高层建筑的管道燃气如何安全设计施工？

随着城市经济的发展，让高层建筑的数量与日剧增，在这种的背景下，让人们开始越来越重视建筑整体的安全问题。和普通建筑进行比较能够看出，高层建筑不但具有相当的高度，而且其构造非常繁琐，一旦出现安全问题，那么就很有可能对人们的生命财产造成很大的损失。而对于燃气管道的设计是其中的重中之重，所以相关工作者一定要创建出完善的设计方案。

1 高层建筑燃气管道安全的影响

1.1 建筑物沉降所造成的影响

地质以及建筑载荷会导致高层建筑发生沉降，而沉降的力度会受到很多方面的影响。其中对于燃气管道来说，一旦建筑发生沉降，会因为燃气管道处于静止状态，而导致燃气引入管在承载建筑物沉降时形成切应力，从而就很有可能造成燃气管道发生断裂的情况，这样就会引发燃气泄漏事故。

1.2 建筑的附加压力所造成的影响

和一般的建筑物进行比较发展，高层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压力会导致燃气管道出现问题。要是建筑使用低压进户，那么就会让压力遭到损失。燃气管道在建筑附加压力的干扰下会发生压力过载的状况二，一旦建筑附加压力高出燃气管道的承受力，那么就会出现安全问题。

1.3 建筑选线不合理所造成的影响

选用燃气管道是一项基本工作，管道能够不能够得到合理的选用，会直接关系到工程造价的实际情况，此外，还会决定燃气系统运行的平稳性以及安全性。所以在选用管道型号和材质的时候，要全面掌握当地的实际状况以及遵照设计图纸的规定。要是管道的设计和实际状况不符的话，那么就很有可能引发安全问题。

2 解决措施

2.1 管道附加压力计算和消除

有关分析表明，在设计民用低压燃气灶具期间，额定压力通常能够达到 2000Pa。高层建筑具有独特性，能够让灶具的压力在合理的范围内进行波动，如果灶具比额定压力高0.75- 1.5倍的话，就可以符合高层建筑的运用需求。但要是压力逐渐加大的话，那么就会造成灶具热率下降，燃烧力度不够，从而造成回火情况。除此之外，在不能够得到充足燃烧的状况下，烟气里的一氧化碳就会增多，从而很容易造成煤气中毒，更为严重的话还会引发火灾、爆炸等情况。所以在对高层建筑燃气管道设计期间，要重视建筑沉降对于管道的补偿、温差变形的应力补偿等方面的问题。根据国内高层建筑燃气管道设计的基本情况来看，普遍使用的是低压入户方式，在对低压燃气管道压力损失采取运算期间，还要对高层建筑因为较大而形成的管道附加压力进行分析。在对高层建筑燃气管理进行设计期间，要是管道附加压力太大的话，那么就会导致灶具前压力比额定压力高出1.5倍。假如高层建筑在安装燃气管道以后，压力是p1，数值是2000Pa，此时如果燃气管道安装工作达不到标准的要求，而导致只是有少数的住户采用管道燃气的话，那么附加压力也就只是燃气表阻力以及燃气管道阻力之间的总和。如果住户灶具前压力是p2，那么可以根据有关的规定，来给附加压力采取运算，公式为：P2 =p1+△H=150Pa=185Pa+5.83h要是住户灶具前压力的数值为3000Pa，那么h的取值就是197m。具体说的话，就是高层建筑的高度如果大于 197m，那么燃气管道附加压力会导致灶具前压力高于燃烧器的运行范围。所以，若想把燃气灶前压力的波动程度保持在最小的范围内，并保证燃气系统的压力和额定压力之间没有明显的差别，那么就要在给燃气管道采取设计期间采用合理的方式，以降低附加压力对燃气管道所造成的不良影响。

2.2 建筑沉降分析和应对

在高层建筑投入使用以后，会因为自重的关系，导致基础形成较大的静动荷载，进而发生基础沉降的情况，有关专业人士通过研究后发现，在工程完工以后的三年时间里，高层建筑的沉降速度非常快，沉降量能够具有 5cm- 10cm，在这以后，沉降的速度就会有所放缓。高层建筑沉降导致燃气管道受到破坏，这主要的原因在于建筑内的燃气管道会因为建筑沉降而发生下沉，不过建筑外的地理管会处于静止的状态，并在管道接口的地方会形成应力，而由于沉降量的加大，燃气引入管所承受的抗力就会变大，此时沉降程度如果超出标准，那么就会造成燃气管道的断裂，这样燃气就无法有效的进行供应。在高层建筑当中，燃气管道立管比较长，从开始安设再到使用，会受到环境、温度的影响。管道里的温差会形成一定的额应力，其自重也会给下层管道形成压迫，从而导致管道下沉情况的发生。此外，管道轴向很容易发生变形情况，通常状况下，要是不出现特殊情况，高层建筑室内燃气管道普遍使用的是钢管，管道变形量的运算公式为：△L=0.012△t×L。其中L代表的是燃气立管的长度，△t 则代表的是燃气管道安装和运用期间的最大温差。立管应力补偿设计要注重以下的问题：一，一定要根据高层建筑燃气设计的有关要求，并与数值运算进行融合，来获得立管最大变形量，然后利用设立分段波纹管的形式，来消除立管温差应力；其次，要在立管底部设立支撑墩，降低温度差异所造成的管道变形情况；三，要采用挠变补偿装置，来降低高层建筑振动的影响。

2.3 燃气管道安全设施

燃气属于易燃易爆物品，要是燃气管道发生泄漏情况，那么就很有可能导致火灾情况的发生。而且高层建筑人员众多，疏散起来比较的困难，如果出现火灾的话那么就对人的生命财产造成很大的损失。所以，在对高层建筑燃气管理设计期间，一定要加强安全设计工作，按照有关的标准来采取设计，根据建筑的实际状况来采用合适的安全措施。比如，给燃气引入建筑室内安设合理的燃气供应快速切断阀门，并往室内燃气管道里安设自动切断阀。同时，还要给燃气供应点和燃气管道通过高层建筑的位置设立安全警报装置，然后把它和自动切断系统以及机械通风设备进行连接，这样在发生燃气泄漏的时候，系统就可以自动进行报警，从而不但可以在第一时间切断燃气供应，而且还还能够开启通风装置，如此一来就得以防止安全事故的出现。

2.4 做好防雷、防静电和防腐工作

在对高层建筑燃气管道采取防雷设计的时候，要给雷电感应、直接雷击进行合理的防护设计。在防雷设计期间，楼顶燃气管道和阀门箱要和楼顶女儿墙的避雷针进行衔接，而且连接的地方要达到两处以上。同时，在对避雷针进行衔接的时候，最好采用圆钢来采取双面焊接，而且焊接长度要大于圆钢直径的六倍，并要在进行焊接的地方要采取防腐处理。此外，在进行燃气管理防雷设计期间要重视的是，防雷接地装置的冲击接地电阻要小于10，燃气管道静电接地电阻不要大于100。一般情况下，最好采用钢片跨接的方法来将管道与设备法兰采取衔接，同时还要采用圆钢来对螺纹采取衔接，并且电阻值要高于0.03。另外，在对室内的压无缝钢管采取防腐处理的时候，要全面清理钢管锈迹，让钢管表面具有金属光泽，之后再往上面刷上一层P207防腐底漆，紧接着再刷上两层道银粉漆，最后在涂上黄色标志，以便能够方便区分。

结束语

通过以上内容我们能够了解到，煤气管道设计对于高层建筑的安全性非常的重要。所以对相关工作者来说，要全面掌握建筑高度、沉降程度、搞到压力以及环境温度等方面所造成的影响，制定出完善的燃气管道设计方案，以此确保管道运行的稳定性。此外，高层建筑燃气管道要和建筑结构设计一同进行，防止发生重复施工的情况。而且还要意识到，安全问题是燃气管道设计工作的重中之重，相关工作者一定要全面意识到安全问题的重要性，这样才可以确保燃气管道设计的效果。