【摘要】：隨著我國城市化進(jìn)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(fēng)貌和視覺景觀,地下綜合管廊在城市中應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)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(zāi)規(guī)律尚未有相關(guān)文獻(xiàn),且現(xiàn)有規(guī)范中專門針對天然氣管艙的探測器設(shè)置和滅火方式選擇等設(shè)置均參考其他規(guī)范,其是否具有合理性有待進(jìn)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(zāi)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(kuò)散規(guī)律進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上提出合理的消防對策措施,意在提出預(yù)防地下綜合管廊天然氣火災(zāi)的相關(guān)依據(jù),確保天然氣在管廊中輸運(yùn)的安全性,主要研究結(jié)論如下:(1)采用Fluent對天然氣管艙中的火災(zāi)進(jìn)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(jié)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(zāi)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(jié)構(gòu)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(yīng)該設(shè)置在管艙兩個端口處,建議將其設(shè)置在離末端5-8米處為宜;(2)利用高溫對人體的傷害指標(biāo)對管艙中危險區(qū)域進(jìn)行劃分,結(jié)果表明,管艙中的危險區(qū)域隨火災(zāi)時間的增加而擴(kuò)大,當(dāng)火災(zāi)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(kuò)散規(guī)律分析知,泄漏壓力相同時,氣體擴(kuò)散距離與時間呈正相關(guān)關(guān)系,即y=a+bx(x≥1),其曲線斜率表示氣體在管艙中的擴(kuò)散速度;利用可燃?xì)怏w爆炸下限對管艙中泄漏氣體危險區(qū)域進(jìn)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(kuò)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(jìn)行分析研究,模擬結(jié)果表明,報警響應(yīng)時間隨著可燃?xì)怏w泄漏壓力的增大而減小,可燃?xì)怏w報警探測器的響應(yīng)濃度以爆炸下限的20%作為推薦值,事故狀況下,管艙中應(yīng)同時布置可燃?xì)怏w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(xì)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(jìn)程迅速的加快，城市各種地下管線不斷更換、擴(kuò)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(fēng)貌和視覺景觀，2015 年 8 月 10 日，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》，因此，城市地下綜合管廊應(yīng)運(yùn)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(jìn)程迅速的加快，城市各種地下管線不斷更換、擴(kuò)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(fēng)貌和視覺景觀，2015 年 8 月 10 日，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》，因此，城市地下綜合管廊應(yīng)運(yùn)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(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2664315