高层燃气注意事项

高层建筑燃气管道设计的探讨

行业资讯2009-12-01 09:36:33 阅读151 评论0 字号：大中小订阅

随着城市建设的发展，高层建筑越来越多。由于高层建筑自身的特殊性，其供气与多层建筑供气有一定的差别。本文就高层建筑的特点，讨论高层建筑燃气管道设计需要注意的几个问题。

1 燃气的附加压力

1.1 消除燃气附加压力的必要性

高层建筑高程较高，燃气立管较长，由于城市燃气的密度与空气密度不同，在立管中就会产生较大的附加压力。附加压力过大，会造成某些用户燃具前压力波动增大，超出燃具稳定工作范围，影响用户燃具的正常燃烧，造成燃气不完全燃烧，甚至发生离焰、脱火、回火和熄火等现象，增大供气不安全性[1]。控制和消除附加压力的影响，是保证高层供气系统安全正常运行的重要方面。

假设人工煤气密度约0.46kg/m3，天然气密度约0.74kg/m3，液化石油气密度约2.5kg/m3，空气密度取1.293k/m3，那么高程每升高1m，产生的附加压力为：人工煤气为8.16Pa，天然气为5.42Pa，液化石油气为-11.83Pa。附加压力为正值，说明燃气自下而上流动时，附加压力相当于上浮力；若附加压力为负值，则说明燃气自下而上流动时，附加压力相当于阻力。各种气源不同建筑物

高度时的附加压力见表1。

表1 不同建筑物高度时附加压力

Tab.1 Additional pressure at different building heights

随着楼层升高，附加压力对燃具燃烧效果影响增大，在高层建筑供气系统中不能不考虑其影响。

1.2 消除燃气附加压力的措施

1.2.1 人工煤气和天然气系统

随着楼层升高，附加压力逐渐增大，相当于降低了管道阻力。对由下而上的燃气供应方式，要消除附加压力的影响，须增加管道阻力。具体措施有：

①每隔一定层数设一节流阀，这种方法简便、经济、易操作。但是，当只有顶层极少数用户用气时，附加压力减少不明显；管内流量随用户数的多少而变化，流量的变化致使立管的阻力也随之变

化，造成用户燃具前压力波动。

②在立管上设置低-低压调压器。通常将调压器装设在附加压力超过200Pa的楼层。通过调压

器调压，稳定燃具前压力，消除附加压头影响。

③每户装设阀门，根据各楼层不同的燃气压力，分别调整阀门的开度，节流调压，克服附加压力的影响，从而满足每户燃具所需正常工作压力。但由于阀门开度不好控制，故这种做法很少采用。

④在用户表前设置用户低-低压调压器，使燃具前压力稳定在额定工作压力范围内。

⑤采用中压管道直接进入建筑物，在户内燃气表前加中-低压调压器，这样用户之间的影响较小，用气高峰时压力波动也不明显，而且调压器后的低压管段较短，燃具基本上是处在额定压力下工作，运行工况较佳，比较好地消除附加压力的影响。但是户内有一部分中压管道，安全性比低压管道有所降低，并且工程造价也较高，所以一般不主张采用。

在实际应用中，楼层不超过20层时，一般采用在立管上加节流阀的方法；楼层超过20层时，一般采用在用户表前设置用户低-低压调压器的方法。这样，既有效地消除了附加压力，保证了燃具前压力的稳定性，同时在一定程度上也降低了工程造价。

1.2.2 液化石油气系统

由下而上的燃气供应方式，要消除附加压头的影响，须降低管道阻力，或提高供气系统压力。

具体措施有：

①根据管道水力计算，可采用较大管径的立管，以减小管道阻力。

②采用中压进户的供应方式。由于液化石油气的密度较大，极易形成不同楼层用户压力差别，影响燃具的正常燃烧。用中压直接进入建筑物，消除了附加压力的影响。但户内有一部分中压管道，安全性比低压管道有所降低，并且工程造价也较高。

2 对燃气管道自重的处理

随着建筑物层数的增加，燃气立管的长度也变长，管道的自重变大，所以应设置管道的固定支架，使固定支架与建筑物成为一体，防止因管道下沉而引起引入管受力折断或变形引起倒坡。一般固

定管道的做法有：

①对于室内立管，在每隔7～10层的穿楼板处加设固定支撑，使燃气管道、套管以及建筑物成

为一体。具体做法见图1(图中单位为mm)。

段水平管段，在水平管段上加支架。

3 建筑物的沉降对燃气管道的影响

建筑物建成后都会产生大小不同的沉降，建筑物的沉降对燃气引入管的影响非常严重。由于建筑物沉降时，燃气引入管是相对静止的，因此燃气引入管要承受建筑物作用产生的切应力，当切应力超过极限时，管道就会断裂，造成燃气泄漏。因此，在燃气设计中要采取一定的措施保护引入管。

①在立管(或穿墙管)前的水平管上加设一个波纹管补偿器，利用补偿器的补偿能力来减小引入

管的切应力。

②在立管(或穿墙管)前的水平管上加设几个弯头(最好用煨弯)，相当于加设一个方型补偿器，

用弯头的自然补偿来减少引入管的受力。此种方法简单易行，但是受位置的限制。

③在引入管穿越墙体时加设钢套管，钢套管保证燃气管道的上部与钢套管的间隙大于建筑物的

最大沉降量，下部也应留有一定的间隙。

4 其他安全措施

由于高层建筑高度高，层数多，人员密集，一旦发生火灾，人员疏散困难，因此应合理配置先

进设备，采取安全措施。具体措施有：

①在引入管处设置快速切断阀，每隔6～7层加一个分段阀门。

②各用户设置燃气报警装置、自动切断装置、送排风系统等。燃气报警装置和自动切断装置、

送排风系统应连动。

③高层建筑的燃气管道、燃气设备应定期检修，保障其安全运行。

参考文献：

[1] 段常贵.燃气输配(第3版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.