探讨高层建筑地下燃气管道安全技术研究
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[摘要] 天然气在我国的不断推广使用给城市居民生活带来很大的便利，也因为其自身具毒性、易爆性和易燃性特点而导致高层建筑地下燃气管道的安全存在一定的隐患，本文通过探析对城市地下燃气管道的安全造成影响和破坏的因素，来对城市地下燃气管道安全问题有一个更深层次的了解，同时也探讨相关的技术安全措施。
[关键词]燃气管道 安全技术
中图分类号 TU996.
众所周知，燃气作为燃料，具有使用方便、火力强、热效率高、对环境污染小、易实现生产自动化及提高产品质量等优点。但它也有易燃、易爆及有毒等缺点。因此城市地下燃气管道的安全问题研究显得非常有必要。
因为城市地下燃气管道的用户他们各自的需求不相同且复杂，处于不同时期的管道在施工设计时所遵循的标准不同，导致管道样式具有多样性。城市地下燃气管道如果发生意外事故，往往会造成巨大的财产损失和人员伤亡等严重后果，事故发生的突然性导致人们没有准备而措手不及，另外在爆炸、火灾等发生时还会造成高温灼伤、机械伤害等，医院对伤员的救助以及事故发生以后的善后工作都有很大的难度和复杂性。因此从科学的角度来探究地下燃气管道安全的影响及破坏因素，通过这些因素来分析预防意外事故的发生，以保证城市地下燃气管道运行的安全可靠性和稳定性，保障居民的生命财产安全，维持社会稳定并构建和谐安定生活。
二、高层建筑地下燃气管道不安全因素分析
燃高层建筑地下气设施存在不安全因素： 一是 因高层建筑自重大，楼体本身自然沉降量大，对燃气进户引入管危害最大；二是燃气立管及支管较长，自重较大，很容易引起管道内力突变，使管道沉降断裂、扭曲，致使燃气泄漏，发生事故； 三是下室的密闭性，不具备必要的通风、换气、泄压要求，燃气一旦泄漏，后果难以想象；四是筑物基础回填土沉降对进户管的影响； 五是温度变化引起的管道内应力变化；六是高层建筑管道竖井中风力的烟囱效应对一旦泄漏管道造成的危害极大； 七是25层（75m）以上超高层建筑附加压头的影响；八是 遇不可抗拒的火灾、地震等自然灾害时，危害难以想象。
三、对地下燃气管道不安全因素处理措施
1、对影响破坏之腐蚀因素处理措施
对于在城市地下管道运行中的钢制管道来说，金属腐蚀是一种很常见的现象，腐蚀的原理可以分为电解作用和电池作用两种。金属腐蚀的发生需要具备一种电解液、一个阴极、一个阳极且阴阳级之间需要有电子进行连接四个条件，缺少任何一个条件，腐蚀现象将会停止，因此可以以此来制定防治腐蚀的方法措施。
城市地下燃气管道主要是以地沟和埋地的形式来装设的，其受到腐蚀的因素可以分为应力腐蚀、外腐蚀等。
1.1应力腐蚀是最重要的因素之一。因城市地下燃气管道具有用户用气的高峰期及低峰期，应力在管道中的变化大，在管道施工时期会有一系列质量问题，因此地下管道的应力腐蚀是一个需要注意的问题。根据应力腐蚀的特点，采取的相应措施应该是尽量减少在用户用气的高峰期和低峰期地下燃气管道供气的差异来防止管道应力的大幅度变化、在管道进行施工时严格遵循施工标准和规范以提高施工质量等措施来防止应力腐蚀。
1.2外腐蚀也是管道腐蚀中的一个重要方面，对于城市地下燃气管道的外腐蚀分析应主要从以下几个方面着手，首先是阴极保护情况，应检查阴极保护长度和保护电压是不是遵循规范要求以保证阴极保护情况是否正常；其次是土壤腐蚀性，土壤腐蚀性的影响因素有含水量、土壤电阻率、土壤温度、溶解质的数量和种类、有机质、氧化还原电位及通气性等，对于地下管道来说土壤腐蚀性是一个很重要的因素；接着是外层保护情况，对外层保护的可靠性程度由施工水平、涂层的质量和种类等。最后是电流的干扰情况，因正常的电路存在漏电现象而出现在别处的杂散电流，当其流过地下燃气管道时，就可能造成管道的腐蚀。
2、 对高层建筑物进户引入管的处理措施
由于高层建筑地下室管道都是一些较重要的公用建筑物，燃气进户引入管的安全与否对整幢建筑物安全起着重要作用。
2.1根据有关标准要求，对重要用户在室外设置总阀门井，阀门应选择快速切断阀。室内设置快速切断阀及与报警装置联锁的紧急切断阀；
2.2进户引入管管段上设置波纹补偿器或其它柔性材料；
2.3适当加大进户引入管穿越建筑物的套管。根据建筑物理论沉降量计算套管直径，套管直径一般取1.2～1.5倍沉降量，套管与引入管之间用柔性材料封堵；
2.4进户引入管处建筑物基础回填土作夯实及撼沙处理。
3、 对高层建筑物内主管及支管的处理措施
为防止因管段自重过大或环境温度变化而引起局部内力突变发生剪切变形，需采取如下措施：
3.1根据管径不同，一般每5～10m设立管固定点一处；
3.2每8层左右设一转向点即自然补偿，在转向点处设支架支撑，以使其在承重的同时起到自然补偿的作用；
3.3从下至上逐渐缩小管径，以减小管段自重；
3.4每8层左右设分段阀门一个，以方便维修及紧急情况处理，。
4、提升高层建筑管道安装技术
对在高层建筑设置燃气设施时，管道的安装、材质的选择、尤为重要。
4.1 室内燃气管道全部采用比常规无缝钢管管壁厚些的无缝钢管；
4.2 安装用气设备的高层建筑地下室、半地下室、设备层的净高不应小于2.2m；
4.3燃气管道必须明设，不得安装在装饰墙、吊棚内；
4.4 当燃气管道与其它管道一起敷设时，应铺设在其它管道的外侧；
4.5燃气管道应依附承重墙体铺设，并以承重固定卡具固定；
4.6应用非燃烧体的实体墙与电话间、变电室、修理间和储藏室隔开；
4.7燃气管道应涂刷明显的识别色―黄色；
4.8地下室内燃气管道末端应设置放散管并引出地面。放散管的出口位置应保证吹扫放散时的安全和卫生要求；
4.9燃气管道全部采用焊接或法兰连接方式；
5、 精选燃气泄漏报警器与快速切断阀器才的选用
为了确保这些场合安全供气，做到万无一失，燃气泄漏报警器与快速切断阀的选择尤为关键，必须采用高性能、高灵敏度的可燃气体报警系统。
5.1报警设定值应根据所在城市燃气组份确定其是爆炸下限还是中毒性；
5.2 报警器探测器有热线型半导体式、半导体式、接触燃烧式、定电位电解式、薄膜式等形式，应根据识别气体的具体情况选用；
5.3 主机应壁挂或盘装在非爆场所的消防减灾中心、值班室等有专人24小时监视的地方，并安装在易观察的位置。为确保主机正常工作，应避免强电、磁场和热源的影响；
5.4燃气报警系统必须与燃气快速阀和强制排风设施联锁，当燃气报警装置发出二段报警时，迅速关闭“自动快速切断阀”并起动“强制排风设施”以迅速排除险情，达到安全供气之目的。
6、 高层建筑附加压头影响的消除措施
由于燃气的密度与空气不同，随着楼层的增高，便会产生附加压头，附加压头过大会引起底层用户点火困难，而高层用户因灶前压力过高或超压而引起脱火或损坏煤气表。为确保高层建筑供气安全，在高层燃气设计时必须考虑下面问题以尽可能减小附加压头。
结语：在经济高速发展的今天，能源安全越来越被重视，作为清洁能源的城市燃气被越来越广泛使用，而且天然气易爆、易燃，如果发生意外事故，居民的财产甚至生命都会受到威胁，因此，做好高层建筑地下燃气管道安全管理，对于保证地下燃气管道的安全使用、维持社会稳定具有重要意义。
参考文献：
[1]魏红莲.燃气管道安全管理的探讨[J].科技情报开发与经济 2011 15
[2]戴旭. 城镇燃气安全运营事故防范措施的探讨 [J].中国会议2011 12