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摘要：根据宁波市的燃气管道安装和运行情况，主要是考虑基础沉降和地面沉降等原因引起的位移，补偿器常用于过桥燃气管道及高层建筑物引入管出地处。燃气引入管在建筑物沉降过大时，会产生很大的应力，受到损坏。为此必须在燃气引入管处采取防沉降量的补偿措施。本文主要结合宁波市的燃气管道探讨如何消除建筑物沉降对燃气管道影响。
关键词：建筑物沉降；燃气管道；影响；补偿方式
中图分类号：F407文献标识码： A
宁波市江东区王隘二村18#6幢由于地基不均匀沉降等原因，使其向建筑物的西北侧发生了较为严重的倾斜，经测量单位现场测量结果，其总体倾斜量最大为16.9‰，故需要对原建筑物进行纠偏加固设计。
王隘二村18#6幢为5层建筑，建筑物高按14米计，按照纠偏施工方提供数据，西北侧基本保持不变，东南方需缓慢下沉10cm左右。此楼燃气管道约为07年实施，采用的室外集中挂表形式，共三根引入管。
☆1、补偿方式比较
管道位移量的补偿方法有：
1.1自然补偿
自然补偿是利用管道本身某一管段的弹性变形，来吸收另一管段的位移变形。典型的有L型和Z型等管道布置方式，均具有自然补偿的能力。目前燃气管一般采用自然补偿的方式，自然补偿是简单、方便的补偿措施，当自然补偿不能满足要求时，才考虑装设其他类型的补偿器。
1.2补偿器
补偿器又叫膨胀节，一般常用于燃气管道上的补偿器分为回折弯式补偿器（常见为Π型补偿器）和波纹管补偿器。
Π型补偿器一般用无缝钢管煨弯而成（当管径较大时，也可用焊接钢管制成），补偿能力大，轴向推力小，制造方便，运行可靠。其缺点是：尺寸大，不能安装在狭窄部位；流体阻力大。Π型补偿器常用于架空管上或高层室外立管上。
波纹补偿器具有工作可靠，结构紧凑，重量轻，轴向位移补偿量大，变形应力小等优点，但其制作困难，安装要求高，其他方向的补偿能力有限。其轴向补偿能力为
ΔL=ΔS×N
式中ΔL----补偿器的补偿能力（mm）；
N----波节数（只）；
ΔS----单节波纹的补偿能力（mm），一般为10mm。
可将波纹补偿器垂直安装于引入管上，利用其伸缩能力进行沉降量的补偿。
1.3金属软管
金属软管是以波纹管核心元件的输送各种流体的管配件。其工作性质是在管道与管道，管道与设备，设备与设备之间的连接中起补偿作用的。
选择不锈钢金属波纹软管，利用其可扰性进行补偿。常用于高层建筑物燃气引入管出地处。
1.4方式比较
选择何种方式必须根据项目的具体情况，各补偿方式的补偿能力，应大于建筑物本身的允許沉降量，其允许沉降量由该建筑物的设计部门提供。
针对该项目，采用自然补偿,由于出地管为镀锌管螺纹连接，在施工过程中极易形成反时针现象。当管道下沉时，某些丝扣会反时针方向转动，从而影响其气密性。采用波纹补偿器对除轴向外的其他方向补偿能力有限，且其安装时有限位要求，安装较困难。采用金属软管是燃气引入管的沉降量补偿的最佳方式。
☆2、金属软管安装
2.1金属软管长度的确定
软管过长将会产生失稳，增大流阻等问题，金属软管过短可能达不到补偿的目的，还会造成弯曲应力过大，影响寿命。确定金属软管的长度，首先要考虑的是弯曲半径和安装情况。DN25的软管静态弯曲半径为175mm。本项目的软管安装位移补偿示意图如下:
横向位移的金属软管,长度取决于其弯曲半径和横向位移量的大小。金属软管长度和弯曲半径一定的情况下，θ越大，横向位移量越大，但θ必须小于45°，一般取θ=30°-45°。
补偿量计算：
L=πRsθ/90+KD+L1+L2
EL=2Rssinθ+ KDcosθ+L1+L2
Y=2Rs（1-cosθ）θ=cos-1（1-Y/2Rs）
其中:
L：金属软管长度mm
EL：安装长度mm
Rs：设计弯曲半径
θ：工作弯曲角
K：系数（K=1~1.5）
D：金属软管通径mm
L1、L2：接管的接头长度mm
本项目按Y=100mm, L1、L2按0计：
θ=cos-1（1-Y/2Rs）= cos-1（1-100/2×175）= 44.4°
L=πRsθ/90+KD+L1+L2=3.14×175×44.4/90+1.5×25=310mm
EL=2Rssinθ+ KDcosθ+L1+L2=272mm
由此可见，长度为500mm的金属软管满足要求。
2.2软管安装方式
燃气引入管位置如下图黑点所示：
目前燃气管道安装情况及改造加金属软管后系统示意图如下图所示：
1#
2#
3#
☆3、结论
由以上得知，本工程在出地管至表箱前横管段水平安装管径为DN25、压力为0.6MPa、长度为500mm的金属软管（螺纹式）是沉降补偿的最佳方式。
关键词：建筑物沉降；燃气管道；影响；补偿方式
中图分类号：F407文献标识码： A
宁波市江东区王隘二村18#6幢由于地基不均匀沉降等原因，使其向建筑物的西北侧发生了较为严重的倾斜，经测量单位现场测量结果，其总体倾斜量最大为16.9‰，故需要对原建筑物进行纠偏加固设计。
王隘二村18#6幢为5层建筑，建筑物高按14米计，按照纠偏施工方提供数据，西北侧基本保持不变，东南方需缓慢下沉10cm左右。此楼燃气管道约为07年实施，采用的室外集中挂表形式，共三根引入管。
☆1、补偿方式比较
管道位移量的补偿方法有：
1.1自然补偿
自然补偿是利用管道本身某一管段的弹性变形，来吸收另一管段的位移变形。典型的有L型和Z型等管道布置方式，均具有自然补偿的能力。目前燃气管一般采用自然补偿的方式，自然补偿是简单、方便的补偿措施，当自然补偿不能满足要求时，才考虑装设其他类型的补偿器。
1.2补偿器
补偿器又叫膨胀节，一般常用于燃气管道上的补偿器分为回折弯式补偿器（常见为Π型补偿器）和波纹管补偿器。
Π型补偿器一般用无缝钢管煨弯而成（当管径较大时，也可用焊接钢管制成），补偿能力大，轴向推力小，制造方便，运行可靠。其缺点是：尺寸大，不能安装在狭窄部位；流体阻力大。Π型补偿器常用于架空管上或高层室外立管上。
波纹补偿器具有工作可靠，结构紧凑，重量轻，轴向位移补偿量大，变形应力小等优点，但其制作困难，安装要求高，其他方向的补偿能力有限。其轴向补偿能力为
ΔL=ΔS×N
式中ΔL----补偿器的补偿能力（mm）；
N----波节数（只）；
ΔS----单节波纹的补偿能力（mm），一般为10mm。
可将波纹补偿器垂直安装于引入管上，利用其伸缩能力进行沉降量的补偿。
1.3金属软管
金属软管是以波纹管核心元件的输送各种流体的管配件。其工作性质是在管道与管道，管道与设备，设备与设备之间的连接中起补偿作用的。
选择不锈钢金属波纹软管，利用其可扰性进行补偿。常用于高层建筑物燃气引入管出地处。
1.4方式比较
选择何种方式必须根据项目的具体情况，各补偿方式的补偿能力，应大于建筑物本身的允許沉降量，其允许沉降量由该建筑物的设计部门提供。
针对该项目，采用自然补偿,由于出地管为镀锌管螺纹连接，在施工过程中极易形成反时针现象。当管道下沉时，某些丝扣会反时针方向转动，从而影响其气密性。采用波纹补偿器对除轴向外的其他方向补偿能力有限，且其安装时有限位要求，安装较困难。采用金属软管是燃气引入管的沉降量补偿的最佳方式。
☆2、金属软管安装
2.1金属软管长度的确定
软管过长将会产生失稳，增大流阻等问题，金属软管过短可能达不到补偿的目的，还会造成弯曲应力过大，影响寿命。确定金属软管的长度，首先要考虑的是弯曲半径和安装情况。DN25的软管静态弯曲半径为175mm。本项目的软管安装位移补偿示意图如下:
横向位移的金属软管,长度取决于其弯曲半径和横向位移量的大小。金属软管长度和弯曲半径一定的情况下，θ越大，横向位移量越大，但θ必须小于45°，一般取θ=30°-45°。
补偿量计算：
L=πRsθ/90+KD+L1+L2
EL=2Rssinθ+ KDcosθ+L1+L2
Y=2Rs（1-cosθ）θ=cos-1（1-Y/2Rs）
其中:
L：金属软管长度mm
EL：安装长度mm
Rs：设计弯曲半径
θ：工作弯曲角
K：系数（K=1~1.5）
D：金属软管通径mm
L1、L2：接管的接头长度mm
本项目按Y=100mm, L1、L2按0计：
θ=cos-1（1-Y/2Rs）= cos-1（1-100/2×175）= 44.4°
L=πRsθ/90+KD+L1+L2=3.14×175×44.4/90+1.5×25=310mm
EL=2Rssinθ+ KDcosθ+L1+L2=272mm
由此可见，长度为500mm的金属软管满足要求。
2.2软管安装方式
燃气引入管位置如下图黑点所示：
目前燃气管道安装情况及改造加金属软管后系统示意图如下图所示：
1#
2#
3#
☆3、结论
由以上得知，本工程在出地管至表箱前横管段水平安装管径为DN25、压力为0.6MPa、长度为500mm的金属软管（螺纹式）是沉降补偿的最佳方式。