張杰
新地能源工程技術(shù)有限公司 江蘇 泰州 225400
城市高層建筑燃氣管道與長輸送管道不同,其面臨更多風(fēng)險,整個結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜,具體設(shè)計時需要考慮的因素多,為了保證最終設(shè)計合理性,要做好相應(yīng)設(shè)計分析工作。
針對我國城市高層建筑燃氣管道設(shè)計現(xiàn)狀進行分析可以發(fā)現(xiàn),從宏觀角度來看,可以為人們?nèi)粘I钐峁┓€(wěn)定的燃氣資源,為城市穩(wěn)定發(fā)展提高支持。但是,對于部分區(qū)域的高層建筑中的燃氣管道設(shè)計來看,受氣候、環(huán)境等各項因素影響,將會導(dǎo)致城市高層燃氣管道設(shè)計經(jīng)常會出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,這將會導(dǎo)致高層建筑中的居民在應(yīng)用燃氣期間,經(jīng)常會出現(xiàn)不同類型的安全隱患,而且還會出現(xiàn)資源應(yīng)用波動現(xiàn)象,這會對居民應(yīng)用燃氣造成不良影響,同時,制約了燃氣企業(yè)的發(fā)展[1]。
針對高層建筑工程中的燃氣管道來說,在進行安全設(shè)計期,為了充分發(fā)揮安全措施,保證高層燃氣管道設(shè)計作用能夠得到發(fā)揮,要明確每項措施的價值,具體特點如下。
(1)針對高層建筑來說,燃氣管道必須要運行安全、可靠。
(2)具體設(shè)計必須要合理,對于高層建筑燃氣管道來說,采用的安全措施對燃氣管道需要能夠起到一定保護作用。
(3)提高高層建筑燃氣管道設(shè)計安全性、合理性,能夠保證燃氣應(yīng)用安全性,建設(shè)后期應(yīng)用風(fēng)險。
目前,在具體設(shè)計期間,如果采用的燃氣管道材料不達標,這勢必會導(dǎo)致燃氣管道在后期運行出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,可能會致使燃氣管道出現(xiàn)各種安全事故。通過對燃氣管道具體設(shè)計情況進行分析能夠發(fā)現(xiàn),燃氣管道采用的材質(zhì)過于單一,多數(shù)燃氣管道都采取鍍鋅方式處理,經(jīng)過這一方式處理的燃氣管道,可以保證燃氣在運輸期間的安全性,其投入應(yīng)用后,具有較強的抗壓性、耐腐性,以及較高強度。需要注意的是,對于鍍鋅管材來說,對技術(shù)要求高,若在實際設(shè)計期間,存在偏差,可能會致使燃氣系統(tǒng)在運行期間出現(xiàn)不順暢問題,這也就對管道設(shè)計提出了更高要求[2]。此外,單一材質(zhì)管道應(yīng)用不利于實用、經(jīng)濟,因此,在具體設(shè)計時,要提高對這內(nèi)容的重視,做好相應(yīng)分析工作。
在燃氣管道設(shè)計期間,若采取的敷設(shè)方式存在問題,其在投入應(yīng)用后,將會出現(xiàn)嚴重安全隱患,這也是現(xiàn)階段許多設(shè)計方案存在的一項問題。目前,明敷是一種較為常用的管道敷設(shè)方式,采取這一方式會對高層建筑工程整體美觀性造成不良影響[3]。在這一背景下,許多高層建筑中燃氣管道設(shè)計在敷設(shè)上都采取暗設(shè)方式,暗敷方式應(yīng)用起來雖然能夠提高建筑工程外觀,但是,這一方式應(yīng)用會帶來一定威脅和安全隱患,而且后期燃氣管道檢修作業(yè)也面臨一定難度,會消耗大量人力、物力。
在進行燃氣管道設(shè)計落實作業(yè)需要嚴格遵循行業(yè)規(guī)范和標準要求,而從實際情況來看,行業(yè)標準不一致,存在一定差異,這將會導(dǎo)致設(shè)計單位在具體作業(yè)開展時,無法嚴格依據(jù)事先制定順序完成相應(yīng)作業(yè),因此,在進行設(shè)計期間,經(jīng)常會出現(xiàn)混亂情況。從以往燃氣管道設(shè)計情況來看,只是簡單利用氣體輸送規(guī)格選擇管道,完成相應(yīng)布置,這會對燃氣管道后期的應(yīng)用,以及燃氣的合理輸送造成干擾,容易出現(xiàn)事故[4]。除此之外,燃氣管道設(shè)計本身是一項復(fù)雜作業(yè),實際設(shè)計標準與其他類選管道標準混雜,具體設(shè)計作業(yè)開展起來面臨的難度較大,這也是導(dǎo)致最終設(shè)計方案不符合實際情況,無法滿足應(yīng)用需求的一項關(guān)鍵原因。
對于高層建筑工程中的燃氣管道來說,對管線的局部的要求較高,如果管線布局不合理,管線混亂,將會出現(xiàn)混亂現(xiàn)象,這一方面會對管線輸送燃氣造成不良影響,另一方面還會提高建設(shè)成本,情況嚴重時,會引發(fā)安全事故?,F(xiàn)階段,許多城市中的高層建筑整體布局都發(fā)生了改變,并不是單一的采取坐北朝南結(jié)構(gòu),同時,針對高層建筑中的樓道、開窗等各項結(jié)構(gòu)的設(shè)計也都發(fā)生了改變,這也就導(dǎo)致燃氣管道需要具有較強適應(yīng)性,特別是針對廚房內(nèi)管線,在進行燃氣管線布局時,要提高整體美觀性,做好協(xié)調(diào)設(shè)計,提高對最終設(shè)計的重視[5]。
所謂“三防”指的就是防雷電、防腐蝕、防靜電,雷電、腐蝕、靜電現(xiàn)象的出現(xiàn)將會影響燃氣管道質(zhì)量。在具體設(shè)計時,如果沒有做好“三防”作業(yè),將會縮短燃氣管道壽命,也會降低燃氣管道投入應(yīng)用時的安全性。
高層建筑工程投入應(yīng)用后,可能會發(fā)生沉降現(xiàn)象,這也是導(dǎo)致燃氣管道設(shè)計不合理的一項主要原因。分析引起高層建筑沉降帶來的燃氣管道設(shè)計主要體現(xiàn):高層建筑工程中的地基發(fā)生下沉問題,將會導(dǎo)致燃氣管道固定裝置出現(xiàn)位移,最終會出現(xiàn)泄漏、應(yīng)力變形,以及其他各種事故[6]。這一類事故的發(fā)生,會導(dǎo)致人們在應(yīng)用燃氣期間發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故,將會導(dǎo)致人員傷亡,建筑傾斜、坍塌等各項事故,會出現(xiàn)嚴重安全隱患。
在進行燃氣管道設(shè)計時,相關(guān)工作人員必須要做好燃氣管道材料把控作業(yè),確保燃氣管道采用的材料質(zhì)量能夠達到要求標準,確保燃氣管道投入應(yīng)用后,在運輸燃氣時不會引發(fā)事故。如果采用鍍鋅管道,作為設(shè)計人員需要針對高層建筑工程所在區(qū)域,以及高層建筑工程具體情況,科學(xué)布置燃氣管道,全面考慮燃氣管道輸送燃氣時的時效性,同時,還要考慮整個燃氣管道經(jīng)濟性[7]。除此之外,針對燃氣管道性能來說,要重點考慮燃氣管道接頭,以及其他各項輔助材料,做好選擇,對于采用的接頭,其規(guī)格必須合理,進而使其能夠體現(xiàn)出較強協(xié)調(diào)性;做好其他防護、防腐材料把控,通過對各個高質(zhì)量材料的應(yīng)用,確保燃氣管道在投入應(yīng)用后,不會出現(xiàn)事故。
對于城市高層建筑工程來說,內(nèi)部燃氣管道設(shè)計采用的關(guān)鍵方式就位明敷方式,雖然過去燃氣管道設(shè)計也會采取明敷方式,但是,部分設(shè)計單位為了提高高層建筑整體美觀性,經(jīng)常會通過對廚房柜等各項結(jié)構(gòu)采取暗敷方式。過去很長一段時間,針對這一類型問題的,通常都是采取罰款方式處理,難以實現(xiàn)對問題的有效處理,因此,暗敷方式時有發(fā)生。因此,在未來燃氣管道設(shè)計期間,需要提高對敷設(shè)方式把控,應(yīng)當嚴格依據(jù)具體要求,以及明敷方式進行敷設(shè)(如圖1所示),特別是針對一些容易發(fā)生燃氣泄漏區(qū)域,設(shè)計人員需要提高這一區(qū)域的重視,嚴格依據(jù)明敷手段進行管道敷設(shè)作業(yè),確保管道運行安全、穩(wěn)定。
圖1 室內(nèi)燃氣管道明敷方式
此外,針對必須采取暗敷方式敷設(shè)的燃氣管道,在暗敷區(qū)域,要做好標識,從而為后續(xù)管理、維護作業(yè)開展提供支持。
未來燃氣管道優(yōu)化設(shè)計要推行統(tǒng)一標準,在統(tǒng)一可靠標準要求下,保證最終燃氣管道能夠呈現(xiàn)出較強的規(guī)范性,以免在具體設(shè)計時出現(xiàn)燃氣管道混亂現(xiàn)象。因此,政務(wù)部門和燃氣管道主管部門要基于該項內(nèi)容基礎(chǔ)上,進行深入探討,做好相應(yīng)分析工作,對燃氣管道設(shè)計作業(yè)面臨的新特點、新要求進行全面把控,從而實現(xiàn)對燃氣管道設(shè)計規(guī)范的完善,提高燃氣管道設(shè)計合理性。加強對在對原有燃氣管道設(shè)計標準中存在各項混亂問題的重視,對其進行特殊標注,確保設(shè)計人員在開展設(shè)計作業(yè)時,各項設(shè)計都有章可循。同時,針對燃氣管道具體規(guī)格,以及相應(yīng)設(shè)計要點詳細規(guī)劃,采取合理方式完成相應(yīng)優(yōu)化,確保設(shè)計的燃氣管道能夠與高層建筑保持協(xié)調(diào),避免出現(xiàn)設(shè)計不合理現(xiàn)象。
燃氣管線布局情況會對城市高層建筑燃氣管道設(shè)計情況造成直接影響,因此,燃氣管道設(shè)計時要提高對管線布局的重視,保證布局的合理性,確保燃氣管道能夠高效運行,避免在設(shè)計時出現(xiàn)燃氣管道隨意布局現(xiàn)象,進而使各種威脅都能夠得到解決[8]。設(shè)計人員在進行燃氣管道布局前,要對城市高層建筑情況進行全面分析,在此基礎(chǔ)上,對整個高層建筑進行分析,對結(jié)構(gòu)特點進行確定,掌握城市高層建筑結(jié)構(gòu)分布特點,針對室內(nèi)樓梯、門窗結(jié)構(gòu)、走廊等各項內(nèi)容進行合理布置,做好相應(yīng)研究工作,在此基礎(chǔ)上,對燃氣管道的具體走向進行確定。例如,針對城市高層建筑中天井槽兩側(cè)布置的燃氣管道,或者天梯出口樓梯道兩側(cè)進行燃氣管道布置時,需要對城市高層建筑特點進行適當分析,在確保燃氣管道能夠穩(wěn)定、安全運行基礎(chǔ)上,提高整體美觀性,確保燃氣管道能夠穩(wěn)定運行,實現(xiàn)對燃氣的合理運輸。
對于城市高層建筑來說,在進行燃氣管道設(shè)計時,需要在對燃氣管道情況進行分析基礎(chǔ)上,做好防雷設(shè)計,確保在出現(xiàn)雷擊時,能夠?qū)崿F(xiàn)合理防護,做好防雷、防雷電波、防雷電感應(yīng)攻擊。因此,具體設(shè)計時,應(yīng)當在樓頂,包括轉(zhuǎn)換層燃氣管道和閥門上連接防雷帶,為了確保燃氣管道不會遭受雷擊而出現(xiàn)事故,樓頂燃氣管道與防雷帶間連接最少要有兩個。防護需要在兩側(cè)焊接DN8mm圓鋼,在進行焊接時,焊接人員要控制好焊接作業(yè),控制好焊接點,不得由于焊接不合理,而降低焊接質(zhì)量。具體焊接時,應(yīng)當將焊接長度不得小于圓鋼直徑6倍,同時,對于焊接點,還要做好防腐處理,避免由于腐蝕問題,而降低其質(zhì)量。對于采用的防雷裝置,在進行接地處理時,應(yīng)當降低靜電電阻控制在10Ω以內(nèi),而對于燃氣管道接地電阻則應(yīng)當控制在100Ω以內(nèi),連接法蘭盤和燃氣管道采用銅片,對于螺紋連接,為了確保最終連接的合理性,要采用DN8mm圓鋼,而且電阻不得小于0.03Ω。
對于采用的無縫鋼管防腐采取下列順序:(1)做好除銹作業(yè),除銹必須徹底,不得存在殘留,除銹要以表面呈現(xiàn)出金屬光澤作為標準。(2)將防腐涂料均勻涂抹管道表面,完成涂抹后,涂刷銀粉涂料。在銀粉涂料涂刷時,對于室內(nèi)低壓鍍鋅鋼管涂刷一次銀粉即可,而對于室外低壓鍍鋅鋼管則需要涂刷兩次銀粉涂料,在進行銀粉涂刷時,工作人員必須要控制好涂刷作業(yè),涂刷要均勻,并且不得出現(xiàn)漏涂情況。
城市高層建筑工程整體規(guī)模大,建筑物地基需要承受較大靜荷載,這就導(dǎo)致高層建筑在長期應(yīng)用期間可能會發(fā)生下沉現(xiàn)象。通過對我國大量城市高層建筑的具體應(yīng)用情況來看,其在竣工投入應(yīng)用3年后,沉降速度較高,沉降約為5-10cm。從實際情況來看,城市高層建筑發(fā)生沉降后,燃氣管道將會發(fā)生損壞,造成這一現(xiàn)象的原因就是建筑整體下沉后,架設(shè)在建筑內(nèi),或建筑外的燃氣管道仍然處于靜止狀態(tài),此時,燃氣管道對建筑下沉?xí)l(fā)生一定阻止,而建筑下沉?xí)哟笕細夤艿朗芰Γ斎細夤艿老鲁恋揭欢ǔ潭群?,將會使燃氣管道發(fā)生變形現(xiàn)象,情況嚴重時會導(dǎo)致燃氣管道發(fā)生斷裂,這會引發(fā)嚴重事故。總而言之,城市高層建筑發(fā)生沉降會對燃氣管道造成不良影響,因此,在進行燃氣管道設(shè)計時,要在對城市高層建筑情況進行全面分析基礎(chǔ)上,分析沉降現(xiàn)象。設(shè)計人員在對城市高層建筑具體情況進行合理分析基礎(chǔ)上,依據(jù)案例情況,完成相應(yīng)設(shè)計作業(yè),對燃氣管道的具體布局情況優(yōu)化,做好相應(yīng)設(shè)計作業(yè)。依據(jù)具體情況構(gòu)建合理預(yù)防,防止城市高層建筑下沉出現(xiàn)伸縮補償管道帶來的抗力,避免燃氣管道在投入應(yīng)用后而出現(xiàn)斷裂。因此,應(yīng)當在適當引入金屬軟管的同時,通過對波紋管隨外力而變形特性進行應(yīng)用,減少燃氣引入管道形成的應(yīng)力,實現(xiàn)對城市高層建筑下沉的合理補償,保護燃氣管道,避免其遭受破壞。金屬波紋管在具有補償大、耐熱、耐腐蝕、抗疲勞性強等多項優(yōu)點,因此,可以長期應(yīng)用。
城市高層建筑中燃氣管道具有波動大和長的附加壓力等,針對燃氣管道來說,這些特性都對燃氣管道施工作業(yè)開展造成不良影響??梢?,如何做好空氣密度和燃氣設(shè)計比利時確保燃具穩(wěn)定關(guān)鍵。對于較高層的燃氣管道來說,針對不同密度空氣和燃氣管道密度都具有不同額外壓力,而增加壓力波動會導(dǎo)致燃具能處于超正常燃燒狀態(tài),這會對用戶正常應(yīng)用燃氣造成不良影響,會出現(xiàn)熄火、回火等不良現(xiàn)象。因此,可以通過利用燃氣管道附加壓頭方式消除和限制燃氣管道額外壓力,同時,通過這一方式,能夠保證燃氣管道在運行時的穩(wěn)定性、安全性。
城市高層建筑燃氣管道設(shè)計是一項復(fù)雜且對技術(shù)要求較高的工作,在具體設(shè)計時,要依據(jù)當?shù)丨h(huán)境特點,全面考慮建筑工程結(jié)構(gòu)、長期發(fā)展特點,以及消防安全問題,同步進行建筑主體和燃氣管道結(jié)構(gòu)設(shè)計,在具體設(shè)計期間,要全面考慮建筑工程內(nèi)燃氣在應(yīng)用時的安全性,保證公共安全,提高人們生活質(zhì)量。