管道天然氣以其熱值高、燃燒效率高、污染少、使用方便等特點, 優(yōu)于燃煤、燃油等其它燃料, 深受城鎮(zhèn)居民用戶、公福用戶及工商業(yè)用戶的喜愛。城市商業(yè)廣場由于其建筑特點、用氣設施所處位置特殊性等不同于一般的商業(yè)用戶, 對其天然氣管道設計、安裝要求比較高, 如果設計不合理, 不僅安裝、后期維護困難而且會帶來隱患, 一旦漏氣因樓層高、空間大、人員密度大, 不容易采取疏散等措施, 對人身和財產安全造成嚴重危害。本文根據發(fā)行的燃氣及燃氣相關專業(yè)標準、規(guī)范要求, 考慮用氣場所危險性特點、用氣設施的特殊要求, 在具體實踐設計中采取了一些措施, 以保證城市商業(yè)廣場天然氣供氣質量與安全。

城市商業(yè)廣場是集酒店與商場為一體的大型建筑物, 據《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95 (2005年版) 規(guī)定屬于重要公共場所, 存在樓層高、人員密集、用氣量大、用氣種類多且用氣點分散等特點, 因此城市商業(yè)廣場天然氣工程設計不同于一般的商業(yè)用戶設計, 存在以下幾個問題。

1.城市商業(yè)廣場中央空調直燃機、鍋爐一般設置在地下室, 餐飲業(yè)分布在不同樓層。按消防規(guī)定中央空調直燃機、鍋爐一般設置于地下室靠建筑物外墻房間內, 但餐飲業(yè)灶具可分布在樓層不靠建筑物外墻房間內, 這些會給天然氣管線引入到餐飲業(yè)室內接用氣設備帶來困難。

2.中央空調直燃機、鍋爐用氣量大, 每小時需要幾百立方到上千立方天然氣, 額定用氣壓力在3KPa到10KPa, 而餐飲業(yè)每小時幾十立方天然氣需求量, 額定用氣壓力在2KPa到3KPa, 二者用氣量、用氣壓力相差懸殊, 在調壓、計量設備的選型上存在很大不同。

3.城市商業(yè)廣場中央空調直燃機、鍋爐、餐飲業(yè)灶具因其分布在重要公共建筑物內, 其室內天然氣管線管材、管件、設備選型及連接方式要求比一般的商業(yè)用戶設計要高。

4.城市商業(yè)廣場一般高于24米, 屬于高層建筑, 天然氣管線引入時需克服建筑建成后沉降產生的應力與剪切力, 以免上翻架空明管前埋地彎管斷裂漏氣帶來經濟損失與人身傷害。

5.天然氣設施在初始啟運或維修時需要放散管內空氣, 城市商業(yè)廣場用氣設施存在放散管如何引出室外放散問題。

6.城市商業(yè)廣場防靜電、防雷及天然氣管線安全保障措施問題。

1.天然氣比空氣輕, 相對密度小于0.75, 根據《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006中10.5.6規(guī)定, 天然氣管道可敷設在有用氣設施的地下室、半地下室內。天然氣管從戶外引入室內時, 因城市商業(yè)廣場餐飲用氣設施房間不靠近建筑物外墻, 天然氣引入管需要通過商場到達用氣房間, 不僅距離長而且不符合設計安全要求, 因引入天然氣管道***高壓力小于0.2MPa, 可考慮從地下室***后進直燃機鍋爐等設備的進口引入天然氣管, 在地下室內選擇空氣、惰性氣體、上下水、熱力管道等管道豎井內走天然氣立管, 再從用氣設施樓層管道井引出天然氣水平管到達各用氣設施房間。直燃機、鍋爐、灶具等用氣設施末端放散管通過管道井引出室外, 放散管應設置阻火器, 放散管管口設計應防雨雪進入。選用管道豎井時應靠近餐飲灶具等用氣設施, 管道井內天然氣管道應滿足與其它管道之間安全間距和安裝維修間距, 管道豎井內盡量不設或少設閥門等附件, 天然氣管道應涂黃色防腐識別漆。管道豎井應每隔2~3層做相當于樓板耐火極限的不燃燒體進行防火分割。每隔4~5層設一天然氣濃度檢測報警器, 上下兩個報警器高差不應大于20m, 管道豎井的墻體應為耐火極限不低于1.0h的不燃燒體, 井壁上的檢查門應采用丙級防火門, 門外設置警示牌。

2.根據《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006中10.2.23規(guī)定, 敷設在地下室、管道井和地上密閉的天然氣管道應符合管材、管件及閥門閥件的公稱壓力提高一個等級進行設計, 城市商業(yè)廣場室內天然氣管線選用20#無縫鋼管, 管件選用無縫鋼制管件, 管材、管件壁厚不得小于4mm, 一般中壓A天然氣管道***高設計壓力為0.4MPa, 這里提高一個等級閥門閥件公稱壓力一般選為1.0MPa, 除閥門儀表必要的法蘭連接與儀表絲扣連接外, 其余接口均采用焊接, 鋼管道的固定焊口應進行100%射線照相檢驗, 活動焊口應進行10%射線照相檢驗, 其質量不得低于《現場設備、工業(yè)管道焊接工程施工與質量驗收規(guī)范》GB50683-2011中的Ⅲ級。天然氣鋼管、鋼制管件及支吊架刷紅丹酚醛漆兩遍, 黃色醇酸磁漆兩遍進行防腐。

3.對直燃機、鍋爐等用氣量大的設施, 根據接氣點中壓管線壓力、天然氣設備壓力與用氣量選擇合適型號的調壓器, 流量計選用帶溫壓補償的氣體渦輪流量計。氣體渦輪流量計結構簡單、重量輕、維修方便、流通能力大、適應高溫、高壓和低溫、量程比寬, 可達1∶20或更寬。氣體渦輪流量計不宜用在有壓力脈動和流量頻繁變化的場合, 適用于用氣量穩(wěn)定的鍋爐、直燃機等使用大流量氣體設施的計量。因直燃機、鍋爐等用氣設施都處于地下室, 其緊急切斷閥電磁閥設在同一進口中壓主管上, 這樣可以避免各自設電磁閥, 一處因漏氣電磁閥切斷時而其它處電磁閥沒有切斷帶來的影響等不安全因素, 流量計可與調壓器一起設計在室外調壓計量柜內, 調壓計量柜距建筑物外墻凈距不小于8.0m且四周應設護欄。

餐飲業(yè)灶具因用氣壓力與民用灶具壓力一樣, 可選用樓棟式調壓箱, 調壓箱的箱底距地坪的高度宜為1.0m~1.2m, 可安裝在建筑物外墻壁上或懸掛于專用支架上, 安裝調壓箱的墻體應為性的實體墻, 其建筑物耐火等級不應低于二級, 調壓箱到建筑物的門窗或其它通向室內的孔槽的水平凈距不應小于1.5m。電磁閥設在每個用氣房間進氣水平管上, 餐飲業(yè)使用功能多樣, 操作間灶具數量多、位置分散、用氣時間不統(tǒng)一等, 如商戶貿易獨自結算, 每臺灶具需配一臺皮膜表。如商戶貿易統(tǒng)一結算, 其設計選型可考慮帶溫壓補償的氣體羅茨流量計, 氣體羅茨流量計始動流量小, 量程比寬, 計量度不受壓力和流量變化的影響, 適用于負荷變化大的氣體流量計量, 性能穩(wěn)定, 壽命長。垂直安裝且流量計前后直管段長度沒有限制, 計量系統(tǒng)占據空間小。計量如采用一塊大的皮膜表或計量范圍大的氣體渦輪流量計, 單開小流量灶具如煲仔灶無法計量, 出現“大馬拉小車”現象, 造成供銷差, 影響企業(yè)的經濟利益。

4.城市商業(yè)廣場建筑物自重大, 建成后設計沉降量一般在100mm以上, 為消除建筑物沉降對天然氣管線產生的切應力, 應加大引入管穿墻處的預留洞尺寸, 引入管穿越墻體時加鋼套管, 鋼套管保證天然氣管道的上部與鋼套管的間隙大于建筑物的***大沉降量, 下部留有一定間隙。引入管穿墻前水平或垂直彎曲兩次以上, 引入管穿墻前水平管上設置金屬波紋補償軟管。

5.地下室、地上密閉房間敷設天然氣管道時應有良好的通風設施, 房間換氣次數不得少于3次/小時, 應有獨立的事故機械通風設施, 正常工作時, 其換氣次數不得少于6次小/時, 事故通風時, 其換氣次數不得少于12次小時, 應有固定的防爆照明設備, 應采用非燃燒體實體墻與電話間、變配電室、修理間、儲藏室、臥室、休息室隔開, 天然氣引入管應設球閥和電磁閥, 電磁閥安裝在水平管上, 必須為常開型且質量可靠。地下室、管道豎井、餐飲用氣房間內應設置天然氣濃度檢測報警器, 報警器安裝高度距房間頂棚0.3m以內, 與用氣設施或閥門的間距不得大于8m, 與電磁閥、排煙風機等排氣設備連鎖且集中管理監(jiān)視, 報警器系統(tǒng)應有備用電源。

6.進出建筑物的天然氣管道進出口處、室外屋面管、立管、放散管、引入管和天然氣設備等處均應有防雷、防靜電設施, 設計布置時應避開煙道、水箱間、電梯間、旗桿、天線等建筑物突起易受雷擊部位, 架空管不能高過避雷網, 室內引入管跟電氣設備接地相連, 接地電阻控制在30歐姆以內, 室內立管與室內接地干線可以連接。室外埋地聚乙烯管設置專門靜電接地導線。調壓計量設施位置應盡量避開落雷地方, 處于建筑物防雷保護區(qū), 流量計與燃氣管之間的法蘭要靜電跨接。屋面放散管就近與屋面防雷裝置可靠電氣連接, 屋面燃氣管與避雷網至少有兩處采用金屬線跨接, 且跨接點間距不應大于30m, 當屋面燃氣管與避雷網的水平、垂直凈距小于100mm時也應跨接。防雷接地設施的設計應符合現行標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057的規(guī)定;防靜電接地設施的設計應符合現行標準《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》HGJ28的規(guī)定。