清华大学学报(自然科学版)

作者：韩永华, 贺丁, 赵金龙, 季学伟, 吴爱枝, 周轶

单位：1. 北京市安全生产科学技术研究院, 北京 101100;<br>2. 清华大学 工程物理系, 公共安全研究院, 北京 100084;<br>3. 中国寰球工程有限公司, 北京 100012;<br>4. 中国矿业大学北京 应急管理与安全工程学院, 北京 100083

关键词：地下空间,中压燃气,泄漏,爆炸,安全韧性

基金：贺丁,工程师,

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。

来源：2020年第1期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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