【摘要】：隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)大,城鎮(zhèn)化水平的發(fā)展,城市管網(wǎng)得到了快速的發(fā)展,但同時(shí)日益增多的人口也給管道維護(hù)帶來了巨大壓力。大量的生活污水、垃圾、糞便排放到管道中,隨之也產(chǎn)生了大量的易燃易爆氣體,如甲烷、硫化氫等,近年來下水道發(fā)生爆炸的事故也是層出不窮,因此,對(duì)于排水涵道內(nèi)可燃?xì)怏w的爆炸特性規(guī)律及排水涵道內(nèi)的環(huán)境因素對(duì)可燃?xì)怏w的爆炸效果影響研究就顯得十分重要。目前對(duì)于城市排水涵道內(nèi)可燃?xì)怏w的成分檢測(cè)、聚集規(guī)律和氣體預(yù)警方面的研究已十分廣泛,對(duì)于管道爆炸的研究主要是事故原因的調(diào)查分析,爆炸風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,而對(duì)管道內(nèi)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的爆炸機(jī)理和爆炸影響因素的研究還有待提高。本文就管道內(nèi)的可燃?xì)怏w的爆炸機(jī)理,采用標(biāo)準(zhǔn)的20L爆炸球進(jìn)行試驗(yàn)研究;同時(shí)使用FLACS軟件模擬環(huán)境因素對(duì)排水涵道內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸效果的作用;得出以下主要結(jié)論:(1)排水涵道內(nèi)主要可燃?xì)怏w甲烷,在溫度為27℃-30℃,常壓,50%-70%濕度環(huán)境下,爆炸下限為4.1%,在甲烷濃度為9.5%處爆炸威力最大,最大的爆炸壓力為0.672 MPa,壓力上升速率為112.51 MPa/s。(2)排水涵道內(nèi)主要?dú)怏w成分二氧化碳和潮濕環(huán)境對(duì)甲烷爆炸均有明顯的抑制效果。二氧化碳濃度在14%-15%區(qū)間時(shí),裝置內(nèi)不再爆炸,只考慮二氧化碳的窒息影響;對(duì)壓力的減弱作用基本呈線性關(guān)系。水環(huán)境對(duì)壓力上升速率和爆炸延遲時(shí)間有明顯的抑制作用。(3)管道的初始?jí)毫凸艿纼?nèi)障礙物對(duì)混合氣體爆炸有明顯的促進(jìn)的作用。
[Abstract]:With the expansion of urban scale and the development of urbanization level, urban pipe network has been rapidly developed, but at the same time, the increasing number of people also brought great pressure to pipeline maintenance. A large amount of domestic sewage, garbage, and feces were discharged into the pipeline, and a large amount of flammable and explosive gas, such as methane and hydrogen sulfide, was also produced in recent years. There are many accidents in the sewer explosion. Therefore, it is very important to study the characteristics of the explosion characteristics of the flammable gas in the drainage culvert and the influence of the environmental factors in the drainage culvert on the explosion effect of the combustible gas. The research on the surface of the pipe explosion is mainly the investigation and analysis of the cause of the accident, the evaluation of the explosion risk, and the research on the explosion mechanism of the flammable gas produced in the pipeline and the influence factors of the explosion. In this paper, the explosion mechanism of the flammable gas in the pipeline is tested by a standard 20L explosion ball. At the same time, FLACS software is used to simulate the effect of environmental factors on the explosion effect of combustible gas in the drainage culvert. The following main conclusions are as follows: (1) the main combustible gas methane in the drainage culvert, under the temperature of 27 C, -30, atmospheric pressure and 50%-70% humidity, the lower limit of the explosion is 4.1%, and the maximum explosion power and the largest explosion at the methane concentration of 9.5%. The explosion pressure is 0.672 MPa, the pressure rise rate is 112.51 MPa/s. (2), the main gas component carbon dioxide in the drainage culvert and the damp environment have obvious inhibition effect on the methane explosion. When the concentration of carbon dioxide is in the 14%-15% interval, the device no longer explode, only considering the influence of the asphyxia of carbon dioxide; the weakening effect of the pressure is basically linear. The water environment has an obvious inhibitory effect on the pressure rise rate and the delay time of the explosion. (3) the initial pressure of the pipe and the obstruction of the pipe have an obvious effect on the explosion of the mixture of gas.
【學(xué)位授予單位】：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU992

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2174858