高层建筑燃气供应.ppt

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1、高层建筑燃气供应,主讲：孔 川,四川省尺度设计公司：总经理、教授级高工四 川 大 学：教 授,四川省燃气协会2008年年会技术论坛,高层建筑燃气供应 孔 川,内容 概 述 燃气供应方式 措施及特点 存在的问题,高层建筑燃气供应 孔 川,1 概 述1.1 高层建筑 高层民用建筑的简称 高层民用建筑设计防火规范GB50045（简称“高规”）和建筑设计防火规范GB50016（简称“低规”/“建规”）在其规范适用范围的条文中做出规定如下:高规GB50045 低规GB50016 十层及十层以上的居住建筑 9层及9层以下的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）（包括设置商业服务网点的居住建筑）建筑高度

2、超过24m的公共建筑 建筑高度小于等于24.0m的公共建筑（单层主体建筑高度超过24m者除外）建筑高度大于24.0m的单层公共建筑,高层建筑燃气供应 孔 川,1 概 述1.2 燃气供应 引自城镇燃气设计规范GB50028 用户室内燃气管道的最高压力不应大于下表的规定。用户室内燃气管道的最高压力（表压MPa）,注：1 液化石油气管道的最高压力不应大于0.14MPa；2 管道井内的燃气管道的最高压力不应大于0.2MPa；3 室内燃气管道压力大于0.8MPa的特殊用户设计应按有关专业规范执行。,高层建筑燃气供应 孔 川,1 概 述1.2 燃气供应 引自城镇燃气设计规范GB50028 与高层建筑相关的

3、规定有：高层建筑沿外墙架设的燃气管道，采用焊接钢管或无缝钢管时 其管道壁厚均不得小于4mm。立管应考虑因高程差而引起的燃气附加压力。高层建筑引入管不允许从楼梯间引入。对于高层建筑等沉降量较大的地方，仅采取将燃气（引入）管 道设在套管中的措施是不够的，还应采取补偿措施，例如，在 穿过基础的地方采用柔性接管或波纹补偿器等更有效的措施，用以防止燃气管道损坏。高层建筑的燃气立管应有承受自重和热伸缩推力的固定支架和 活动支架。,高层建筑燃气供应 孔 川,1 概 述1.2 燃气供应 引自城镇燃气设计规范GB50028 与高层建筑相关的规定有：(水平干管)和高层建筑立管应考虑工作环境温度下的极限变形。燃气表

4、严禁安装在高层建筑中的避难层及安全疏散楼梯间内。当烟囱的位置临近高层建筑时，烟囱应高出沿高层建筑物45 的阴影线。,高层建筑燃气供应 孔 川,2 燃气供应方式2.1 低压供应方式 P 0.01MPa 流程框图,低压（干、支）管用户调压箱（柜）,计量总表,庭院低压管楼前低压管,引 分户 入 计量 管 表,立管,水平支管户内总阀,燃气表,灶前管,燃气灶,热水器,高层建筑燃气供应 孔 川,2 燃气供应方式2.2 中压供应方式 0.01 P 0.4 MPa 流程框图,中压（干、支、庭院）管,计量总表,庭院中压管楼前中压管,引 总入 管 阀,中压立管,用户调压装置,燃气表,炉前管,燃气灶,热水器,锅炉等

5、,高层建筑燃气供应 孔 川,2 燃气供应方式2.3 中低压供应方式 流程框图 为前两种独立方式的流程组合,中压供气流程（调压装置前）,低压供气流程,调压装置专用调压装置,中压供气流程（调压装置后）,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.1 阀门设置 均要求为关、闭两态 1）小区总阀 要设置。功能：隔离小区与市政燃气管，以利维护、修理。2）庭院分支阀 各楼栋独立管线总阀。一般不设置。3）设备阀 过滤、调压、计量设备 设备前应设阀门，设备后宜设阀门。功能：检修设备时关断气源。4）引入管总阀 也叫室内管道总阀 对高层建筑，均应外设置，且应为快速切断阀，如开闭力 矩较小的球阀。（低层低压可设截止

6、阀或旋塞，或不设阀）5）表前阀 也叫户内管道总阀 应设置。以利独立用户的管道维修和换表。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.1 阀门设置 6）灶前阀 也叫器具总阀 应设置。功能：利于更换器具和器具接管(特别是胶管)脱落时的切断。7）紧急切断阀 a 设备需要时在设备前设置。多为无人值守设备。b 火灾危害时要求联动切断时设置。如高层建筑燃气表前。c 重要公共建筑和高层建筑的引入管处。8）其他阀门 测压点测压计前；放散管起点；等,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.2 管道连接 1）熔接 焊接、热熔接或电熔接 用于高层建筑户外立管，室内暗埋管，穿越不利环境的部位。2）螺纹连接 用于

7、一般明管，暗封部位。多为锥管螺纹连接。3）卡接 专用卡具 与螺纹连接同。4）法兰连接 设备和阀门为法兰连接时。管径大于DN100时可法兰连接。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.3 防沉降措施 高层建筑重量大，沉降也可能相对大。沉降对燃气管道的破坏，集中在引入管段。沉降使地下水平管发生端点下降，会破坏管道。防沉降破坏，技术上要求将由沉降错位的管段得到有效补偿。手段上要使错位区具有柔（挠）性，如软接或利用管道挠性。3.4 承重与固定 高层建筑燃气立管自重较重。虽不会因自重造成压力破坏，但必须做固定支撑。否则，引入管将承受200kg以上的重力作用。若只考虑自重的支撑（如管井内），一般立管

8、上下用锚固，中间隔层用固定管卡即可。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.5 热应力影响的消除 热应力是由管道热胀冷缩引起的，它与管道安装时刻和使用极端时刻的温差有关。热应力产生的位移还与管长有关。GB50028推荐的计算补偿量的温差为20、40、70（管道沿外墙和屋面敷设时），由此得到的碳钢钢管长度为30m（相当于10层楼高）的热伸长量约为 7 25 mm，采用一般技术措施，并不难克服其位移，但当管长为60m时，一般技术措施较难处理。此温差下产生的热应力，相当于DN40钢管下的作用力为1.2 4.2 吨的力，这就必须采用有效的专门措施予以消除。消除管道热应力影响的有力措施就是将其位移

9、吸收，即设置自由端或热补偿。可用自由位移、弯管段自然补偿、补偿器等方法。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.5 热应力影响的消除 分析认为，即使在外墙设立管，只要能获得最小的温差（如安装时气温为20，管道不受强太阳辐射），采用中间固定支撑，可使需补偿的热伸缩量降到最小。对于钢管立管，如果可自由伸缩量可真正做到11mm，则24层的高层建筑可不加补偿器。实际工程中，要慎重采用上述补偿措施，或者说须在充分的技术指导下采用此法。不然会造成不必要的麻烦。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.6 附加压力及其消减 附加压力是由于燃气密度于空气密度有差异，以及测压点或用压点与测压基准点或供

10、压起始点的高差引起的物理现象。其公式（引自GB50028）为：H 9.8(k m)h式中 H 燃气的附加压力（Pa）；k 空气的密度（kg/m3）；m 燃气的密度（kg/m3）；h 燃气管道终、起点的高程差（m）。高层建筑天然气管道中的附加压力，会给上部用户“增压”。实际设计时，可得到类似于下图所示的参数曲线。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.6 附加压力及其消减 某高层建筑立管设计压力参数曲线图,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.6 附加压力及其消减 由上述分析可知，如果不重视附加压力对高层建筑供气的影响，将导致灶前压力偏高，远离额定使用压力，不单会造成灶具等燃烧效率下

11、降，甚至还会有安全隐患。为使管道摩擦阻力减小，只能用增大管径的办法；为使附加压力影响降低，可以采用低-低压调压器，“消减”附加压力“增加”幅度。前者是“粗犷”型或经验型做法，常在多层建筑中应用。后者则较难实施，有时也就放弃了这样的处理。两者相加的结果，将使用气工况恶化。对于多高的高层建筑可以不考虑设置低-低压调压器，是大家“关心”的问题。回答只有一个：看如何做好摩阻损失与附加压力的“消减”设计。比如，我们曾做到40层。,高层建筑燃气供应 孔 川,3 措施及特点3.6 附加压力及其消减 附加压力消减专门设计（略，有机会专题讨论）3.7 安保措施 监控设施（检漏仪，地震感知器，视频监视系统，与防排

12、烟、消防监控设施信息共享等）报警设施（声光报警设备，与防排烟、消防报警设备等联网，与燃气供应企业、消防部门的报警专用通道等）自控设施（自动切断及其控制，自动化处理平台等）设备固定（燃烧器具，燃气设施等）安全放散及防雷防静电等 宣传与巡检等,高层建筑燃气供应 孔 川,4 存在的问题 规范问题 滞后。发达国家有相应的规定。设计问题 问题较多，不多讲。技术问题 目前难以叫做“先进”。应学习的较多。设备开发宜如此。管理问题 重视。可操作性不强，监管也存在差距。今后的对策？呼吁尽快行动起来，进行深入地研讨和实践！,高层建筑燃气供应 孔 川,基于我省天然气利用的悠久历史，我省燃气界勇于开拓和积极创新的精神，我省燃气科技队伍的日益增大，我省高层建筑燃气供应的不断实践，有理由相信 我们的高层建筑燃气供应会 迈向新的高度！,谢谢大家！,孔 川 教授级高级工程师,