5 燃气管道系统
5.1 一般规定
5.1.1 燃气管道供气系统应满足各类用户的用气需求,供气压力应满足燃具、用气设备、锅炉和工业窑炉等燃烧设备的要求。
5.1.2 居民、商业和公用事业用户燃气管道系统宜采用低压供气方式,并应符合下列规定:
1 天然气、人工煤气用户燃气管道的设计压力应符合表5.1.2的规定;
表5.1.2 用户燃气管道设计压力(表压MPa)
燃气用户 独立、单层建筑 工业用户 其他 商业和公用事业用户 居民用户(中压进户) 居民用户(低压进户) ≤0.4 ≤0.4 ≤0.2 设计压力 ≤0.8 <0.01 2 液化石油气管道的最高压力不应大于0.14 MPa; 3 管道井内燃气管道的最高压力不应大于0.2 MPa。
【条文说明】本条规定了用户燃气管道的最高压力,主要参照美国的规范制定。
1 美国规范ASME B31.8输气和配气系统第845.243条对供给家庭、小商业和小工业用户的燃气压力做了如下限定:
用户调压器的进口压力应小于或等于60磅/英寸2(0.41MPa),如超压时应自动关闭并人工复位;
用户调压器的进口压力小于或等于125磅/英寸2(0.86MPa)时,除调压器外还应设置一个超压向室外放空的泄压阀,或在上游设辅助调压器,使通到用户的燃气压力不超过最大安全值。
2 我国燃气中压进户的情况
四川、北京、天津等有中、高压燃气供应的城市中,有一部分锅炉房和工业车间内燃气的供应压力已达到0.4MPa,然后由专用调压器调至0.1MPa以下供用气设备使用;
北京、成都、深圳等市早已开展了中压进户的工作,详见表2;
表2 我国中压进户的试点情况表 地点 燃气种类 厨房内调压器入口压10
试用时间(年)
力(MPa) 北京 成都 深圳 人工煤气 天然气 液化气 0.1 0.2 0.07 20以上 20以上 20以上 3 国外中压进户表前调压的入户压力在第十五届世界煤气会议上曾有过报导,其入户的允许压力值详见表3;
表3 国外中压进户的燃气压力值
国 别 美 国 英 国 法 国 比利时 户内表前最高允许压力(MPa) 0.05 0.2 0.4 0.5 4 中压进厨房的限定压力为0.2MPa,主要是根据我国深圳等地多年运行经验和参照国外情况制定的,为保证运行安全,故将进厨房的燃气压力限定为0.2MPa。
5 本条的表注1为等同美国国家燃气规范 ANSIZ 223.1-1999规定。 5.1.3 高海拔地区用户燃气管道设计应考虑海拔高度变化对燃具热负荷的影响。 【条文说明】海拔高度与压力及灶具灶前压力可按表4的规定值采用。
表4 海拔高度与压力的关系
海拔 大气 序高度 压力 号 (m) (kPa) (P/P0) () () (P0/P) 密度比 升高比 降低比 提高比 人工煤气 天然气 气 液化石油流速 热负荷 灶前压力 灶前压力Pn(kPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 0 101.3 1.0000 1.0000 0.9427 1.0300 0.8875 1.0615 0.8342 1.0949 0.7848 1.1288 0.7374 1.1645 0.6920 1.2021 0.6496 1.2407 1.0000 0.9709 0.9421 0.9133 0.8859 0.8587 0.8319 0.8060 11
1.0000 1.0608 1.1268 1.1988 1.2742 1.3561 1.4451 1.5394 1.0 1.1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 2.0 2.1 2.3 2.4 2.5 2.7 2.9 3.1 2.8/5.0 3.0/5.3 3.2/5.6 3.4/6.0 3.6/6.4 3.8/6.8 4.0/7.2 4.3/7.7 500 95.5 1000 89.9 1500 84.5 2000 79.5 2500 74.5 3000 70.1 3500 65.8
9 4000 61.6 0.6081 1.2824 0.5696 1.3250 0.5331 1.3696 0.4985 1.4163 0.4659 1.4651 0.7798 0.7547 0.7301 0.7061 0.6826 1.6445 1.7556 1.8758 2.0060 2.1464 1.6 1.8 1.9 2.0 2.1 3.3 3.5 3.8 4.0 4.3 4.6/8.2 4.9/8.8 5.3/9.4 5.6/10.0 6.0/10.7 10 4500 57.7 11 5000 54.0 12 5500 50.5 13 6000 47.2 注:1 P为某海拔高度处的大气压力(kPa),P0 为海平面(H=0)处的大气压力(101.3 kPa); 2密度比(P/P0)按(P/P0)计算值采用。 当海拔高度在6Km以下时,大气压力可由已知的海拔高度按下式计算: P=101.3(1-0.02257H) 5.256 式中:P—大气压力(kPa); H—海拔高度(km)。
5.1.4 当采用低压供气系统时,供气压力应小于10kPa;沿外墙敷设燃气管道的最高设计压力不应大于0.4MPa。
5.1.5 明设燃气管道设计使用年限不得小于30年,暗封和暗埋的燃气管道设计使用年限不应小于50年。
【条文说明】主要考虑暗埋燃气管道应与埋设建筑同寿命,故其设计使用年限为50年;在建筑物内暗封燃气的管道在使用期间不便维护、维修,且漏气不宜察觉,因而提高燃气管道的质量和使用寿命。
设计使用年限是指:设计规定的管道不需要大修即可按其预定目的使用的时间。 本条规定的燃气管道不包括燃气管道和燃具之间的连接软管。
5.1.6 燃气管道设计应考虑在工作温度下的极限变形,当自然补偿不能满足要求时,应设补偿器。
【条文说明】燃气管道在设计时必须考虑工作环境温度下的极限变形,否则会使管道热胀冷缩造成扭曲、断裂,一般可以用管道的安装条件做自然补偿,当自然补偿不能调节时,应采用补偿器补偿。
5.1.7 高层建筑燃气管道应充分考虑地震和风力的影响。在建筑高度大于60m的建筑内,燃气管道在具有抗震结构要求的建筑物内敷设时,应符合下列规定:
1 立管应采用焊接,宜减少焊缝数量;
2 水平干管从立管分支至第一个水平管固定件处,均应采用焊接连接;
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3 在立管用户分支水平管处宜采取吸收管道变形的措施。 5.1.8 用户燃气管道设置应符合下列规定:
1 宜明设,力求美观、方便检修和维护,宜沿墙、梁、柱呈直线靠墙角布置,少占建筑空间。
2 管道可在管槽、管井、管沟及吊顶内暗设。
3 暗设在顶棚或管槽内的管道,在阀门、仪表附件等处应留有检修门。当需要进入管道井检修时,其通道宽度不宜小于0.6m。
4 不应损坏建筑物的承重结构和耐火性能。不得穿过建筑物的变形缝、抗震缝等沉降缝,当必须穿过时,可根据结构变形量大小,采取防护措施。
5 不应设置在卧室、客房和宿舍等人员居住的房间。 6 不应设置在人防和避难场所。
7 不应设置在高层建筑中的避难间、电梯间及其前室及多层的封闭楼梯间。 8 不应设置在易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间,发电间和变、配电室等非用气的设备用房。
9 不应与电力、电缆等同沟、同井敷设。 10 不应穿过烟道、进风道和垃圾道等地方。
11 燃气管道不得穿过卫生间,当燃气热水器燃烧所需氧气和烟气完全在室外交换时除外。
【条文说明】2 建筑物沉降缝(变形缝、抗震缝)变化时可能损坏燃气管道,故规定要有防护措施。防护措施为:可以在穿墙处开适当的孔洞,并在沉降缝两侧的管道上设金属软管或波纹管补偿器。
11 该热水器为平衡式燃气热水器,其外壳为密闭式,与外壳联成一体的烟道做成内、外两层,烟道从墙壁通向室外,燃烧所需的氧气由烟道的外层吸入,燃烧后产生的废气从烟道内层排出室外,它既不消耗室内的氧气,也不污染室内空气。燃气管道仅为热水器供气用,除此之外,卫生间不得设置燃气管道。
5.1.9 燃气管穿过建筑物基础、墙体、楼板、地板或管沟等处,应符合下列规定:
1 应设置在套管中,并应考虑沉降的影响,必要时应采取补偿措施。 2 套管内的燃气管道不得有任何型式的机械接头。
3 对套管段的燃气管道应采取腐蚀控制措施,防腐层长度应大于套管的长度,并不应
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小于20cm。
【条文说明】规定燃气管道穿过建筑物基础、墙体、楼板、地板或管沟等处,应设置在套管中,主要是防止当房屋沉降时压坏燃气管道,以及在燃气管道大修时便于抽换管道。
对于高层建筑等沉降量较大的地方,仅采取将燃气管道设在套管中的措施是不够的,还应采取补偿措施,例如,在穿过基础的地方采用柔性接管或波纹补偿器等更有效的措施,用以防止燃气管道损坏;或采用活动支架方法,在沉降缝两侧的支架使用管道能垂直位移而不能水平位移,以适应沉降伸缩的变化。
实际工程中发现套管端部和燃气管道的连接处腐蚀比较严重,因此强调防腐层应大于套管的长度。
5.1.10 沿墙、柱、楼板上明设的燃气管道应采用管支架、管卡或吊卡固定。管支架、管卡、吊卡等固定件的安装不应防碍管道的自由膨胀和收缩。
【条文说明】支、吊架和管卡等支撑件的设计应符合《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94的有关规定。
5.1.11 室外架空的燃气管道,可沿建筑物外墙或支柱敷设,并应符合下列规定:
1 钢质燃气管道出地面时,应采取绝缘措施。
2 与非用气房间门、窗洞口的水平净距当为,中压管道时不宜小于0.5m;当为低压管道时不宜小于0.3m。
3 当燃气管道敷设在避雷保护范围以外时,应采用钢质管道,且管道壁厚不应小于4mm。 【条文说明】当在避雷保护范围以外的屋顶和沿外墙敷设燃气管道时,应采用焊接钢管或无缝钢管,管道壁厚均不得小于4mm,依据《城镇燃气设计规范》GB50028第十章的规定。 5.1.12 当燃气管道与其他管道交叉时,宜布置在上方。
【条文说明】防止给水管道结露,污水管道跑冒滴漏等腐蚀燃气管道。
5.1.13 当燃气管道敷设在地下室和半地下室或汽车库时(液化气管道除外),还应符合下列规定:
1 当采用钢管时,应采用壁厚不小于4mm的无缝钢管。除仪表、阀门可采用丝扣连接外,其他接口均应采用焊接或法兰连接,当有焊接接头时,焊口应100%射线照像检验。
2 当采用铜管时,应采用焊接连接。 3 应有良好的防爆通风和防爆照明措施。
4 应设置可燃气体泄漏报警器和紧急切断阀,并应符合本标准附录B的规定。
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