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中压燃气泄漏爆炸对地下空间安全韧性影响

2019-09-24分类号:TU996.9

【作者】韩永华  贺丁  赵金龙  季学伟  吴爱枝  周轶  
【部门】北京市安全生产科学技术研究院  清华大学工程物理系公共安全研究院  中国寰球工程有限公司  中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院  
【摘要】地下空间中压燃气管线泄漏极易引发重大火灾爆炸事故。该文参考真实地下空间建筑结构建立物理模型,采用CFD模拟仿真计算用户端中压燃气泄漏扩散和空间爆炸情形,结合地下空间安全性能的特点,从韧性角度分析事故后果对地下空间安全性能的影响。研究认为,在设定的泄漏源和空间环境下,泄漏2和210 s是2个重要的临界时间点, 2 s时地下空间发生泄漏的熟食操作间内燃气浓度逐渐达到爆炸下限, 210 s时地下空间大厅区域燃气浓度逐渐达到可燃浓度下限。熟食操作间内燃气爆炸超压约为12 kPa,大厅顶部1.0 m厚度燃气爆炸超压约为24 kPa,前者对地下空间结构稳定性影响较小,后者对建筑物结构有一定损坏,空间对事故灾害的承受和吸收能力。地下空间商品耐火性差可能引发火灾事故,加深对空间安全韧性的影响。燃气泄漏爆炸事故影响地下空间的承受能力、吸收能力和恢复能力,据此提出燃气事故对地下空间安全韧性的表征曲线。认为空间安全韧性是燃气泄漏时长的函数,事故后果从形成危险域突变为爆炸、爆燃的关键是遇到点火源。事故后果越严重恢复时间越长、成本越高,恢复后空间性能优于事故之前。提出提升空间韧性的关键措施依次为及时关停泄漏源、强化通风避免形成可燃蒸气云、控制点火源、增设泄压面积、提高空间防火性能。
【关键词】地下空间  中压燃气  泄漏  爆炸  安全韧性
【基金】国家重点研发计划项目(2018YFC0809900);; 北京市科委科技计划课题(Z181100009018003,Z181100009018010)
【所属期刊栏目】清华大学学报(自然科学版)
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