建筑燃气管道的设计与施工探讨

刘堃

昌邑市美澳天然气有限公司滨海分公司 山东 潍坊 261300

引言

为了有效缓解城镇居民人口居住的压力，在结合当前社会经济不断建设发展的基础上，针对普通低层建筑设计的特殊性质，需要重视建筑设计的结构。尤其是针对设施结构中的燃气管道设计问题，需要有相关的工作人员具有较高的工作水准，及时应对燃气供应时存在的部分安全隐患问题，并且做出设计与改良方案，以免设计中存在问题，给居民造成生命财产安全威胁。

1 燃气管道设计和施工过程中的常见问题

1.1 建筑物沉降所造成的影响

由于建筑自身的荷载量较大，受到地质条件以及建筑荷载等方面因素影响，会造成建筑产生不同程度的基础沉降问题，而建筑沉降程度也受到很多外部因素的干扰。对于城市建筑燃气管道而言，如果建筑体产生不同程度的沉降，会因为燃气管道处于一种静止的状态，使燃气管道引入管在建筑体产生基础沉降过程中形成较大的切应力，造成燃气管道出现断裂以及破损等问题，事故后果非常严重[1]。

1.2 建筑的水平位移

由于建筑的本身高度比较高，因此在风载荷的作用下或者外界因素的影响下使得建筑具有一定的风动力的特性，由于建筑容易受到风荷载的作用和风力加速度的影响，导致水平位移现象的出现。同时根据不同的风速，建筑物也会出现不同的振动周期，因此，尽管建筑燃气供应的设计满足基本的要求，但是燃气供应系统在设计的时候也需要充分地考虑系统设计所带来的负面影响。对此，建筑自身的结构特点会影响燃气供应系统的可靠性。

1.3 安全间距不足也是其中一项

在燃气管道设计中，工程设计人员会根据施工现场实际情况，依据规划、标准开展严格设计，确保燃气管道与各类管道管线之间的安全间距符合规定要求。但在施工过程中，按图施工控制不严，形成管道与管道之间的间距太过紧密，就无法保持足够的安全距离，存在一定安全隐患。

1.4 管道焊接质量不达标问题

燃气是一种易燃易爆气体，存储管理严格，所以，我国对于存储燃气的设施设计建设也有高标准的要求。管道是燃气的重要运输途径，它的施工质量对于整个燃气工程的安全高效运行十分必要和重要。燃气管道的焊接施工过程中，施工人员一定要细致认真开展焊接工作，降低燃气管道在焊接过程中出现偏差的概率。施工人员水平问题和材料问题以及工序衔接等方面落实不严谨、不到位会造成燃气管道焊接水准大大降低，给后期的燃气管道正常运行带来极大的安全隐患[2]。

2 针对性的对策建议

2.1 建筑沉降分析和安全设计

在建筑正式投入使用之后，由于自身自重问题的影响会造成基础结构所产生的荷载量逐渐加大，进而会产生建筑基础沉降问题。通过相关工作人员的分析和研究之后发现，在工程建设完工之后的三年时间内，建筑的沉降速率相对较快，沉降量可以达到5～10cm。建筑的沉降会对燃气管道造成破坏，主要原因在于建筑的燃气管道会因沉降产生拉应力，造成燃气管道内部在安装过程中的切口不断加大。随着建筑的沉降量进一步加大，燃气管道所承受的拉力会进一步加大，当达到极限值条件下很容易造成燃气管道的断裂、燃气泄漏等危险事故。在建筑内部燃气管道的立管长度相对较长，因此在具体的设计工作中，会受到外部环境和温度因素的影响而产生性质变化。燃气管道的温差会形成相应的额定力作用，造成燃气管道出现整体下沉问题。除此之外，由于管道的轴向方向很容易产生变形问题，通常在不产生特殊问题的条件下，内部的燃气管道所使用的器材主要是以钢材为主，在工作人员工作时需要建立起相应的补偿方案。首先要根据管道建筑设计师的具体要求和标准设置相应的参数并进行实时计算，根据建筑燃气管道的相关设计工作要求和标准，对立管的设计参数数值进行全面计算和融合，以此来有效获取滤管的最大变形量大小。其次，通过使用分段波纹管的设计方法，进一步消除管道温度差和应力作用的影响。要在管道部位设置相应的支撑结构，有效控制外部结构和内部结构之间造成的差异性所引发的管道变形等相应的问题。最后，通过使用挠变补偿装置进一步控制建筑所产生的振动影响问题。

2.2 控制水平位移的方法

建筑容易受到风荷载以及地震的影响，而出现部分震动的问题，当发现燃气管道的振动频率与建筑体本身的振动频率相等的时候，容易发生共振现象，不利于保障人民的生命健康安全，导致管道出现一定的损坏。为了能够控制水平位移的问题，需要严格控制两个数值，保证其安全性[3]。

2.3 燃气管道的安全设施

燃气属于一种易燃易爆物品，会造成比较严重的爆炸和火灾事故，同时建筑内部的人员聚集量较大，同时在疏散过程中存在较大的困难，如果产生比较严重的火灾事故，对人们的生命财产安全会造成重大影响。因此，针对建筑燃气安全管道设计，需要相关设计人员充分重视建筑的设计原则和设计标准，要依据建筑安全生产工作标准和实际的建筑生产情况，采取有效的防护措施进行控制。比如说给燃气引入建筑室内设计出燃气供应快速切换阀门，同时在建筑内部的燃气供应点和燃气管道上设置相应的报警装置，将其和自动切断系统之间、机械通风设备之间进行有效衔接，保证在产生燃气泄漏的情况下，系统可以实现自动报警，第一时间切断燃气的供应，并且及时开启相应的通风和安全防护装置。

2.4 燃气管道焊接情况的应对措施

燃气管道施工单位要落实各项管控措施，加强对燃气管道焊接的安全管控。在管道接头处理上，严格按照焊接工序执行，严格遵照焊接标准规范，加强焊接管道的无损探伤处理。针对没有达到探伤标准的燃气管道，在进行管道焊接之前，应当对焊接位置进行杂质处理，采用氩弧进行管道焊接工作。针对PE管要依照管径合理选择熔接方式，同时做好施工现场温度、时间等因素控制，严禁强力对接，保障自然冷却，施工完毕后做好接缝检查检测[4]。

3 燃气管道设计的注意事项

为了满足人们对燃气资源地需求，保障人民的生命安全，需要在燃气管道设计的过程中注意以下事项。在设计建筑燃气管道的时候需要格外的重视外界环境所带来的影响，由于外界环境温度的变化会产生一定的热应力，造成燃气管道的弯曲和伸缩。经过研究可以发现，管道的伸缩变形量与温差和管长呈现正比的关系，而管道的热应力与温差成正比的关系。为了能够更好地进行燃气管道设计，减少外界环境温度对于燃气管道设计的影响，可以在燃气管道设计以及施工的时候选择适合的季节，一般会选择春季以及秋季的季节进行燃气管网的施工，有效地减少外界温度变化所带来的负面影响，面对在施工中无法避免的热应力问题，还可以采取立管加设L形、Z形等补偿装置，从而减少温度变化对管道所带来的影响。通过重视建筑燃气工程的设计工作，能够对燃气管网的应用发挥着极其重要的作用，更好地发挥燃气管网的作用。因此，为了能够保证建筑燃气工程设计的科学性以及有效性，保证实施的可行性以及安全性，便需要重点完善相关的初步设计。在设计的时候可以根据实际情况选择适合的压力调节系统，要求管线的布局合理，选择有效的措施，减少沉降以及附加应力和重量，对初步的设计进行进一步的优化。除此之外，对于建筑而言，容易出现许多安全问题，需要做好安全设计工作，设置自动关闭阀门和报警监控装置等等，保证系统的安全性[5]。

4 结束语

综上所述，燃气管道施工过程十分复杂烦琐，涉及单位和人员较多，会存在众多不稳定因素，假如燃气管道设计施工没有科学性、合理性、有效性的管理，一定程度会影响大家的生活水平，给用户的财产、生命安全带来重大影响。想要提升燃气管道施工质量，燃气管道设计施工人员一定要做好各种施工准备工作，落实好现场勘察，加强技术交流和设计交底，理解掌握设计标准和施工规范规定，落实各项管理措施，提高人员施工水平。针对施工场地的具体情况，要加强工作机制建设，确保施工方案可以及时有效得到完善，用于指导施工作业，不断提高施工管理水平，同时，还需加强员工培训学习，进一步增强燃气管道施工人员经验交流和学习探讨，提升人员技能和水平，为燃气工程施工提供基础性和关键性保障。