高層建筑的管道燃氣如何安全設計施工?
隨著(zhù)城市經(jīng)濟的發(fā)展,讓高層建筑的數量與日劇增,在這種的背景下,讓人們開(kāi)始越來(lái)越重視建筑整體的安全問(wèn)題。和普通建筑進(jìn)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(wèn)題,那么就很有可能對人們的生命財產(chǎn)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(guān)工作者一定要創(chuàng )建出完善的設計方案。
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(zhì)以及建筑載荷會(huì )導致高層建筑發(fā)生沉降,而沉降的力度會(huì )受到很多方面的影響。其中對于燃氣管道來(lái)說(shuō),一旦建筑發(fā)生沉降,會(huì )因為燃氣管道處于靜止狀態(tài),而導致燃氣引入管在承載建筑物沉降時(shí)形成切應力,從而就很有可能造成燃氣管道發(fā)生斷裂的情況,這樣就會(huì )引發(fā)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(jìn)行比較發(fā)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(huì )導致燃氣管道出現問(wèn)題。要是建筑使用低壓進(jìn)戶(hù),那么就會(huì )讓壓力遭到損失。燃氣管道在建筑附加壓力的干擾下會(huì )發(fā)生壓力過(guò)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(huì )出現安全問(wèn)題。
1.3 建筑選線(xiàn)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(huì )直接關(guān)系到工程造價(jià)的實(shí)際情況,此外,還會(huì )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(zhì)的時(shí)候,要全面掌握當地的實(shí)際狀況以及遵照設計圖紙的規定。要是管道的設計和實(shí)際狀況不符的話(huà),那么就很有可能引發(fā)安全問(wèn)題。
2 解決措施
2.1 管道附加壓力計算和消除
有關(guān)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(jìn)行波動(dòng),如果灶具比額定壓力高0.75- 1.5倍的話(huà),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(huà),那么就會(huì )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(huì )增多,從而很容易造成煤氣中毒,更為嚴重的話(huà)還會(huì )引發(fā)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(wèn)題。根據國內高層建筑燃氣管道設計的基本情況來(lái)看,普遍使用的是低壓入戶(hù)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(jìn)行分析。在對高層建筑燃氣管理進(jìn)行設計期間,要是管道附加壓力太大的話(huà),那么就會(huì )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(shí)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(hù)采用管道燃氣的話(huà),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(hù)灶具前壓力是p2,那么可以根據有關(guān)的規定,來(lái)給附加壓力采取運算,公式為:P2 =p1+△H=150Pa=185Pa+5.83h要是住戶(hù)灶具前壓力的數值為3000Pa,那么h的取值就是197m。具體說(shuō)的話(huà),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(huì )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(dòng)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(méi)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(huì )因為自重的關(guān)系,導致基礎形成較大的靜動(dòng)荷載,進(jìn)而發(fā)生基礎沉降的情況,有關(guān)專(zhuān)業(yè)人士通過(guò)研究后發(fā)現,在工程完工以后的三年時(shí)間里,高層建筑的沉降速度非???,沉降量能夠具有 5cm- 10cm,在這以后,沉降的速度就會(huì )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(huì )因為建筑沉降而發(fā)生下沉,不過(guò)建筑外的地理管會(huì )處于靜止的狀態(tài),并在管道接口的地方會(huì )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(huì )變大,此時(shí)沉降程度如果超出標準,那么就會(huì )造成燃氣管道的斷裂,這樣燃氣就無(wú)法有效的進(jìn)行供應。在高層建筑當中,燃氣管道立管比較長(cháng),從開(kāi)始安設再到使用,會(huì )受到環(huán)境、溫度的影響。管道里的溫差會(huì )形成一定的額應力,其自重也會(huì )給下層管道形成壓迫,從而導致管道下沉情況的發(fā)生。此外,管道軸向很容易發(fā)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(cháng)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(wèn)題:一,一定要根據高層建筑燃氣設計的有關(guān)要求,并與數值運算進(jìn)行融合,來(lái)獲得立管最大變形量,然后利用設立分段波紋管的形式,來(lái)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(lái)降低高層建筑振動(dòng)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(fā)生泄漏情況,那么就很有可能導致火災情況的發(fā)生。而且高層建筑人員眾多,疏散起來(lái)比較的困難,如果出現火災的話(huà)那么就對人的生命財產(chǎn)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(guān)的標準來(lái)采取設計,根據建筑的實(shí)際狀況來(lái)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(mén),并往室內燃氣管道里安設自動(dòng)切斷閥。同時(shí),還要給燃氣供應點(diǎn)和燃氣管道通過(guò)高層建筑的位置設立安全警報裝置,然后把它和自動(dòng)切斷系統以及機械通風(fēng)設備進(jìn)行連接,這樣在發(fā)生燃氣泄漏的時(shí)候,系統就可以自動(dòng)進(jìn)行報警,從而不但可以在第一時(shí)間切斷燃氣供應,而且還還能夠開(kāi)啟通風(fēng)裝置,如此一來(lái)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(shí)候,要給雷電感應、直接雷擊進(jìn)行合理的防護設計。在防雷設計期間,樓頂燃氣管道和閥門(mén)箱要和樓頂女兒墻的避雷針進(jìn)行銜接,而且連接的地方要達到兩處以上。同時(shí),在對避雷針進(jìn)行銜接的時(shí)候,最好采用圓鋼來(lái)采取雙面焊接,而且焊接長(cháng)度要大于圓鋼直徑的六倍,并要在進(jìn)行焊接的地方要采取防腐處理。此外,在進(jìn)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(lái)將管道與設備法蘭采取銜接,同時(shí)還要采用圓鋼來(lái)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(wú)縫鋼管采取防腐處理的時(shí)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(zhù)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(yǔ)
通過(guò)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(guān)工作者來(lái)說(shuō),要全面掌握建筑高度、沉降程度、搞到壓力以及環(huán)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(jìn)行,防止發(fā)生重復施工的情況。而且還要意識到,安全問(wèn)題是燃氣管道設計工作的重中之重,相關(guān)工作者一定要全面意識到安全問(wèn)題的重要性,這樣才可以確保燃氣管道設計的效果。