高层建筑燃气立管的优化设计方案

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1、科建筑}工j程高层建筑燃气立管的优化设计方案吴菊香于婷(宁夏哈纳斯新能源集团天然气有限公司，宁夏银川750001)摘要：近年来，随着城市建设的不断发展和建筑业的兴盛，大量的高层建筑(十层以上建筑)已经建成和正在建设之中，这类建筑要求燃气的供应必须与之配套。高层建筑户外天然气立管，不仅要考虑铜管自重的影响，还要考虑燃气比重与空气比重的差异所产生的附加压头对用户灶具使用的影响，以及环境温度对钢制管道的影响本文对这些影响因素做了进一步的分析及提出了消除方法。关键词：天然气；自重；环境温度；热应力；附加压头项目背景：近年来，随着城市建设的不断发展的

2、密度，kg／m；P燃气的密度，kg／m；h—燃气管表1和建筑业的兴盛，我市大量的高层建筑f十层以上道终、起J的高程羞，111。铡『J市的天然气Pn建筑)已经建成和正在建设之中。其中高层普通住75k~m，Pk=1293k~m，名人国际第二十二层高宅和商住用房尤为突出洳中房富力城、浙江商城、722m，调压箱出口高度】-5m，由式f1)，得：△H=5．袁2名人国际。这类建筑要求燃气的供应必须与之32h。附加压力为正值，说明燃气自下而上流动时，配套。鉴于高层建筑的特殊性，在进行其燃气管道附nf吒力相当于浮力。随着楼层升高，由于附加压的没m寸，就必须

3、解决在多层建筑中对燃气管和燃力的作用，必然使燃前压力超过3000P~该高层建气供应影响不大而可以忽略不计、但在高层建筑中筑调压箱的低压出r]压力一般设为2500Pa，设定却不可忽略的一些因素。其影响因素主要有以下几最不利1：况，即只有二十二层一台壁挂炉用气，管点：a高层建筑因其体积和自重远大于普通建筑，其道沿程阻力接近于0，而局部阻力仅为燃气表的阻地基下沉对燃气引入管的影响。h高层建筑高度较力f约120Pa1。设壁挂炉前的压力为P，则高，因燃气比重与空气比重的差异所产生的自『J压P=2500+△H-120Pa=2380Pa+532×72=2

4、763pa方法球达到补偿沉降的目的较为合适。头对用户灶具使用的影响。c高层建筑燃气立管的但为了使壁挂炉前的压力波动范围变小，更接近3消除燃气管道自重给燃气管带来的影响的自重引起的压缩应力、管道因环境温度变化所带来pn，有必要采取措施，减小附加压力的影响。方珐伸缩量及热应力的影响。d．高层建筑在受到地震和13消除燃气附加压力的措施。随着楼层的升高层建筑立管的自重和热胀冷缩产生的推力风荷载的影响下，会产生一定量的变形，设于其E高，附加压力逐渐增大，相下降低了管道的阻力，在达到一定程度时，燃气管道会产生变形、扭曲、断的燃气管道随之产生的弯曲应力的

5、影响等。蛰消除Ⅱ压力的影响泌须增加管道阻力。由于裂，引发事故。闽此在进行高层燃气管道设计时，必本文将结合宁夏住宅名人国际天然气庭院户我r的高层大都建在中压管网已铺就的城区且采须考虑管道自重产生的压缩应力和环境温度的变内工程就影响高层建筑的上述儿因素在燃气管用楼栋式调，箱凋压，克服附加压力主要有以下几化产生的伸缩变型与热应力。道设计中提出一些认识及消除方法。名人国际为个措施：l3．1通过水力计算使立管逐步变径，即在3．1管道自重产生的压缩应力。根据管道允许22层高建筑，一至四层为营业房，五至二十二为高层采用较细的立管管径，增大立管的沿程损失；

6、自重w≤『tr汁算不同管径允许的管长(考虑加公寓，整栋楼采暖方式为壁挂炉采暖，一至_二十层1．32增加表后管损失的方法克服附加压力；1．3．3每厚焊接钢管，许用应力为I13MPa)见表1。由表1的每层四台壁挂炉，二十—及二十二层每层两台壁挂隔若干层设置一调节用阀门，增大局部阻力；13．4计算结果可知：当管长超过1468m时，由管道白重炉。每层壁挂炉布置在两个不同的地方。亍夏住宅减小调压箱低j匿最大出口压力Pmax。由于壁挂炉产生的压缩应力才会超过管材的许用应力，而如此房地产公司委托我公司为其壁挂炉提供天然气。的额定压力Pn=2000Pa，其

7、压力允许波动范围高的立管长度对一搬的高层建筑是不可能的。故管其壁挂炉并非每户一台，不需要分户计量，而且公△P=0．75pn～15Pn对于供应天然气的高层建筑来道自重产生的压缩应力对管材的破坏可不预考虑，寓部分放置壁挂炉的位置也没有设置i1趋表的位说，较小的附打“压力影响及天然气燃具自身较宽的但应号虑管道自重可能造成的局部应力过大，为此置，故考虑统一计量，采取调压箱出口处低K管道压力适席性，采取—}逑几个措施是可以达到供气灶必须采用分层支撑的方法将管道重量预以均摊。总计量的方法。那么计量之后的管线就分路走向各前力要求的。以名人围际的22层高层

8、建筑为例，32环境温度的变化产生伸缩量与热应力。一层各台壁挂炉。该管线内起始流量为255NM3／H，经过水利计算，1～6层立管管径为DN100，714般计算温差：室外取70℃，室