隨著城市經濟的發展，讓高層建筑的數量與日劇增，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的高度，而且其構造非常繁瑣，一旦出現安全問題，那么就很有可能對人們的生命財產造成很大的損失。而對于燃氣管道的設計是其中的重中之重，所以相關工作者一定要創建出完善的設計方案。

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

地質以及建筑載荷會導致高層建筑發生沉降，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，一旦建筑發生沉降，會因為燃氣管道處于靜止狀態，而導致燃氣引入管在承載建筑物沉降時形成切應力，從而就很有可能造成燃氣管道發生斷裂的情況，這樣就會引發燃氣泄漏事故。

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致燃氣管道出現問題。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，會直接關系到工程造價的實際情況，此外，還會決定燃氣系統運行的平穩性以及安全性。所以在選用管道型號和材質的時候，要全面掌握當地的實際狀況以及遵照設計圖紙的規定。要是管道的設計和實際狀況不符的話，那么就很有可能引發安全問題。

2 解決措施

2.1 管道附加壓力計算和消除

有關分析表明，在設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，更為嚴重的話還會引發火災、爆炸等情況。所以在對高層建筑燃氣管道設計期間，要重視建筑沉降對于管道的補償、溫差變形的應力補償等方面的問題。根據國內高層建筑燃氣管道設計的基本情況來看，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計期間，要是管道附加壓力太大的話，那么就會導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，數值是2000Pa，此時如果燃氣管道安裝工作達不到標準的要求，而導致只是有少數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，那么可以根據有關的規定，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，并保證燃氣系統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 建筑沉降分析和應對

在高層建筑投入使用以后，會因為自重的關系，導致基礎形成較大的靜動荷載，進而發生基礎沉降的情況，有關專業人士通過研究后發現，在工程完工以后的三年時間里，高層建筑的沉降速度非常快，沉降量能夠具有 5cm- 10cm，在這以后，沉降的速度就會有所放緩。高層建筑沉降導致燃氣管道受到破壞，這主要的原因在于建筑內的燃氣管道會因為建筑沉降而發生下沉，不過建筑外的地理管會處于靜止的狀態，并在管道接口的地方會形成應力，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準，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。在高層建筑當中，燃氣管道立管比較長，從開始安設再到使用，會受到環境、溫度的影響。管道里的溫差會形成一定的額應力，其自重也會給下層管道形成壓迫，從而導致管道下沉情況的發生。此外，管道軸向很容易發生變形情況，通常狀況下，要是不出現特殊情況，高層建筑室內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。立管應力補償設計要注重以下的問題：一，一定要根據高層建筑燃氣設計的有關要求，并與數值運算進行融合，來獲得立管最大變形量，然后利用設立分段波紋管的形式，來消除立管溫差應力；其次，要在立管底部設立支撐墩，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 燃氣管道安全設施

燃氣屬于易燃易爆物品，要是燃氣管道發生泄漏情況，那么就很有可能導致火災情況的發生。而且高層建筑人員眾多，疏散起來比較的困難，如果出現火災的話那么就對人的生命財產造成很大的損失。所以，在對高層建筑燃氣管理設計期間，一定要加強安全設計工作，按照有關的標準來采取設計，根據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安設合理的燃氣供應快速切斷閥門，并往室內燃氣管道里安設自動切斷閥。同時，還要給燃氣供應點和燃氣管道通過高層建筑的位置設立安全警報裝置，然后把它和自動切斷系統以及機械通風設備進行連接，這樣在發生燃氣泄漏的時候，系統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，而且還還能夠開啟通風裝置，如此一來就得以防止安全事故的出現。

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計的時候，要給雷電感應、直接雷擊進行合理的防護設計。在防雷設計期間，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，最后在涂上黃色標志，以便能夠方便區分。

結束語

通過以上內容我們能夠了解到，煤氣管道設計對于高層建筑的安全性非常的重要。所以對相關工作者來說，要全面掌握建筑高度、沉降程度、搞到壓力以及環境溫度等方面所造成的影響，制定出完善的燃氣管道設計方案，以此確保管道運行的穩定性。此外，高層建筑燃氣管道要和建筑結構設計一同進行，防止發生重復施工的情況。而且還要意識到，安全問題是燃氣管道設計工作的重中之重，相關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計的效果。 

作者：能源互聯網時代
來源：雪球