建筑附属燃气管道结构补偿措施建筑附属燃气管道结构补偿措施【摘要】本文通过地面沉降及环境温度变化对燃气管道所造成的影响进行分析和阐述，对燃气管道的变形量和各类补偿器及其补偿量进行归类和验算，提出管道结构补偿措施和解决办法。【关键词】燃气管道变形结构补偿中图分类号:TU996文献标识码:A文章编号：Abstract:Thisarticlethroughthegroundsubsidenceandthechangeofenvironmenttemperatureongaspipelinecausedbytheimpactanalysisandexposition,onthegaspipelinedeformationandvarioustypesofcompensationandcompensationareclassifiedandchecking,thepipelinestructurecompensationmeasuresandsolutions.Keywords:gaspipelinedeformationstructurecompensation引言随着城市的发展和城市化进程的加速，管道燃气建设也得到迅猛的发展。管道供气给人们生活带来方便的同时，由于燃气易燃易爆，泄露时不便于察觉等特性，供气管道存在缺陷或设计施工不合理，极易引发事故。由此，燃气管道的安全问题引起各方高度关注，为从源头严控事故隐患，本文将根据我公司近年所设计及调查了解到的工程建设、运营实际情况，对建筑附属架空敷设的燃气管道，受自身及周围环境变化引起变形的原因及其应对措施进行探讨。一、地面或地基沉降对管道的影响温州市地处东南沿海，城市建成区东临东海，北靠瓯江，属于典型的软基地质，主要建筑物地处软土堆积而成的平原地带，地下土层结构多属杂填土，该土质承载力较小。据有关部门的资料记载，新建住宅的最大沉降量超过10厘米，而庭院燃气管的埋设深度一般介于0.6~1.2米之间，管道基础为原土层，燃气管道出地面后敷设于建筑外墙面，只要室外地面（非地下室顶板）与建筑物有相对位，管道出现拉、压时，因产生巨大的应力而变形，达到极限后，会出现断裂。管道因沉降出现变形时，应及早进行处置，可以根据建筑物沉降实测数据，再考虑达到极限条件情况下，同等沉降偏移速率在建筑物建成N年后，地基达到基本稳定时，确定该建筑全寿命周期附属燃气管道的伸缩量，计算公式如下：△L=k△HN/T（1）式中△L―预伸缩量（m）；k―安全系数，一般取1.5~2.5;△H―样本测量位移量（m）,分水平方向和垂直方向；N―预期建筑持续沉降时间（a）；T―样本的建筑年龄（a）；以市区建成已8年某大楼为例，地基沉降导致管道垂直位移量达4cm，按同等沉降速率考虑，建筑建成12年后地基基本稳定，安全系数K值取1.5，则该大楼全寿命周期附属燃气管道的预伸缩量为9cm。二、自重和温差对管道的影响燃气管道自重产生的压缩应力，热胀冷缩及其位移受约束产生的二次应力，可根据管材许用应力范围进行验算。（一）管道自身重量的影响垂直架设的立管，自重产生的压缩应力如下式:σ=W／A（2）式中：σ―压缩应力（MPa）；W―燃气管道自重（N）；A―立管截面积（mm2）。由上式可见，W与A成正比，所以密度一样的管材压缩应力σ与管径无关，现在以长为100m的高层建筑立管为例，管材采用φ57×3.5无缝钢管时，A=588.3mm2，单位长度管重为45.32N／m，计算出的σ=7.70MPa。一般无缝钢管许用应力为127MPa，因此对于100m长的燃气立管，其自重产生的压缩应力很小，通常不致发生破坏。（二）温差造成的影响1.管道因温差产生的伸缩量△L=ΨL△t（3）式中：△L―为管道的伸缩量（m）；Ψ―为管材线膨胀系数，普通钢管在20℃时，取12×10-6m／(℃?m)；L―为管道长度（m）；△t―为环境温差（℃）。2.管道因温差产生的热应力管道伸缩完全受约束时，热应力计算如下：σt=ΨE△t（4）式中：σt―热应力（MPa）；Ψ―为管材的线膨胀系数；E―管材的弹性模量（MPa），普通钢在20℃时取2.1×105（MPa）；△t―环境温差（℃）。由上式可知，随着△t提高，△L、σt相应提高，随着管长提高，△L也提高。不同温差与管长下的热应力和伸缩量表1三、补偿器选型及补偿量计算（一）常用补偿器类型及特点1.“L”型和“Z”型自然补偿器制作和安装简单方便，补偿量与管道的臂长及弯曲应力有关；2.方型补偿器可采用无缝钢管煨弯制作，补偿能力大，轴向推力小，制作方便，运行可靠，不用经常维修，最大补偿量可达250毫米；3....