建筑燃氣管道設計中的難點問題分析

李雪菲

摘 要：對于當前的城建工作來講，燃氣管線設計是非常關鍵的一個要素，它的設計和建設的品質會關乎到工業活動以及廣大群眾的生活品質。文章具體的闡述了高層的該項技術難題，而且對管線的防腐等多項要素展開了具體的分析。

關鍵詞：建筑燃氣；管道設計；管道防腐；立管補償

引言

由于當前的燃氣事業發展速度非常快，此時城市已經離不開燃氣管了。在其設計的時候要認真分析管線的運作模式，不但要有遠見，還要合乎當前的實情，在合乎實情的背景下，盡量的提升設計的人性化特點。

1 關于高層技術難題探索

當前高層已經是我們生活中非常常見的建筑了。由于其獨特性，在設計供氣體系的時候，要認真處理的要素非常多。像是其附加壓力，下沉情況等等。同時還要確保技術優秀，保證群眾用氣的安全性能高。

2 關于管線防腐內容的分析

當前暗埋式燃氣管道正在逐步成為燃氣工程設計、施工發展的新趨勢，《城鎮燃氣設計規范》（GB50028-2006）中對暗埋式燃氣管道的設計給出了明確的規定，暗裝管線的成本較之于之前的明敷多很多，如果出現滲漏的話不容易得知，而且維護起來很有難度，要積極的開展好防腐工作。

2.1 管線腐蝕緣由以及類型劃分

當建設好燃氣管線之后，不論是明鋪還是暗鋪，都會因為受到堿性液體以及水氣等的干擾而被侵蝕。針對燃氣管線來講，結合其接觸性質可以分成兩個類型，分別是化學性質的以及電化學性質的。結合其腐蝕的區域又被分成內里以及外層兩個類型。對于內里的來講，一般傳輸的氣體中都存在腐蝕性的物質，當其和管線接觸之后就容易引發化學性質的侵蝕問題。假如管線中有水的話，還易于在其里層生成親水層，這樣會導致侵蝕現象發生。第二，對于外層的腐蝕來講，不論管線式架空亦或是埋在里面的都會出現這個問題。埋在里面的管線侵蝕通常是整個面的，管壁變薄的速率一樣，同時其受到侵蝕的程度也是大體一樣的，因此此類的管線一般不會形成穿孔，假如出現了也是因為電化學問題導致的。

2 防止腐蝕的常用方法分析

對于現在很多燃氣管線的施工，對于整個燃氣輸送管網就應采取防腐措施，比如石油瀝青玻璃布，厚漿型環氧煤瀝青玻璃布，聚乙烯粘膠帶等防腐措施的應用還有輔助性的陰極保護措施等等，總體上講有以下的幾個方法。第一，對于管線中存在的里層腐蝕現象，要使用抗侵蝕的材料，像是鑄鐵的材料以及塑料和別的一些不是金屬的物質。除此之外，在送汽之前的時候就要積極的進行燃氣凈化工作，確保雜質量盡可能的少。同時還可以在其里層涂刷合成樹脂等，此舉不僅僅能夠避免侵蝕現象的形成，同時還能夠減少其粗糙性，最主要的是提升傳遞水平。第二，在管線的外層進行防腐設置，這樣就能夠將管線和外層空間隔開了。第三，將管線附近的較為尖銳的物體清理好，這樣就能夠防止防腐層受損。第四，在設計和建設的時候管線必須被混凝土整體圍住，同時管線的前方尺寸要大于兩厘米，只有這樣才可以發揮出保護的意義。第五，針對樓板里面的管線必須設置套筒，而且在其兩側做好密封工作。最后，針對埋在土里的管線，在設計的時候要保證管線和土間的電阻是恰當的，這樣就可以發揮出降低電流的意義。

3 燃氣立管的伸縮與補償

3.1 燃氣立管自重與熱伸縮

對于高層來講，其立管本身的重量以及受冷受熱形成的推力在上升到特定的時期的時候，管線就容易出現變形以及斷裂等問題，進而發生事故。對于管道自重在立管底部設固定支座以承受立管自重，并在每層設管夾限定立管。對于熱伸縮立4管因環境溫度變化熱脹冷縮，應以立管底部為固定端，頂端為自由端，使之有自由伸縮的余地；也可在立管適當位置設置一個或多個波紋補償器進行補償。立管穿樓板、樓梯平臺、墻壁時應設置預埋套管，套管與管道之間用填料填實，這時套管部分相當于滑動支架，有利于軸向移動。在實際工程中對于高層住宅克服燃氣立管自重與熱伸縮在立管底部設穩定的固定管座，在每一層用角鋼固定立管用以承受立管自重。同時每隔兩層設一活接，每隔七層設一分段閥門，根據伸縮量在合適位置設一個或多個波紋補償器克服管道熱伸縮的影響。

3.2 立管的變形補償

對于高層來講，其燃氣管線的立管的長度很長，在管線從最初的安裝到后續的運作時期，因為外在的氣溫會改變，所以管體中形成的溫差會使管道形成一定的應力，同時管線本身的自重同樣會作用于管線，使得其下降，而且順著軸向產生形變。高層建筑室內的燃氣管道一般使用鋼管，其變形量的計算公式為：ΔL=0.012Δt×L。其中，ΔL為燃氣管道的變形量，L為立管的長度，Δt為燃氣管道安裝以及燃氣供應運行中產生的最大溫差。在對立管的應力補償設計中，首先，應根據高層建筑燃氣設計的具體數值計算出立管的最大變形量，同時在立管上設置波紋管，進行分段設置，由此設置的波紋管將根據立管的形變而伸縮，并且抵消立管的溫差應力；其次可在立管的底部設置支撐墩，減少立管由于溫度差異導致的管道形變；最后，還可在立管上使用撓變管道補償裝置，在一定程度上還可減少高層建筑震動對燃氣管道的影響。在開展補償設計工作的時候，通常會用到如下的幾個措施。第一，在立管的下方設置一個支撐，在立管上方設置多個波浪形狀的管道，由于該管會隨著立管的變動而出現變化，吸收掉立管的溫差應力，使立管上的應力消失；其三，采用在立管設置撓變管道補償裝置，這種方法還可以消除建筑物震動時對管道的影響。

4 燃氣設計中安全設施的配備

我們都知道，燃氣本身的特性是容易燃燒而且易于爆炸，如果管線出現了滲漏等問題的話，它帶來的損傷是非常大的，不但會導致經濟上的影響，最關鍵的是影響到人身安全。所以在對高層進行該項設計的時候，國家對于防火安全有著非常嚴謹的要求。故在設計中應嚴格執行《城鎮燃氣設計規范》GB50028-93和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95的有關規定。采取安全措施如下：在引入管室外設置燃氣快速切斷閥門。在室內管道上設置快速切斷閥門及自動切斷閥；在各用氣點及管道經過的房間設置燃氣泄漏安全報警裝置，且自動報警系統與自動切斷系統聯動，并集中監控。其工作原理為：當空氣中可燃氣體達到一定濃度時，探測器即發出與可燃性氣體在空氣中濃度成比例的電信號，該電信號傳送給報警控制器，報警控制器即顯示該可燃氣體濃度，當被測可燃氣體濃度達到或超過設定的報警濃度時，報警控制器即發出報警并啟動有關開關控制信號，提示監控人員采取安全措施或啟動自動控制裝置，切斷氣源，從而起到保障安全作用，避免重大火災爆炸事故的發生。

5 結束語

總體上講，管線設計工作是一項非常關鍵的工作，其會給群眾的生活帶來很多的影響。在設計的時候假如分析的不全面的話，就容易導致氣體泄漏，這時就會有潛在的火情，所以在設計的時候要分析全面。

參考文獻

[1]趙國利.高層建筑燃氣管道的設計問題分析及解決方法的討論[J].黑龍江科技信息，2009（20）

[2]韋武亮.高層建筑管道燃氣設計中管道的安全設計[J].中華民居，2012（03）

[3]嚴銘卿等.燃氣工程設計手冊[M].中國建筑工業出版社，2009.

[4]董朝暉.淺談建筑燃氣管道的設計與施工[J].價值工程，2010（08）