对燃气管道设计问题的分析

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1、对燃气管道设计问题的分析[摘要]随着社会经济的发展，人们对于环境保护也提出了比以往更高的要求，人们希望获取到高效性、清洁性的能源，燃气是城市中使用最为广泛的一种能源，对燃气管道进行科学的设计，并采取科学的防腐措施是一项关于国计民生的大事，同时，科学的设计可以提高燃气的利用率。[关键词]建筑；燃气管道；设计中图分类号：TH138.23文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0052-01前言天燃气已经在人们的生活与生产中日益普及，燃气管道的质量直接影响着燃气的输送质量，受到了社会各界的广泛关注，为了保障燃气传输

2、的质量，必须要做好管道的设计工作。下面针对燃气管道的设计问题进行深入分析，在设计中要技术慎密，严格执行各类相关的有关规定，确保使用时安全可靠。1燃气的附加压头分析燃气和空气的密度不同，因而在建筑燃气管道的始端和终端会产生附加压头，其值可由下式确定：ΔH=9.8（ρk-ρm）h（Pa）7式中：ρk―空气密度（kg/m3）；ρm―燃气密度（kg/m3）；h―管道终端和始端的高差（m）由上式可知：如果燃气种类确定了，ρk-ρm，就是一个常数，附加压头只取决于高差h的大小。在以下三种不同的燃气密度下，高差为lm时，对不同的燃气所增加的附

3、加压头分别为：人工煤气：ρm1=0.427（kg/m3），ΔH1=8.66（Pa/m）；纯天然气：ρm2=0.73（kg/m3），ΔH2=5.63（Pa/m）；气态液化石油气：ρm3=1.9～2.5（kg/m3），ΔH3=-（6～12）（Pa/m）燃气的附加压头直接影响燃器具的灶前压力的稳定。《城镇燃气设计规范》中规定民用燃烧器的前额定压力（表压）为：人工煤气：Pn=1.0kPa；天然气：Pn=2.0kPa；液化石油气：Pn=2.8kPa或5.0kPa就人工煤气而言：Pn允许的压力波动范围为士0.2kPa，即Pn=0.8-1.2

4、kPa之间，燃具即可正常燃烧。按调压器稳定精度士15%、安全系数士10%计算，建筑附加压头极限取0.2kPa为宜。在室内管道设计中，由于普通多层建筑高度不太高，附加压头ΔH在克服管道的阻力ΔP后的影响对燃具灶前压力影响不大，故可忽略。但建筑的高差大，附加压头也大，对燃具灶具灶前压力影响也较大，所以在设计中，首先应考虑消除附加压头的影响，通常采用以下几种方法。7①在燃气立管上分段设置截止阀或截流环，以增大管道的局部阻力（ΔP），来消除附加压头的影响。值得注意的是ΔP随着燃气流量的改变而改变，设计中的流量一般是按高峰小时流量计算。如

5、果低峰供气时，燃气流量减小，ΔP也就相应减小，（ΔH-ΔP）值增大，附加压头的影响也增大，用户的灶前压力就达不到设计要求。这种供气方式工程造价较低而且施工安装简单，用于20层以下的建筑物是比较经济实用的，该方法应注意楼房距调压器应比较近，最好设置专用的楼栋式调压器。②采用中压进户，分户调压，低压供气的方式。这种供气方式可以保障各用户均能获得正常的灶前设计压力；但是因为户内有一部分中压管道，安全方面比低压管道的危险性大，并且工程造价较高。这种供气方式多用于液化石油气的管道供应。③在层数特别多的超建筑燃气管道设计中，可按每10层左右

6、分为一个区间，在每个区间内，采取集中调压，低压分支进户的供气方式分别供应自己区间的用户。这种方式提高了供气的可靠性，又使工程造价比较适中。但应注意中压管道和调压器应尽可能远离住房或其它公共活动场所，并应加强安全措施。2环境温度使燃气管道产生的轴向应力的补偿分析7管道在安装和使用时，由于环境温度不同，温差使管道产生热胀冷缩，同时产生了轴向应力。室内燃气管道一般采用钢管，钢管的热胀冷缩量由下式计算ΔL=0.012（ta-ts）L（mm）式中：ta―安装时温度（℃）；ts―使用时温度（℃）；L―管段的长度（m）。在建筑中，燃气管道一般

7、很长，轴向应力也比较大。设计时，为防止管道受力变形应采取以下措施：①在立管的底部做支墩或支架，保护引入管道，免遭损坏。②在立管上分段设置固定支架和波纹管，用波纹管吸收掉立管上的轴向应力。3管道的自重分析在防止管道轴向应力而设置管道固定支架、支墩时，还应考虑建筑燃气管道及设备的自重，应使固定支架和墙体成为一体，防止因管道下沉而使引人管受力折断或变形产生倒坡。4建筑物的沉降分析7建筑物在建成后，统统产生大小不同的沉降，建筑的基础承受的荷载很大，一般沉降也较大。建筑物的沉降对燃气引人管的影响十分严重，因为穿越墙体或基础的引人管在建筑物

8、沉降时是静止的，这时建筑物压在引人管上，使引人管处承受建筑物的巨大压力，这个力对引人管是切应力，当切应力超过管道受力极限时，管道会发生断裂，造成燃气泄漏。管道设计中，采取以下措施保护引入管。①在穿墙管前的水平管上安装一个可以产生一定挠变的波纹补偿器，利用挠变来减