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中华人民共和国国家标准城镇燃气设计规范GB 50028-2006 13
摘自:龙房川
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发布时间:2010/3/31

 

中华人民共和国国家标准城镇燃气设计规范GB 50028-2006 13

8.4.18 气化间和混气间关系密切将其合建成一幢建筑,节省投资和用地,且便于工艺布置和运行管理。

8.4.19 本条是对液化石油气混气系统工艺设计提出的基本要求。

1 液化石油气与空气的混合气体中,液化石油气的体积百分含量必须高于其爆炸上限的2.O倍,是安全性指标,这是根据原苏联建筑法规的规定确定的。

2 混合气作为调峰气源、补充气源和代用其他气源时,应与主气源或代用气源具有良好的燃烧互换性是为了保证燃气用具具有良好的燃烧性能和卫生要求。

3 本款规定是保证混气系统安全运行的重要安全措施。

4 本款是新增加的。规定在混气装置出口总管上设置混合气热值取样管,并推荐采用热值仪与混气装置连锁,实时调节混气比和热值,以保证燃器具稳定燃烧。

8.4.20 本条是新增加的。

热值仪应靠近取样点设置在混气间内的专用隔间或附属房间内是根据运行经验和仪表性能要求确定的,以减少信号滞后。此外,因为热值仪带有常明小火,为保证安全运行对热值仪间的安全防火设计要求作了具体规定。

8.4.21 本条规定是为了防止液态液化石油气和液化石油气与其他气体的混合气在管内输送过程中产生再液化而堵塞管道或发生事故。

 

8.5 瓶组气化站

8.5.1 本条是在原规范基础上修订的。修订后分别对两种气化方式的瓶组气化站气瓶的配置数量作了相应的规定。

1 采用强制气化方式时,主要考虑自气瓶组向气化器供气只是部分气瓶运行,其余气瓶备用。根据运行经验,气瓶数量按12d的计算月最大日用气量配置可以保证连续向用户供气。

2 采用自然气化方式时,在用气时间内使用瓶组的气瓶,吸收环境大气热量而自然气化向用户供气。使用瓶组气瓶通常是同时运行的。为保证连续向用户供气,故推荐备用瓶组的气瓶配置数量与使用瓶组相同。当供气户数较少时,根据具体情况可采用临时供气瓶组代替备用瓶组,以保证在更换气瓶时正常向用户供气。

采用自然气化方式时,其使用瓶组、备用瓶组(或临时供气瓶组)气瓶配置数量参照日本有关资料和我国实际情况给出下列计算方法,供设计时参考。

1)使用瓶组的气瓶配置数量可按公式(13)计算确定。

        (13)

式中 Ns--使用瓶组的气瓶配置数量()

Qf--高峰用气时间内平均小时用气量。可参照本规范第10.2.9条公式计算或根据统计资料得出高峰月高峰日小时用气量变化表,确定高峰用气持续时间和高峰用气时间内平均小时用气量(kgh)

w--高峰用气持续时间内单瓶小时自然气化能力。此值与液化石油气组分,环境温度和高峰用气持续时间等因素有关。不带和带有自动切换装置的50kg气瓶组单瓶自然气化能力可参照表4748确定(kgh)

Ny--相当于1d左右计算月平均日用气量所需气瓶数量()

47 不带自动切换装置的50kg气瓶组单瓶自然气化能力高峰用气持续时间(h)     1    2    3      4   

气温()   5    0    5    0    5    0    5    0   

高峰小时单瓶气化能力(k8h) 1.14     0.45     0.79     0.39     0.67     0.34     0.62     0.32    

非高峰小时单瓶气化能力(k8h)   0.26     0.26     0.26     0.26     0.26     0.26     0.26     0.26    

 

48 带有自动切换装置的50kg气瓶组单瓶自然气化能力高峰用气持续时间(h)     1    2    3      4   

气温()   5    0    5    0    5    0    5    0   

高峰小时单瓶气化能力(kgh) 2.29     1.37     1.50     0.99     1.30     0.88     1.18     0.79    

非高峰小时单瓶气化能力(kgh)   0.41     0.41     0.41     0.4l      0.4l      0.41     0.41     0.4l     

2)备用瓶组气瓶配置数量Nb和使用瓶组气瓶配置数量Ns相同,即:

NbNs           (14)

3)当采用临时瓶组代替备用瓶组供气时,其气瓶配置数量可根据更换使用瓶组所需要的时间、高峰用气时间内平均小时用气量和临时供气时间内单瓶小时自然气化能力计算确定。

临时供气瓶组的气瓶配置数量可按公式(15)计算确定。

          (15)

式中 NL--临时供气瓶组的气瓶配置数量()

Qf--同公式(13)

WL--更换气瓶时,临时供气瓶组的单瓶自然气化能力,可参照表49确定(kgh)

49 临时供气的S0kg气瓶组单瓶自然气化能力(kgh)更换气瓶时间   2d  1d  1h  30min 

气温()   5    0    -5   5    0    -5   5    0    -5   5    0    -5  

高峰用气持续时间4h    1.8 1.0 0.2 2.5 1.7 0.9 --   --   --   --   --   --  

高峰用气持续时间3h    2.3 1.3 0.3 3.0 2.0 1.0 8.0 6.8 4.8 14.8     11.8     8.7

高峰用气持续时间2h    3.3 2.1 1.0 4.1 2.9 1.7 --   --   --   --   --   --  

高峰用气持续时间1h    6.4 4.4 2.5 7.1 5.1 4.2 --   --   --   --   --   --  

4)总气瓶配置数量

①瓶组供应系统的总气瓶配置数量按公式(16)计算。

 

NzNsNb2Ns         (16)

式中 Nz--总气瓶配置数量();其余符号同前。

②采用临时供气瓶组代替备用瓶组时,其瓶组供应系统总气瓶配置数量按公式(17)计算。

NzNsNL           (17)

式中 Nz--总气瓶配置数量()

NL--临时供气瓶组的气瓶配置数量()

其余符号同前。

8.5.2 采用自然气化方式供气,且瓶组气化站的气瓶总容积不超过1m3(相当于850kg气瓶)时,允许将其设置在与建筑物(重要公共建筑和高层民用建筑除外)外墙毗连的单层专用房间内。为了保证安全运行,同时提出相应的安全防火设计要求。

本条""是新增加的。根据工程实践,当瓶组间独立设置,且面向相邻建筑物的外墙采用无门、窗洞口的防火墙时,其防火间距不限,是合理的。

8.5.3 当瓶组气化站的气瓶总容积超过1m3时,对瓶组间的设置提出了较高的要求,即应将其设置在独立房间内。同时,规定其房间高度不应低于2.2m

8.5.3对瓶组间与建、构筑物的防火间距分两档提出不同要求,其依据与本规范第8.6.4条的依据类同,但较其同档瓶库的防火间距的规定略大些。

2 当瓶组间的气瓶总容积大于4m3时,气瓶数量较多其连接支管和管件过多,漏气概率大,操作管理也不方便,故超过此容积时,推荐采用储罐。

3 瓶组间和气化间与值班室的间距不限,可节省投咨节约用地和便于管理。但当两者毗连时,应采用天门、窗洞口的防火墙隔开,且值班室内的用电设备应采用防爆型。

8.5.4 本条是新加的。明确规定瓶组气化站的气瓶不得设置在地下和半地下室内,以防因泄漏、窝气而发生事故。

8.5.5 瓶组气化站采用强制气方式供气时,其气化间和瓶纽间属同一性质的建筑,考虑接管方便,利于管理和节省投资,故推荐两者合建成一幢建筑物,但其间应设置不开门、窗洞口的隔墙。隔墙的耐火极限不应低于3h,是按《建筑设计防火规范》<, /SPAN>GB 50016确定。

8.5.6 本条是新增加的。目前有些地区采用空温式气化器,并将其设置在室外,为接管方便,宜靠近瓶组间。参照国外规范的有关规定,两者防火间距不限。空温式气化器的气化温度和气化压力均较低,故与明火、散发火花地点和建、构筑物的防火间距可按本规范第8.5.3条气瓶总容积小于或等于2m3一档的规定执行。

8.5.7 对瓶组气化站,考虑安全防护和管理需要,并兼顾与小区景观协调,故推荐其四周设置非实体围墙,但其底部实体部分高度不应低于0.6m。围墙应采用不燃烧材料砌筑,上部可采用不燃烧体装饰墙或金属栅栏。

 

 

8.6 瓶装液化石油气供应站

8.6.1 本条原规定的瓶装液化石油气供应站的供应范围(规模)和服务半径较大,用户换气不够方便,与站外建、构筑物的防火间距要求较大,建设用地多,站址选择比较困难。新建瓶装供应站选址只有纳入城市总体规划或居住区详规,才能得以实现。近年来随着市场经济的发展,这种服务半径较大的供应方式已不能满足市场需要。因此,在全国各城镇,特别是东南沿海和经济发达地区纷纷涌现了存瓶量较小和设施简陋的各种形式售瓶商店(代客充气服务站、分销店、代销店等)。这类商店在一些大中城市已达数百家之多。例如:在广东省除广州市原有5座瓶装供应站外,其余各城市多采用售瓶商店的方式向客户供气。长沙市有各类售瓶商店达500多家,天津市有200多家。这类售瓶商店虽然对活跃市场、方便用户起到积极作用,但因无序发展,环境比较复杂,设施比较简陋,规范经营者较少,不同程度上存在事故隐患,威胁自身和环境安全。为了规范市场,有序管理,更好地为客户服务,一些城市燃气行业管理部门多次提出,为解决瓶装液化石油气供应站选址困难,为适应市场需要,建议采用多元化的供应方式,瓶装液化石油气采用物流配送方式供应各类客户用气。物流配送供应方式是以电话、电脑等工具作交易平台,由配送中心、配送站、分销(代销)点、流动配送车辆等组成配送服务网络,实行现代化经营,可安全优质地为客户服务。并对原规范进行修订。

考虑燃气行业管理部门的上述意见,为适应市场经济发展的需要和体现规范可操作性的原则,故将瓶装液化石油气供应站按其供应范围(规模)和气瓶总容积分为:Ι、Ⅱ、Ⅲ级站。

1 1级站相当于原规范的瓶装供应站,其供应范围(规模)一般为50007000户,少数为10000户左右。这类供应站大都设置在城市居民区附近,考虑经营管理、气瓶和燃器具维修、方便客户换气和环境安全等,其供应范围不宜过大,以500010000户较合适,气瓶总容积不宜超过20m3(相当于15kg气瓶560瓶左右)

2 Ⅱ级站供应范围宜为1OOO5000户,相当于现行国家标准《城市居住区规划设计规范》GB 50180规定的12个组团的范围。该站可向Ⅲ级站分发气瓶,也可直接供应客户。气瓶总容积不宜超过6m3(相当于15kg气瓶170瓶左右)

3 Ⅲ级站供应范围不宜超过1000户,因为这类站数量多,所处环境复杂,故限制气瓶总容积不得超过1m3(相当于15kg气瓶28)

8.6.2 液化石油气气瓶严禁露天存放,是为防止因受太阳辐射热致使其压力升高而发生气瓶爆炸事故。

Ⅰ、Ⅱ级瓶装供应站的瓶库推荐采用敞开和半敞开式建筑,主要考虑利于通风和有足够的防爆泄压面积。

8.6.3 1级瓶装供应站的瓶库一般距面向出入口一侧居住区的建筑相对远一些,考虑与周围环境协调,故面向出入口一侧可设置高度不低于2m的不燃烧体非实体围墙,且其底部实体部分高度不应低于O.6m,其余各侧应设置高度不低于2m的不燃烧体实体围墙。

Ⅱ级瓶装供应站瓶库内的存瓶较少,故其四周设置非实体围墙即可,但其底部实体部分高度不应低于0.6m。围墙应采用不燃烧材料。主要考虑与居住区景观协调。

8.6.4 Ⅰ、Ⅱ级瓶装供应站的瓶库与站外建、构筑物之间的防火间距按其级别和气瓶总容积分为四档,提出不同的防火间距要求。

Ⅰ级瓶装供应瓶库内气瓶的危险性较同容积的储罐危险性小些,故其防火间距较本规范第8.1. 3条和第8.4.4条气化站、混气站中第一、二档储罐规定的防火间距小些。

同理,Ⅱ级瓶装供应站瓶库的防火间距较本规范第8.5.3条同容积瓶组间规定的防火间距小些。

8.6.5 1级瓶装供应站内一般配置修理间,以便进行气瓶和燃器具等简单维修作业,生活、办公建筑的室内时有炊事用火,故瓶库与两者的间距不应小于10m

营业室可与瓶库的空瓶区一侧毗连以便于管理,其间采用防火墙隔开是考虑安全问题。

8.6.6 Ⅱ级瓶装供应站由瓶库和营业室组成。站内不宜进行气瓶和燃器具维修作业。推荐两者连成一幢建筑,有利选址,节省用地和投资。

8.6.7 Ⅲ级瓶装供应站俗称售瓶点或售瓶商店。这种站随市场需要,其数量较多,为规范管理,保证安全供气,故采用积极引导的思路,对其设置条件和应采取的安全措施给予明确规定。

 

8.7

8.7.1 居民使用的瓶装液化石油气供应系统由气瓶、调压器、管道及燃器具等组成。

设置气瓶的非居住房间室温不应超过45,主要是为保证安全用气,以防止因气瓶内液化石油气饱和蒸气压升高时,超过调压器进口最高允许工作压力而发生事故。

8.7.2 居民使用的气瓶设置在室内时,对其布置提出的要求主要考虑保证安全用气。

8.7.3 单户居民使用的气瓶设置在室外时,推荐设置在贴邻建筑物外墙的专用小室内,主要是针对别墅规定的。小室应采用不燃烧材料建造。

8.7.4 商业用户使用的50kg液化石油气气瓶组,严禁与燃烧器具布置在同一房间内是防止事故发生的基本措施。同时,规定了根据气瓶组的气瓶总容积大小按本规范第8.5节的有关规定进行瓶组间的设置。

 

 

8.8 管道及附件、储罐、容器和检测仪表

8.8.1 本条规定了液化石油气管道材料应根据输送介质状态和设计压力选择,其技术性能应符合相应的现行国家标准和其他有关标准的规定。

8.8.3 液态液化石油气输送管道和站内液化石油气储罐、容器、设备、管道上配置的阀门和附件的公称压力(等级)应高于其设计压力是根据《压力容器安全技术监察规程》和《工业金属管道设计规范》GB 50316的有关规定,以及液化石油气行业多年的工程实践经验确定的。

8.8.4 根据各地运行经验,参照《压力容器安全技术监察规程》和国外有关规范,本条规定液化石油气储罐、容器、设备和管道上严禁采用灰口铸铁阀门及附件。在寒冷地区应采用钢质阀门及附件,主要是防止因低温脆断引起液化石油气泄漏而酿成爆炸和火灾事故。

8.8.5 本条规定用于液化石油气管道系统上采用耐油胶管时,其公称工作压力不应小于6.4MPa是参照国外有关规范和国内实践确定的。

8.8.6 本条对站区室外液化石油气管道敷设的方式提出基本要求。

站区室外管道推荐采用单排低支架敷设,其管底与地面净距取0.3m左右。这种敷设方式主要是便于管道施工安装、检修和运行管理,同时也节省投资。

管道跨越道路采用支架敷设时,其管底与地面净距不应小于4.5m,是根据消防车的高度确定的。

8.8.9 液化石油气储罐最大允许充装质量是保证其安全运行的最重要参数。参照国家现行《压力容器安全技术监察规程》、美国国家消防协会标准NFPA58-1998NFPA59-1998和《日本JLPA001一般标准》等有关规范的规定,并根据我国液化石油气站的运行经验,本条采用《日本JLPA001一般标准》相同的规定。

 

液化石油气储罐最大允许充装质量应按公式G0.9ρVh计算确定。

式中:系数0.9的含义是指液温为40时,储罐最大允许体积充装率为90%。液化石油气储罐在此规定值下运行,可保证罐内留有足够的剩余空间(气相空间),以防止过量灌装。同时,按本规范第8.8.12条规定确定的安全阀开启压力值,可保证其放散前,罐内尚有3%~5%的气相空间。O.9是保证储罐正常运行的重要安全系数。

ρ是指40时液态液化石油气的密度。该密度应按其组分计算确定。当组分不清时,按丙烷计算。组分变化时,按最不利组分计算。

8.8.10 根据国家现行《压力容器安全技术监察规程》第37条的规定,设计盛装液化石油气的储存容器,应参照行业标准HG2059220635的规定,选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件。液化石油气储罐接管使用法兰连接的第一个法兰密封面,应采用高颈对焊法兰,金属缠绕垫片(带外环)和高强度螺栓组合。

8.8.11 本条对液化石油气储罐接管上安全阀件的配置作了具体规定,以保证储罐安全运行。

容积大于或等于50m3储罐液相出口管和气相管上必须设置紧急切断阀,同时还应设置能手动切断的装置。

排污管阀门处应防水冻结,并应严格遵守排污操作规程,防止因关不住排污阀门而产生事故。

8.8.12 本条规定了液化石油气储罐安全阀的设置要求。

1 安全阀的结构形式必须选用弹簧封闭全启式。选用封闭式,可防止气体向周围低空排放。选用全启式,其排放量较大。安全阀的开启压力不应高于储罐设计压力是根据《压力容器安全技术监察规程》的规定确定的。

2 容积为100m3100m3以上的储罐容积较大,故规定设置2个或2个以上安全阀。此时,其中一个安全阀的开启压力按本条第l款的规定取值,其余可略高些,但不得超过设计压力的1.05倍。

3 为保证安全阀放散时气流畅通,规定其放散管管径不应小于安全阀的出口直径。地上储罐放散管管口应高出操作平台2m和地面5m以上,地下储罐应高出地面2.5m以上,是为了防止气体排放时,操作人员受到伤害。

4 美国标准NFPA58规定液化石油气储罐与安全阀之间不允许安装阀门,国家现行标准《压力容器安全技术监察规程》规定不宜设置阀门,但考虑目前国产安全阀开启后回座有时不能保证全关闭,且规定安全阀每年至少进行一次校验,故本款规定储罐与安全阀之间应设置阀门。同时规定储罐运行期间该阀门应全开,且应采用铅封或锁定(或拆除手柄)

8.8.15 本条规定了液化石油气储罐上仪表的设置要求。

在液化石油气储罐测量参数中,首要的是液位,其次是压力,再次是液温。因此其仪表设置根据储罐容积的大小作了相应的规定。

储罐不分容积大小均必须设置就地指示的液位计、压力表。单罐容积大于100m3的储罐除设置前述的就地指示仪表外,尚应设置远传显示液位计、压力表和相应的报警装置。

同时,推荐就地指示液位计采用能直接观测储罐全液位的液位计。因为这种液位计最直观,比较可靠,适于我国国情。

8.8.18 液化石油气站内具有爆炸危险的场所应设置可燃气体浓度检测报警器。检测器设置在现场,报警器应设置在有值班人员的场所。报警器的报警浓度应取液化石油气爆炸下限的20%。此值是参考国内外有关规范确定的。"20"是安全警戒值,以警告操作人员迅速采取排险措施。瓶装供应站和瓶组气化站等小型液化石油气站危险性小些,也可采用手提式可燃气体浓度检测报警器。

 

 

8.9 建、构筑物的防火、防爆和抗震

8.9.1 为防止和减少具有爆炸危险的建、构筑物发生火灾和爆炸事故时造成重大损失,本条对其耐火等级、泄压措施、门窗和地面做法等防火、防爆设计提出了基本要求。

8.9.2 具有爆炸危险的封闭式建筑物应采取良好的通风措施。设计可根据建筑物具体情况确定通风方式。采用强制通风时,事故通风能力是按现行国家标准《采暖通风和空气调节设计规范》GB 50019的有关规定确定的。采用自然通风时,通风口的面积和布置是参照日本规范确定的,其通风次数相当于3次/h

8.9.3 本条所列建筑物在非采暖地区推荐采用敞开式或半敞开式建筑,主要是考虑利于通风。同时也加大了建筑物的泄压比。

8.9.4 对具有爆炸危险的建筑,其承重结构形式的规定是参照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016有关规定确定的,以防止发生事故时建筑倒塌。

8.9.5 根据调查资料,有的液化石油气站将储罐置于砖砌或枕木等制作的支座上,没有良好的紧固措施,一旦发生地震或其他灾害十分危险,故本条规定储罐应牢固地设置在基础上。

对卧式储罐应采用钢筋混凝土支座。

球形储罐的钢支柱应采用不燃烧隔热材料保护层,其耐火极限不应低于2h,以防止储罐直接受火过早失去支撑能力而倒塌。耐火极限不低于2h是参照美国规范NFPA58-98的规定确定的。

 

 

8.10 消防给水、排水和灭火器材

8.10.1 本条是根据现行国家标准《建筑设计防火规范》中有关规定确定的。

8.10.2 液化石油气储罐和储罐区是站内最危险的设备和区域,一旦发生事故其后果不堪设想。液化石油气储罐区一旦发生火灾时,最有效的办法之一是向着火和相邻储罐喷水冷却,使其温度、压力不致升高。具体办法是利用固定喷水冷却装置对着火储罐和相邻储罐喷水将其全覆盖进行降温保护,同时利用水枪进行辅助灭火和保护,故其总用水量应按储罐固定喷水冷却装置和水枪用水量之和计算,具体说明如下。

1 本款规定的液化石油气储罐固定喷水冷却装置的设置范围及其用水量的计算方法, (保护面积和冷却水供水强度)与《建筑设计防火规范》GB 50016的规定一致。

液化石油气储罐区的消防用水量具体计算方法如下。

QQ1Q2       (18)

式中Q--储罐区消防用水量(m3h)

Q1--储罐固定喷水冷却装置用水量(m3h),按公式(19)计算;

Q2--水枪用水量(m3h)

          (19)

式中 F--着火罐的全表面积(m2)

Fi--距着火罐直径(卧式罐按直径和长度之和的一半)1.5倍范围内各储罐中任一储罐全表面积(m2)

q--储罐固定喷水冷却装置的供水强度,取0.15L(s·m2)

2 水枪用水量按不同罐容分档规定,与《建筑设计防火规范》的规定一致。

本款注2储罐总容积小于或等于50m3,且单罐容积小于或等于20m3的储罐或储罐区,其危险性小些,故可设置固定喷水冷却装置或移动式水枪,其消防水量按表8.10.2规定的水枪用水量计算。

3 本款是新增加的。因为地下储罐发生火灾时,其罐体不会直接受火,故可不设置固定水喷淋装置,其消防水量按水枪用水量确定。

8.10.4 消防水池()容量的确定与《建筑设计防火规范》的规定一致。

8.10.6 因为固定喷水冷却装置采用喷雾头,对其储罐冷却效果较好,故对球形储罐推荐采用。卧式储罐的喷水冷却装置可采用喷淋管。

储罐固定喷水冷却装置的喷雾头或喷淋管孔的布置应保证喷水冷却时,将其储罐表面全覆盖,这是对其设计的基本要求。同时,对储罐液位计、阀门等重要部位也应采取喷水保护。

8.10.7 储罐固定喷水冷却装置出口的供水压力不应小于0.2MPa是根据现行国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219规定确定的。水枪供水压力是根据国内外有关规范确定的。

8.10.9 液化石油气站内具有火灾和爆炸危险的建、构筑物应设置干粉灭火器,其配置数量和规格根据场所的危险情况和现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的有关规定确定。因为液化石油气火灾爆炸危险性大,初期发生火灾如不及时扑救,将使火势扩大而造成巨大损失。故本条规定的干粉灭火器的配置数量和规格较《建筑灭火器配置设计规范》的规定大一些。

 

 

8.11

8.11.1 本条规定了液化石油气供应基地、气化站和混气站的用电负荷等级。

液化石油气供应基地停电时,不会影响供气区域内用户正常用气,其供电系统用电负荷等级为"三级"即可。但消防水泵用电,应为"二级"负荷,以保证火灾时正常运行。

液化石油气气化站和混气站是采用管道向各类用户供气,为保证用户安全用气,不允许停电,并应保证消防用电需要,故规定其用电负荷等级为"二级"

8.11.2 本条中的附录E是根据现行国家标准《爆炸和火灾环境电力装置设计规范》GB 50058,并考虑液化石油气站内运行介质特性,工艺过程特征、运行经验和释放源情况等因素进行释放源等级划分。在划定释放源等级后,根据其级别和通风等条件再进行爆炸危险区域等级和范围的划分。

爆炸危险区域范围的划分与诸多因素有关,如:可燃气体的泄放量、释放速度、浓度、爆炸下限、闪点、相对密度、通风情况、有无障碍物等。因此,具体爆炸危险区域范围划分的规定在世界各国还是一个长期没有得到妥善解决的问题。目前美国电工委员会(1EC)对爆炸危险区域范围的划分仅做原则性规定。GB 50058规定的具体尺寸是推荐性的等效采用了国际上广泛采用的美国石油学会API-RP-500和美国国家消防协会(NF-PA)的有关规定。本规范在此也作了推荐性的规定。具体设计时,需要结合液化石油气站用电场所的实际情况妥善地进行爆炸危险区域范围的划分和相应的设计才能保证安全,切忌生搬硬套。

 

 

9 液化天然气供应

9.1 一般规定

9.1.1 本条规定了本章适用范围。

液化天然气(LNG)气化站(又称LNG卫星站),是城镇液化天然气供应的主要站场,是一种小型LNG的接收、储存、气化站,LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地或LNG储配站,一般通过专用汽车槽车或专用气瓶运来,在气化站内设有储罐(或气瓶)、装卸装置、泵、气化器、加臭装置等,气化后的天然气可用做中小城镇或小区、或大型工业、商业用户的主气源,也可用做城镇调节用气不均匀的调峰气源。

规定液化天然气总储存量不大于2000m3,主要考虑国内目前液化天然气生产基地数量和地理位置的实际情况以及安全性,现有的液化天然气气化站的储存天数较长(一般在7d)等因素而确定的,该总储存量可以满足一般中小城镇的需要。

9.1.2 由于本章不适用的工程和装置设计,在规模上和使用环境、性质上均与本规范有较大差异,因此应遵守其他有关的相应规范。

 

 

9.2 液化天然气气化站

9.2.4 本条规定了液化天然气气化站的液化天然气储罐、天然气放散总管与站外建、构筑物的防火间距。

1 液化天然气是以甲烷为主要组分的烃类混合物,从液化石油气(LPG)与液化天然气的主要特性对比(见表50)中可见,LNG的自燃点、爆炸极限均比LPG高;当高于-112时,LNG蒸气比空气轻,易于向高处扩散;而LPG蒸气比空气重,易于在低处集聚而引发事故;以上特点使LNG在运输、储存和使用上比LPG要安全些。

从燃烧发出的热量大小看,可以反映出对周围辐射热影响的大小。同样1m3LNGLPG(以商品丙烷为例)变化为气体后,燃烧所产生的热量LNGLPG要小一些,对周围辐射热影响乜小些,采用表50数据经计算燃烧所产生的热量如下:

液化天然气 35900×6002154×104kJ

商品丙烷气 93244×2712527×104kJ

50 液化石油气与液化天然气的主要特性对比项   液化石油气(商品丙烷)   液化天然气     

1大气压力下初始拂腾点()     -42 -162    

15.6时,每立方米液体变成蒸气后的体积(m3) 271      600

,

蒸气在空气中的爆炸极限()  2.159.60      5.0015.00   

自燃点()     493      650     

蒸气的低发热值 (kJm3)  93244  35900  

蒸气的相对密度 (空气为1)      15.6时为1.50   纯甲烷在高于-112时比15.6时的空气轻     

蒸气玉力(表压kPa)  37.8时不大于1430      在常温下放置,液态储罐的蒸气压力将不断增加 

15.6时,每立方米液体的质量(kgm3) 504      430470 

2 综上所述,在防火间距和消防设施上对于小型LNG气化站的要求可比LPG气化站降低一些,但考虑到LNG气化站在我国尚处于初期发展阶段,采用与LPG气化站基本相同的防火间距和消防设施也是适宜的。

9.2.4LNG储罐与站外建、构筑物的防火间距,是参考我国LPG气化站的实践经验和本规范LPG气化站的有关规定编制的。

3 9.2.4中集中放散装置的天然气放散总管与站外建、构筑物的防火间距,是参照本规范天然气门站、储配站的集中放散装置放散管的有关规定编制的。

9.2.5 本条规定了液化天然气气化站的液化天然气储罐、天然气放散总管与站内建、构筑物的防火间距。

1 本条的编制依据与第9.2.4条类同。美国消防协会《液化天然气生产、储存和装卸标准》NF-PA59A(2001年版)规定的液化天然气储罐拦蓄区与建筑物和建筑红线的间距见表51

51 拦蓄区到建筑物和建筑红线的间距储罐水容量(m3)  从拦蓄区或储罐排水系统边缘 到建筑物和建筑红线最小距离(m) 储罐之间最小距离(m)   

0.5   0    0   

0.51. 9   3    1   

1.97.6    4.6 1.5

7.656.8  7.6 1.5

56.8114 15  1.5

114265  23  相邻罐直径之和的14但不小于1.5m   

265  O.7倍罐直径,但不小于30m       

9.2.5LNG储罐与站内建、构筑物的防火间距,是参考我国LPG气化站的实践经验、本规范LPG气化站的有关规定和NFPA59A的有关规定编制的。

2 9.2.5中集中放散装置的天然气放散总管与站内建、构筑物的防火间距,是参照本规范天然气门站、储配站的集中放散装置放散管的有关规定编制的。

9.2.10 本条规定了液化天然气储罐和储罐区的布置要求。

1 储罐之间的净距要求是参照NFPA59A(见表51)编制的。

24款是参照NFPA59A(2001年版)编制的,其中第3款的"防护墙内的有效容积"是指防护墙内的容积减去积雪、其他储罐和设备等占有的容积和裕量。

5 是保障储罐区安全的需要。

6 是参照NFPA57《液化天然气车()载燃料系统规范》(1999年版)的规定编制的。容器容积太大,遇有紧急情况时,在建筑物内不便于搬运。而长期放置在建筑物内的装有液化天然气的容器,将会使容器压力不断上升或经安全阀排放天然气,造成事故或浪费能源、污染环境。

9.2.11 本条规定了气化器、低温泵的设置要求。

1 参照NFPA59A标准,气化器分为加热、环境和工艺等三类。

1)加热气化器是指从燃料的燃烧、电能或废热取热的气化器。又分为整体加热气化器(热源与气化换热器为一体)和远程加热气化器(热源与气化换热器分离,通过中间热媒流体作传热介质)两种。

2)环境气化器是指从天然热源(如大气、海水或地热水)取热的气化器。本规范中将从大气取热的气化器称为空温式气化器。

3)工艺气化器是指从另一个热力或化学过程取热,或储备或利用LNG冷量的气化器。

2 环境气化器、远程加热气化器(当采用的热媒流体为不燃烧流体时),可设置在储罐区内,是参照NFPA57(1999年版)的规定编制的。

设在储罐区的天然气气体加热器也应具备上述环境式或远程加热气化器(当采用的热媒流体为不燃烧流体时)的结构条件。

9.2.12 液化天然气集中放散装置的汇集总管,应经加热将放散物天然气加热成比空气轻的气体后方可放散,是使天然气易于向上空扩散的安全措施,放散总管距其25m内的建、构筑物的高度要求是参照本规范天然气门站、储配站的放散总管的高度规定编制的。

天然气的放散是迫不得已采取的措施,对于储罐经常出现的LNG自然蒸发气(BOG)应经储罐收集后接到向外供应天然气的管道上,供用户使用。

 

9.3 液化天然气瓶组气化站

9.3.1 液化天然气瓶组气化站供应规模的确定主要依据如下:

液化天然气瓶组气化站主要供应城镇小区,气瓶组总容积4m3可以满足20002500户居民的使用要求,同时从安全角度考虑供应规模不宜过大。

为便于装卸、运输、搬运和安装,单个气瓶容积宜采用175L,最大不应大于410L,是根据实践和国内产品规格编制的。

9.3.2 本条编制依据与第9.2.4条类同。

LNG气瓶组与建、构筑物的防火间距是参考本规范中液化石油气瓶组间至建、构筑物的防火间距编制的,但考虑到液化石油气的最大气瓶为50kg(容积118L),而LNG气瓶最大为410L,因而对气瓶组至民用建筑或重要公共建筑的防火间距规定,LNG气瓶组比液化石油气气瓶间要大一些。

关于液化天然气气瓶上的安全阀是否要汇集后集中放散的问题,目前存在不同做法,只要是能保证系统的安全运行,可由设计人员根据实际情况确定,本规范不作硬性统一的规定。当需要设放散管时,放散口应引到安全地点。

 

 

9.4 管道及附件、储罐、容器、气化器、气体加热器和检测仪表

9.4.1 本条规定了液化天然气储罐和设备的设计温度,是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.3 本条规定了液化天然气管道连接和附件的设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.7 液态天然气管道上两个切断阀之间设置安全阀是为了防止因受热使其压力升高而造成管道破裂。

9.4.8 本条规定了液化天然气卸车软管和附件的设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.14 本条规定了液化天然气储罐仪表设置的设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.15 本条规定了气化器的液体进口紧急切断阀的设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.16 本条规定了气化器安全阀的设计要求,是参照NF-PA59A标准编制的。安全阀可以设在气化器上,也可设在紧接气化器的出口管道上。

9.4.179.4.19 此三条规定是参照NFPA59A标准编制的。

9.4.21 本条规定了液化天然气气化站紧急关闭系统的设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

 

9.5 消防给水、排水和灭火器材

9.5.19.5.4 此四条规定了液化天然气气化站消防给水的设计要求。

1 根据欧洲标准《液化天然气设施与设备 陆上设施的设计》BSEN1473-1997的有关说明,在液化天然气气化站内消防水有着与其他消防系统不同的用途,水既不能控制也不能熄灭液化天然气液池火灾,水在液化天然气中只会加速液化天然气的气化,进而增加其燃烧速度,对火灾的控制只会产生相反的结果。在液化天然气气化站内消防水大量用于冷却受到火灾热辐射的储罐和设备或可能以其他方式加剧液化天然气火灾的任何被火灾吞灭的结构,以减少火灾升级和降低设备的危险。

2 条文制定的原则是根据NFPA58NFPA59A中有关消防系统的制订原则而确定的。根据NFPA58NFPA59A的有关液化石油气和液化天然气站区的消防系统设计要求是基本一致的情况,因此编制的液化天然气气化站的消防系统设计的要求和本规范中的液化石油气供应的消防系统设计有关要求基本一致。

9.5.5 本条规定是参照NFPA59A标准编制的。

9.5.6 液化天然气气化站内具有火灾和爆炸危险的建、构筑物、液化天然气储罐和工艺装置设置小型干粉灭火器,对初期扑灭失火避免火势扩大,具有重要作用,故应设置。根据《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的规定,站内液化天然气储罐或工艺装置区应按严重危险级配置灭火器材。

 

 

9.6 土建和生产辅助设施

9.6.2 本条规定了液化天然气工艺设备的建、构筑物的通风设计要求,是参照NFPA59A标准编制的。

9.6.3 液化天然气气化站承担向城镇或小区大量用户或大型用户等供气的重要任务,电力的保证是气化站正常运行的必备条件,其用电负荷及其供配电系统设计应符合《供配电系统设计规范》GB 50052"二级"负荷的有关规定。

 

 

 

10 燃气的应用

10.1 一般规定

10.1.1 燃气系统设计指的是工艺设计。对于土建、公用设备等项设计还应按其他标准、规范执行。

 

 

10.2 室内燃气管道

10.2.1 本条规定了室内燃气管道的最高压力,主要参照原苏联和美国的规范编制的。

1 原苏联《燃气供应标准》(1991年版)5.29条规定:安装在厂房内或住宅及非生产性公共建筑外墙上的组合式调压器的燃气进口压力不应超过下列规定:

住宅和非生产性公共建筑--0.3MPa

工业(包括锅炉房)和农业企业--1.2MPa

2 美国规范ASMEB31.8输气和配气系统第845.243条对送给家庭、小商业和小工业用户的燃气压力做了如下限定:

用户调压器的进口压力应小于或等于60/平方英寸(0.41MPa),如超压时应自动关闭并人工复位;

用户调压器的进口压力小于或等于125/平方英寸(0.86MPa)时,除调压器外还应设置一个超压向室外放空的泄压阀,或在上游设辅助调压器,使通到用户的燃气压力不超过最大安全值。

3 我国燃气中压进户的情况。

四川、北京、天津等有高、中压燃气供应的城市中,有一部分锅炉房和工业车间内燃气的供应压力已达到O.4MPa,然后由专用调压器调至0.1MPa以下供用气设备使用;

北京、成都、深圳等市早已开展了中压进户的工作,详见表52

52 我国部分城市中压进户的使用情况表地     燃气种类  厨房内调压器人口压力(MPa)      使用时间()

北京 成都 深圳  人工煤气 天然气 液化石油气 0.1 0.2 0.07     20以上 20以上 20以上    

4 国外中压进户表前调压的人户压力在第十五届世界煤气会议上曾有过报导,其人户的允许压力值详见表53

53 国外中压进户的燃气压力值国   户内表前最高允许压力(MPa)     户内表前最高允许压力(MPa)    

美国 英国     0.05 0.2     法国 比利时  0.4 0.5

5 中压进厨房的限定压力为0.2MPa,主要是根据我国深圳等地多年运行经验和参照国外情况制定的,为保证运行安全,故将进厨房的燃气压力限定为0.2MPa

6 本条的表注l为等同美国国家燃气规范ANSIZ 223.1-1999规定。

10.2.2 本条规定了用气设备燃烧器的燃气额定压力。

1 燃气额定压力是燃烧器设计的重要参数。为了逐步实现设备的标准化、系列化,首先应对燃气额定压力进行规定。

2 一个城市低压管网压力是一定的,它同时供应几种燃烧方式的燃烧器(如引射式、机械鼓风的混合式、扩散式等),当低压管网的压力能满足引射式燃烧器的要求时,则更能满足另外两种燃烧器的要求(另外两种燃烧器对压力要求不太严格),故对所有低压燃烧器的额定压力以满足引射式燃烧器为准而作了统一的规定,这样就为低压管网压力确定创造了有利条件。

3 国内低压燃气燃烧器的额定压力值如下:

人工煤气: 1.0kPa;天然气:2.0kPa;液化石油气:2.8kPa(工业和商业可取5.0kPa)

4 国外民用低压燃气燃烧器的额定压力值如下:

1)人工煤气:日本1.0kPa(煤气用具检验标准);原苏联1.3kPa(《建筑法规》-1977);美国1.5kPa(ASAZ21.1.1-1964)

2)天然气:法国2.0kPa(法国气体燃料用具的鉴定);原苏联2.0kPa(《建筑法规》-1977);美国1.75kPa(ASAZ21.1.1-1964)

3)液化石油气:原苏联3.0kPa(《建筑法规》-1977);日本 2.8kma(日本 JIS) 美国 2.75kPa(ASAZ21.1.1)

10.2.3 本条将原规范应采用镀锌钢管,改为宜采用钢管。对规范规定的其他管材,在有限制条件下可采用。

10.2.4 对钢管螺纹连接的规定的依据如下:

1 管道螺纹连接适用压力上限定为0.2MPa是参照澳大利亚标准,但澳大利亚在此压力下,一般用于室外调压器之前,我国螺纹标准编制说明中也指出,采用圆锥内螺纹与圆锥外螺纹(锥/锥)连接时,可适用更高的介质压力。但考虑到室内管量大、面广、管件质量难保证、缺乏经常性维护、与用户安全关系密切等,故本规范对压力小于或等于O.2MPa时只限在室外采用,室内螺纹连接只用于低压。

2 美国国家燃气规范ANSIZ223.1-1999,对室内燃气管螺纹规定采用(锥/锥)连接,最高压力可用于0.034MPa

我国国产螺纹管件一般为锥管螺纹。故本规范对室内燃气管螺纹规定采用(锥/锥)连接。

10.2.5 本条规定了铜管用做燃气管的使用条件。

1 城镇燃气中硫化氢含量的限定:

GB 17820-1999《天然气》标准附录A规定,金属材料无腐蚀的含量为小于或等于6mgm3(湿燃气)

美国《燃气规范》ANSIZ 223.1-1999规定,对铜材允许的含量为小于或等于7mgm3(湿燃气)

原苏联《燃气规范》和我国《天然气》标准规定,对钢材允许的含量为小于或等于20mgm3(湿燃气)

本规范对铜管采用的是小于或等于7mgm3的要求。

2 几个国家户内常用的铜管类型和壁厚见表54。据此本规范对燃气用铜管选用为A型或B型。

3 我国已有铜管国家标准,上海、佛山等城市使用铜管用于燃气已有45年,明装和暗埋的均有,但以暗埋敷设的为主。

54 几个国家户内常用的铜管类型及壁厚通径(mm)     澳大利亚   

      类型、壁厚(mm) 类型、壁厚(mm) 壁厚(mm)

      A   B   C   A   B   C   D   --  

5    1.0 0.8 0.6     --   --   --   --  

6    1.0 0.8 0.6 0.91     0.71     --   --   --  

8    1.0 0.8 0.6 0.91     0.71     --   --   --  

10  1.2 0.8 0.6 1.02     0.91     0.71     --      

15  1.2 1.0 0.7 1.02     0.91     0.71     --   1.06    

--   1.2 1.0 0.8 1.22     1.02     0.91     --   1.07    

20  1.5 1.2 0.9 1. 42    1.02     0.91     --   1.14    

25  1.5 L 2 0.9 1.63     1.22     0.9l          1.27    

32  2.0 1.5 1.2 1.63     1.22     --   0.9l      1.40    

40  2.0 1.5 1.2 1.63     1.22     --   0.9l      1.52    

注:1 澳大利亚燃气安装标准AS5601-2000AG601-2000,规定燃气用户选用的铜管应为A型或B型。

2 美国联邦法规49-192(2000),规定了如上表所列燃气用户铜管的最小壁厚。

3 我国现行国家标准《天然气》GB17820-1999附录A中规定;燃气中H2S6mngm3时,对金属无腐蚀,H2S20mgm3时,对钢材无明显腐蚀。

 

4 根据美国西南研究院(SWRI)和天然气研究院(GRI),关于"天然气成分对铜腐蚀作用的试验评估"(19933)

1)试验分析表明,天然气中硫化氢、氧气和水的浓度在规定范围内(水:112mgm3,硫化氢:5.7222.88mgm3,总硫:229458mgm3,二氧化碳2.0%~3.0%,氧气:0.5%~1.0),铜管20年的最大的穿透值为0.23mm,一般铜管的壁厚为0.90mm以上,所以铜管不会因腐蚀而芽透。

2)试验表明,天然气中硫化氢、氧气和;水的浓度在规定范围内,腐蚀产物可能在铜管内形。成,并可能脱落阻塞下游设备的喷嘴;可通过设过:滤器除去腐蚀产物的碎片,以减少设备的堵塞;也可选用内壁衬锡的铜管,以防止铜管的内腐蚀。

10.2.6 对不锈钢管规定的根据如下:

1 薄壁不锈钢管的壁厚不得小于0.6mm(DN15及以上),按GBT 12771标准,一般DN15及以上(外径≥13mm)管子的壁厚≥0.6mm,而外径812mm管子壁厚为,0.30.5mm,比波纹管壁厚大。

管道连接方式一般可分以下六大类:螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、粘结连接、机械连接(如胀接、压接、卡压、卡套等)。螺纹连接等前四种属传统的应用面较普遍的连接方式。粘结连接具有局限性。机械连接一般指较灵活的、现场可组装的,即安装较简便的连接方式。

薄壁不锈钢管采用承插氩弧焊式管件属无泄漏接头连接,与卡压、卡套等机械连接相比较具有明显优点,故推荐选用。

2 不锈钢波纹管的壁厚不得小于O.2mm,是目前国内产品的一般要求。

3 薄壁不锈钢管和不锈钢波纹管必须有防外部损坏的保护措施,是参照美国、荷兰和欧洲燃气规范编制的。

10.2.7 本条规定了铝塑复合管用做燃气管的使厢条件。

1 目前国外用于燃气的铝塑复合管的国家有荷兰(NPR3378-10.2001)和澳大利亚(AS5601-20004等,本条规定的根据主要来源于澳大利亚燃气安装标准(2004年版),该标准规定有铝塑管不允许暴露在60以上的温度下,最高使用压力为70kPa等要求。

2 防阳光直射(防紫外线),防机械损伤等是对聚乙烯管的一般要求,由于铝塑复合管的内、外均为聚乙烯,因而也应有此要求。欧洲(BSEN1775-1998)、美国法规49-192(2000)、荷兰(NPR3378-102001)等国外《燃气规范》对室内用的PEPEA1PE等塑料管材均有上述规定要求。

3 铝塑复合管我国已有国家标准,长春、福州等城市使用铝塑复合管用于燃气已有78年,主要采用明装且限用于住宅单元内的燃气表后。考虑到铝塑复合管不耐火和塑料老化问题,故本规范限制只允许在户内燃气表后采用。

10.2.9 关于居民生活使用的燃具同时工作系数(简称"系数"),是由上海煤气公司综合了上海、北京、沈阳、成都等地区的测定资料,经过整理、计算、验证后推荐的数据,详见附录F。由于"系数"的测定验证仅限于四个城市,就我国广大地区而言,尚有一定的局限性,故条文用词采用""

102.11 低压燃气管道的计算总压力降可按本规范第6.2.8条确定,至于其在街区干管、庭院管和室内管中的分配,应根据建筑物等情况经技术经济比较后确定。当调压站供应压力不大于5kPa的低压燃气时,对我国一般情况,参照原苏联《建筑法规》并作适当调整,推荐表55作为室内低压燃气管道压力损失控制值,可供设计时参考。

55 室内低压燃气管道允许的阻力损失参考表燃   从建筑物引入管至管道末端阻力损失(Pa)

         

人工煤气、矿井气   200      300     

天然气、油田伴生气、液化石油气混空气    300      400     

液化石油气   400      500     

注:1 阻力损失包括计量装置的损失。

2 当由楼幢调压箱供应低压燃气时,室内低压燃气管道允许的阻力损失,也可按本规范第6.2.8条计算确定。

推荐表55中室内燃气管道允许的阻力损失的参考值理由如下:

1 原苏联的住宅中一般不设置燃气计量装置。

1)原苏联《室内燃气设备设计标准》(建筑法规Ⅱ)-62规定:当有使用气体燃料的采暖用具(炉子、小型采暖炉、壁炉)时,居住建筑的住宅中才设燃气表。

2)原苏联《建筑法规》-77规定,室内压降的分配没提到燃气表的压力降。

3)原苏联《建筑法规》-77规定:为了计量供给工业企业、公用生活企业和锅炉房的燃气流量应规定设置流量计(注:住宅计量没有规定)

2 家用膜式燃气表的阻力损失。

1)在原TJ 28-78《城市煤气设计规范》规定:低压计量装置的压力损失:当流量等于或小于3m3h时,不应大于120Pa;当流量大于3m3h,等于或小于100m3h时,不应大于200Pa;当流量大于100m3h时,应根据所选的表型确定。

2)GBT 6968-1997《膜式煤气表》的表5中规定:煤气表的最大流量值Qmax110m3h时,总压力损失最大值为200Pa

3)综上所述,家用燃气表的阻力损失一般为:流量小于或等于3m3h时,阻力损失可取120Pa;大于3m3h而小于或等于10m3h,或在1. 5倍额定流量下使用时,阻力损失可取200Pa

3 室内燃气管道阻力损失的参考值。

因原苏联住宅厨房内不设置煤气表,故供气系统的阻力损失值不能等同采用原苏联《建筑法规》中的数值(详见本规范条文说明表27),故作适当调整(见表55和表28)

10.2.14 本条规定的目的是为了保证用气的安全和便于维修管理。

1 人工煤气引入管管段内,往往容易被萘、焦油和管道内腐蚀铁锈所堵塞,检修时要在引入管阀门处进行人工疏通管道的工作,需要带气作业。此外阀门本身也需要经常维修保养。因此,凡是检修人员不便进入的房间和处所都不能敷设燃气引入管。

2 规定燃气引入管应设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内的根据是:

原苏联1977年《建筑法规》第8.21条规定:住房内燃气立管规定设在厨房、楼梯间或走廊内;

我国的实际情况也是将燃气引入管设在厨房、楼梯间或走廊内。

10.2.16 规定燃气引入管"穿过建筑物基础、墙或管沟时,应设置在套管中",前者是防止当房屋沉降时压坏燃气管道,以及在管道大修时便于抽换管道;后者是防止燃气管道漏气时沿管沟扩散而发生事故。

对于高层建筑等沉降量较大的地方,仅采取将燃气管道设在套管中的措施是不够的,还应采取补偿措施,例如,在穿过基础的地方采用柔性接管或波纹补偿器等更有效的措施,用以防止燃气管道损坏。

10.2.18 燃气引入管的最小公称直径规定理由如下:

1 当输送人工煤气或矿井气时,我国多数燃气公司根据多年生产实践经验,规定最小公称直径为DN25。国外有关资料如英国、美国、法国等国家也规定了最小公称直径为DN25。为了防止造成浪费,又要防止管道堵塞,根据国内外情况,将输送人工煤气或矿井气的引入管最小公称直径定为DN25

2 当输送天然气或液化石油气时,因这类燃气中杂质较少,管道不易堵塞,且燃气热值高,因此引入管的管径不需过大。故将引入管的最小公称直径规定为:天然气DN20,液化石油气DN15

10.2.19 本条规定了引入管阀门布置的要求。

规定"对重要用户应在室外另设置阀门"。这是为了万一在用气房间发生事故时,能在室外比较安全地带迅速切断燃气,有利于保证用户的安全。重要用户一般系指:国家重要机关、宾馆、大会堂、大型火车站和其他重要建筑物等,具体设计时还应听取当地主管部门的意见予以确定。

10.2.21 本条规定了地下室、半地下室、设备层和地上密闭房间敷设燃气管道时应具备的安全条件。

10.2.22 地下室和半地下室一般通风较差,比空气重的液化石油气泄漏后容易集聚达到爆炸极限并发生事故,故规定上述地点不应设置液化石油气管道和设备。当确需设置在上述地点时,参考美国、日本和我国深圳市的经验,建议采取下述安全措施,经专题技术论证并经建设、消防主管部门批准后方可实施。

1 只限地下一层靠外墙部位使用的厨房烹调设备采用,其装机热负荷不应大于0.75MW(58.6kgh的液化石油气)

2 应使用低压管道液化石油气,引入管上应设紧急自动切断阀,停电时应处于关闭状态;

3 应有防止燃气向厨房相邻房间泄漏的措施;

4 应设置独立的机械送排风系统,通风换气次数:正常工作不应小于6次/h,事故通风时不应小于12次/h

5 厨房及液化石油气管道经过的场所应设置燃气浓度检测报警器,并由管理室集中监视;

6 厨房靠外墙处应有外窗并经过竖井直通室外,外窗应为轻质泄压型;

7 电气设备应采用防爆型;

8 燃气管道敷设应符合本规范第10.2.2110.2.23条规定等。

10.2.23 本条规定了在地下室、管道井等危险部位敷设燃气管道时的具体安全措施。

1 管道提高一个压力等级的含义是指:低压提高到0.1MPa;中压B提高到0.4MPa;中压A提高到0.6MPa

3 管道焊缝射线照相检验,主要是根据现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235-19977.4.3.1条的规定和我国燃气管道焊接的实际情况确定的。

10.2.25 室内燃气管道一般均应明设,这是为了便于检修、检漏并保证使用安全;同时明设作法也较节约。在特殊情况下(例如考虑美观要求而不允许设明管或明管有可能受特殊环境影响而遭受损坏时)允许暗设,但必须便于安装和检修,并达到通风良好的条件(通风换气次数大于2次/h),例如装在具有百页盖板的管槽内等。

燃气管道暗设在建筑物的吊顶或密封的Ⅱ形管槽内,为上海市推荐做法及规定。

室内水平干管尽量不穿建筑物的沉降缝,但有时不可避免,故规定为不宜。穿过时应采取防护措施。

10.2.27 本条规定了燃气管道井的安全措施。燃气管道与下水管等设在同一竖井内为国内、以及澳大利亚住宅管道井的普遍做法,多年运行没发生什么问题。管道井防火、通风措施是根据国内管道井的普遍做法。主要是根据国家《建筑设计防火规范》、美国《燃气规范》和国内实际做法规定的。

10.2.28 高层建筑立管的自重和热胀冷缩产生的推力,在管道固定支架和活动支架设计、管道补偿等设计上是必须要考虑的,否则燃气管道可能出现变形、折断等安全问题。

10.2.29 室内燃气管道在设计时必须考虑工作环境温度下的极限变形,否则会使管道热胀冷缩造成扭曲、断裂,一般可以用室内管道的安装条件做自然补偿,当自然条件不能调节时,必须采用补偿器补偿;室内管道宜采用波纹补偿器;因波纹补偿器安装方便,调节安装误差的幅度大,造型也轻巧美观。

补偿量计算温度为国内设计计算时的推荐数据。

10.2.31 本条规定了住宅内暗埋燃气管道的安全要求,为澳大利亚、荷兰等国外标准规定和我国上海等地的习惯做法。

机械接头指胀接、压接、卡压、卡套等连接方式用的接头,管螺纹连接未列入机械连接中。

10.2.32 住宅内暗封的燃气管道指隐蔽在柜橱、吊顶、管沟等部位的燃气管道。

10.2.33 为了使商业和工业企业室内暗设的燃气管便于安装和检修,并能延长使用年限达到安全可靠的目的,条文提出了敷设方式及措施。

10.2.34 民用建筑室内水平干管不应埋设在地下和地面混凝土层内主要为防腐蚀和便于检修。工业和实验室用的燃气管道可埋设在混凝土地面中为参照原苏联《建筑法规》的规定。

10.2.36 本条规定电表、电插座、电源开关与燃气管道的净距为我国上海、香港等地的实践经验,其他为原苏联《建筑法规》的规定。

10.2.38 为了防止当房屋沉降时损坏燃气管道及管道大修时便于抽换管道,以及因室内温度变化燃气管道随温度变化而有伸缩的情况,条文规定燃气管道穿过承重墙、地板或楼板时"必须"安装在套管中。

10.2.39 设置放散管的目的是为工业企业车间、锅炉房以及大中型用气设备首次使用或长时间不用又再次使用时,用来吹扫积存的燃气管道中的空气、杂质。当停炉时,如果总阀门关闭不严,漏到管道中的燃气可以通过放散管放散出去,以免燃气进入炉膛和烟道发生事故。

原苏联《建筑法规》规定:放散管应当服务于从离开引入地点最远的燃气管段开始引至最后一个阀门(按燃气流动方向)前面的每一机组的支管为止。具有相同的燃气压力的燃气管道的放散管可以连接起来。放散管的直径不应小于20mm。放散管应设有为了能够确定放散程度而用的带有转心门或旋塞的取样管。

放散管要高出屋脊1m以上或地面上安全处设置是为了防止由放散管放散出的燃气进入屋内。使燃气能尽快飘散在大气中。为了防止雨水进人放散管,管口要加防雨帽或将管道威一个向下的弯。对于设在屋脊为不耐火材料,周围建筑物密集、容易窝风地区的放散管,管口距屋脊应更高,以便燃气尽快扩散于大气中。

因为放散管是建筑物的最高点,若处在防雷区之外时,容易遭到雷击而引起火灾或燃气爆炸。所以放散管必须设接地引线。根据《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》的规定,确定引线接地电阻应小于10Ω。

10.2.40 燃气阀门是重要的安全切断装置,燃气设备停用或检修时必须关断阀门,本条规定的部位应设置阀门是目前国内外的普遍做法。

10.2.41 选用能快速切断的球阀做室内燃气管道的切断装置是目前国内的普遍做法,安全性较好。

 

10.3 燃气计量

10.3.1 为减少浪费,合理使用燃气,搞好成本核算,各类用户按户计量是不可缺少的措施。目前,已充分认识到这一点,改变了过去按人收费和一表多户按户收费等不正常现象。

燃气表应按燃气的最大工作压力和允许的压力降(阻力损失)等条件选择为参照美国《燃气规范》的规定。

10.3.2 本条规定了用户燃气表安装设计要求。

1 "通风良好"是燃气表的保养和用气安全所需要的条件,各地煤气公司对要求"通风良好"均作了规定。如果使用差压式流量计则仅对二次仪表有通风良好的要求。

2 禁止安装燃气表的房间、处所的规定是根据上海市煤气公司的实践经验和规定提出的,这主要是为了安全。因为燃气表安装在卫生间内,外壳容易受环境腐蚀影响;安装在卧室则当表内发生故障时既不便于检修,又极易发生事故;在危险品和易燃物品堆存处安装煤气表,一旦出现漏气时更增加了易燃、易爆品的危险性,万一发生事故时必然加剧事故的灾情,故规定为"严禁安装"

3 目前输配管道内燃气一般都含有水分。燃气经过燃气表时还有散热降温作用。如环境温度低于燃气露点温度或低于0时,燃气表内会出现冷凝或冻结现象,从而影响计量装置的正常运转,故各地燃气公司对环境温度均有规定。

4 煤气表一般装在灶具的上方,煤气表与灶具、热水器等燃烧设备的水平净距应大于30cm是参照北京、上海等地标准的规定制定的。

规定当有条件时燃气表也可设置在户门外,设置在门外楼梯间等部位应考虑漏气、着火后对消防疏散的影响,要有安全措施,如设表前切断阀、对燃气表的保护和加强自然通风等。

5 商业和工业企业用气的计量装置,目前多数用户都是安装在毗邻的或隔开的调压站内或单独的房间内,并设有测压、旁通等设施,计量装置本身体积也较大,故占地较大,为了管理方便,宜布置在单独房间内。

10.3.3 本条规定设置计量保护装置的技术条件。

1 输送过程中产生的尘埃来自没有保护层的钢管遇到燃气中的氧、水分、硫化氢等杂质而分别形成的氧化铁或硫化铁。四川省成都市和重庆市的天然气站或计量装置前安装过滤器来除去硫化铁及其他固体尘粒取得了实际效果。天津市因所用石油伴生气中杂质较少,其计量装置前没有装设过滤器。东北各地则普遍发现黑铁管内壁和计量装置内均有严重积垢和腐蚀现象,但没有定性定量分析资料,从外表观察积垢实物,估计是焦油、萘、硫化铁、氧化铁等的混合物。

原苏联TOCT5364《家用燃气表技术要求》规定"表内应有护网防杂质进入机构";英国标准没有规定;我国各地生产的燃气表也不附带过滤器。

我们认为并非所有的计量装置都需要安装过滤器,不必把它作为计量装置的固定附件,而应根据输送燃气的具体情况和当地实践经验来决定是否需要安装。

2 对于机械鼓风助燃的用气设备,当燃气或空气因故突然降低压力和或者误操作时,均会出现燃气、空气窜混现象,导致燃烧器回火产生爆炸事故,造成燃气表、调压器、鼓风机等设备损坏。设置泄压装置是为了防止一旦发生爆炸时,不至于损坏设备。

上海彭浦机器厂曾发生过加热炉爆炸事故,由于设了止回阀而保护了阀前的调压器。沈阳压力开关厂和华光灯泡厂原来在计量装置后未装防爆膜,曾发生过因回火爆炸而损坏燃气表的事故;在增加防爆膜后,当再次回火发生爆炸时则未造成损失。燃气压力较高时宜设止回阀,压力较低时宜设防爆膜。

 

10.4 居民生活用气

10.4.1 目前国内的居民生活用气设备,如燃气灶、热水器、采暖器等都使用5kPa以下的低压燃气,主要是为了安全,即使中压进户(中压燃气进入厨房)也是通过调压器降至低压后再进入计量装置和用气设备的。

10.4.2 居民生活用气设备严禁安装在卧室内的理由:

1 原苏联《建筑法规》规定:居住建筑物内的燃气灶具应装在厨房内。采暖用容积式热水器和小型燃气采暖锅炉必须设在非居住房间内;

2 燃气红外线采暖器和火道(炕、墙)式燃气采暖装置在我国一些地区的卧室使用后,都曾发生过多起人身中毒和爆炸事故。

根据国内、国外情况,故规定燃气用具严禁在卧室内安装。

10.4.3 为保证室内的卫生条件,当设置在室内的直排式燃具,其容积热负荷指标不超过本规范第10.7.1条规定的207Wm3时,也宜设置排气扇、吸油烟机等机械排烟设施;为保证室内的用气安全,非密闭的一般用气房间也宜设置可燃气体浓度检测报警器。

10.4.4 燃气灶安装位置的规定理由如下:

1 在通风良好的厨房中安装燃气灶是普遍的安装形式,当条件不具备时,也可安装在其他单独的房间内,如卧室的套间、走廊等处,为了安全和卫生,故规定要有门与卧室隔开。

2 一般新住宅的净高为2.42.8m,为了照顾已有建筑并考虑到燃烧产生的废气层能够略高于成年人头部,以减少对人的危害,故规定燃气灶安装房间的净高不宜低于2.2m;当低于2.2m时,应限制室内燃气灶眼数量,并应采取措施保证室内较好的通风条件。

3 燃气灶或烤箱灶侧壁距木质家具的净距不小于20cm,比原苏联标准大5cm,主要是因我国灶具的热负荷比原苏联大,烤箱的温度(t280)也比国外高,有可能造成烤箱外壁温度较高。另外,我国使用的锅型也较大,考虑到安全和使用的方便而作了上述规定。

10.4.5 燃气热水器安装位置的规定理由如下:

1 通风良好条件一般应采用机械换气的措施来解决,设置在阳台时应有防冻、防风雨的措施。

2 规定除密闭式热水器外其他类型热水器严禁安装在卫生间内,主要是防止因倒烟和缺氧而产生事故,国内外均有这方面的安全事故,故作此规定。

密闭式热水器燃烧需要的空气来自室外,燃烧后的烟气排至室外,在使用过程中不影响室内的卫生条件,故可以安装在卫生间内。

3 安装半密闭式热水器的房间的门或墙的下部设有不小于0.02m2的格栅或在门与地面之间留有不小于30mm的间隙,是参照原苏联规范的规定,目的在于增加房间的通风,以保证燃烧所需空气的供给。

4 房间净高宜大于2.4m8Lmin以上大型快速热水器在墙上安装时的需要高度。

5 大量使用的快速热水器都安装在墙上,不耐火的墙壁应采取有效的隔热措施。容积式热水器安装时也有同样的要求。

10.4.6 住宅单户分散采暖系统,由于使用时间长,通风换气条件一般较差,故规定应具备熄火保护和排烟设施等条件。

 

10.5 商业用气

10.5.1 商业用气设备宜采用低压燃气设备。对于在地下室、半地下室等危险部位使用时,应尽量选用低压燃气设备,否则应经有关部门批准方可选用中压燃气设备。

10.5.2 本条规定的通风良好的专用房间主要是考虑安全而规定的。

10.5.3 本条对地下室等危险部位使用燃气时的安全技术要求进行了规定,主要依据我国上海、深圳等城市的经验。

10.5.5 大锅灶热负荷较大,所以都设有炉膛和烟道,为保证安全,在这些容易聚集燃气的部位应设爆破门。

10.5.610.5.7 对商业用户中燃气锅炉和燃气直燃型吸收式冷()水机组的设置作了规定,主要依据《建筑设计防火规范》GB 50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045和我国上海等地的实际运行经验。

 

 

10.6 工业企业生产用气

10.6.1 用气设备的燃气用量是燃气应用设计的重要资料,由于影响工业燃气用量的因素很多,现在所掌握的统计分析资料还达不到提出指标数据的程度,故本条只作出定性规定。

非定型用气设备的燃气用量,应由设计单位收集资料,通过分析确定计算依据,然后通过详细的热平衡计算确定。当资料数据不全,进行热平衡计算有困难时,可参照同类型用气设备的用气指标确定。

在实际生产中,影响炉子(用气设备)用气量的因素很多,如炉子的生产量、燃气及其助燃用空气的预热温度、燃烧过剩空气系数及燃烧效果的好坏、烟气的排放温度等。燃气用量指标是在一定的设备和生产条件下总结的经验数据,因此在选择运用各类经验耗热指标时,要注意分析对比,条件不同时要加以修正。

原有加热设备使用"其他燃料",主要指的是使用固体和液体燃料的加热设备改烧气体燃料(城市燃气)的问题。在确定燃气用量时,不但要考虑不同热值因素的折算,还要考虑不同热效率因素的折算。

10.6.2 关于在供气管网上直接安装升压装置的情况在实际中已存在,由于安装升压装置的用户用气量大,影响了供气管网的稳定,尤其是对低压和中压B管网影响较大,造成其他用户燃气压力波动范围加大,降低了灶具燃烧的稳定性,增加了不安全因素。因此,条文规定"严禁"在低压和中压B供气管道上"直接"安装加压设备,并主要根据上海等地的经验规定了当用户用气压力需要升压时必须采取的相应措施,以确保供气管网安全稳定供气。

10.6.4 为了提高加热设备的燃烧温度、改善燃烧性能、节约燃气用量、提高炉子热效率,其有效的办法之一是搞好余热利用。

废热中余热的利用形式主要是预热助燃用的空气,当加热温度要求在1400以上时,助燃用空气必须预热,否则不能达到所要求的温度。如有些高温焙烧窑,当把助燃用的空气预热到1200时窑温可达到1800

根据上海的经验和一些资料介绍,采用余热利用装置后,一般可节省燃气10%~40%。当不便于预热助燃用空气时,也宜设置废热锅炉来回收废热。

10.6.5 规定了工业用气设备的一般工艺要求。

1 用气设备应有观察孔或火焰监测装置,并宜设置自动点火装置和熄火保护装置是对用气设备的一般技术要求。

由于工业用气设备用气量大、燃烧器的数量多,且因受安装条件的限制,使人工点火和观火比较困难;通过调查不少用气设备由于在点火阶段的误操作而发生爆炸事故。当用气设备装有自动点火和熄火保护装置后,对设备的点火和熄火起到安全监测作用,从而保证了设备的安全、正常运转。

2 用气设备的热工检测仪表是加热工艺应有的,不论是手动控制的还是自动控制的用气设备都应有热工检测仪表,包括有检测下述各方面的仪表:

1)燃气、空气(或氧气)的压力、温度、流量直观式仪表;

2)炉膛(燃烧室)的温度、压力直观式仪表;

3)燃烧产物成分检测仪表(测定烟气中COCO202含量)

4)排放烟气的温度、压力直观式仪表。

5)被加热对象的温度、压力直观式仪表。

上述五个方面的热工检测仪表并不要求全部安装、而应根据不同加热工艺的具体要求确定;但对其中检测燃气、空气的压力和炉膛(燃烧室)温度、排烟温度等两个方面应有直观的指示仪表。

用气设备是否设燃烧过程的自动调节,应根据加热工艺需要和条件的可能确定。燃烧过程的自动调节主要是指对燃烧温度和燃烧气氛的调节,当加热工艺要求要有稳定的加热温度和燃烧气氛,只允许有很小的波动范围,而靠手动控制不能满足要求时,应设燃烧过程的自动调节。当加热工艺对燃烧后的炉气压力有要求时,还可设置炉气压力的自动调节装置。

10.6.6 规定了工业生产用气设备应设置的安全设施。

1 使用机械鼓风助燃的用气设备,在燃气总管上应设置紧急自动切断阀,一般是一台或几台设备装一个紧急自动切断阀,其目的是防止当燃气或空气压力降低(如突然停电)时,燃气和空气窜混而发生回火事故。

 

2 用气设备的防爆设施主要是根据各单位的实践经验而制定的。从调查中,各单位均认为用气设备的水平烟道应设置爆破门或起防爆作用的检查人孔。过去有些单位没有设置或设置了之后泄压面积不够,曾出现过炸坏烟道、烟囱的事故。

锅炉、间接式加热等封闭式的用气设备,其炉膛应设置爆破门,而非封闭式的用气设备,如果炉门和进出料口能满足防爆要求时则可不另设爆破门。

关于爆破门的泄压面积按什么标准确定,现在还缺乏这方面的充分依据。例如北京、上海等地习惯作法,均按每1m3烟道或炉膛的体积其泄压面积不小于250cm2设计。又如原苏联某《安全规程》中规定:"每个锅炉,燃烧室、烟道及水平烟道都应设爆破门""设计单位改装采暖锅炉时,一般采用爆破门的总面积是每1m3的燃烧室、主烟道或水平烟道的体积不小于250cm2"

根据以上情况,本条规定用气设备的烟道和封闭式炉膛应设爆破门,爆破门的泄压面积指标,暂不作规定。

3 鼓风机和空气管道静电接地主要是防止当燃气泄漏窜入鼓风机和空气管道后静电引起的爆炸事故。

4 设置放散管的目的是在用气设备首次使用或长时间不用再次使用时,用来吹扫积存在燃气管道中的空气。另外,当停炉时,总阀门关闭不严漏出的燃气可利用放散管放出,以免进入炉膛和烟道而引发事故。

10.6.7 本条参照美国《燃气规范》的规定,根据有关技术资料说明如下:

1 背压式调压器(例如我国上海劳动阀门二厂等生产的GQT型大气压调压器)其工作原理如下:

在大气压调压器结构中,膜片、阀杆、阀瓣系统的自重为调压弹簧的反作用力所平衡,阀门通常保持""的状态。即使当进口侧有气体压力输入时,阀门仍不致开启,出口侧压力保持零的状态。

当外部压力由控制孔进入上部隔膜室,致使压力升高时,或当下游气路中混合器动作抽吸管路中气体,下部隔膜室压力形成负压时,由于主隔膜存在上下压差,阀门向下开启,燃气由出口侧输出。并可使燃气与空气保持恒定的混合比。

此种调压器结构合理,灵敏度高,可在气路中组成吸气式、均压式、溢流式等多种用途,是自动控制出口压力、气体流量的机械式自动控制器,对提高燃气热效率、节约能源、简化燃烧装置的操作管理均有很好作用。其安装要求参见该产品说明书。

2 混气管路中的阻火器及其压力的限制:

1)防回火的阻火器,其阻火网的孔径必须在回火的临界孔径之内。

2)混合管路中的压力不得大于0.07MPa,其目的主要是当发生回火时,降低破坏力;另外,混气压力大于一般喷嘴的临界压力(0.08MPa左右)已无使用意义。

 

 

10.7 燃烧烟气的排除

10.7.1 本条规定的室内容积热负荷指标是参照美国《燃气规范》ANSI 223.1-1999的规定。

有效的排气装置一般指排气扇、排油烟机等机械排烟设施。

10.7.2 规定住宅内排气装置的选择原则。

1 烟气应尽量通过住宅的竖向烟道排至室外;20m以下高度的住宅可选用自然排气的独立烟道或共用烟道,灶具和热水器(或采暖炉)的烟道应分开设置;20m以上的高层住宅可选用机械抽气(屋顶风机)的负压共用烟道,但不均匀抽气问题还有待解决。

2 排烟设施应符合《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》CJJ 12-99的规定。

10.75 为保证燃烧设备安全、正常使用而对排烟设备作了具体规定。

1 使用固体燃料时,加热设备的排烟设施一般没有防爆装置,停止使用时也可能有明火存在,所以它和用气设备不得共用一套排烟设施,以免相互影响发生事故。

2 多台设备合用一个烟道时,为防止排烟时的互相影响,一般都设置单独的闸板(带防倒风排烟罩者除外),不用时关闭。另外,每台设备的分烟道与总烟道连接位置,以及它们之间的水平和垂直距离都将影响排烟,这是设计时一定要考虑的。

3 防倒风排烟罩:在现行国家标准《家用燃气快速热水器》GB 6932-20013.22中的名称为"防倒风排气罩",其定义为:装在热水器烟气出口处,用于减少倒风对燃器燃烧性能影响的装置。

10.7.610.7.8 根据原苏联《建筑法规》、《燃气在城乡中的应用》等标准和资料确定的。

10.7.9 参照美国《燃气规范》ANSIZ 223.1-1999和我国香港《住宅式气体热水炉装置规定》2001年的规定编制。

10.7.10 参照美国《燃气规范》ANSIZ 223.1-1999的规定编制。

10.8 燃气的监控设施及防雷、防静电

10.8.1 本条规定了在地上密闭房间、地下室、燃气管道竖井等通风不良场所应设置燃气浓度检测报警器,以策安全。

10.8.2 规定了燃气浓度检测报警器的安装要求,是参照《燃气燃烧器具安全技术通则》GB 16914-97和日本《燃具安装标准》的规定。

10.8.3 本条规定用燃气的危险部位和重要部位宜设紧急自动切断阀。

国内目前使用紧急自动切断阀的经验表明,该产品易出现误动作或不动作,国内深圳市已有将其拆除或停用的情况,故不作强行设置的规定。

10.8.5 本条规定了燃气管道和设备的防雷、防静电要求。目前高层建筑的室外立管、屋面管、以及燃气引入管等部位均要求有防雷、防静电接地,工业企业用的燃气、空气(氧气)混气设备也要求有静电接地。故规定燃气应用设计时要考虑防雷、防静电的安全接地问题,其工艺设计应严格按照防雷、防静电的有关规范执行。

10.8.6 本条是参照美国《燃气规范》ANSIZ 223.1-1999的规定。

 

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