任务3.2 室内燃气系统的安装
城市燃气是由燃气管道输送到室内的，室内燃气系统的安装包括燃气管道、燃气设备和燃气用具的布置、敷设和安装及管道的试压和吹扫等内容，应按《城镇燃气室内工程施工及验收规范》（CJJ 94-2003）的有关规定执行。
3.2.1 燃气的种类
各种气体燃料通称燃气。具体而言，燃气是由可燃成分和不可燃成分组成的混合气体。
燃气的可燃成分有H2、CO、H2S、CH4和各种CmHn等。相比固体燃料而言，气体燃料具有更高的热能利用率，燃烧温度高，清洁卫生，便于输送，对环境污染小等许多优点。但也应当注意，当燃气和空气混合到一定比例时，遇到明火会发生燃烧或爆炸，而且燃气还具有强烈的毒性，容易引起中毒事故。因此，在施工和设计中，必须充分考虑燃气的安全问题，以防止由燃气泄漏引起的失火和人身中毒事故。
燃气的种类很多，按其来源不同可分为天然气、人工煤气、液化石油气和生物气四类。
3.2.2 室内燃气管道系统的组成
室内燃气管道系统由用户引入管、水平干管、立管、用户支管、燃气表、下垂管和燃气用具所组成，如图3-6所示。
1—用户引入管；2—砖台；3—保温层；4—立管；5—水平干管；6—用户立管；7—燃气计量表；8—旋塞阀及活接头；9—用具连接管；10—燃气用具；11—套管
图3-6 室内燃气管道系统的组成
3.2.3 燃气管道系统管材及附属设备的安装
1.管材的安装
民用建筑和居住建筑室内燃气管道的管壁应符合设计要求，可采用下列管材及连接方法：低压燃气管道宜采用热镀锌钢管或焊接钢管螺纹连接；中压管道宜采用无缝钢管焊接连接；住宅及公共建筑室内的明装燃气管道宜采用热镀锌钢管螺纹连接；燃气引入管、地下室和地上密闭房间内的管道、管道竖井和吊顶内的管道及室内中压燃气管道宜采用无缝钢管焊接；用户暗埋室内的低压燃气支管可采用不锈钢管或铜管，且其暗埋部分不应设接头，明露部分可用卡套、螺纹或钎焊连接；燃具前的低压燃气管道可采用橡胶管或家用燃气软管，连接可采用压紧螺帽或管卡的方法；凡有阀门等附件处可采用法兰或螺纹连接。
2.附属设备的安装
为保证燃气管网的安全运行和检修的需要，需在管道的适当位置设置阀门、补偿器、排水器、放散管等附属设备。另外，在地下管网安装附属设备时，还要修建闸井。
（1）阀门的安装。阀门是用来启闭管道通路和调节管内燃气的流量的。常用的阀门有闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。当室内燃气管道为DN≤65mm时应采用旋塞阀，当DN＞65mm时应采用闸阀；室外燃气管道一般采用闸阀；截止阀和球阀主要用于天然气管道。
室内燃气管道在下列各处宜设阀门：引入管处；从水平干管接出立管时，每个立管的起点处；从室内燃气干管或立管接至各用户的分支管上（可与表前阀门合设1个）；每个用气设备前；点火棒、取样管和测压计前；放散管起点处。
闸阀和蝶阀只允许安装在水平管道上，其他阀门不受这一限制。但有驱动装置的截止阀和球阀也必须安装在水平管道上。
（2）补偿器，用于调节管段的伸缩量。它可分为波形补偿器和橡胶—卡普隆补偿器，其构造分别如图3-7和图3-8所示。
1—螺杆；2—螺母；3—波节；4—石油沥青；5—法兰盘；6—套管；7—注入孔
图3-7 波形补偿器
图3-8 橡胶—卡普隆补偿器
补偿器常用于架空管道和需要进行蒸汽吹扫的管道上。在埋地燃气管道上，多采用钢制波形补偿器。橡胶—卡普隆补偿器多用于经过山区、坑道和多地震地区的中、低压管道上。
（3）排水器，用于排除燃气管道中的凝结水和天然气管道中的轻质油。根据燃气管道中的压力不同，排水器可分为不能自喷的低压排水器和能自喷的高、中压排水器。
由于低压排水器管道内的压力低，故排水器中的油和水必须依靠手动抽水设备来排出，其结构如图3-9所示。高、中压排水器由于管道内的压力高，当打开排水管旋塞阀时，排水器中的油和水自行喷出，故为防止在排水管内的剩余水在冬季冻结，需另设循环管，利用燃气的压力将排水管中的水压回到下部的集水器中去，其结构如图3-10所示。
1—旋塞；2—防护罩；3—抽水管；4—套管；5—集水器；6—底座
图3-9 低压排水器
1—集水器；2—管卡；3—排水管；4—循环管；5—套管；6—旋塞阀；7—旋塞；8—井圈
图3-10 高、中压排水器
（4）放散管，主要用于排放燃气管道中的空气或燃气。在管道投入运行时，利用放散管排除管内空气，可防止在管内形成爆炸性的混合气体；在管道或设备检修时，利用放散管可排除管内的燃气。
放散管一般安装在闸井阀门前；住宅和公共建筑的立管上端和最远燃具前水平管的末端应设DN ＞15mm的放散用堵头。
（5）闸井，用于设置地下燃气管道上的阀门。100mm单管闸井的构造如图3-11所示。
1—阀门；2—补偿器；3—井盖；4—防水层；5—浸沥青麻；6—沥青砂浆；7—集水坑；8—爬梯；9—放散管
图3-11 100mm单管闸井的构造图
3.2.4 燃气计量表与燃气用具的安装
1.燃气计量表
燃气计量表是计量燃气用量的仪表，根据其工作原理可分为容积式、速度式、差压式和涡轮式流量计。
干式皮膜式燃气计量表是目前我国民用建筑室内最常用的容积式燃气计量表，其外形如图3-12所示。
燃气计量表的安装：住宅建筑应每户装一只燃气表，集体、营业、专业用户、每个独立核算单位最少应装一只燃气计量表；在燃气计量表的安装过程中不准碰撞、倒置、敲击，不允许有铁锈杂物、油污等物质掉入表内；安装必须平正，下部应有支撑。该表宜安装在通风良好，环境温度高于0℃，并且便于抄表及检修的地方。
安装干式皮膜式燃气计量表时，应遵循以下规定。
（1）燃气计量表金属外壳上部两侧有短管，左接进气管，右接出气管；高位表表底距地净距不得小于1.8m；中位表表底距地面距离不得小于1.4～1.7m；低位表表底距地面距离不得小于0.15m。
（2）安装在过道内的干式皮膜式燃气计量表必须按高位表安装；室内干式皮膜式燃气计量表的安装以中位表为主，低位表为辅。
（3）燃气计量表和燃气用具的水平距离应不小于0.3m，表背面距墙面净距为10～15mm。一般只在一只干式皮膜式燃气计量表前安装一个旋塞阀。
燃气计量表的安装如图3-12所示。
1—套管；2—总立管转心门；3—管箍；4—支管转心门；5—活接头
图3-12 干式皮膜式燃气计量表与燃气用具的相对位置示意图
2.燃气用具
根据使用功能的不同，燃气用具有很多种类。下面介绍民用建筑中常用的几种。
（1）厨房单眼燃气灶和双眼燃气灶。单眼燃气灶是一个火眼的燃气灶，目前使用的都配有不锈钢外壳，并装有自动打火装置；双眼燃气灶有两个火眼，分为高架和短腿两种形式。它按外观材料分为低档铸铁型和中高档薄板型（不锈钢、搪瓷、玻璃或烤漆型）。一般中高档的燃气灶配有自动打火装置和熄火保护装置，是目前民用建筑应用最广的燃气灶。
厨房燃气灶一般由灶面、燃烧器、旋塞阀、旋钮、进气管及锅支架等组成。家用双眼燃气灶的结构如图3-13所示。
1—进气管；2—开关钮；3—燃烧器；4—火焰调节器；5—盛液盘；6—灶面；7—锅支架；8—灶框
图3-13 家用双眼燃气灶的结构示意图
民用燃气灶的安装应满足下列条件：燃气灶宜设在通风和采光良好的厨房内，一般要靠近不易燃的墙壁放置，灶具背后距墙要有50～100mm的距离，侧面与墙或水池净距不小于250mm；安燃气灶的房间为木质墙壁时，应做隔热处理；灶具应水平放置在耐火台上，灶台高度一般为700mm。当燃具和燃气表之间硬连接时，其连接管道的直径应不小于15mm，并应装活接头一个；当采用软管连接时，软管长度不得超过2m，且中间不得有接头和三通分支。软管的耐压能力应大于4倍工作压力，且软管不得穿墙、门和窗。
在公共厨房内，当几个灶具并列安装时，灶与灶之间的净距不得小于500mm；灶具应安装在光线充足的地方，但应避免穿堂风直吹。
（2）燃气热水器。燃气热水器是一种局部水加热设备，按其构造可分为直流式和容积式两种。
直流式快速燃气热水器的构造如图3-14所示，它一般带有自动点火和熄火保护装置。当冷水流经带有翼片的蛇形管时，被热烟气加热到所需温度的热水就可供生活使用了。
1—热水龙头；2—文氏管；3—弹簧膜片；4—点火苗；5—燃烧器；6—加热盘管；7—点火失败安全装置；8—冷水进口；9—燃气进口
图3-14 直流式快速燃气热水器的构造图
容积式燃气热水器是能储存一定容积热水的自动水加热器，其结构如图3-15所示。
1—气源名称；2—燃气开关；3—水温调节阀；4—观察窗；5—熄火保护装置；6—点火燃烧器（常明火）；7—压电元件点火器；8—主燃烧器；9—喷嘴；10—水-气控制阀；11—过压保护装置（放水）；12—冷水进口；13—热水出口；14—燃气进口；15—热交换器；16—上盖；17—底壳
图3-15 容积式燃气热水器的构造图
燃气热水器的安装应满足下列要求：不得直接设在浴室内，可设在厨房或其他房间内；设置燃气热水器的房间体积不得小于12m3，房间高度不低于2.6m，应有良好的通风；燃烧器距地面应有1.2～1.5m的高度，以便于操作和维修；应安装在不燃的墙上，且与墙的净距应大于20mm。
为保证人体健康，防止一氧化碳中毒，保持室内空气的清洁度，提高燃气的燃烧效果，对使用燃气用具的房间必须采取一定的通风措施，应在该房间墙壁上面及下面或者门扇的底部及上部设置不小于0.2m2的通风窗，且窗扇向外开，如图3-16所示。
图3-16 燃气热水器的安装示意图
3.2.5 室内燃气管道的安装
室内燃气管道的安装包括燃气引入管和室内燃气管网的安装、燃气管道的试压和吹扫，且应符合城镇燃气规范的相关要求。
1.引入管的安装
（1）燃气引入管不得从卧室、浴室、厕所、电缆沟、暖气沟、烟道、垃圾道、风道、配电室、变电室、通风机室、有腐蚀性介质的房间及易燃易爆品仓库等处引入，当必须穿过设有用电设备的卧室、浴室时，必须设在套管内。
（2）住宅燃气引入管应尽量设在厨房内，有困难时也可设在走廊或楼梯间、阳台等便于检修的非居住房间内。
（3）输送湿燃气的引入管一般由地下引入室内，当采取防冻措施后也可由地上引入；在非采暖地区或输送干燃气而且管径不大于75mm时，可由地上直接引入室内；输送湿燃气的引入管应有不小于0.5%的坡度，坡向城市燃气管道。
（4）引入管穿墙或基础进入建筑物后，应尽快出室内地面，不得在室内地面下水平敷设。其室内地坪严禁采用架空板，应在回填土分层夯实后浇筑混凝土地面；用户引入管与城市或庭院低压分配管道连接时，应在分支处设阀门；引入管上可连接一根立管，也可连接若干根立管，但应设水平干管，水平干管可沿楼梯间或辅助房间的墙壁敷设，坡向引入管，坡度应不小于0.2%。管道经过的楼梯间和房间应有良好的自然通风。
（5）引入管穿越建筑物基础、承重墙及管沟时应设在套管内，如图3-17所示。套管的内径一般不得小于引入管外径加25mm。套管与引入管之间的缝隙应用柔性防腐防水材料填塞，用沥青封口。
1—沥青密封层；2—套管；3—油麻填料；4—水泥砂浆；5—燃气管道
图3-17 用户引入管的安装
（6）燃气引入管阀门宜设在室外操作方便的位置；设在外墙上的引入管阀门应设在阀门箱内；阀门的高度在室内宜为1.5m左右，在室外宜为1.8m左右。
（7）对于建筑设计沉降量大于50mm以上的燃气引入管，可根据情况采取加大引入管穿墙处的预留洞尺寸、将引入管在墙前水平或垂直弯曲2次以上，以及在引入管穿墙前设金属软管接头或波纹补偿器等措施。
2.水平干管的安装
室内燃气干管不得穿过易燃易爆仓库、变电室、卧室、浴室、厕所、空调机房、防烟楼梯间、电梯间及其前室等房间，也不得穿越烟道、风道、垃圾道等处；必须穿过时，要设于套管内。室内水平干管严禁穿过防火墙；室内水平干管的安装高度不得低于1.8m，距顶棚不得小于150mm。输送干燃气的水平管道可不设坡度，输送湿燃气的管道的敷设坡度应不小于0.2%，在特殊情况下也不得小于0.15%。
3.立管的安装
（1）室内燃气立管宜设在厨房、开水间、走廊、阳台等处；不得设置在卧室、浴室、厕所或电梯井、排烟道、垃圾道等内；当燃气立管由地下引入室内时，应在第一层处设阀门，且阀门一般设在室内。对重要用户而言，应在室外另设阀门。
（2）立管通过各层楼板处时应设套管，且套管应高出地面至少50mm，其底部应与楼板平齐，其内不得有接头；室内燃气管道穿过承重墙或楼板时应加钢套管，套管的内径应大于管道外径25mm。穿墙套管的两边应与墙的饰面平齐，管内不得有接头。套管与管道之间的间隙应用沥青和油麻填塞。套管与墙、楼板之间的缝隙应用水泥砂浆堵严。
（3）在厨房内由燃气立管引出的用户支管的安装高度应不低于1.7m，敷设坡度应不小于0.2%，并由燃气表分别坡向立管和燃气用具。
（4）燃气立管宜明设，可与给、排水、冷水管、可燃液体管、惰性气体管等设在一个便于安装和检修的管道竖井内，但不得与电线、电气设备或进风管、回风管、排气管、排烟管及垃圾道等公用一个竖井；竖井内的燃气管道应采用焊接连接，且尽量不设或少设阀门等附件。
（5）燃气立管若经当地部门同意，也可沿外墙敷设，但立管与建筑物内窗洞的水平净距应满足：中压管道不得小于0.5m；低压管道不得小于0.3m。当管道DN≤25mm时，每层中间设一个立管支架间距；当DN＞25mm时，应按需要设置立管支架间距。
4.支管的安装
室内燃气支管应明装，敷设在过道的管段不得装设阀门和活接头；燃气用具连接的垂直管段的阀门应距地1.5m左右，室内燃气管道若敷设在可能冻结的地方时应采取防冻措施；当燃气管道从外墙敷设的立管接入室内时，宜先沿外墙接出300～500mm长的水平短管，然后穿墙接入室内。室内燃气支管的安装高度不得低于1.8m，有门时应高于门的上框；为便于拆装，螺纹连接的立管宜每隔一层距地1.2～1.5m处设一个活接头；遇有螺纹阀门时，在阀后应设一个活接头。
5.高层建筑室内燃气管道系统的安装注意事项
（1）因高层建筑物自重大、沉降量显著，易在引入管处造成破坏，故应在引入管处安装伸缩补偿接头。伸缩补偿接头有波纹管接头、套管接头和铅管接头等形式，图3-18为引入管的铅管补偿接头，当建筑物沉降时由铅管吸收变形，从而避免破坏。铅管前应安装阀门并设有闸井，以便于维修。
1—楼前供气管；2—阀门；3—铅管；4—法兰；5—穿墙管；6—闸井
图3-18 引入管的铅管补偿接头
（2）高层建筑物为克服高程差引起的附加压力影响，满足燃气用具的正常工作，可采取在燃气总立管上设分段调节阀、高层和低层竖向分区供气、设置用户调压器或设计制造专用燃气用具等措施来解决。
（3）高层建筑物燃气立管长、自重大，因此需在立管底部设置支墩。为了补偿由于温差产生的胀缩变形，需将管道两端固定，并在管中间安装吸收变形的挠性管或波纹补偿装置，如图3-19所示。
6.室内燃气管道的试压、吹扫
室内燃气管道系统在投入运行前需进行试压、吹扫。
室内燃气管道要进行严密性试验。其试验范围为自调压箱起至灶前倒齿管止或自引入管上总阀起至灶前倒齿管接头上；试验介质为空气；试验压力（带表）为5kPa，稳压10min，压降值不超过40Pa为合格。
严密性试验完毕后，应对室内燃气管道系统进行吹扫。吹扫时可将系统末端用户燃烧器的喷嘴作为放散口。一般可用燃气直接吹扫，但吹扫现场严禁火种。在吹扫过程中应使房间通风良好。
1—燃气立管；2—挠性管；3—波纹管；4—法兰
图3-19 燃气立管的补偿装置