地下管廊甲烷突发爆炸下井盖的抛掷特性及防护措施

• 作者: 刘亚龙 王高辉 卢文波 杨广栋 陈明 严鹏
• 来源期刊: 武汉大学学报（工学版）
• 关键词: 地下管廊 甲烷爆炸 井盖 CFD模拟 防抛掷措施
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 197-204
• 页数: 8页
• 分类号: X932|TU992.0
• 语种: 中文
• DOI: 10.14188/j.1671-8844.2021-03-002

摘要

甲烷较易在城市地下管廊中聚集,当其突发爆炸后井盖将以极高的速度被抛掷到高空,可能会对周围人群及建筑造成严重的危害.研究了甲烷气体爆炸的燃烧过程及其冲击波传播特性,分析了井盖处的爆炸冲击荷载,并与美国消防协会标准NFPA68-2018中的泄爆公式计算结果进行了对比验证;分析了常规无加固井盖在甲烷爆炸荷载作用下的毁伤破坏特性,采用刚体速度指标反映抛掷特性;探讨了双侧螺栓、单侧螺栓、对角螺栓、单侧铰链4种加固措施对控制井盖抛掷危害的效果.结果表明:因边界条件发生改变,螺栓加固导致井盖所受荷载增大,反而会加剧井盖的抛掷运动,且其破碎后的块体易造成二次伤害;单侧铰链加固时井盖主要发生翻转运动,可有效阻止井盖的抛掷,减少对周围人群和建筑的危害.