【摘要】：隨著我國城市化進程的加快,為了節(jié)約利用城市土地資源、提高城市工程管線使用效率、緩解城市的交通堵塞和改善城市的文明風貌和視覺景觀,地下綜合管廊在城市中應運而生。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》GB50838-2015中規(guī)定天然氣管線可以納入地下綜合管廊,但專門針對天然氣管艙火災規(guī)律尚未有相關文獻,且現(xiàn)有規(guī)范中專門針對天然氣管艙的探測器設置和滅火方式選擇等設置均參考其他規(guī)范,其是否具有合理性有待進一步論證。本課題以西安市某地下綜合管廊中的天然氣管道作為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法,對天然氣發(fā)生火災后在管艙中的煙氣流動特性、溫度場分布規(guī)律和氣體泄漏后擴散規(guī)律進行了研究,在此基礎上提出合理的消防對策措施,意在提出預防地下綜合管廊天然氣火災的相關依據(jù),確保天然氣在管廊中輸運的安全性,主要研究結論如下:(1)采用Fluent對天然氣管艙中的火災進行數(shù)值模擬,研究管艙中煙氣溫度和濃度的分布規(guī)律,結果表明,在天然氣持續(xù)泄漏的情況下,200m長的封閉管艙中的空氣僅能夠維持火災持續(xù)燃燒3分鐘左右;天然氣管艙內(nèi)蔓延的煙氣濃度和溫度均出現(xiàn)“分區(qū)”現(xiàn)象,靠近火源處管艙頂部煙氣溫度均在2000K以上,對管艙結構造成破壞;隨管艙末端煙氣積聚,使末端的煙氣溫度略有升高,故天然氣管艙的逃生口不應該設置在管艙兩個端口處,建議將其設置在離末端5-8米處為宜;(2)利用高溫對人體的傷害指標對管艙中危險區(qū)域進行劃分,結果表明,管艙中的危險區(qū)域隨火災時間的增加而擴大,當火災發(fā)生60s時,整個管艙均為危險區(qū)域,且已沒有適合人體的安全區(qū)域;對天然氣泄漏后的擴散規(guī)律分析知,泄漏壓力相同時,氣體擴散距離與時間呈正相關關系,即y=a+bx(x≥1),其曲線斜率表示氣體在管艙中的擴散速度;利用可燃氣體爆炸下限對管艙中泄漏氣體危險區(qū)域進行劃分,管艙的安全區(qū)域隨泄漏時間的增大而縮小,危險區(qū)域隨泄漏時間的增大而擴大,且管艙中的危險區(qū)域主要位于泄漏口下游方向;(3)基于天然氣管艙中煙氣流動特性和溫度場分布規(guī)律,對消防措施進行分析研究,模擬結果表明,報警響應時間隨著可燃氣體泄漏壓力的增大而減小,可燃氣體報警探測器的響應濃度以爆炸下限的20%作為推薦值,事故狀況下,管艙中應同時布置可燃氣體探測器與感溫探測器,共同監(jiān)測管艙中發(fā)生的異常情況,干粉劑的滅火與降溫效果優(yōu)于細水霧,故在天然氣管艙中選擇干粉噴灑滅火裝置更為合理。
【圖文】：

1 緒論1.1 研究背景隨著我國城市化進程迅速的加快，城市各種地下管線不斷更換、擴容愈加頻繁，致使城市道路被頻繁開挖，，造成 開膛破肚 現(xiàn)象，如圖 1.1 所示；老城區(qū)中背街小巷的上空滯留的架空電線，造成 蜘蛛網(wǎng) 現(xiàn)象，如圖 1.2 所示。為節(jié)約利用城市土地資源和有效地拓展城市地下空間、提高城市工程管線使用效率、緩解城市交通堵塞和改善城市的文明風貌和視覺景觀，2015 年 8 月 10 日，國務院辦公廳發(fā)布了《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》，因此，城市地下綜合管廊應運而生，其中，圖 1.3 和圖 1.4 分別為西安市某地下綜合管廊修建時施工現(xiàn)場圖和模型圖。

1 緒論1.1 研究背景隨著我國城市化進程迅速的加快，城市各種地下管線不斷更換、擴容愈加頻繁，致使城市道路被頻繁開挖，造成 開膛破肚 現(xiàn)象，如圖 1.1 所示；老城區(qū)中背街小巷的上空滯留的架空電線，造成 蜘蛛網(wǎng) 現(xiàn)象，如圖 1.2 所示。為節(jié)約利用城市土地資源和有效地拓展城市地下空間、提高城市工程管線使用效率、緩解城市交通堵塞和改善城市的文明風貌和視覺景觀，2015 年 8 月 10 日，國務院辦公廳發(fā)布了《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》，因此，城市地下綜合管廊應運而生，其中，圖 1.3 和圖 1.4 分別為西安市某地下綜合管廊修建時施工現(xiàn)場圖和模型圖。
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE88

【參考文獻】

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本文編號：2664315