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超高層建筑燃氣管道設(shè)計及安全措施

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第33卷第10期
2013年lO月
煤氣與熱力
GAS &amp;amp; HEAT
Vo1．33 No．10
0ct．2013
· 建筑燃氣供應(yīng)·
超高層建筑燃氣管道設(shè)計及安全措施
王淑靜
(天津市燃氣熱力規(guī)劃設(shè)計院，天津300191)
摘要： 結(jié)合天津環(huán)球金融中心燃氣工程，對超高層建筑燃氣管道設(shè)計內(nèi)容及安全措施進行
了探討。燃氣管道設(shè)計內(nèi)容包括：用戶調(diào)壓方式設(shè)計，中低壓燃氣管道的管材、安裝、防腐設(shè)計。安
全措施采取設(shè)置地震閥、緊急切斷閥、報警系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等。
關(guān)鍵詞： 超高層建筑； 室內(nèi)燃氣管道設(shè)計； 安全措施； 調(diào)壓方式
中圖分類號：TU996 文獻標識碼：B 文章編號：1000—4416(2013)10—0B26—03
現(xiàn)行GB 50045《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》
規(guī)定：高度為24～250 m的建筑為高層建筑。當建
筑高度超過250 ITI時，業(yè)內(nèi)通常稱為超高層建筑。
天津環(huán)球金融中心，地下4層、地上75層，地面高度
336．9 m，高度居中國第7位，世界排名第25位，屬
于超高層建筑，是天津目前的第一高樓，被稱為“津
塔”。該建筑使用燃氣的場所除地下一層燃氣鍋爐
房以外，還包括31層、7O層、71層廚房。設(shè)計供氣
量140 1TI ／h，供氣壓力15 kPa，灶前額定壓力2 kPa，
燃氣管道設(shè)計最高點標高為321．5 1TI。因此，該燃
氣管道工程在克服附加壓頭、管材選用、安全措施等
方面有別于常規(guī)高層建筑。本文結(jié)合工程實例，對
超高層建筑燃氣管道設(shè)計及安全措施進行探討。
1 工程概況
① 管道布置
燃氣管道由室外引人地下一層后分為兩路，一
路供燃氣鍋爐房，另一路供廚房(30、70、71層)，本
文的研究對象為廚房炊事燃氣管道。經(jīng)過現(xiàn)場勘查
并根據(jù)消防要求，考慮防火分區(qū)，避免穿越防火墻，
燃氣管道要繞經(jīng)地下二層，然后敷設(shè)至燃氣管道專
用豎井內(nèi)，燃氣主立管沿豎井敷設(shè)，在30層(設(shè)備
層)引支管為31層廚房供氣；在72層(設(shè)備層)引
支管為7O層、71層廚房供氣。燃氣管道布置見圖
1，圖中數(shù)值的單位為m。
② 豎井布置
豎井位于建筑東南側(cè)的中心部位。豎井的墻體
為耐火極限不低于1．0 h的不燃燒體，每層豎井都
放散管
閥
一供燃氣鍋爐厲燃氣管道
一供廚房燃氣管道
一放散管道
圖1 燃氣管道布置
設(shè)置與墻體相同材質(zhì)的樓板。豎井井壁上的檢查門
采用丙級防火門。燃氣管道穿過隔墻、樓板時全部
加鋼套管，套管與燃氣管道問的縫隙采用石棉材料
密實填塞。
2 室內(nèi)燃氣壓力及調(diào)壓方式
高層建筑立管較長，不能忽略燃氣與空氣密度
不同而產(chǎn)生的附加壓頭。
· B 26 ·
王淑靜：超高層建筑燃氣管道設(shè)計及安全措施 第33卷第l0期
該工程供氣壓力遠大于灶前額定壓力，需采取
適當?shù)恼{(diào)壓方式。調(diào)壓方式有：方式1：加大底層部
分的立管管徑，減小高層部分的立管管徑。方式2：
在立管上分段設(shè)置調(diào)節(jié)用閥門，可每隔6層設(shè)置1
個，以增大局部阻力。方式3：在供氣管道的適當位
置或在用戶燃具前設(shè)置調(diào)壓器，保證灶前壓力穩(wěn)
定? 。
若采取方式1，在合理的管徑范圍內(nèi)，無法滿足
灶前壓力要求。另外，該工程并不是每層都有用戶，
設(shè)置立管閥門不僅不能方便檢修，而且還給管理帶
來難度，因此，方式2也不適用于該工程。綜合考
慮，該工程采取方式3：中壓B供氣(壓力為15
kPa)，在燃氣管道進入廚房前設(shè)置調(diào)壓器，保證灶
前壓力要求。
3 管材、安裝及防腐
室內(nèi)燃氣管道一般采用熱鍍鋅鋼管，安裝技術(shù)
成熟，但存在安裝繁瑣、接頭多、易腐蝕、壽命短、不
美觀等問題，因此管理成本高。薄壁不銹鋼管、不銹
鋼波紋管，在一些對美觀要求比較高、有防震要求以
及環(huán)境復(fù)雜場所等其他硬管難以敷設(shè)的地方應(yīng)用比
較廣泛 ]。但薄壁不銹鋼管管壁較薄，對施工工藝
要求較高。對于不銹鋼波紋管，CJ／T 296-2008(燃
氣用非定尺不銹鋼波紋管及接頭》給出的最大公稱
管徑僅為50 mm，因此使用范圍受到一定限制 J。
經(jīng)過多方調(diào)研和方案比對，結(jié)合現(xiàn)有施工工藝
和運行管理水平，該工程燃氣管道管材最終選用符
合GB／T 8 163-2008(流體輸送用無縫鋼管》的熱鍍
鋅防腐無縫鋼管，材質(zhì)為2O號鋼。管道連接方式采
用焊接(氬弧焊打底，手工電弧焊罩面)，焊條牌號
為E4303，焊接前打磨掉接口處鋅皮。管道焊口進
行100％ 超聲波探傷，固定焊口進行100％射線檢
驗，活動焊口進行10％射線檢驗。所有管道焊縫標
準需滿足JB／T 4730．1_2005《承壓設(shè)備無損檢測》
規(guī)定的Ⅱ級質(zhì)量要求。每道焊口打磨干凈，涂抹富
鋅防銹漆及黃色面漆各兩道，覆蓋長度不小于100
mm，豎井內(nèi)燃氣管道外纏鋁箔防腐帶。
4 安全措施
4．1 地震閥
當?shù)卣鸩óa(chǎn)生加速度時，地震閥會自動觸發(fā)關(guān)
閉。該工程選用的地震閥在里氏5．5級地震時，5 S
就可切斷氣源，成為保證安全的第一道屏障。
4．2 緊急切斷閥和放散閥
在地震閥后設(shè)置一個緊急切斷閥(斷電關(guān)斷型
電磁閥)，當豎井內(nèi)燃氣管道發(fā)生故障時，該閥門將
自動切斷氣源。在72層燃氣管道出豎井處設(shè)置一
個緊急切斷閥(斷電關(guān)斷型電磁閥)，當70、71、72
層燃氣管道發(fā)生故障時，該閥門將自動切斷氣源；在
72層的放散管上設(shè)置一個電動球閥，當發(fā)生燃氣泄
漏或地震閥啟動時，該電動球閥打開，放散管道內(nèi)的
燃氣，該閥門設(shè)有備用電源。
4。3 報警系統(tǒng)
該工程在燃氣管道經(jīng)過的每個房間及每層豎井
內(nèi)設(shè)置燃氣濃度檢測報警器，并與緊急切斷閥及通
風裝置連鎖。當燃氣泄漏達到報警濃度時，報警系
統(tǒng)及時發(fā)出聲光報警，并將信號傳至監(jiān)控室，同時切
斷氣源。打開放散管道的電動球閥，啟動通風裝置。
4．4 通風系統(tǒng)
用氣房間設(shè)置獨立的機械送排風系統(tǒng)，通風量
應(yīng)滿足下列要求：不工作時換氣次數(shù)不得小于3次／
h，工作時換氣次數(shù)不得小于6次／h，事故時換氣次
數(shù)不得小于12 7．~／h。保證豎井內(nèi)自然通風。燃氣
管道途經(jīng)的地下一層、二層房間設(shè)置良好的通風設(shè)
施，換氣次數(shù)不得小于3次／h，并應(yīng)設(shè)置獨立的事故
機械通風裝置，換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次／h。
4．5 其他安全措施
① 管道設(shè)計壓力提高一個壓力等級，按照中壓
A(0．4 MPa)設(shè)計。壓力試驗壓力0．6 MPa，氣密性
試驗壓力0．46 MPa。② 所有用氣設(shè)備(灶具)必須
帶熄火保護裝置。③ 吊頂處燃氣水平管道設(shè)在與
吊頂?shù)灼降莫毩⒚芊鈛形管槽內(nèi)，管槽底采用可拆
卸式活動百葉。④ 對于為滿足美觀要求而包覆的
豎向燃氣管道，包覆材料為耐火極限不低于1．0 h
的不燃燒體，并設(shè)帶百葉的檢修門。⑤ 室內(nèi)燃氣管
道及設(shè)施與電氣設(shè)施之間的凈距不小于0．3 m。⑥
放散管與建筑防雷系統(tǒng)用010圓鋼相連，接地電阻
≤ 10 Q。
5 結(jié)語
隨著經(jīng)濟發(fā)展，土地資源日趨緊張，未來城市中
超高層建筑會越來越多。目前，天津“高銀金融117
大廈”已經(jīng)沖出地面，向設(shè)計高度597 m挺進。本
次設(shè)計為今后超高層燃氣管道工程設(shè)計積累了一些
經(jīng)驗，隨著燃氣工程新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展應(yīng)
用，燃氣系統(tǒng)的安全性能和自動化控制水平將不斷
· B 27 ·
第33卷 第lO期 煤氣與熱力 WWW．watergasheat．COl~l
提升，對設(shè)計工作也會有新的要求，需要設(shè)計人員不
斷地探索研究。
參考文獻：
[1] 胡炯．高層建筑燃氣供氣系統(tǒng)的選擇[J]．煤氣與熱
力，2009，29(6)：B30一B33．
[2] 陳云玉，曹毅．室內(nèi)燃氣管道敷設(shè)的探討[J]．煤氣與
熱力，2012，32(8)：B34一B37．
[3] 池愛軍．薄壁不銹鋼管在室內(nèi)燃氣工程的應(yīng)用[J]．
煤氣與熱力，2009，29(8)：B25一B27．
Design and Safety M easures of Super
High-rise Building Gas Pipeline
WANG Shujing
Abstract： The design contents and safety meas—
ures of super high--rise building gas pipeline are dis—-
cussed based on the gas project for Tianjin World Fi—
nancial Center．The design contents of gas pipeline in—
clude the design of user pressure regulation mode and
the design of medium and low pressure gas pipeline
material， installation and antieorrosion． The safety
measures consist of earthquake valve，slam shut valve，
alarm system ，ventilation system and SO on．
Key words： super high—rise building；indoor
gas piping design；safety measures；pressure regulation
rood
作者簡介：王淑靜(1971一 )，女，天津人，高級工程師，大
學，主要從事燃氣工程設(shè)計研究工作。
收稿日期：2013—04—02； 修回日期：2013—05—14
· 信息·
中國建筑學會建筑熱能動力分會第十八屆學術(shù)交流大會
暨第四屆區(qū)域能源專業(yè)委員會年會在牡丹江市圓滿落幕
中國建筑學會建筑熱能動力分會于2013年8
月8 日在黑龍江省牡丹江市舉辦了“中國建筑
學會建筑熱能動力分會第十八屆學術(shù)交流大會暨
第四屆區(qū)域能源專業(yè)委員會年會”。
此次會議由中國建筑學會建筑熱能動力分會
主辦，黑龍江省熱能動力分會協(xié)辦。中國建筑學會
副理事長兼秘書長徐宗威、黑龍江省建設(shè)廳城建處
處長高啟升、牡丹江市政府秘書長鄒云勝到會致
辭。
來自全國各地的眾多科研院所、政府部門、企
業(yè)及大專院校的相關(guān)專業(yè)人員共228人參加了此
次大會。收錄論文80篇。在此次會議上，江億、羅
繼杰、石兆玉、伍小亭、方修睦、劉洪林、王釗、葉大
法、鄒平華、孫剛、康慧、趙華12位專家和11位廠
商代表做了主題報告，重點介紹了建筑節(jié)能、新能
源開發(fā)利用、區(qū)域能源以及既有建筑冷熱計量等方
面新的科技成果和工作經(jīng)驗。
大會主題報告內(nèi)容充實，贏得了參會者的高度
評價，為會議成功舉行奠定了基礎(chǔ)。中國建筑學會
建筑熱能動力分會將繼續(xù)舉辦此類活動，共同探討
· B 28 -
(中國建筑學會建筑熱能動力分會供稿)

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