淺談火鍋餐飲行業(yè)室內(nèi)埋地天然氣管道的設(shè)計(jì)與施工

摘 要

摘要：通過火鍋店室內(nèi)埋地燃?xì)夤艿婪笤O(shè)的工程實(shí)例，介紹室內(nèi)埋地燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)與施工過程中的主要考慮問題，為日后類似工程施工積累經(jīng)驗(yàn)，提供參考。關(guān)鍵詞：天然氣；埋地暗封；設(shè)計(jì)；施工；原
摘要：通過火鍋店室內(nèi)埋地燃?xì)夤艿婪笤O(shè)的工程實(shí)例，介紹室內(nèi)埋地燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)與施工過程中的主要考慮問題，為日后類似工程施工積累經(jīng)驗(yàn)，提供參考。
關(guān)鍵詞：天然氣；埋地暗封；設(shè)計(jì)；施工；原則
   近年來，隨著火鍋餐飲業(yè)不斷發(fā)展，業(yè)主對室內(nèi)埋地敷設(shè)燃?xì)夤艿烙辛烁嘈枨蟆Ｓ浀?008年，一家“田源雞”火鍋店向我公司提出用氣申請，要求為火鍋接通天然氣?；疱佊脷恻c(diǎn)存每個餐桌中部，分散在大廳、包間內(nèi)，燃?xì)夤艿佬杪竦胤笤O(shè)。由于室內(nèi)燃?xì)夤艿缆竦胤笤O(shè)方式應(yīng)用不是很多，尤其在我區(qū)對于人員密集的室內(nèi)場所埋地敷設(shè)天然氣管道的情況從未有過，《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028—2006)、《燃?xì)馐覂?nèi)丁程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定》(DB11/T301—2005)中對室內(nèi)燃?xì)夤艿缆竦胤笤O(shè)雖然有明確的規(guī)定，但因?qū)嵤┑臈l件和難度要求較高[1][2]等原因，我們未受理用戶的安裝申請。2009年，一家“權(quán)金城”酒店在順義開店，也提出類似用氣申請，并強(qiáng)烈要求為火鍋餐飲區(qū)接通天然氣。
    考慮到室內(nèi)埋地敷設(shè)燃?xì)夤艿赖臐撛谛枨蠛芏啵覟橛脩舴?wù)是我們義不容辭的責(zé)任。我們決定嘗試為權(quán)金城酒店做埋地暗設(shè)燃?xì)夤艿馈?/span>
    為了把本工程做得安全規(guī)范，做成日后類似工程的樣板。我們認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，并多次向公用工程監(jiān)督站、設(shè)計(jì)院請教，又與燃?xì)庠O(shè)計(jì)單位、施工單位、管理單位一起群策群力、開展了系列調(diào)研、進(jìn)行了精心的準(zhǔn)備。工程于2009年10月開工，并于2009年12月完成并進(jìn)行了通氣點(diǎn)火，至今效果良好。
    現(xiàn)就對本工程的設(shè)計(jì)和施工方面的點(diǎn)滴體會供大家參考。
1 工程概況
    權(quán)金城酒店火鍋區(qū)位于該樓十二層、十三層。共有用氣火鍋爐45臺，每臺耗氣量0.3m3/h。其中十二層為散座就餐大廳，位于該層南端，共有34臺火鍋用氣點(diǎn)，就餐區(qū)面積500m2。十三層為包間區(qū)，共11個火鍋用氣點(diǎn)，分布在該層11個包間內(nèi)。經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位實(shí)地察看，確認(rèn)這些用氣點(diǎn)位置均符合燃?xì)庖?guī)范要求，滿足使用天然氣條件。
    該樓天然氣氣源位于該樓東北側(cè)小區(qū)預(yù)留管，供氣壓力2300Pa，DN80低壓管道。
2 室內(nèi)埋地管線設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    根據(jù)本工程情況，確定燃?xì)庠O(shè)計(jì)方案為：低壓氣源管道沿該樓東北側(cè)架空引入至十二層，進(jìn)入燃?xì)獗韺Ｓ梅块g計(jì)量，表后管道分路入地敷設(shè)至各火鍋?zhàn)老拢尤胗脷恻c(diǎn)。該樓埋地暗設(shè)管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)考慮如下：
2.1 確定管線埋地方式
    室內(nèi)埋地暗設(shè)管道分為暗埋和暗封兩種方式。暗埋是將燃?xì)夤艿烙盟嗌皾{或其他密封材料將燃?xì)夤艿腊踩鏊涝趬?nèi)、地板內(nèi)。這種方式需要管道在建筑使用壽命期內(nèi)不能發(fā)生腐蝕、泄漏的高質(zhì)量要求。規(guī)范中指出對這種敷設(shè)方式要做試點(diǎn)工程，待取得成功的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)后，方可采用的不鼓勵政策。暗封是將燃?xì)夤艿婪笤O(shè)在地面、墻面管槽，吊頂，豎井內(nèi)，遇損壞、泄漏時(shí)，管道相對容易檢查及維修[2]。因此，我們選擇埋地暗封的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。
2.2 管材選擇
    根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ94—2009)表4.3.2的規(guī)定：熱鍍鋅鋼管、無縫鋼管、銅管、薄壁不銹鋼管、不銹鋼波紋軟管這5種管材均可進(jìn)行埋地暗封敷設(shè)。但銅管和薄壁不銹鋼管在我區(qū)燃?xì)夤艿郎蠜]有應(yīng)用過，故不予考慮。由于無縫鋼管、熱鍍鋅鋼管連接過程中不可避免存有接口，時(shí)間一長接口處有泄漏隱患，特別是對于檢修不太方便的室內(nèi)埋地暗封管道存在安全隱患。于是，我們選擇燃?xì)庥梅嵌ǔ卟讳P鋼波紋軟管。這種管道的特點(diǎn)是每卷長度為30m，中間沒有接口，管道外覆的PVC護(hù)套，有利于管道安全；另外管道柔性好，可彎曲，在轉(zhuǎn)彎處不用加彎頭；管道使用壽命長，可達(dá)50年[3]。我們采用某知名度較高的燃?xì)獠讳P鋼波紋管品牌，產(chǎn)品安全可靠。該產(chǎn)品在我區(qū)明裝燃?xì)夤艿郎弦呀?jīng)應(yīng)用過，施工人員有一定安裝經(jīng)驗(yàn)。
2.3 設(shè)計(jì)布線原則
(1) 暗封部位盡量無接口
本工程為保證暗封部分接口盡可能少，利用非定尺不銹鋼波紋管每卷較長的優(yōu)勢，采取編“中國結(jié)”式的工藝，主管道圍繞用氣點(diǎn)轉(zhuǎn)彎返回再進(jìn)入另一個用氣點(diǎn)，直到最后用氣點(diǎn)。這樣做的好處是除了用氣點(diǎn)處有節(jié)點(diǎn)外，其它暗封部分不存在接口。
    當(dāng)然，如果確實(shí)不能避開，可在接口處設(shè)活磚，以方便檢修。
    (2) 暗封管道的設(shè)置
    布線時(shí)不應(yīng)與其他金屬結(jié)構(gòu)或部件接觸，不應(yīng)與可能產(chǎn)生電弧現(xiàn)象的電氣線路相毗鄰，不可避免時(shí)，應(yīng)采取絕緣措施；不應(yīng)與其它同處暗設(shè)的管線或管溝交叉，不可避免時(shí)，應(yīng)放在PVC套管內(nèi)，并采取絕緣措施；嚴(yán)禁在承重的墻、柱、梁、板中暗埋；不要在暖氣設(shè)施旁邊布線，以免管線被烘烤；燃?xì)夤艿啦坏冒捣庠诳赡軡B入腐蝕性介質(zhì)的地面下等[2]。
    (3) 要分區(qū)控制、方便管理
    本工程十二層用氣點(diǎn)分布在3個區(qū)域，分別是：散座A區(qū)9個、散座B區(qū)12個、情調(diào)卡座區(qū)13個用氣點(diǎn)。為方便管理，按火鍋?zhàn)环謪^(qū)分3路進(jìn)行布線。十三層11個用氣點(diǎn)按1路布線。
    (4) 暗封管道布線應(yīng)避開地面上方承重處
    在走廊處布線應(yīng)靠近一邊墻角，人流不易踩到的地方；應(yīng)避免讓火鍋?zhàn)乐亓袎涸诠芫€上。
2.4 管道水力計(jì)算
    本工程燃?xì)夤艿乐饕枇p失有：明裝管道阻力損失，高層建筑附加壓頭，燃?xì)獗碜枇p失，暗封不銹鋼波紋管阻力損失。
    表1為柯列勃洛克公式低壓天然氣鋼管計(jì)算成果表[5]。
表1 低壓天然氣鋼管摩擦阻力損失表(Pa/m)

流量(m3/h)
管徑 外徑×壁厚(mm)
Ф26.8×2.75
(DN20)
Ф33.5×3.25
(DN25)
Ф42.3×3.25
(DN32)
Ф48×3.5
(DN40)
Ф60.0×3.5
(DN50)
Ф75.5×3.75
(DN65)
3.8
6.91
2.16
 
 
 
 
4.0
7.60
2.37
 
 
 
 
9.0
34.72
10.57
2.61
1.34
 
 
13.5
 
22.66
5.52
2.82
0.80
 
15.0
 
27.67
6.72
3.43
0.97
 

袁國汀主編《建筑燃?xì)庠O(shè)計(jì)手冊》.中國建筑出版社，194-197，1999
    (1) 明裝管道阻力損失
    為了降低管線阻力損失，本工程室外引入管及暗封前管道均選用DN50無縫鋼管，按全部火鍋爐同時(shí)工作計(jì)算，天然氣總用氣量為13.5Nm3/h，查表1可知DN50管道單位長度摩擦阻力損失為0.8Pa，晴封前燃?xì)夤艿篱L76m，則明裝管道沿程阻力損失約為60.8Pa。局部阻力損失按沿程損失20%計(jì)算，局部阻力損失為12.2Pa，則明裝管道阻力損失為73Pa。
    (2) 高層建筑附加壓頭
    本工程為十二層高層，根據(jù)附加壓頭計(jì)算公式[2]，經(jīng)計(jì)算，得出附加壓頭為234Pa。
    (3) 燃?xì)獗碜枇p失
    燃?xì)獗磉x用丹東LNM-10皮膜表，根據(jù)其說明書中描述最大阻力損失按200Pa考慮。
    (4) 暗封不銹鋼波紋管阻力損失
    由于不銹鋼波紋管屬“新材料”，當(dāng)量絕對粗糙度“K”值目前沒有經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，入值無法計(jì)算，△P/L的值也就無法得出，所以，采用低壓天然氣鋼管絕對粗糙度指標(biāo)估算(或查表1)出△P/L值。本工程暗封管道阻力按負(fù)荷最大的一路管道(十二層情測卡座區(qū))計(jì)算，用氣點(diǎn)同時(shí)工作時(shí)最大流量3.9m3/h，選管道直徑為DN25，經(jīng)查詢計(jì)算得管道單位長度摩擦阻力損失2.27Pa，本路暗封主管長度為39m，則暗封管道總沿程阻力損失為88.5Pa。局部阻力損失按沿程損失20%計(jì)算，局部阻力損失為17.7Pa，得出本路暗封不銹鋼波紋管滿負(fù)荷時(shí)總阻力損失為106.0Pa。
    (5) 總阻力損失
    總阻力損失=73Pa-234Pa+200Pa+106Pa=145Pa
    以上可看出，本工程室內(nèi)燃?xì)夤艿赖目傋枇p失145Pa，在規(guī)范規(guī)定300Pa的允許范同內(nèi)，但仍需留有較大富余量。這主要是考慮暗封不銹鋼波紋管的內(nèi)部構(gòu)造決定其當(dāng)量絕對粗糙度“K”值比鋼管要大，實(shí)際阻力損失要大于同管徑的鋼管的原因。為了更好的減小管道阻力，暗封管道全長不變徑，均選擇DN25直徑。
    另外，商業(yè)暗封燃?xì)夤艿拦軓皆O(shè)計(jì)不應(yīng)太大，管徑太大會使管道轉(zhuǎn)彎半徑加大，給管槽及地面層處理帶來不便。如負(fù)荷較大時(shí)，可選擇多路供氣，使管徑適中。
2.5 暗封管線管槽規(guī)格選擇
    考慮到取材方便及強(qiáng)度要求，選擇金屬薄鐵板槽，上覆厚度不小于1.2mm的金屬護(hù)蓋。根據(jù)《燃?xì)馐覂?nèi)工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定》(DB11/T301—2005)及現(xiàn)場地面墊層厚度僅為100mm的實(shí)際情況，確定單管槽的規(guī)格型號100×60，雙管、三管槽規(guī)格200×60，金屬護(hù)蓋上應(yīng)滿足覆蓋層厚度不小于10mm。
2.6 其它安全要求
    南于本工程用氣點(diǎn)均在就餐區(qū)人員密集場所，對燃?xì)獍踩岢龈咭?。采取附加安全措施如下?/span>
    (1) 安裝天然氣濃度報(bào)警探頭
    按照《石油天然氣工程可燃?xì)怏w檢測報(bào)警系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》(SY6503—2008)的規(guī)定，天然氣濃度報(bào)警探頭有效檢測半徑為7.5m，十二層就餐大廳區(qū)沒置可燃?xì)怏w報(bào)警器數(shù)量根據(jù)餐桌的數(shù)量和大廳的面積來確定；十三層每個包間用氣點(diǎn)上方需安裝天然氣濃度報(bào)警探頭。另外燃?xì)夤艿劳ㄟ^的非用氣房間和場所也應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器。
    (2) 安裝獨(dú)立的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)
    商業(yè)用氣房間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)量應(yīng)滿足下列三方面的要求[1]：
    a. 正常工作時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h；事故通風(fēng)時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于12次/h；不工作時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于3次/h。
    b. 當(dāng)燃燒所需的空氣由室內(nèi)吸取時(shí)，應(yīng)滿足燃燒所需的空氣量。
    c. 應(yīng)滿足排除房間用氣設(shè)備散失的多余熱量所需的空氣量。
    本工程裝修時(shí)已安裝送新風(fēng)系統(tǒng)。本次需在十二層就餐區(qū)東側(cè)窗口上方、十三層每個包間靠外墻窗口上方，安裝獨(dú)立機(jī)械式排風(fēng)系統(tǒng)。
    根據(jù)排風(fēng)量=房間面積(m2)×房間高度(m)×換氣次數(shù)(n)
    十二層散座就餐區(qū)面積500m2，十三層最大包間面積49m2，房間高度3.Om，按事故狀態(tài)送風(fēng)量12次/h
    排風(fēng)量按十二層18000m3/h，十三層每個包間1764m3/h進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型。
    (3) 安裝緊急切斷閥
    在引入管上安裝電磁式燃?xì)饩o急切斷閥，并且通過集中控制室，將泄漏報(bào)警探頭與風(fēng)機(jī)、緊急切斷閥聯(lián)鎖。敷設(shè)燃?xì)夤艿赖膮^(qū)域內(nèi)，在任何一個報(bào)警器報(bào)警的同時(shí)，快速自動切斷閥應(yīng)切斷氣源，并開啟機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)。
    (4) 用氣火鍋爐必須帶有自動熄火保護(hù)裝置。
3 暗封管道施上注意要點(diǎn)
    本工程暗封管道施工順序?yàn)椋洪_槽-放置并同定管槽-在管槽內(nèi)安裝固定卡座-材料進(jìn)場檢驗(yàn)-管道加塑料保護(hù)套管-管道敷設(shè)-管道氣密性試驗(yàn)-管槽內(nèi)回填沙-暗封管槽覆蓋-管道上覆蓋層涂色標(biāo)-暗封管道與灶具連接。
    為了保證燃?xì)獍捣獠讳P鋼波紋管施工質(zhì)量，我們嚴(yán)把材料進(jìn)場檢驗(yàn)關(guān)，對表面有損傷的波紋管、管件堅(jiān)決剔除，選用有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)施工人員，使用專用工具及配件，并嚴(yán)格按管道操作規(guī)程進(jìn)行施工，以避免對波紋管造成損壞或泄漏。
    暗封燃?xì)夤艿朗┕こ⒁庖陨檄h(huán)節(jié)外，還應(yīng)對以下兩方面給予重點(diǎn)考慮：
3.1 施工中對暗封管道的保護(hù)與絕緣措施
    (1) 管槽安裝
    本工程管槽為金屬材質(zhì)，避免與建筑物中的其他任何金屬結(jié)構(gòu)相接觸是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)確實(shí)無法避讓時(shí)，采用絕緣橡膠板隔離。
    (2) 管道固定
    管道固定卡座采用塑料材質(zhì)，以利于與金屬絕緣。施工時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范施工，如管道直管段的固定卡座間距為80cm，管道彎管兩端及接口處安裝同定卡座等。
    (3) 暗封不銹鋼波紋管穿通長塑料保護(hù)套管
    為增加對保護(hù)效果，專門購買了30m一卷的塑料套管，套在金屬不銹鋼波紋管上，增加絕緣和保護(hù)效果。
    (4) 管道的絕緣
    為了避免外來電流對燃?xì)夤艿赖膿p傷。我們在金屬管件與金屬管槽接觸部位均采取了絕緣措施。如采取墊丁腈橡膠板或用絕緣膠帶纏繞保護(hù)的方式進(jìn)行處理[6]。
3.2 方便檢修及利于安全使用措施
    (1) 對各個三通接口處設(shè)活動蓋板，并留有通風(fēng)孔，以方便日后進(jìn)行泄漏檢修。暗封管線試壓合格后，用干沙填充管槽，以避免泄漏形成爆炸空間。
    (2) 火鍋爐前閥門及支架要固定牢固，安裝位置要考慮開關(guān)及檢修方便。
    (3) 灶前軟管長度要留有富余，考慮火鍋?zhàn)涝诖驋咝l(wèi)生時(shí)輕微挪動方便。
    (4) 在暗封管道上方地面斷續(xù)涂黃色警示色，以防止岡管位不明對燃?xì)夤艿赖钠茐尿尽?/span>
4 結(jié)論及建議
    本工程在設(shè)計(jì)、施工過程中始終以確保燃?xì)夤艿腊踩\(yùn)行作為理念。設(shè)計(jì)階段，在埋設(shè)方式、管道材質(zhì)、設(shè)計(jì)布線、管徑、管槽選擇以及切斷、報(bào)警、通風(fēng)等方面采取了多項(xiàng)安全措施。施工階段，又采取了暗封管道加通長塑料套管、金屬三通下面加絕緣橡膠板并纏繞絕緣膠帶、噴涂警示色等措施。
    目前，火鍋店等餐飲業(yè)、商業(yè)暗設(shè)燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用還不是很多，在應(yīng)用實(shí)踐過程中，必須堅(jiān)持安全第一，方便管理的原則，嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028—2006)、《燃?xì)馐覂?nèi)工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定》(DB11/T301—2005)等規(guī)范進(jìn)行埋地暗封燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)、施工。
參考文獻(xiàn)
1 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(GB50028-2006)
2 北京市地方標(biāo)準(zhǔn).燃?xì)馐覂?nèi)工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定(DB11/T301-2005)
3 杭州萬全金屬軟管有限公司.燃?xì)饨饘佘浌墚a(chǎn)品介紹手冊
4 北京市地方標(biāo)準(zhǔn).燃?xì)廨斉涔こ淘O(shè)計(jì)施工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定(DB11/T302-2005)
5 袁國汀.建筑燃?xì)庠O(shè)計(jì)手冊.北京：中國建筑出版社，1999:194-197
6 城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(CJJ94-2009)
 
(本文作者：呂娜1 馬寶華1 董國棟1 周曉靜2 1.北京市順義區(qū)燃?xì)夤?101300；2.北京市順政市政設(shè)計(jì)所 101300)