浅析高层民用建筑室内天然气管道的设计.doc

浅析高层民用建筑室内天然气管道的设计宝鸡中燃城市燃气发展有限公司   于丽   引言作为陕西省第二大城市的宝鸡,近几年来,随着西部大开发政策的深入,国民经济迅速发展,城市面貌发生了很大的变化,新建了许多高层建筑。高层建筑由于其自身的特殊性,供气与多层建筑供气有一定的差别。在高层民用建筑室内天然气管道的设计中燃气附加压力、高层建筑的沉降、室内立管自重及热伸缩等都是设计人员所必须考虑的问题。  1、燃气的附加压力   、附加压力的计算附加压力是由于燃气和空气之间存在密度差而产生的,管道终始端高程差越大,附加压力越大。民用天然气燃具的额定压力Pn=Pa,~,燃具能够正常工作。若超出此范围,燃具的热效率低,燃烧不稳定,燃烧噪声大,甚至出现脱火。由此产生不完全燃烧,烟气中的CO含量超标,厨房卫生状况恶化,严重时引发事故。宝鸡市高层建筑的燃气设计主要采用楼栋式调压箱将中压降为低压,由低压进户,在计算低压燃气管道的压力损失时,应考虑因建筑高度而引起的燃气附加压力ΔH。计算公式如下:ΔH=×(pk-pm)×h(1)             式中:ΔH——燃气的附加压力,Pa;                   pk——空气的密度,kg/m3;                   pm——燃气的密度,kg/m3;                    h——燃气管道终、起点的高程差,m。    宝鸡市的天然气是从陕北引进的,陕北气田中pm=,pk=,由式(1),得:ΔH=,说明燃气自下而上流动时,附加压力相当于浮力。随着楼层升高,由于附加压力的作用,必然使燃前压力超过3000Pa。由于宝鸡采用的是楼栋式调压箱调压,高层建筑调压箱的低压出口压力一般设为2500Pa,设定最不利工况,即只有顶层一户用气,管道沿程阻力接近于0,而局部阻力仅为燃气表的阻力(约120Pa)。设用户燃具前的压力为P,则P=2500+ΔH-120Pa=2380Pa+=3000Pa时,h=116m。但为了使用户燃具前的压力波动范围变小,更接近pn,有必要采取措施,减小附加压力的影响。 、消除附加压力措施 随着楼层的升高,附加压力逐渐增大,相当于降低了管道的阻力,要消除附加压力的影响,必须增加管道阻力。由于宝鸡市的高层大都建在中压管网已铺就的城区且采用楼栋式调压箱调压,克服附加压力主要有以下几个措施:   (1)经过水力计算是使立管逐步变径,即在高层采用较细的立管管径,增大立管的沿称损失;  (2)增加表后管损失的方法克服附加压力;  (3)每隔若干层设置一调节用阀门,增大局部阻力;  (4)减小调压箱低压最大出口压力Pmax。   由于天然气燃具的额定压力Pn=Pa,灶前压力允许波动范围ΔP=~,对于供应天然气的高层建筑来说,较小的附加压力影响及天然气燃具自身较宽的压力适应性,采取上述几个措施是能够达到供气灶前压力要求的。   以宝鸡市石油机械厂建设的35层超高层建筑为例,经过水利计算,1~23层立管管径为DN32,23~30层立管管径为DN25,31~35层立管管径为DN20。表后管径为DN15,软管与灶具连接。从二层开始每隔七层设置一调节用阀门