【摘要】：近年來我國城鎮(zhèn)化建設(shè)以及一些地方“煤改氣”舉措持續(xù)穩(wěn)定推進,天然氣作為一種清潔能源,逐漸成為居民日常生活中使用最廣泛的燃料。隨著天然氣用戶量的不斷擴大,城市燃氣安全事故已成為我國意外事故第三大殺手�！冻鞘芯C合管廊工程技術(shù)規(guī)范》GB50838-2015中,明確規(guī)定天然氣等工程管線可納入綜合管廊,在目前已建成或在建的綜合管廊工程中,基本上全部采用天然氣管線獨立成艙的做法。隨著綜合管廊工程的發(fā)展以及國家相關(guān)政策的支持,各地綜合管廊項目紛紛落地,在天然氣的輸送、貯存和使用過程中,一旦發(fā)生泄漏且沒有及時發(fā)現(xiàn),天然氣擴散后達到爆炸極限,極小能量的火花就會導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸事故。國內(nèi)對燃氣爆炸的相關(guān)研究開始于1980年代,對燃氣泄漏爆炸的研究主要是從小尺寸模型試驗以及有限元模擬等方面進行。主要針對甲烷的爆炸極限及濃度、初始壓力、初始溫度、點火能對爆炸壓力沿管道的分布、火焰?zhèn)鞑ニ俣冗M行研究。鮮有學(xué)者對管廊內(nèi)天然氣泄漏及爆炸的后果進行研究,關(guān)于城市地下綜合管廊內(nèi)天然氣泄漏及爆炸的危害性亟待研究。為了研究城市綜合管廊內(nèi)燃氣泄漏后爆炸荷載特性,本文首先在截面尺寸為0.11m×0.11m、長6m的氣體爆炸管道內(nèi)進行了甲烷-空氣混合氣體爆炸試驗,研究了甲烷-空氣混合氣體濃度、點火方式以及開口面積對爆炸波的傳播及分布規(guī)律影響,應(yīng)用CFD軟件FLACS對試驗過程進行了計算。模擬結(jié)果顯示FLACS可以很好地反映試驗規(guī)律。本文選取某實際典型的綜合管廊結(jié)構(gòu),應(yīng)用CFD軟件FLACS對管廊內(nèi)的燃氣泄漏以及爆炸荷載進行了計算分析,分別模擬了管道壓力為0.2MPa時的燃氣泄漏以及8種不同條件下的爆炸荷載分布,并對計算結(jié)果進行了分析。最后根據(jù)甲烷-空氣混合氣體爆炸的影響因素,在忽略介質(zhì)的粘性和熱傳導(dǎo)以及點火能的影響下,對甲烷-空氣混合氣體爆炸峰值超壓△P以及超壓沖量I進行了參數(shù)化的量綱分析,之后以簡化了的綜合管廊模型數(shù)值模擬結(jié)果為計算依據(jù),得到了典型綜合管廊內(nèi)甲烷-空氣混合氣體爆炸峰值超壓△P以及超壓沖量I的計算公式,本文研究成果為燃氣入廊的安全性分析提供堅實的理論基礎(chǔ),可以從根本上提高綜合管廊結(jié)構(gòu)的防災(zāi)抗災(zāi)能力。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU990.3;TU996.9
【圖文】：

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文開挖造成的直接經(jīng)濟損失高達 2000 億元。城市市政公用管線是城市賴以正常運行的生命線，傳統(tǒng)的市政公用管線各自為政地敷設(shè)在道路的淺層空間內(nèi)，因管線增容擴容不但造成了“拉鏈路”現(xiàn)象，而且導(dǎo)致了管線事故頻發(fā)，極大地影響了城市的安全運行。

1.2.1 國外綜合管廊建設(shè)現(xiàn)狀1833 年，法國巴黎誕生世界上第一條地下管線綜合管廊系統(tǒng)，成為世界行第一個擁有綜合管廊的國家（圖1-2（a））；1861 年，英國倫敦開始建設(shè)綜合管廊，其管廊內(nèi)部容納的管線包括電力管線、通訊管線、市政給水管線以及燃氣管線圖（圖1-2（b））；1893 年，德國漢堡也開始了地下綜合管廊的建設(shè)，其管廊內(nèi)所容納的管線包括電力管線、通訊管線、市政給水管線、熱力管線以及燃氣管線（圖1-2（c））；日本從上個世紀(jì)20 年代開始建設(shè)共同溝設(shè)施， 1963年，“共同溝法”在日本頒布并實行，從此開始了綜合管廊的大規(guī)模建設(shè)，剛開始日本在其綜合管廊內(nèi)布置的管線種類不多，包含：上水管管道、電力管道、通訊管道、工業(yè)用水管廊、下水道以及煤氣管道（圖1-2（d））。（a）法國巴黎 （b）英國倫敦

⑷攘�、通袛Q⒃ち羧人醲⒀沽ξ鬯醲⒅幣鉿釔?種管線（圖1-3）。目前在建的通州運河核心區(qū)綜合管廊項目，位于北環(huán)交通環(huán)形隧道下方，與環(huán)形隧道共構(gòu)結(jié)構(gòu)，全長2.3km，綜合管廊為雙層結(jié)構(gòu)，主溝尺寸為14.15m×2.8m，入廊

【參考文獻】

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本文編號：2747624