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燃?xì)庠O(shè)計(jì)中管道的安全設(shè)計(jì)研究

文檔作者：徐君華文檔來(lái)源：浙江城建煤氣熱電設(shè)計(jì)院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月17日
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城市建筑┃研究?探討┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃RESEARCH?DISCUSSION
379
燃?xì)庠O(shè)計(jì)中管道的安全設(shè)計(jì)研究
■ 徐君華
[摘 要] 在城市中，高層建筑實(shí)現(xiàn)管道電氣化有很多優(yōu)點(diǎn)，
在提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上還能夠節(jié)約能源。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)
化進(jìn)程的加快推進(jìn)，住房的樓層越來(lái)越高，高層建筑的管
道安全成為了消防安全關(guān)注的重點(diǎn)。本文重點(diǎn)就對(duì)高層建
筑的燃?xì)夤艿腊踩O(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并針對(duì)存在的問(wèn)
題提出了一些解決措施，以此來(lái)預(yù)防管道燃?xì)馐鹿省?
[關(guān)鍵詞] 燃?xì)庠O(shè)計(jì) 管道 安全設(shè)計(jì)
一、 管道附加壓力
1. 管道附加壓力定義
民用的燃?xì)鈱?duì)壓力是有限定的，通常的額定壓
力為2×103 Pa。隨著樓層不斷升高，這個(gè)額定的壓
力可以在規(guī)定的范圍內(nèi)波動(dòng)，如果波動(dòng)很大，已經(jīng)
超出了允許范圍，就會(huì)使燃具的熱效率受到影響，
大幅度下降，進(jìn)而導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)，并
且還帶有噪聲，甚至是脫火。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)高層
建筑的燃?xì)夤艿罆r(shí)，安全是首要考慮因素。在設(shè)計(jì)
時(shí)要充分考慮附加壓頭、管道變形、建筑沉降以及
管道下沉等影響因素。在設(shè)計(jì)高層建筑的燃?xì)夤艿?
使，通常采用進(jìn)戶(hù)的模式引入燃?xì)?，這時(shí)就要計(jì)算
低壓造成的壓力損失，而高層建筑的高度是影響因
素之一，在計(jì)算時(shí)必須加入這一附加燃?xì)鈮毫?。?dāng)
調(diào)壓器設(shè)置在高層建筑位置，在管道出口到燃?xì)庥?jì)
量表這一段距離中設(shè)置的自調(diào)壓器，其壓降數(shù)值會(huì)
很小，甚至忽略不計(jì)，這時(shí)，達(dá)到一個(gè)平衡，燃?xì)?
在管道引入之前的壓力約等于調(diào)壓器出口的壓力。
這時(shí)疊加附加壓力，例如高層建筑的附加壓力，那
么就會(huì)使部分用戶(hù)的燃?xì)庠顗毫Ω哂谠试S壓力范
圍，因此，在高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中，這種方法
是不利于燃?xì)夤艿肋\(yùn)行的。
2. 管道附加壓力的計(jì)算
高層建筑帶來(lái)的管道附加壓力，對(duì)于管道設(shè)計(jì)
有一定的影響，因而在設(shè)計(jì)管道時(shí)，要對(duì)附加壓力
進(jìn)行特征分析，并計(jì)算出附加壓力。高層建筑管道
設(shè)計(jì)，當(dāng)附加壓力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，燃具的前壓力
會(huì)增大。假設(shè)在最不利的管道安裝情況下，高層建
筑引入燃?xì)夤艿缐毫閜l，這時(shí)附加的阻力有燃?xì)?
表阻力、管道主管和支管阻力，而當(dāng)建筑高度超過(guò)
一定數(shù)值，附加壓力會(huì)增大，灶前的壓力就會(huì)高于
燃燒器的最好限制。由此造成安全隱患的存在，所
以在安裝高層建筑燃?xì)夤艿罆r(shí)，需要采取必要的措
施降低附加壓力，從而避免安全隱患的出現(xiàn)。
3. 消除附加壓的影響
高層建筑，樓層不高的，所附加的壓力小，燃
氣管道可以采取設(shè)置分段閥門(mén)的方式來(lái)減壓，但對(duì)
于高度高的建筑，很明顯，這樣的方法是不實(shí)用的，
必須采取其他降壓措施：在燃?xì)獗砬霸O(shè)置低壓調(diào)壓
器；將高層和底層的供氣體系分開(kāi)，這樣才能滿(mǎn)足
高層建筑用戶(hù)對(duì)于燃?xì)獾男枨?，同時(shí)保證燃?xì)夤艿?
的安全。另外，對(duì)于超高層建筑的燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)，
可以采用中壓進(jìn)戶(hù)或者利用燃?xì)獗碚{(diào)壓等方式減小
附加壓力，保證燃?xì)夤艿篮腿細(xì)庥脩?hù)的安全。
二、 建筑沉降分析及對(duì)策
1. 下沉補(bǔ)償
高層建筑，一般是占地面積很大的樓體，這樣
的建筑承受大的靜動(dòng)載荷，時(shí)間推移，建筑悄無(wú)聲
息的在沉降，這中沉降現(xiàn)象在完工后的三年里是比
較明顯的。建筑體的沉降是燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)需要考
慮的因素之一，建筑的沉降影響管道的安置，管道
隨著建筑沉降而沉降，但有特殊情況，埋在地下和
架空的的管道，它們不隨建筑沉降，這樣的話(huà)，沉
降過(guò)程中就會(huì)在管道的引入處產(chǎn)生一個(gè)力，試圖阻
止建筑物的沉降，最終會(huì)導(dǎo)致管道出現(xiàn)破損，嚴(yán)重
的話(huà)會(huì)使管內(nèi)燃?xì)庑孤?，出現(xiàn)燃?xì)庵袛喙?yīng)事故。
為了避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)高層燃?xì)夤艿乐酰?
建筑的沉降是必須要考慮的因素，通過(guò)管道位置的
適當(dāng)調(diào)整，避免建筑沉降造成的影響。
2. 立管變形補(bǔ)償
高層建筑的燃?xì)夤艿?，立管部分很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)安
裝結(jié)束之后就是投入使用。由于大部分立管直接暴
露在空氣中，會(huì)受到環(huán)境的影響，例如溫度影響，
使管內(nèi)外出現(xiàn)溫度差，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，這力對(duì)管道
會(huì)有不良影響。同時(shí)，立管的重力也不能忽視，在
長(zhǎng)時(shí)間的使用中，會(huì)對(duì)管道進(jìn)行壓迫，長(zhǎng)期以往會(huì)
是管道下沉甚至出現(xiàn)形變。在立管設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)
通過(guò)對(duì)所使用的材料的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，得出計(jì)算的
應(yīng)力補(bǔ)償和最大的變形量，還需要將波紋管設(shè)置在
立管上方。立管的設(shè)置需要分段進(jìn)行，這樣才能利
用立管的伸縮來(lái)減輕溫差應(yīng)力的影響。另外，為了
減輕立管重力導(dǎo)致的形變，可以在底部設(shè)置支撐墩。
最后，立管上安裝管道補(bǔ)償裝置，減少建筑沉降時(shí)
震動(dòng)對(duì)立管的傷害。
三、 安全分析
燃?xì)馐且环N易燃?xì)怏w，燃燒還會(huì)導(dǎo)致爆炸，所
以在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)問(wèn)題上不可掉以輕心，安全十分
重要?，F(xiàn)在城市多為高層建筑，燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)變得
復(fù)雜，因而城市人口稠密，如果管道受損產(chǎn)生氣體
泄露引發(fā)爆炸，后果是很?chē)?yán)重的，給社會(huì)和人民帶
來(lái)的消極影響十分巨大。因而高層建筑燃?xì)夤艿赖?
設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，管道施工必須按照管
道規(guī)范進(jìn)行，安全措施也必須做到位。例如燃?xì)庖?
入要在一些設(shè)置切斷閥門(mén)，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)快速切
斷供應(yīng)。在高層建筑中，有燃?xì)夤艿劳ㄟ^(guò)的房間，
需要設(shè)置安全警報(bào)，并且需要將安全警報(bào)和自動(dòng)切
斷系統(tǒng)連接起來(lái)，進(jìn)行集中監(jiān)控，當(dāng)燃?xì)獍踩瘓?bào)
響起時(shí)，自動(dòng)切斷系統(tǒng)就會(huì)切斷燃?xì)夤?yīng)，避免因
泄露導(dǎo)致的安全問(wèn)題。另外，我們還可以從以下幾
個(gè)方面保障燃?xì)夤艿涝诟邔咏ㄖ械陌踩?
1. 立法和宣傳
燃?xì)夤艿赖陌踩P(guān)系到人民群眾的安全，因而
需要法律的保護(hù)。立法部門(mén)應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定，
為高層建筑的燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)、管道設(shè)備以及管道的
安裝過(guò)程提供法律保障，使燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)和使用的
每個(gè)環(huán)節(jié)都有法可依，保證設(shè)計(jì)、安裝、檢驗(yàn)和使
用環(huán)節(jié)都能夠按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，避免因操作不當(dāng)埋下
的安全隱患。負(fù)責(zé)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)和安裝的企業(yè)，要
積極進(jìn)行員工培訓(xùn)，提高他們?cè)O(shè)計(jì)和安裝的能力，
同時(shí)也提高他們依法操作和依法管理燃?xì)夤艿赖乃?
想覺(jué)悟，保證燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)、安裝以及后期維護(hù)的
安全性。
2. 應(yīng)急體系
近年來(lái)，燃?xì)夤艿腊踩珕?wèn)題很多，燃?xì)獍踩?
要重視。在《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》中，
就要求建立和完善燃?xì)獾膽?yīng)急救援體系，特別高層
建筑的燃?xì)夤艿腊踩?。如果高層建筑燃?xì)夤艿腊l(fā)生
泄露、導(dǎo)致燃燒甚至是產(chǎn)生爆炸，相關(guān)部門(mén)要積極
制定事故處理預(yù)案，并采取救援行動(dòng)。對(duì)于發(fā)生的
燃?xì)馐鹿蔬M(jìn)行等級(jí)劃分，并根據(jù)不同的等級(jí)實(shí)施不
同的應(yīng)急指揮、信息傳遞和組織保障等功能。消防
部門(mén)作為救援的部門(mén)，要加強(qiáng)自身處理高層建筑燃
氣泄露事故的能力，提升處理突發(fā)事件能力，利用
先進(jìn)裝備，使傷害降到最低。燃?xì)馐鹿侍幚硇枰?
個(gè)部門(mén)的密切配合，提供為消防部門(mén)應(yīng)有的技術(shù)支
持，保證燃?xì)馐鹿誓軌虻玫接行У奶幚怼?
3. 制定應(yīng)急措施
高層建筑發(fā)生燃?xì)鈫?wèn)題時(shí)，第一時(shí)間了解情況
的是消防部門(mén)，這時(shí)候，消防部門(mén)不僅需要出動(dòng)人
員實(shí)施救援，還需要將情況報(bào)給政府和公安機(jī)關(guān)，
通知燃?xì)夤芾韱挝?。首先，調(diào)集搶險(xiǎn)救援人員和防
化消等消防器材裝備，準(zhǔn)備設(shè)備進(jìn)行救援。其次，
不能急成一鍋粥，成立臨時(shí)事故救援指揮中心，進(jìn)
行救援指揮，明確消防指揮員、安保、燃?xì)夤艿涝O(shè)
計(jì)負(fù)責(zé)人、管道技術(shù)人員以及事發(fā)單位負(fù)責(zé)人等。
最后，要指派消防人員進(jìn)行偵察檢測(cè)工作，利用可
燃?xì)怏w探測(cè)儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)燃?xì)庑孤兜姆N類(lèi)和濃度進(jìn)行檢
測(cè)，從而使救援工作有序開(kāi)展。
四、 結(jié)語(yǔ)
總之，燃?xì)夤艿赖陌踩苤匾?。因而在高層?
筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)中，要考慮多方面的影響因素，
例如壓力、氣源、建筑沉降問(wèn)題以及消防安全等，
在權(quán)衡各方面利弊之后，確定出一個(gè)可行的燃?xì)夤?
道設(shè)計(jì)方案。此外，燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)必須與高層建
筑主體的設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，管道的安裝也需要和建筑
同步，這樣才能是管道的設(shè)計(jì)更加符合建筑體的實(shí)
際，達(dá)到最好的設(shè)計(jì)效果，同時(shí)也能保障安全。
參考文獻(xiàn)
[1]李剛.論高層建筑管道燃?xì)庠O(shè)計(jì)中管道的安全設(shè)
計(jì)[J].住宅與房地產(chǎn)，2016(5).
[2]楊玉波.城市高層建筑燃?xì)夤艿腊踩O(shè)計(jì)[J].山
東工業(yè)技術(shù)，2015(6).
[3]王達(dá)周.城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中安全間距探討[J].
科技展望，2015(4).
（作者單位：浙江城建煤氣熱電設(shè)計(jì)院有限公司，
杭州 310012）

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