高層民用建筑室內(nèi)燃氣管道的設(shè)計論述

1、<p>　　高層民用建筑室內(nèi)燃氣管道的設(shè)計論述</p><p>　　【摘 要】高層民用建筑室內(nèi)管道的設(shè)計較多層建筑而言要更復(fù)雜，需要考慮的因素更多。本文就引入管的設(shè)計、立管的設(shè)計、以及其它的防范措施對高層民用建筑室內(nèi)燃氣管道的設(shè)計進行探究。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】高層民用建筑；室內(nèi)燃氣管道；引入管；立管 </p><p>　　高層建筑作為現(xiàn)代建筑

2、業(yè)發(fā)展的新方向，為了滿足建筑內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的供應(yīng)，燃氣管道的設(shè)計上也必須做到不斷的更新與優(yōu)化，因此本文從以下幾個方面對高層民用建筑室內(nèi)燃氣管道的設(shè)計做了簡單的論述。 </p><p><b>　　1 引入管的設(shè)計 </b></p><p>　　引入管是指室外燃氣管道與室內(nèi)燃氣管道的連接管。無論是低壓還是中壓（即自設(shè)調(diào)壓箱的用戶）燃氣引入管，其布置原則基本相同，一般可分地下

3、引入法和地上引入法兩種。 </p><p>　　1.1 燃氣引入管設(shè)計原則 </p><p>　　燃氣引入管不得敷設(shè)在臥室、浴室、地下室，易燃或易爆品的倉庫，有腐蝕性介質(zhì)的房間，配電間，變電室，煙道和進風(fēng)道等地方。引入管應(yīng)設(shè)在廚房或走廊等便于檢修的非居住房間內(nèi)。如確有困難，可以從樓梯間引入，此時閥門井宜設(shè)在室外。燃氣引入管進入密閉室時，密閉室必須進行改造，并設(shè)置換氣口，其通風(fēng)換氣次數(shù)每小時

4、不得小于3次。輸送濕燃氣的引入管，埋設(shè)深度應(yīng)在土壤冰凍線以下，并應(yīng)有不低于0.01的坡向凝水缸或燃氣分配管的坡度。引入管穿過建筑物基礎(chǔ)、墻或管溝時，均應(yīng)設(shè)置在套管中，并應(yīng)考慮沉降的影響，必要時采取補償措施。 </p><p>　　燃氣引入管最小公稱直徑，應(yīng)符合下列要求： </p><p>　　（1）當(dāng)輸送人工煤氣和礦井氣等燃氣時，不應(yīng)小于25mm； </p><p>

5、;　?。?）當(dāng)輸送天然氣時，不應(yīng)小于20mm。 </p><p>　?。?）當(dāng)輸送氣態(tài)液化石油氣時，不應(yīng)小于15mm。 </p><p>　　燃氣引入管總管上應(yīng)設(shè)置閥門和清掃口，閥門應(yīng)選擇快速式切斷閥。閥門的設(shè)置應(yīng)符合下列要求： </p><p>　?。?）閥門宜設(shè)置在室內(nèi)，對重要用戶尚應(yīng)在室外另設(shè)置閥門。 </p><p>　?。?）地上低

6、壓燃氣引入管的直徑小于或等于75mm時，可在室外設(shè)置帶絲堵的三通，不另設(shè)置閥門。 </p><p>　　1.2 地下引入法 </p><p>　　室外燃氣管道從地下穿過房屋基礎(chǔ)或廚房地面直接引入室內(nèi)。在室內(nèi)的引入管上，離地面0.5m處，安裝一個DN20～DN25的斜三通作為清掃口。 </p><p>　　引入管管材采用無縫鋼管，套管可采用普通鋼管；外墻至室內(nèi)地面之管

7、采用加強防腐層絕緣；本圖若用于高層建筑時，燃氣管在穿墻處預(yù)留管洞或鑿洞，管洞與燃氣管頂?shù)拈g隙不小于建筑物的最大沉降量，兩側(cè)保留一定間隙，并用瀝青油麻堵嚴。 </p><p>　　1.3 地上引入法 </p><p>　　在我國長江以南沒有冰凍期的地方或北方寒冷地區(qū)引入管遇到建筑物內(nèi)的暖氣管而無法從地下引入時，常用地上引入法。燃氣管道穿過室外地面沿外墻敷設(shè)到一定高度，然后穿建筑物外墻進入室內(nèi)

8、。 </p><p>　　地上引入管離室外地面0.5～0.8m處引入室內(nèi)。此種設(shè)計引入管可采用無縫鋼管煨彎，或用鍍鋅鋼管管件連接，但不管采用何種方式，地上部分管道必須具有良好的保護設(shè)施，確保安全。 </p><p>　　2 室內(nèi)立管的設(shè)計 </p><p>　　2.1 室內(nèi)立管自重設(shè)計 </p><p>　　高層建筑立管的自重和熱脹冷縮產(chǎn)生的

9、推力在達到一定程度時，燃氣管道會產(chǎn)生變形、扭曲、斷裂，引發(fā)事故。因此在進行高層燃氣管道設(shè)計時，必須考慮管道自重產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力和環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生的伸縮變型與熱應(yīng)力。 </p><p>　　隨著建筑物層數(shù)的增加，燃氣立管的長度也變長，管道的自重變大，所以應(yīng)設(shè)置管道的固定支架，使固定支架與建筑物成為一體，防止因管道下沉而引起引入管受力折斷或變形引起倒坡，采用這種分層支撐的方法將管道重量預(yù)以均攤。一般固定管道的做法有：

10、對于室內(nèi)立管，在每隔7～10層的穿樓板處加設(shè)固定支撐，使燃氣管道、套管以及建筑物成為一體。對于室外立管，在每隔7～10層的高度處加設(shè)固定支撐，或加一段水平管段，在水平管段上加支架。 </p><p>　　另外高層建筑燃氣立管較長，管道自身重量在立管底部產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力較大。應(yīng)在立管底部設(shè)固定支座以承受立管自重，并在每層設(shè)管夾限定立管。高度超過100m時，可在50m處轉(zhuǎn)換立管位置形成“與”字形，兩段立管間用金屬波紋管

11、連接，立管底部分別設(shè)固定支座承重。 </p><p>　　2.2 燃氣立管自重與熱伸縮的影響 </p><p>　　立管因環(huán)境溫度變化熱脹冷縮，所以應(yīng)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(dāng)位置方形或波紋管補償器。立管穿樓板、樓梯平臺、墻壁時應(yīng)設(shè)置預(yù)埋套管，套管與管道之間用填料填實，這時套管部分相當(dāng)于滑動支架，有利于軸向移動。 </p><

12、p>　?。?）管道因溫差產(chǎn)生的伸縮量計算： </p><p>　　管道兩端不固定時伸縮量的計算公式為： </p><p>　　ΔL=103×αl×L×Δt </p><p>　　式中：ΔL——管道的伸縮量，mm； </p><p>　　αl——管材的線膨脹系數(shù)，K-1，對普通鋼管在20℃時，取1.1

13、5;10-5K-1； </p><p>　　L——管道長度，m； </p><p>　　Δt——設(shè)計溫差，即管道在計算狀態(tài)下的溫度與安裝溫度的差，℃。 </p><p>　　（2）管道的熱應(yīng)力 </p><p>　　如果管道兩端完全固定時，產(chǎn)生的熱應(yīng)力計算公式為： </p><p>　　σt=E×α×

14、;Δt </p><p>　　式中：σt——熱應(yīng)力，MPa； </p><p>　　Δt——設(shè)計溫差，即管道在計算狀態(tài)下的溫度與安裝溫度的差，℃； </p><p>　　E——管材的彈性模量，MPa，普通鋼在20℃時取1.92×105MPa。 </p><p>　　α——管材的線性膨脹系數(shù)，碳鋼α=1.2×10-5m/℃.

15、m。 </p><p>　　一般計算溫差：室外取70℃，室內(nèi)無空氣調(diào)節(jié)取40℃，室內(nèi)有空氣調(diào)節(jié)取20℃。管道伸縮量與管道材質(zhì)、管長和溫度變化有關(guān)，而熱應(yīng)力只與管道材質(zhì)和溫度變化有關(guān)，與管長、管徑無關(guān)。不同溫差時的熱應(yīng)力，不同管長時的熱膨脹量計算結(jié)果見下表： </p><p>　　可見，立管的伸縮量和熱應(yīng)力是不可忽視的，應(yīng)采取有效的支撐和熱補償措施。立管為低壓流體輸送用焊接鋼管絲接，每隔兩層

16、有一活接，可以起到一定熱補償作用。但活接熱補償作用有限，一般我們還采取如下兩種方法進行補償。 </p><p>　　1）在立管上采用多個彎頭組合進行補償； </p><p>　　2）多個彎頭設(shè)于室內(nèi)及占地方有影響美觀，當(dāng)彎頭為絲接時，長期進行伸縮量的補償將造成絲口松動，因此方式二為理想的補償方式。 </p><p><b>　　3 其他防范措施 </

17、b></p><p><b>　　3.1 防腐 </b></p><p>　　由于鋼塑彎頭連接室內(nèi)管道前有埋地的鍍鋅鋼管管段，所以需要采用一定的防腐措施。 </p><p>　　對于埋地管道，針對土壤腐蝕性的特點，可以通過多種途徑來防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度。在參觀的工地中，防腐的做法都是采用絕緣層防腐法。目前常用的埋地鋼管外防腐材料

18、有石油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯粘膠帶、熔結(jié)環(huán)氧、擠塑聚乙烯（二層、三層結(jié)構(gòu)）。 </p><p>　　石油瀝青：有穩(wěn)定的防腐性能，取材容易，價格較低，但其吸水率高易老化，耐熱穩(wěn)定性差，在熬制時對環(huán)境有污染； </p><p>　　聚乙烯粘膠帶：施工方便，可機械也可手工纏繞，吸水率較小，易補口補傷，對環(huán)境無污染，適合于小管徑管道的防腐，但在螺旋焊縫管上纏繞效果較差。 </p>

19、<p>　　熔結(jié)環(huán)氧粉末與管道表面黏結(jié)力非常強，耐化學(xué)腐蝕性能好，硬度高，使用溫度范圍寬，絕緣 較高，但其韌性較差，在搬運與施工中易發(fā)生機械損傷，且補口較麻煩。 </p><p>　　擠塑聚乙烯（兩層和三層結(jié)構(gòu)），具有優(yōu)良的機械性能和極低的水汽滲透性，耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕能力強，絕緣電阻大，特別是擠塑聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防腐，彌補了兩層PE黏結(jié)性能不足及環(huán)氧粉末涂層耐機械撞擊能力不足等缺點，把兩者的優(yōu)勢結(jié)合在一起，