市政燃气热力设计分享高层建筑燃气管道设计需要注意的几个问题
来源：河南大通石化工程设计有限公司
时间：2020-12-23 15:12:23
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1.1 消除燃气附加压力的必要性
高层建筑高程较高，燃气立管较长，由于城市燃气的密度与空气密度不同，在立管中就会产生较大的附加压力。附加压力过大，会造成某些用户燃具前压力波动增加，超出燃具稳定工作范围，影响用户燃具的正常燃烧，造成燃气不完全燃烧，甚至发生离焰、脱火、回火和熄火等现象，增加供气不安全性[1]。控制和消除附加压力的影响，是保证高层供气系统安全正常运行的重要方面。
假设人工煤气密度约0.46kg/m3，天然气密度约0.74kg/m3，液化石油气密度约2.5kg/m3，空气密度取1.293k/m3，那么高程每升高1m，产生的附加压力为：人工煤气为8.16Pa，天然气为5.42Pa，液化石油气为-11.83Pa。附加压力为正值，说明燃气自下而上流动时，附加压力相当于上浮力；若附加压力为负值，则说明燃气自下而上流动时，附加压力相当于阻力。
燃气种类 燃具额定压力/Pa 室内管道允许压力降/Pa 附加压力/Pa 建筑物高度为24m 建筑物高度为40m 建筑物高度为60m 建筑物高度为80m 人工煤气 1000 300 196 326 490 653 天然气 2000 400 130 217 325 434 液化石油气 2800 500 -284 -473 -710 -946 注：室内管道允许压力降包括燃气表压力降(约120～200Pa)。
随着楼层升高，附加压力对燃具燃烧效果影响增加，在高层建筑供气系统中不能不考虑其影响。
1.2 消除燃气附加压力的措施
1.2.1 人工煤气和天然气系统
随着楼层升高，附加压力逐渐增加，相当于降低了管道阻力。对由下而上的燃气供应方式，要消除附加压力的影响，须增加管道阻力。具体措施有：
① 每隔一定层数设一节流阀，这种方法简便、经济、易操作。但是，当有顶层少数用户用气时，附加压力减少不明显；管内流量随用户数的多少而变化，流量的变化致使立管的阻力也随之变化，造成用户燃具前压力波动。
② 在立管上设置低-低压调压器。通常将调压器装设在附加压力超过200Pa的楼层。通过调压器调压，稳定燃具前压力，消除附加压头影响。
③ 每户装设阀门，根据各楼层不同的燃气压力，分别调整阀门的开度，节流调压，克服附加压力的影响，从而满足每户燃具所需正常工作压力。但由于阀门开度不好控制，故这种做法很少采用。
④ 在用户表前设置用户低-低压调压器，使燃具前压力稳定在额定工作压力范围内。
⑤ 采用中压管道直接进入建筑物，在户内燃气表前加中-低压调压器，这样用户之间的影响较小，用气高峰时压力波动也不明显，而且调压器后的低压管段较短，燃具基本上是处在额定压力下工作，运行工况较佳，比较好地消除附加压力的影响。但是户内有一部分中压管道，安全性比低压管道有所降低，并且工程造价也较高，所以一般不主张采用。
在实际应用中，楼层不超过20层时，一般采用在立管上加节流阀的方法；楼层超过20层时，一般采用在用户表前设置用户低-低压调压器的方法。这样，既有效地消除了附加压力，保证了燃具前压力的稳定性，同时在一定程度上也降低了工程造价。