处承受的应力，达到补偿沉降的目的。3燃气立管的应力计算与热补偿3.1管道应力计算6高层建筑立管长，自重和环境温

6、度的变化导致管道受到重力产生的应力和热应力的作用。当应力达到一定程度时，造成管道扭曲、断裂、引发事故。（1）管道自重产生的压缩应力K——比值，按经验取1；L1——补偿器开口长度，mm；当设计温差取20°C时，经计算，Ls=906mm。可选择一个补偿器伸出长度为906mm的Π形补偿器。（2）波纹管补偿器的计算公式n=ΔL/Lcom（6）式中：n——波节数；Lcom——个波节的补偿能力，mm，一般取20mm。当设计温差取20°C时，100m的高层建筑需在15层处设1个双波节的补偿器，即可消除立管伸缩的影响。若更大限度地消除热应力，需适当增加补偿器的数量。（3）补偿措施在实际工程中，

7、每隔5~7层设稳定的固定管座，以承受立管自重，同时避免底部压缩应力过大。并设1个波纹管补偿器和1个分段阀门，克服管道因温差而引起的应力和形变，便于维修。4高层建筑的燃气计量和安全措施4.1计量6东莞市过去采用人工逐户抄表收费的方式，这种方式劳动强度大、效率低、扰民、不便于管理。近年来出现的无线智能型燃气抄表系统，集成了传感计量、无线数据传输技术和单片机控制技术，具有以下优点。①无需入户收费，保证了住宅的私密性。②由于仅用数据采用集用户用气量，提高收费效率并减轻劳动强度，尤其适用于高层建筑。③