【《厨房设计与燃气内线设计的协调方法计算分析》4800字】

厨房设计与燃气内线设计的协调方法计算分析目录TOC\o"1-3"\h\u5709厨房设计与燃气内线设计的协调方法计算分析 167031.1压力管道计算 1183471.1.1附加压头 110901.1.2应力计算 2281681.1.3热补偿 3179231.2消除燃气附加压力的措施 5251841.2.1天然气系统 5132631.2.2对燃气管道自重的处理 5208951.2.3建筑物的沉降对燃气管道的影响 7288661.2.4其他安全措施 7237601.3建筑地下室燃气设施 8252651.3.1燃气管线建议地下进户 8162851.3.2地下室管道安装 8141111.3.3对强制通风、换气及防爆的要求 9225181.4室内管线人性化设计 922541.1.1集中式挂表 9327341.1.2分散式挂表 9293971.5管道敷设 10293561.5.1管道井与管道补偿 1013771.5.2室内燃气管道的暗设 103231.5.3放散管设置 10290691.5.4建筑外立面设置 101.1压力管道计算沉降补偿的方法：建筑的设计沉降量超过50mm时，应釆取如下补偿措施：进口管穿过壁的预留孔的尺寸应增加；进水管在穿过墙之前必须水平或垂直弯曲3次以上；补偿器的波纹状或挠性金属管在穿过壁井配件之前必须非常大；为了防止损伤建筑物的外立面，所以选择最后一种加柔性软管的措施。1.1.1附加压头附加压力是由于高层民用住宅的燃气气管管程较长，高度较高所产生的。并且他也受燃气和所处地方空气的密度差异所影响。附加压力过大可能会导致燃具的燃烧变得有问题，燃气也不能充分的燃烧。所以在民用高层住宅消除附加压力的影响，是在设计中不可以被忽略的因素之一。附加压头可按下式计算：（1.1）式中：——附加的压耗，Pa；——管道设计标高和引入口的标高差值，m；——空气、天然气密度，kg/m3。附加压头的消除天然气的附加压头可保持在301~401Pa以内可满足燃烧装置的正常使用。因此，在设计燃气系统时，请仔细考虑消除附加压力头对气体传输系统的影响，其措施有：通过把高层建筑的立管管径缩小，再通过把管道阻力所损失的增大：如果建筑物是20多层，需要7~9层改变直径一次。还需要在建筑立管上安装阀门用来调节，可以增大管道的沿程损失。安装截流阀去调整附加压头超过了2000Pa的用户的压力。（3）装配低压调压器。1.1.2应力计算民用高层住宅由于受到自身重力大立管长度长，温度不稳定的影响，压缩应力不可避免的会产生，导致管道受到热应力和应力的作用REF_Ref10709\r\h[20]。因此。应力在进行建筑物设计的过程中必须被重视，不重视这个过程会引发事故。（1）管道自身重力的应力计算管道的压力产生主要是因为重力，由下式计算应力值：（1.2）式中：——管道自重产生的应力，MPa；——地震影响系数，取1.33；——单位长度管道的自身重力，KN/m；——燃气的立管高度，m；——立管管壁横截面积，m2。例如，对100m的高层，立管用57×3.5无缝钢管，A=588.3mm2，密度为1.62Kg/m，单位长度管重为45.32KN/m，则=10.25MPa。通常，当温度低于150°C时，热轧无缝钢管的允许压力为112MPa，为此必须将立管重量采用分层支撑的方式给予均摊。通过以上得知在100米的建筑燃气，它的压缩用力小，所以可以忽略不计，但是管道推力和综合的应力不能够被轻易的忽略掉，采用分层支撑的方法，可以很好的去均摊所受的应力REF_Ref10774\r\h[21]。（2）管道的热应力计算热应力是因为立管附近的温度变化，使力管产生的伸缩变形，也导致热应力出现，使被固定的管道两端不能够伸缩成功。则：(1.3)式中：——温度产生应力，MPa；——钢线性膨胀系数，m/m°C，0°C到80°C平均线性膨胀系1.2×10-5m/m°C；——设计温差，即管道在计算状态下的温度与安装温度的差，°C；——管材的弹性模量，MPa，普通钢材在20°C时2.02x105MPao。由上可知，与成正比，随着变大，变大。所以应该在春天或者秋天安装燃气管，最小，热应力也最小。例如，建筑物高度大于100m时，管道所受到的热应力是必须被重视的，如果想要消除它，需要采取在立管布置补偿装置来消除热应力。1.1.3热补偿（1）管道因温差产生的伸缩量管道两端不固定时伸缩量的计算公式为：(1.4)式中：——管道的伸缩量，mm；——管材的线性膨胀系数，m/mˑ°C，通常状态下平均线性膨胀系数为1.2×10-5m/mˑ°C。——管道的长度，m；——管道在安装与运行中最大温度差，°C。随着增大，增大；随着管道长变大，也变大。所以在春天和秋天进行安装管道，最小，管道的伸缩量也最小。例如，当楼高为100m时（见表1.1），我们就不可以把管道伸缩量忽略掉，我们需要采取在立管中间进行布置补偿装置来吸收变形。表1.1100m长立管的伸缩量、热应力与温差对照表项目温差10°C20°C30°C40°C伸缩量/mm12243648热应力/MPa25.250.475.6100.8（2）补偿器的选择最常用的补偿器有四种，Z形补偿器、L形补偿器、II形补偿器和波纹管补偿器。我们通常采用II型补偿器和波纹型补偿器，在燃气管道设计中REF_Ref10856\r\h[22]。下面以100m的建筑为例进行讨论，立管采用57×3.5钢管。=1\*GB3①II形补偿器的计算公式(1.5)——补偿器伸出长度，mm；——补偿的能力（取值与伸缩量相同，根据表1.1中=20°C时，=24mm），mm；——管道外径，mm；——管道许用弯曲应力，MPa，钢管取75MPa；——比值，按经验取1；——补偿器开口长度，mm。例如，当温差取20°C时，经算，=906mm。就可以去选一个伸出长度为906mm的II形补偿器。=2\*GB3②波纹管补偿器的计算公式(1.6)式中：——波节数；——一个波节补偿能力数，mm，—般取20mm。例如，当设计温差为20°C时，应在100米高层建筑的第15层安装双节点补偿器，以消除坡道膨胀和收缩的影响。为了更有效地消除热应力，应增加补偿器的数量。=3\*GB3③补偿措施：在实际修建中，为了承受立管自身重量，我们可以在每隔5~7层之间安装好固定的管座。同时因为底部压缩用力太过于大，我们也需要设置波纹管和质量良好的分段阀门去克服应力形变。1.2消除燃气附加压力的措施1.2.1天然气系统因为附加压力的增大是随着楼层的变高而增大的，所以如果想很好的把附加压力的影响彻底消灭掉，尽量的去把管道阻力增大才是一个好方法。①把节流阀按建筑层数间隔设置；②把低-低压调压器仔细的安装在立管REF_Ref11225\r\h[23]。③当建筑楼层在20层以下时，立管上就需要额外加节流阀，在20层以上时，就需要额外在用户表前安装调压器，这样不仅可以使燃气设备更加稳定，也能更好的把附加压力彻底消除，同时降低资金。1.2.2对燃气管道自重的处理在建筑层数越来越高的时候，由于管道自身重量也会变大，所以为了防止管道沉降，使引入管受到压力而折断，所以需要在引入管处安装固定支架。平常固定管道的方法有：①把屋内的立管管道固定支撑，按每隔十层左右的楼板进行固定支撑，使管道和它外面的套管以及住宅成为一体。具体做法（见图1.1图中单位为mm)图1.1室内立管结构②如果是位于室外的立管，就需要在大约每10层的高度进行加装固定支撑，（见图1.2，图中单位为mm）。图1.2室外立管加设固定支撑1.2.3建筑物的沉降对燃气管道的影响由于建筑物在建造成功后，肯定会发生建筑沉降，只不过沉降大小不同，沉降可以对燃气引入管造成危害。因为从相对来看，引入管相对于建筑物是静止不动的。引入管要受到来自建筑物的切应力，如果引入管不能够承受，将会使管道发生断裂，造成燃气泄漏。所以要用措施更好地保护引入管REF_Ref11319\r\h[24]。①可以在立管放置处的水平管上，把波纹管补偿器尽量安装在上面，这样就可以减小切应力。②在立管放置处的水平管上，额外加装几个弯头，也可以减少它所受到的切应力。这个方法受到位置的限制影响，但是他是比较简单的方法了。③引入管如果想要穿越墙体，需要在它的外面额外加套管。1.2.4其他安全措施因为高层住宅建筑它的高度很高，楼层数也很多，一旦有火灾事故发生，将会造成重大危险，所以应使用一些先进设备并合理采取安全措施。具体措施有：①需要在引入管处设置质量良好的快速切断阀门。②每个家庭都必须在家里安装气体警报器，通风设备和具有自动关闭功能的设备。各③高层的燃气管道更应该特别重视定期的检查维修。根据《城规》第10.2.36条规定，室内燃气管道与电气设备之间的净距有明确要求：电插座、电源开关与燃气管道平行敷设时净距不小于15cm，不允许交叉敷设[6]。在厨房通常的燃气设计中，该条冲突是经常发生的，所以要把燃气立管和设施的空间控制好，并远离电插座或者电源开关。1.3建筑地下室燃气设施1.3.1燃气管线建议地下进户由于高层建筑、地下室用气这些是应优先注意的公用建筑，如果想让整幢建筑物的安全受到保证，那么应该保证进户引入管的使用安全，其对策如下：①根据相关标准，总阀门井总是被安装在特定用户的室外，快速切断阀是首先要被选择的REF_Ref11590\r\h[25]。②需要安装波纹补偿器或其他柔性材料，在用户引入管的管段上；③把建筑物外围附近的进户引入管用泥土填好。建议满足条件的建筑物进入地下房屋，以使入口管道对建筑物在地面上的外观影响很小，并且输气管道的进气管不能隔离，从而节省了成本。但这对检查和修复管道没有帮助，因此天然气管道及管线的建设应有更高的标准（如图1.3）图1.3地下引入管引入方式1.3.2地下室管道安装地下室等特殊场合尤其要重视管道的安装、材质的选择用来建造管道设施。室内的燃气管道应该全部选择那些比常规无缝钢管厚些的钢管。如果想在高层住宅地下室内安装一些用气的设备，需要地下室的层高大于2.2m。地下室的燃气管道必须明装，更不能安装在吊棚内，以免事故发生。燃气管道一般都会铺设在其他管道的外面一侧，当和其他管道一起安装时。（5）燃气管道应在建筑的承重墙体旁铺设，可保护管道，并安装固定卡具REF_Ref11819\r\h[26]。（6）用带有隔火层的墙，把管道与有电气设备在一起的房间隔开。（7）在燃气管道上涂抹黄色图层，提醒人们危险。（8）地下室的燃气管道若想出地面，需要在管道末端安装放散管，并要保持此位置的卫生。1.3.3对强制通风、换气及防爆的要求全部燃气设施经过的密闭房间均应有通风、换气及报警装置，其通风频率要大于40次，并保证送风和排风量均匀、平衡、无死区。（2）用气设备，如果想要重新启动，应先做换气通风处理，点火后打开开关。（3）用气设备间应用有安全保护措施的电器开关，质量好的防爆的照明装备。（4）若用气设备与其他房间相连，最好不打开这个房间的门。（5）用气设备间禁止去放置易燃烧和易爆炸的危险物品。1.4室内管线人性化设计1.1.1集中式挂表所谓集中式挂表是从室外在楼底层靠厨房的位置把引入管引出地面，并从地面进入安装好引入管阀门。然后慢慢再进入箱内后，需要燃气表和引支管与引入管一起连接，在挂表的前面安装分支阀门，把用户支管接在表后，并形成集束管出表箱，不仅可以在建筑外墙上向上铺设，还可以在一些凹处，管井内进行铺设，最后通过各楼层的合适位置进入厨房内。1.1.2分散式挂表在多层花园式住宅建筑内，可以将分散式挂表安装在非封闭的楼梯间内，需要把表放在高处，方便从墙内进入用户厨房，或者穿到墙外，沿外墙进入厨房，进入厨房后，需要设置球阀门来管理它REF_Ref12018\r\h[27]。分散式挂表适用的是挑房型的建筑，在高层内，就需要把立管和挂表都安装在位于公共区域的管道井里（如图4-4）。图1.4燃气表安装1.5管道敷设1.5.1管道井与管道补偿燃气管道一般容易泄露在运行过程时，一般发生在焊缝和接头处，可能会造成爆炸或者使人窒息死亡，所以需要重视。为了安全，一般把竖直方向，在管道井内的燃气管道必须要安装泄漏报警装置和交换空气通风装置。管道补偿可以采用三种补偿器，分别为方形补偿器、套筒式补偿器或波纹式补偿器。1.5.2室内燃气管道的暗设《城镇燃气设计规范》（20年版）它定义了对内部燃气管道的隐蔽安装的要求，只有在满足法规要求时才能隐蔽。镀锌钢管可以安装在管盆，吊顶或管井中，并且对于维护十分必要。您可以小心地将桌子前后的水平管道安装到厨房天花板上，请使用阻燃材料，还应该安装一台排气扇，用来保证通风良好。1.5.3放散管设置为安全起见，高层建筑的燃气管道系统应在末端提供安全的真空，并在管道井中采取安全的排水程序。这不仅可以保护系统免受超压，而且还可以在系统投入生产和维修时对其进行更换。管道井需要有自然