综合管廊燃气管道泄漏火灾模拟分析

基于某综合管廊建立燃气舱物理模型,采用CFD方法对天然气泄漏后的湍流燃烧进行数值模拟,分析综合管廊内0、1、2 m/s三种不同风速对火灾的影响,得出温度分布及CO2浓度分布。选取风速为1 m/s的工况,分析火灾温度分布、气体浓度分布。结果表明:天然气泄漏并燃烧后,火焰温度在轴向和径向均是分层传递的,且径向剖面的温度值分布跨度较大,人员至少距离泄漏口10 m才能避免高温灼伤。     

燃气爆炸荷载作用下综合管廊破坏历程研究

采用ANSYS/LS-DYNA软件,结合MAT_72R3和HJC两种混凝土本构模型,建立地下综合管廊(有3个舱,电力舱靠左侧,综合舱居中,燃气舱靠右侧)三维模型,对燃气爆炸荷载作用下管廊损伤破坏历程和周围土体动力响应进行了数值模拟。研究结果表明:地下综合管廊结构的损伤破坏历程是由燃气舱局部损伤破坏逐渐扩展至综合舱和电力舱,燃气舱主要向四周扩张;管廊各测点在爆炸荷载作用下产生的最大水平位移均大于最大竖向位移;在爆炸荷载作用下,管廊燃气舱顶板的振动现象明显且速度呈现周期性衰减变化;由于燃气舱直接承受爆炸荷载作用,最大速度发生在燃气舱右侧壁测点。建议工程实践中在燃气舱和其他舱室之间设置一定的缝隙,以阻碍爆炸应力波向其他舱室扩展,从而避免其他舱室进一步发生破坏。在实际设计管廊时,应增强管廊的抗滑移能力。     

综合管廊通风方式研究

应用流体模拟软件Fluent,对综合管廊燃气舱燃气泄漏扩散进行数值模拟,讨论不同通风方式下对燃气扩散过程的影响。分析得出:管廊日常通风时,综合管廊各舱室应保持负压状态,自然进风、机械排风为合理的通风方式;管廊事故通风时,燃气舱一旦发生泄漏,需尽快排除有害气体,机械进风、机械排风为合理的通风方式;在进行模拟时,不同的通风方式,设置的边界条件不同,模拟结果也有所不同。     

国内最大直径城市综合盾构管廊贯通

正2018年9月6日夜间,由中铁十四局承建的国内直径最大的城市管廊盾构项目——成都成洛大道地下综合管廊工程全线贯通。成洛大道(三环路至绕城高速)地下综合管廊工程属成都市申报国家地下综合管廊试点城市的项目,位于成都市中心城区,全长4 437m,管廊内部由"水电信舱""高压电力舱""燃气舱"和"输水舱"4个独立舱室组成,入廊管线包括自来水、燃气、通信、电力、垃圾渗滤液管等,并同步建立环境与设备监控系统、视频安防监控系统、通信系统、火灾自动报警系统。     

事故通风状态管廊燃气管道泄漏扩散模拟研究

以海口市天翔路综合管廊燃气独立舱为研究对象,采用ANSYS ICEM CFD 15. 0软件在燃气管道上方建立二维物理模型,模型尺寸为200 m×2 m,泄漏孔为直径为5 mm的圆形小孔。燃气在独立舱室内的泄漏扩散满足三大守恒方程(质量守恒、动量守恒、能量守恒)、无化学反应的组分输运方程以及混合气体密度方程,采用Fluent 15. 0软件对燃气管道在事故通风状态下的泄漏扩散浓度分布规律及通风稀释效率的影响因素进行模拟研究。每种工况模拟开始时,将送风口风速设定为1. 87 m/s,即通风换气次数为6次/h,当位于下风向、距离泄漏孔15 m处的监测点报警后,暂停计算,重新设置边界条件,将送风口边界条件由正常通风换气次数调整为不同的事故通风换气次数,即改变送风口的风速,进行模拟研究。研究结果表明:当泄漏孔径不超过5 mm,管道压力不超过0. 4 MPa时,12次/h的最小事故通风可以满足综合管廊内燃气舱室的安全运行。当泄漏孔径为5 mm、管道压力为0. 8 MPa时,24次/h的换气次数基本满足燃气舱的通风换气需求。管道压力越大,泄漏量越大,燃气舱解除危险所需的通风换气量也越大,因此建议以管道压力及舱室燃气浓度为耦合函数,采用变频风机,实现事故状态下联动通风控制。燃气管道发生泄漏时,增加通风换气次数可以明显地稀释舱室内的燃气至报警浓度以下,但是通风口至防火墙之间的角落里容易积聚泄漏的天然气,因此,建议在燃气舱每个防火分区的排风口和舱室右侧防火墙之间的死角区域增加诱导风机。     

综合管廊水气共舱情况下的燃气泄漏研究

将燃气管道敷设在综合管廊中可以有效避免第三方破坏和管道腐蚀穿孔导致的燃气泄漏事故,但燃气管道需要建造独立舱室,其经济性受到很大影响。根据早期的工程案例,提出了水气舱概念,将给水再生水管道与燃气管道共舱敷设。使用基于CFD原理的数值仿真软件Fluent,对管廊内燃气发生泄漏情况下的扩散规律进行了研究,得到了水气舱通风中断时甲烷气体的积聚规律,可为实际工程中事故抢修提供参考,并对目前单一燃气管道舱应急响应措施的标准进行了验证,该应急措施可以应用并能够保障水气舱的安全,研究结果有助于有关方面工程设计方案扩展和相关规范的完善。     

基于TDLAS的甲烷传感器在综合管廊燃气舱中应用探讨

针对综合管廊燃气舱可燃气体监测要求,通过探讨综合管廊燃气舱的可燃气体检测器选型原则,对比几类常用可燃气体检测器检测原理及优缺点,提出采用响应快、气体选择性好、使用寿命长的可调谐半导体激光吸收光谱技术实现对综合管廊燃气舱可燃气体的高精度、高可靠性实时在线检测,具有较大的推广应用价值。     

国内综合管廊燃气舱安全研究综述

从泄漏扩散、火灾消防、爆炸、监控、报警与通风等方面,综述综合管廊燃气舱安全的研究成果。根据燃气舱泄漏扩散研究,指出燃气舱中天然气管道泄漏研究不仅要考虑管道泄漏口的方位、大小、运行压力及可燃气体探测器报警时间等因素,还应考虑事故工况下通风变化和管道内压力变化;在大量泄漏时,仅依靠通风不能完全保证舱室安全,需要截断和放散措施相结合。根据受限空间气体爆炸现有研究成果,指出燃气舱爆炸事故的模拟研究中应考虑障碍物影响和舱室狭长结构的特点,否则模拟结果存在较大偏差;爆炸冲击波强度较高,必须采取措施防止或抑制爆炸。建议适当提高管道截断时对应的舱内甲烷体积分数设定值,在燃气少量泄漏但无爆炸风险时,管道可继续输气。     

综合管廊燃气舱燃气管道热补偿计算温差的计算

分析综合管廊燃气舱燃气管道热补偿计算温差(燃气管道安装温度与运行温度的差)的计算方法,分别计算不同管内天然气流速下,6种规格燃气管道在夏季安装冬季运行、冬季安装夏季运行、夏季安装夏季运行、冬季安装冬季运行4种情况的计算温差。相同公称直径时,计算温差随天然气流速的增大而减小。相同天然气流速时,计算温差随着燃气管道公称直径的增大而减小。燃气管道在夏季安装冬季运行情况下的计算温差最大。在对燃气管道进行热补偿设计时,应选用夏季安装冬季运行情况下的计算温差。     

地下综合管廊电力舱火灾演化行为和特性

针对2017-2020年国内城市地下综合管廊和电力舱火灾主要相关研究进行综述,总结电力舱火灾研究重点,对火灾演化机理进行简要探讨,并进一步提出未来研究方向.     

综合管廊燃气舱通风设计与探讨

以北京通州文化旅游区综合管廊为例,论述了综合管廊燃气舱通风系统设计的主要内容,对设计过程中遇到的难点问题进行了探讨并给出了相应的解决建议.     

城市地下综合管廊电缆火灾控制技术研究综述

我国地下综合管廊将城市的电力、给排水、天然气、制冷管道等各种可以满足城市日常生活需求的市政管道进行地下集中设置,是城市中重要的基础设施,为城市的正常健康运行起到了重要作用.但在其运营中,管廊内火灾负荷载大,火灾发生原因多,偶然性大,传播速度快.如果地下管廊发生火灾,在如此狭长的通道内,扑救十分困难,可能造成难以估量的后果.因此对地下综合管廊中存在的火灾问题进行研究具有现实意义,它可以有效减少火灾带来的损失.     

综合管廊燃气舱燃气泄漏模型实验研究

通过搭建管廊燃气泄漏实验台进行实验和数值模拟验证,对燃气在综合管廊内的泄漏扩散规律和燃气在管廊夹层中的积聚问题进行了分析研究。分析得出:用氖气代替燃气在空气中进行管廊燃气泄漏实验是可行的;泄漏的燃气在综合管廊内以波峰、波谷的方式向泄漏口两侧对称扩散;综合管廊在通风情况下,泄漏口至排风井处的燃气浓度先维持不变,之后随着时间的推移逐步降低;综合管廊通风时,管廊夹层不会出现燃气积聚的现象。     

叠合墙板结构在地下综合管廊施工中的应用

十堰市地下综合管廊北环路段前期已施工完成综合舱和电力舱,后期需新增独立燃气舱。为满足现场质量、进度、安全文明施工要求,避免采用单侧支模施工,针对北环路管廊新增独立燃气舱部分,采用现浇底板+双侧叠合墙+单侧叠合顶板的结构体系进行施工,保证了现场施工要求。     

地下综合管廊燃气泄漏数值模拟研究

基于规范对管廊独立舱的要求,利用Fluent软件分析综合管廊内燃气泄漏扩散,研究泄漏孔径、通风条件及泄漏速度对燃气扩散的影响。结果表明:燃气在泄漏时会出现浓度分层分布现象;无通风时,舱内燃气呈对称分布,大部分区间内燃气扩散距离与时间呈正相关关系;有通风时,受空气中涡流移动的影响,扩散明显偏移,舱室左侧顶部空间燃气质量分数几乎为0,而右侧则趋于定值,且其甲烷质量分数与泄漏时间满足Boltzmann函数关系;燃气泄漏距离和浓度随泄漏孔径、泄漏速度的增大而增大。     

贵州六盘水:地下管廊建设进程加速

正作为全国十大试点城市之一,贵州六盘水地下综合管廊建设速度最快。截至目前,中建二局六盘水地下综合PPP项目已完成成品管廊5.08km,下一步建设还将加速推进。中建二局建设的六盘水地下综合管廊是三舱,分别是电力舱、综合舱和天然气舱,系全国首个在建三舱管廊。六盘水地下管廊     

中山市大断面多舱综合管廊工程设计探讨

以广东省中山市翠亨新区翠城道地下综合管廊工程为例,介绍了大断面多舱综合管廊的设计特点。根据规范要求、污水支管接入条件及高压电力管线功能特点,确定管廊标准断面为含有综合舱、高压电力舱、燃气舱和污水舱的四舱断面,并明确断面尺寸。结合道路条件及其他限制因素,管廊宜布置在道路东侧,由东向西依次布置污水舱、燃气舱、高压电力舱、综合舱。阐述了投料口、通风口、引出口、交叉口和倒虹的设计细节和其他专业及附属设施设计。对比三种不同建筑形式,考虑采光、通风、逃生条件、景观及舒适度等因素,认为本管廊控制中心宜采用半地下式。     

燃气管道进入地下管廊的安全防控

以太原市晋源东区综合管廊燃气舱为例,在解读、对比相关标准内容的基础上,从燃气公司角度对保障燃气管道安全运行的防控措施及要点提出相关经验和建议,为燃气管道进入地下综合管廊提供参考。     

综合管廊电缆舱灭火系统效果研究

针对某综合管廊的电缆舱室,采取全尺寸实验和数值模拟结合的方法,探究综合管廊内电缆舱的火灾特性,对比分析干粉灭火系统和高压细水雾灭火两种灭火系统的灭火效果.将火源功率为0.7 MW的乙醇火设置于电缆架底部,观察火灾发展和烟气蔓延情况,分析电缆舱火灾特性;对比两种灭火系统开启后管廊内的温度和烟气变化规律,分析灭火效果.在实...     

综合管廊天然气管道设计

综合管廊燃气舱内需敷设2条天然气管道,公称直径分别为300 mm、600 mm。设计了一种由短半径90°弯头组成的方形补偿器,通过AUTOPIPE V8i软件对天然气管道进行了应力计算,选取了合适的补偿区间长度,管道固定支座所受轴向推力合理。依据计算得到的固定支座所受轴向推力选取了合适的固定支座形式,两条天然气管道分别采用双面挡板式固定支座和单面挡板式固定支座。提出了双侧对角、轴向交错的天然气管道空间布置方法,该方法可以实现综合管廊内方形补偿器的安装。