隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，讓高層建筑的數(shù)量與日劇增，在這種的背景下，讓人們開始越來越重視建筑整體的安全問題。和普通建筑進行比較能夠看出，高層建筑不但具有相當(dāng)?shù)母叨龋移錁?gòu)造非常繁瑣，一旦出現(xiàn)安全問題，那么就很有可能對人們的生命財產(chǎn)造成很大的損失。而對于燃氣管道的設(shè)計是其中的重中之重，所以相關(guān)工作者一定要創(chuàng)建出完善的設(shè)計方案。

文 | 李達儒

1 高層建筑燃氣管道安全的影響

1.1 建筑物沉降所造成的影響

地質(zhì)以及建筑載荷會導(dǎo)致高層建筑發(fā)生沉降，而沉降的力度會受到很多方面的影響。其中對于燃氣管道來說，一旦建筑發(fā)生沉降，會因為燃氣管道處于靜止?fàn)顟B(tài)，而導(dǎo)致燃氣引入管在承載建筑物沉降時形成切應(yīng)力，從而就很有可能造成燃氣管道發(fā)生斷裂的情況，這樣就會引發(fā)燃氣泄漏事故。

1.2 建筑的附加壓力所造成的影響

和一般的建筑物進行比較發(fā)展，高層建筑不但具有一定的高度，而且自重也非常大，因此建筑自身所形成的附加壓力會導(dǎo)致燃氣管道出現(xiàn)問題。要是建筑使用低壓進戶，那么就會讓壓力遭到損失。燃氣管道在建筑附加壓力的干擾下會發(fā)生壓力過載的狀況二，一旦建筑附加壓力高出燃氣管道的承受力，那么就會出現(xiàn)安全問題。

1.3 建筑選線不合理所造成的影響

選用燃氣管道是一項基本工作，管道能夠不能夠得到合理的選用，會直接關(guān)系到工程造價的實際情況，此外，還會決定燃氣系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性以及安全性。所以在選用管道型號和材質(zhì)的時候，要全面掌握當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況以及遵照設(shè)計圖紙的規(guī)定。要是管道的設(shè)計和實際狀況不符的話，那么就很有可能引發(fā)安全問題。

2 解決措施

2.1 管道附加壓力計算和消除

有關(guān)分析表明，在設(shè)計民用低壓燃氣灶具期間，額定壓力通常能夠達到 2000Pa。高層建筑具有獨特性，能夠讓灶具的壓力在合理的范圍內(nèi)進行波動，如果灶具比額定壓力高0.75- 1.5倍的話，就可以符合高層建筑的運用需求。但要是壓力逐漸加大的話，那么就會造成灶具熱率下降，燃燒力度不夠，從而造成回火情況。除此之外，在不能夠得到充足燃燒的狀況下，煙氣里的一氧化碳就會增多，從而很容易造成煤氣中毒，更為嚴(yán)重的話還會引發(fā)火災(zāi)、爆炸等情況。所以在對高層建筑燃氣管道設(shè)計期間，要重視建筑沉降對于管道的補償、溫差變形的應(yīng)力補償?shù)确矫娴膯栴}。根據(jù)國內(nèi)高層建筑燃氣管道設(shè)計的基本情況來看，普遍使用的是低壓入戶方式，在對低壓燃氣管道壓力損失采取運算期間，還要對高層建筑因為較大而形成的管道附加壓力進行分析。在對高層建筑燃氣管理進行設(shè)計期間，要是管道附加壓力太大的話，那么就會導(dǎo)致灶具前壓力比額定壓力高出1.5倍。假如高層建筑在安裝燃氣管道以后，壓力是p1，數(shù)值是2000Pa，此時如果燃氣管道安裝工作達不到標(biāo)準(zhǔn)的要求，而導(dǎo)致只是有少數(shù)的住戶采用管道燃氣的話，那么附加壓力也就只是燃氣表阻力以及燃氣管道阻力之間的總和。如果住戶灶具前壓力是p2，那么可以根據(jù)有關(guān)的規(guī)定，來給附加壓力采取運算，公式為：P2 =p1+△H=150Pa=185Pa+5.83h要是住戶灶具前壓力的數(shù)值為3000Pa，那么h的取值就是197m。具體說的話，就是高層建筑的高度如果大于 197m，那么燃氣管道附加壓力會導(dǎo)致灶具前壓力高于燃燒器的運行范圍。所以，若想把燃氣灶前壓力的波動程度保持在最小的范圍內(nèi)，并保證燃氣系統(tǒng)的壓力和額定壓力之間沒有明顯的差別，那么就要在給燃氣管道采取設(shè)計期間采用合理的方式，以降低附加壓力對燃氣管道所造成的不良影響。

2.2 建筑沉降分析和應(yīng)對

在高層建筑投入使用以后，會因為自重的關(guān)系，導(dǎo)致基礎(chǔ)形成較大的靜動荷載，進而發(fā)生基礎(chǔ)沉降的情況，有關(guān)專業(yè)人士通過研究后發(fā)現(xiàn)，在工程完工以后的三年時間里，高層建筑的沉降速度非?？欤两盗磕軌蚓哂?5cm- 10cm，在這以后，沉降的速度就會有所放緩。高層建筑沉降導(dǎo)致燃氣管道受到破壞，這主要的原因在于建筑內(nèi)的燃氣管道會因為建筑沉降而發(fā)生下沉，不過建筑外的地理管會處于靜止的狀態(tài)，并在管道接口的地方會形成應(yīng)力，而由于沉降量的加大，燃氣引入管所承受的抗力就會變大，此時沉降程度如果超出標(biāo)準(zhǔn)，那么就會造成燃氣管道的斷裂，這樣燃氣就無法有效的進行供應(yīng)。在高層建筑當(dāng)中，燃氣管道立管比較長，從開始安設(shè)再到使用，會受到環(huán)境、溫度的影響。管道里的溫差會形成一定的額應(yīng)力，其自重也會給下層管道形成壓迫，從而導(dǎo)致管道下沉情況的發(fā)生。此外，管道軸向很容易發(fā)生變形情況，通常狀況下，要是不出現(xiàn)特殊情況，高層建筑室內(nèi)燃氣管道普遍使用的是鋼管，管道變形量的運算公式為：△L=0.012△t×L。其中L代表的是燃氣立管的長度，△t 則代表的是燃氣管道安裝和運用期間的最大溫差。立管應(yīng)力補償設(shè)計要注重以下的問題：一，一定要根據(jù)高層建筑燃氣設(shè)計的有關(guān)要求，并與數(shù)值運算進行融合，來獲得立管最大變形量，然后利用設(shè)立分段波紋管的形式，來消除立管溫差應(yīng)力；其次，要在立管底部設(shè)立支撐墩，降低溫度差異所造成的管道變形情況；三，要采用撓變補償裝置，來降低高層建筑振動的影響。

2.3 燃氣管道安全設(shè)施

燃氣屬于易燃易爆物品，要是燃氣管道發(fā)生泄漏情況，那么就很有可能導(dǎo)致火災(zāi)情況的發(fā)生。而且高層建筑人員眾多，疏散起來比較的困難，如果出現(xiàn)火災(zāi)的話那么就對人的生命財產(chǎn)造成很大的損失。所以，在對高層建筑燃氣管理設(shè)計期間，一定要加強安全設(shè)計工作，按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來采取設(shè)計，根據(jù)建筑的實際狀況來采用合適的安全措施。比如，給燃氣引入建筑室內(nèi)安設(shè)合理的燃氣供應(yīng)快速切斷閥門，并往室內(nèi)燃氣管道里安設(shè)自動切斷閥。同時，還要給燃氣供應(yīng)點和燃氣管道通過高層建筑的位置設(shè)立安全警報裝置，然后把它和自動切斷系統(tǒng)以及機械通風(fēng)設(shè)備進行連接，這樣在發(fā)生燃氣泄漏的時候，系統(tǒng)就可以自動進行報警，從而不但可以在第一時間切斷燃氣供應(yīng)，而且還還能夠開啟通風(fēng)裝置，如此一來就得以防止安全事故的出現(xiàn)。

2.4 做好防雷、防靜電和防腐工作

在對高層建筑燃氣管道采取防雷設(shè)計的時候，要給雷電感應(yīng)、直接雷擊進行合理的防護設(shè)計。在防雷設(shè)計期間，樓頂燃氣管道和閥門箱要和樓頂女兒墻的避雷針進行銜接，而且連接的地方要達到兩處以上。同時，在對避雷針進行銜接的時候，最好采用圓鋼來采取雙面焊接，而且焊接長度要大于圓鋼直徑的六倍，并要在進行焊接的地方要采取防腐處理。此外，在進行燃氣管理防雷設(shè)計期間要重視的是，防雷接地裝置的沖擊接地電阻要小于10，燃氣管道靜電接地電阻不要大于100。一般情況下，最好采用鋼片跨接的方法來將管道與設(shè)備法蘭采取銜接，同時還要采用圓鋼來對螺紋采取銜接，并且電阻值要高于0.03。另外，在對室內(nèi)的壓無縫鋼管采取防腐處理的時候，要全面清理鋼管銹跡，讓鋼管表面具有金屬光澤，之后再往上面刷上一層P207防腐底漆，緊接著再刷上兩層道銀粉漆，最后在涂上黃色標(biāo)志，以便能夠方便區(qū)分。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容我們能夠了解到，煤氣管道設(shè)計對于高層建筑的安全性非常的重要。所以對相關(guān)工作者來說，要全面掌握建筑高度、沉降程度、搞到壓力以及環(huán)境溫度等方面所造成的影響，制定出完善的燃氣管道設(shè)計方案，以此確保管道運行的穩(wěn)定性。此外，高層建筑燃氣管道要和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一同進行，防止發(fā)生重復(fù)施工的情況。而且還要意識到，安全問題是燃氣管道設(shè)計工作的重中之重，相關(guān)工作者一定要全面意識到安全問題的重要性，這樣才可以確保燃氣管道設(shè)計的效果。 

作者：能源互聯(lián)網(wǎng)時代
來源：雪球