综合管廊燃气舱事故通风系统的研究
发布时间：2021-01-24 12:26
在城市道路管线规划中,市政管线包括了电力、通信、燃气、供热等管线,综合管廊的作用是将上述市政管线集为一体布置在城市道路下方隧道之中。综合管廊也被视为地下管道走廊,它是城市的生命线,为保证生命线安全,需对综合管廊进行统一规划设计建设管理,在运行过程中应配备有监测系统,以及检修口、吊装口以保证安全。由于燃气易燃易爆炸的特性,综合管廊内的燃气管道应单独成舱布置并辅助以独立的通风系统。燃气舱的通风系统分正常通风和事故通风两种状态,当发生燃气泄漏事故的情况下,应立刻开启事故通风状态。为保证泄漏燃气快速彻底的排出管舱,需对事故通风的方案进行研究。本文主要利用的是CFD模拟的手段,首先根据实际工况建立物理及数学模型,在燃气泄漏过程中,用甲烷替代天然气为模拟对象,随后通过FLUENT模拟软件对燃气泄漏过程进行离散求解,最后通过TECPLOT等后处理软件分析系统内天然气的扩散情况。本文主要研究的是燃气舱事故通风系统,首先分析造成燃气管道泄漏的主要原因及泄漏口的形状,随后计算燃气管道内的压力与燃气管道泄漏量之间的关系。利用FLUENT软件分析在最不利泄漏口的条件下,不同事故通风通风量工况下燃气舱内天然气扩...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道理论失效速率曲线
山东建筑大学硕士学位论文-8-上海市由于其经济发展需成片地下空间开发工程，对于综合管廊的需求是多方面的。本文研究的工程为节建式综合管廊[23]，也就是说，在每个街区的所有权是独立的条件下，地下空间和地面以上公共区域的整体开发满足“四个统一”。在统一计划，设计，结构和管理中，实施静态开发模型。充分利用地下空间，独立分舱得设置市政管线排布方式，以达到点对点、起点到用户之间输送的整体方法。2.3.1工程基本概况该综合管廊工程的舱室的布置方式由集中式改为平铺式，各舱净高被有限的空间压缩，根据管道不同各舱室分别为污水舱、给水舱、通讯舱、燃气舱。总长度约为460m。在《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2017中，对每段燃气舱长度的规定是小于等于200m，本文取其中一段燃气舱做研究。舱内燃气管道为DN400的无缝钢管，在管道外设置有3PE的防腐层。在燃气舱内每隔5米即设置一个混凝土支墩，使得天然气管道水平架设于燃气舱内。有关燃气管道内输送的介质在工程介绍中未明确提及，考虑到《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2017中也没有明确的规定。城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气三种，一般来说这三种之间天然气是最高效也最清洁的，城市中使用率远大于另两种。所以本文中设定综合管廊燃气舱项目的管内气体为天然气，工作压力为0.4MPa。燃气舱断面示意图如下图所示：图2.2燃气舱断面示意图2.3.2节点基本概况(1)每一段燃气管舱两侧都设置有高出地面>500mm的出入口，同时两段管舱之间防火门设置为甲级防火门。2.3上海市某综合管廊工程模型
山东建筑大学硕士学位论文-10-2.4.2机械通风自然通风风量较小无法满足燃气舱的通风要求，为扩大通风的风量可在燃气舱的进风和出风处设计通风风机，利用机械进排风的强制性通风通风方式，提高风口风速进而提高通风的风量。机械通风主要采用的设备为轴流风机，风机转动带来的强制性通风可以改善燃气舱内部气体的质量。在燃气舱中每200m设定为一段防火区间，两侧设置防火门防止火焰蔓延。每段防火区间均设置一套独立的通风系统，即为燃气舱的通风区间。燃气舱通风系统示意图如图2.3所示，图中箭头的方向为通风气流流动的方向。图2.3燃气舱通风系统示意图图2.3为燃气舱内一段通风区间的通风系统示意图，在通风区间两侧各设置一台轴流风机负责舱内的强制机械通风，相邻的通风区间两台轴流风机共用同一个风亭，在通风风亭上包含了用于燃气舱通风的进风口及出风口。由于燃气舱属于密闭空间，一旦发生泄漏具有极大的危险性，图2.2所示的通风系统已被目前绝大多数综合管廊工程建设项目所采用，在发生泄漏时可最大限度地降低危险性。2.4.3事故通风系统当燃气舱内的燃气报警器监测到天然气管道发生泄漏时，2.5本章小结综合管廊中的燃气管道设施大都处在“浴盆曲线”中初期事故多发时期，容易出现由外部影响和材料缺陷造成的燃气泄漏，其泄漏口主要表现形式为圆孔泄漏和条缝泄漏。以上海市某综合管廊项目作为物理模型，分析节点情况，可看出为了保证事故通风情况下管
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于矩形流道流场分析及气动实验的轴流风机结构参数优化设计[J]. 黄海鸿,陆月星,柯庆镝,吕岩. 制冷学报. 2019(02)
[2]综合管廊通风系统设计实例及问题探讨[J]. 陈绿华. 中国市政工程. 2018(06)
[3]基于Fluent软件的地铁隧道施工通风方式效果对比研究[J]. 冯赟杰,张超. 建材发展导向. 2018(20)
[4]地下综合管廊燃气泄漏数值模拟研究[J]. 王玉琪,戚承志,屈小磊,陈小奔. 消防科学与技术. 2018(10)
[5]城市地下综合管廊通风设计探讨[J]. 孙立,余斌,杨恒声. 暖通空调. 2018(08)
[6]综合管廊通风系统设计研究[J]. 王涛,史晓光,樊磊,张利伟,冯莉,王俊. 山西建筑. 2018(21)
[7]综合管廊的通风效果模拟及风亭的优化[J]. 董骥,胡秦镪,郑奕. 建筑热能通风空调. 2018(05)
[8]城市地下综合管廊通风系统设计探讨[J]. 高彪. 建筑热能通风空调. 2018(04)
[9]城市综合管廊通风系统设计[J]. 唐志华. 暖通空调. 2018(03)
[10]上海徐汇滨江结建式综合管廊燃气入廊方案浅析[J]. 张洋. 中国市政工程. 2017(05)
硕士论文
[1]综合管廊燃气舱内燃气泄漏扩散规律的研究[D]. 张承虎.山东建筑大学 2018
[2]入廊燃气独立舱室内通风系统的运行模拟与控制研究[D]. 林圣剑.哈尔滨工业大学 2017
[3]入廊天然气管道泄漏扩散模拟与危险性分析[D]. 王雪梅.哈尔滨工业大学 2017
[4]地下车库无风管诱导通成系统优化与数值模拟[D]. 宗兵.西安建筑科技大学 2015
[5]基于FLUENT的氯气泄漏扩散的数值模拟与应急预防的研究[D]. 崔启笔.河南理工大学 2009
本文编号：2997244
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道理论失效速率曲线
山东建筑大学硕士学位论文-8-上海市由于其经济发展需成片地下空间开发工程，对于综合管廊的需求是多方面的。本文研究的工程为节建式综合管廊[23]，也就是说，在每个街区的所有权是独立的条件下，地下空间和地面以上公共区域的整体开发满足“四个统一”。在统一计划，设计，结构和管理中，实施静态开发模型。充分利用地下空间，独立分舱得设置市政管线排布方式，以达到点对点、起点到用户之间输送的整体方法。2.3.1工程基本概况该综合管廊工程的舱室的布置方式由集中式改为平铺式，各舱净高被有限的空间压缩，根据管道不同各舱室分别为污水舱、给水舱、通讯舱、燃气舱。总长度约为460m。在《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2017中，对每段燃气舱长度的规定是小于等于200m，本文取其中一段燃气舱做研究。舱内燃气管道为DN400的无缝钢管，在管道外设置有3PE的防腐层。在燃气舱内每隔5米即设置一个混凝土支墩，使得天然气管道水平架设于燃气舱内。有关燃气管道内输送的介质在工程介绍中未明确提及，考虑到《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2017中也没有明确的规定。城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气三种，一般来说这三种之间天然气是最高效也最清洁的，城市中使用率远大于另两种。所以本文中设定综合管廊燃气舱项目的管内气体为天然气，工作压力为0.4MPa。燃气舱断面示意图如下图所示：图2.2燃气舱断面示意图2.3.2节点基本概况(1)每一段燃气管舱两侧都设置有高出地面>500mm的出入口，同时两段管舱之间防火门设置为甲级防火门。2.3上海市某综合管廊工程模型
山东建筑大学硕士学位论文-10-2.4.2机械通风自然通风风量较小无法满足燃气舱的通风要求，为扩大通风的风量可在燃气舱的进风和出风处设计通风风机，利用机械进排风的强制性通风通风方式，提高风口风速进而提高通风的风量。机械通风主要采用的设备为轴流风机，风机转动带来的强制性通风可以改善燃气舱内部气体的质量。在燃气舱中每200m设定为一段防火区间，两侧设置防火门防止火焰蔓延。每段防火区间均设置一套独立的通风系统，即为燃气舱的通风区间。燃气舱通风系统示意图如图2.3所示，图中箭头的方向为通风气流流动的方向。图2.3燃气舱通风系统示意图图2.3为燃气舱内一段通风区间的通风系统示意图，在通风区间两侧各设置一台轴流风机负责舱内的强制机械通风，相邻的通风区间两台轴流风机共用同一个风亭，在通风风亭上包含了用于燃气舱通风的进风口及出风口。由于燃气舱属于密闭空间，一旦发生泄漏具有极大的危险性，图2.2所示的通风系统已被目前绝大多数综合管廊工程建设项目所采用，在发生泄漏时可最大限度地降低危险性。2.4.3事故通风系统当燃气舱内的燃气报警器监测到天然气管道发生泄漏时，2.5本章小结综合管廊中的燃气管道设施大都处在“浴盆曲线”中初期事故多发时期，容易出现由外部影响和材料缺陷造成的燃气泄漏，其泄漏口主要表现形式为圆孔泄漏和条缝泄漏。以上海市某综合管廊项目作为物理模型，分析节点情况，可看出为了保证事故通风情况下管
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于矩形流道流场分析及气动实验的轴流风机结构参数优化设计[J]. 黄海鸿,陆月星,柯庆镝,吕岩. 制冷学报. 2019(02)
[2]综合管廊通风系统设计实例及问题探讨[J]. 陈绿华. 中国市政工程. 2018(06)
[3]基于Fluent软件的地铁隧道施工通风方式效果对比研究[J]. 冯赟杰,张超. 建材发展导向. 2018(20)
[4]地下综合管廊燃气泄漏数值模拟研究[J]. 王玉琪,戚承志,屈小磊,陈小奔. 消防科学与技术. 2018(10)
[5]城市地下综合管廊通风设计探讨[J]. 孙立,余斌,杨恒声. 暖通空调. 2018(08)
[6]综合管廊通风系统设计研究[J]. 王涛,史晓光,樊磊,张利伟,冯莉,王俊. 山西建筑. 2018(21)
[7]综合管廊的通风效果模拟及风亭的优化[J]. 董骥,胡秦镪,郑奕. 建筑热能通风空调. 2018(05)
[8]城市地下综合管廊通风系统设计探讨[J]. 高彪. 建筑热能通风空调. 2018(04)
[9]城市综合管廊通风系统设计[J]. 唐志华. 暖通空调. 2018(03)
[10]上海徐汇滨江结建式综合管廊燃气入廊方案浅析[J]. 张洋. 中国市政工程. 2017(05)
硕士论文
[1]综合管廊燃气舱内燃气泄漏扩散规律的研究[D]. 张承虎.山东建筑大学 2018
[2]入廊燃气独立舱室内通风系统的运行模拟与控制研究[D]. 林圣剑.哈尔滨工业大学 2017
[3]入廊天然气管道泄漏扩散模拟与危险性分析[D]. 王雪梅.哈尔滨工业大学 2017
[4]地下车库无风管诱导通成系统优化与数值模拟[D]. 宗兵.西安建筑科技大学 2015
[5]基于FLUENT的氯气泄漏扩散的数值模拟与应急预防的研究[D]. 崔启笔.河南理工大学 2009
本文编号：2997244
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