【摘要】：城市窨井內(nèi)受限空間可燃氣體爆炸是城市安全領(lǐng)域的災(zāi)害形式之一,近年來窨井內(nèi)受限空間可燃氣體爆炸事故的發(fā)生呈上升趨勢,對城市居民造成重大的人身傷害和經(jīng)濟損失,甚至引發(fā)一連串的災(zāi)難性后果。因此,開展以窨井為代表的受限空間可燃氣體爆炸研究,對于預(yù)防和控制此類災(zāi)害性事故發(fā)生具有重要的實際意義和科研價值。論文的創(chuàng)新點和主要結(jié)論有:(1)確定出窨井內(nèi)氣體主要成分。通過現(xiàn)場檢測得知城市窨井內(nèi)含有CH4、H2S、CO2、CO、SO2、NOX、H2、NH3等氣體,其中CO、SO2、NOX、H2、NH3的含量微小,幾乎為零,故城市窨井內(nèi)的主要有害氣體是其中所占比重較大的CH4、H2S、CO2。(2)驗證了FLACS數(shù)值模擬方法的可行性。采用20L爆炸球在實驗室進行可燃氣體爆炸實驗,同時使用FLACS軟件模擬相同工況下20L球形受限空間內(nèi)的可燃氣體爆炸過程,對比實驗與模擬結(jié)果充分驗證了數(shù)值模擬方法的可行性。進而使用該數(shù)值模擬方法對窨井內(nèi)受限空間氣體爆炸特性進行研究。(3)獲得了窨井內(nèi)可燃氣體爆炸規(guī)律。惰性氣體CO2可以有效阻止甲烷燃燒爆炸反應(yīng)正向進行,并導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物濃度增大;窨井內(nèi)初始壓力的增大對最大爆炸壓力的影響呈現(xiàn)出近似的線性關(guān)系;點火位置越靠近封閉端爆炸越猛烈;井蓋開啟狀態(tài)較閉合狀態(tài)爆炸壓力小、火焰?zhèn)鞑ニ俣却?排氣孔使得爆炸過程中部分可燃氣體和壓力釋放,有類似泄壓的作用;障礙物截面變化方式、趨勢、布置方式對爆炸壓力場和速度場均有一定影響。障礙物交錯放置時的火焰?zhèn)鞑ニ俣群捅▔毫^平行放置時大。(4)從控制窨井內(nèi)可燃氣體大量產(chǎn)生、聚集以及完善窨井防爆管理措施兩方面進行深入分析,有針對性的提出防止窨井內(nèi)可燃氣體爆炸的對策建議。
[Abstract]:Combustible gas explosion in the confined space of urban bass well is one of the disasters in the field of urban safety. In recent years, the occurrence of combustible gas explosion accidents in the confined space of urban bass well is on the rise, causing serious personal injury and economic losses to urban residents, and even causing a series of catastrophic consequences. The research on the explosion of combustible gas in confined space is of great practical significance and scientific research value for preventing and controlling such disastrous accidents. The innovation and main conclusions of this paper are as follows: (1) Determining the main components of the gas in the bass well. The contents of O2, NOX, H2 and NH3 are very small and almost zero, so the main harmful gases in urban bass well are CH4, H2S, CO2. (2) The feasibility of FLACS numerical simulation method is verified. The numerical simulation method was used to study the gas explosion characteristics in the confined space of the bass well. (3) The law of the gas explosion in the bass well was obtained. The inert gas CO2 can effectively prevent the methane combustion and explosion reaction. The influence of initial pressure on the maximum explosive pressure shows an approximate linear relationship; the closer the ignition position is to the closed end, the more violent the explosion is; the lower the explosive pressure is in the open state of the well cover, the higher the flame propagation speed is; and the exhaust hole makes part of the flammable gas in the explosion process. The flame propagation speed and explosion pressure are higher when the obstacles are placed interlacedly than when they are placed parallel. (4) A large number of combustible gases are produced from the control of the well, and the explosion prevention is improved. The management measures are analyzed in depth and the countermeasures and suggestions are put forward to prevent the explosion of combustible gas in the bass well.
【學(xué)位授予單位】：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X932

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本文編號：2197611