綜合管廊燃氣艙事故通風系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-01-24 12:26
在城市道路管線規(guī)劃中,市政管線包括了電力、通信、燃氣、供熱等管線,綜合管廊的作用是將上述市政管線集為一體布置在城市道路下方隧道之中。綜合管廊也被視為地下管道走廊,它是城市的生命線,為保證生命線安全,需對綜合管廊進行統(tǒng)一規(guī)劃設計建設管理,在運行過程中應配備有監(jiān)測系統(tǒng),以及檢修口、吊裝口以保證安全。由于燃氣易燃易爆炸的特性,綜合管廊內的燃氣管道應單獨成艙布置并輔助以獨立的通風系統(tǒng)。燃氣艙的通風系統(tǒng)分正常通風和事故通風兩種狀態(tài),當發(fā)生燃氣泄漏事故的情況下,應立刻開啟事故通風狀態(tài)。為保證泄漏燃氣快速徹底的排出管艙,需對事故通風的方案進行研究。本文主要利用的是CFD模擬的手段,首先根據實際工況建立物理及數(shù)學模型,在燃氣泄漏過程中,用甲烷替代天然氣為模擬對象,隨后通過FLUENT模擬軟件對燃氣泄漏過程進行離散求解,最后通過TECPLOT等后處理軟件分析系統(tǒng)內天然氣的擴散情況。本文主要研究的是燃氣艙事故通風系統(tǒng),首先分析造成燃氣管道泄漏的主要原因及泄漏口的形狀,隨后計算燃氣管道內的壓力與燃氣管道泄漏量之間的關系。利用FLUENT軟件分析在最不利泄漏口的條件下,不同事故通風通風量工況下燃氣艙內天然氣擴...
【文章來源】:山東建筑大學山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
管道理論失效速率曲線
山東建筑大學碩士學位論文-8-上海市由于其經濟發(fā)展需成片地下空間開發(fā)工程,對于綜合管廊的需求是多方面的。本文研究的工程為節(jié)建式綜合管廊[23],也就是說,在每個街區(qū)的所有權是獨立的條件下,地下空間和地面以上公共區(qū)域的整體開發(fā)滿足“四個統(tǒng)一”。在統(tǒng)一計劃,設計,結構和管理中,實施靜態(tài)開發(fā)模型。充分利用地下空間,獨立分艙得設置市政管線排布方式,以達到點對點、起點到用戶之間輸送的整體方法。2.3.1工程基本概況該綜合管廊工程的艙室的布置方式由集中式改為平鋪式,各艙凈高被有限的空間壓縮,根據管道不同各艙室分別為污水艙、給水艙、通訊艙、燃氣艙。總長度約為460m。在《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2017中,對每段燃氣艙長度的規(guī)定是小于等于200m,本文取其中一段燃氣艙做研究。艙內燃氣管道為DN400的無縫鋼管,在管道外設置有3PE的防腐層。在燃氣艙內每隔5米即設置一個混凝土支墩,使得天然氣管道水平架設于燃氣艙內。有關燃氣管道內輸送的介質在工程介紹中未明確提及,考慮到《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2017中也沒有明確的規(guī)定。城鎮(zhèn)燃氣一般包括天然氣、液化石油氣和人工煤氣三種,一般來說這三種之間天然氣是最高效也最清潔的,城市中使用率遠大于另兩種。所以本文中設定綜合管廊燃氣艙項目的管內氣體為天然氣,工作壓力為0.4MPa。燃氣艙斷面示意圖如下圖所示:圖2.2燃氣艙斷面示意圖2.3.2節(jié)點基本概況(1)每一段燃氣管艙兩側都設置有高出地面>500mm的出入口,同時兩段管艙之間防火門設置為甲級防火門。2.3上海市某綜合管廊工程模型
山東建筑大學碩士學位論文-10-2.4.2機械通風自然通風風量較小無法滿足燃氣艙的通風要求,為擴大通風的風量可在燃氣艙的進風和出風處設計通風風機,利用機械進排風的強制性通風通風方式,提高風口風速進而提高通風的風量。機械通風主要采用的設備為軸流風機,風機轉動帶來的強制性通風可以改善燃氣艙內部氣體的質量。在燃氣艙中每200m設定為一段防火區(qū)間,兩側設置防火門防止火焰蔓延。每段防火區(qū)間均設置一套獨立的通風系統(tǒng),即為燃氣艙的通風區(qū)間。燃氣艙通風系統(tǒng)示意圖如圖2.3所示,圖中箭頭的方向為通風氣流流動的方向。圖2.3燃氣艙通風系統(tǒng)示意圖圖2.3為燃氣艙內一段通風區(qū)間的通風系統(tǒng)示意圖,在通風區(qū)間兩側各設置一臺軸流風機負責艙內的強制機械通風,相鄰的通風區(qū)間兩臺軸流風機共用同一個風亭,在通風風亭上包含了用于燃氣艙通風的進風口及出風口。由于燃氣艙屬于密閉空間,一旦發(fā)生泄漏具有極大的危險性,圖2.2所示的通風系統(tǒng)已被目前絕大多數(shù)綜合管廊工程建設項目所采用,在發(fā)生泄漏時可最大限度地降低危險性。2.4.3事故通風系統(tǒng)當燃氣艙內的燃氣報警器監(jiān)測到天然氣管道發(fā)生泄漏時,2.5本章小結綜合管廊中的燃氣管道設施大都處在“浴盆曲線”中初期事故多發(fā)時期,容易出現(xiàn)由外部影響和材料缺陷造成的燃氣泄漏,其泄漏口主要表現(xiàn)形式為圓孔泄漏和條縫泄漏。以上海市某綜合管廊項目作為物理模型,分析節(jié)點情況,可看出為了保證事故通風情況下管
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于矩形流道流場分析及氣動實驗的軸流風機結構參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 黃海鴻,陸月星,柯慶鏑,呂巖. 制冷學報. 2019(02)
[2]綜合管廊通風系統(tǒng)設計實例及問題探討[J]. 陳綠華. 中國市政工程. 2018(06)
[3]基于Fluent軟件的地鐵隧道施工通風方式效果對比研究[J]. 馮赟杰,張超. 建材發(fā)展導向. 2018(20)
[4]地下綜合管廊燃氣泄漏數(shù)值模擬研究[J]. 王玉琪,戚承志,屈小磊,陳小奔. 消防科學與技術. 2018(10)
[5]城市地下綜合管廊通風設計探討[J]. 孫立,余斌,楊恒聲. 暖通空調. 2018(08)
[6]綜合管廊通風系統(tǒng)設計研究[J]. 王濤,史曉光,樊磊,張利偉,馮莉,王俊. 山西建筑. 2018(21)
[7]綜合管廊的通風效果模擬及風亭的優(yōu)化[J]. 董驥,胡秦鏹,鄭奕. 建筑熱能通風空調. 2018(05)
[8]城市地下綜合管廊通風系統(tǒng)設計探討[J]. 高彪. 建筑熱能通風空調. 2018(04)
[9]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設計[J]. 唐志華. 暖通空調. 2018(03)
[10]上海徐匯濱江結建式綜合管廊燃氣入廊方案淺析[J]. 張洋. 中國市政工程. 2017(05)
碩士論文
[1]綜合管廊燃氣艙內燃氣泄漏擴散規(guī)律的研究[D]. 張承虎.山東建筑大學 2018
[2]入廊燃氣獨立艙室內通風系統(tǒng)的運行模擬與控制研究[D]. 林圣劍.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]入廊天然氣管道泄漏擴散模擬與危險性分析[D]. 王雪梅.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]地下車庫無風管誘導通成系統(tǒng)優(yōu)化與數(shù)值模擬[D]. 宗兵.西安建筑科技大學 2015
[5]基于FLUENT的氯氣泄漏擴散的數(shù)值模擬與應急預防的研究[D]. 崔啟筆.河南理工大學 2009
本文編號:2997244
【文章來源】:山東建筑大學山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
管道理論失效速率曲線
山東建筑大學碩士學位論文-8-上海市由于其經濟發(fā)展需成片地下空間開發(fā)工程,對于綜合管廊的需求是多方面的。本文研究的工程為節(jié)建式綜合管廊[23],也就是說,在每個街區(qū)的所有權是獨立的條件下,地下空間和地面以上公共區(qū)域的整體開發(fā)滿足“四個統(tǒng)一”。在統(tǒng)一計劃,設計,結構和管理中,實施靜態(tài)開發(fā)模型。充分利用地下空間,獨立分艙得設置市政管線排布方式,以達到點對點、起點到用戶之間輸送的整體方法。2.3.1工程基本概況該綜合管廊工程的艙室的布置方式由集中式改為平鋪式,各艙凈高被有限的空間壓縮,根據管道不同各艙室分別為污水艙、給水艙、通訊艙、燃氣艙。總長度約為460m。在《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2017中,對每段燃氣艙長度的規(guī)定是小于等于200m,本文取其中一段燃氣艙做研究。艙內燃氣管道為DN400的無縫鋼管,在管道外設置有3PE的防腐層。在燃氣艙內每隔5米即設置一個混凝土支墩,使得天然氣管道水平架設于燃氣艙內。有關燃氣管道內輸送的介質在工程介紹中未明確提及,考慮到《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2017中也沒有明確的規(guī)定。城鎮(zhèn)燃氣一般包括天然氣、液化石油氣和人工煤氣三種,一般來說這三種之間天然氣是最高效也最清潔的,城市中使用率遠大于另兩種。所以本文中設定綜合管廊燃氣艙項目的管內氣體為天然氣,工作壓力為0.4MPa。燃氣艙斷面示意圖如下圖所示:圖2.2燃氣艙斷面示意圖2.3.2節(jié)點基本概況(1)每一段燃氣管艙兩側都設置有高出地面>500mm的出入口,同時兩段管艙之間防火門設置為甲級防火門。2.3上海市某綜合管廊工程模型
山東建筑大學碩士學位論文-10-2.4.2機械通風自然通風風量較小無法滿足燃氣艙的通風要求,為擴大通風的風量可在燃氣艙的進風和出風處設計通風風機,利用機械進排風的強制性通風通風方式,提高風口風速進而提高通風的風量。機械通風主要采用的設備為軸流風機,風機轉動帶來的強制性通風可以改善燃氣艙內部氣體的質量。在燃氣艙中每200m設定為一段防火區(qū)間,兩側設置防火門防止火焰蔓延。每段防火區(qū)間均設置一套獨立的通風系統(tǒng),即為燃氣艙的通風區(qū)間。燃氣艙通風系統(tǒng)示意圖如圖2.3所示,圖中箭頭的方向為通風氣流流動的方向。圖2.3燃氣艙通風系統(tǒng)示意圖圖2.3為燃氣艙內一段通風區(qū)間的通風系統(tǒng)示意圖,在通風區(qū)間兩側各設置一臺軸流風機負責艙內的強制機械通風,相鄰的通風區(qū)間兩臺軸流風機共用同一個風亭,在通風風亭上包含了用于燃氣艙通風的進風口及出風口。由于燃氣艙屬于密閉空間,一旦發(fā)生泄漏具有極大的危險性,圖2.2所示的通風系統(tǒng)已被目前絕大多數(shù)綜合管廊工程建設項目所采用,在發(fā)生泄漏時可最大限度地降低危險性。2.4.3事故通風系統(tǒng)當燃氣艙內的燃氣報警器監(jiān)測到天然氣管道發(fā)生泄漏時,2.5本章小結綜合管廊中的燃氣管道設施大都處在“浴盆曲線”中初期事故多發(fā)時期,容易出現(xiàn)由外部影響和材料缺陷造成的燃氣泄漏,其泄漏口主要表現(xiàn)形式為圓孔泄漏和條縫泄漏。以上海市某綜合管廊項目作為物理模型,分析節(jié)點情況,可看出為了保證事故通風情況下管
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于矩形流道流場分析及氣動實驗的軸流風機結構參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 黃海鴻,陸月星,柯慶鏑,呂巖. 制冷學報. 2019(02)
[2]綜合管廊通風系統(tǒng)設計實例及問題探討[J]. 陳綠華. 中國市政工程. 2018(06)
[3]基于Fluent軟件的地鐵隧道施工通風方式效果對比研究[J]. 馮赟杰,張超. 建材發(fā)展導向. 2018(20)
[4]地下綜合管廊燃氣泄漏數(shù)值模擬研究[J]. 王玉琪,戚承志,屈小磊,陳小奔. 消防科學與技術. 2018(10)
[5]城市地下綜合管廊通風設計探討[J]. 孫立,余斌,楊恒聲. 暖通空調. 2018(08)
[6]綜合管廊通風系統(tǒng)設計研究[J]. 王濤,史曉光,樊磊,張利偉,馮莉,王俊. 山西建筑. 2018(21)
[7]綜合管廊的通風效果模擬及風亭的優(yōu)化[J]. 董驥,胡秦鏹,鄭奕. 建筑熱能通風空調. 2018(05)
[8]城市地下綜合管廊通風系統(tǒng)設計探討[J]. 高彪. 建筑熱能通風空調. 2018(04)
[9]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設計[J]. 唐志華. 暖通空調. 2018(03)
[10]上海徐匯濱江結建式綜合管廊燃氣入廊方案淺析[J]. 張洋. 中國市政工程. 2017(05)
碩士論文
[1]綜合管廊燃氣艙內燃氣泄漏擴散規(guī)律的研究[D]. 張承虎.山東建筑大學 2018
[2]入廊燃氣獨立艙室內通風系統(tǒng)的運行模擬與控制研究[D]. 林圣劍.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]入廊天然氣管道泄漏擴散模擬與危險性分析[D]. 王雪梅.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]地下車庫無風管誘導通成系統(tǒng)優(yōu)化與數(shù)值模擬[D]. 宗兵.西安建筑科技大學 2015
[5]基于FLUENT的氯氣泄漏擴散的數(shù)值模擬與應急預防的研究[D]. 崔啟筆.河南理工大學 2009
本文編號:2997244
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