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事故通風(fēng)狀態(tài)管廊燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模擬研究

文檔作者：王雪梅譚羽非張金冬于克成文檔來源： 1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月27日
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煤氣與熱力
GAS &amp;amp; HEAT
Vol. 39 No. 9
Sep. 2019
鶴第驚年A E C
-燃?xì)廨斉渑c儲運-
事故通風(fēng)狀態(tài)管廊燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模擬研究
王雪梅$'2,譚羽非$'2,張金冬$'2,于克成$'2
（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，黑龍江哈爾濱150090； 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)
寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)工業(yè)和信息化部重L實驗室，黑龍江 哈爾濱150090）
摘 要：以海口市天翔路綜合管廊燃?xì)猹毩⑴摓檠芯繉ο?，采用ANSYS ICEMCFD15.0軟
件在燃?xì)夤艿郎戏浇⒍S物理模型，模型尺寸為200 m 8 2 m,泄漏孔為直徑為5 mm的圓形小
孔。燃?xì)庠讵毩⑴撌覂?nèi)的泄漏擴(kuò)散滿足三大守恒方程（質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒）、無化學(xué)反
應(yīng)的組分輸運方程以及混合氣體密度方程，采用Fluent 15.0軟件對燃?xì)夤艿涝谑鹿释L(fēng)狀態(tài)下的
泄漏擴(kuò)散濃度分布規(guī)律及通風(fēng)稀釋效率的影響因素進(jìn)行模擬研究。每種工況模擬開始時，將送風(fēng)
口風(fēng)速設(shè)定為1.87 m/s,即通風(fēng)換氣次數(shù)為6次/h，當(dāng)位于下風(fēng)向、距離泄漏孔15 m處的監(jiān)測L報
警后，暫停計算，重 件，將送風(fēng)口 件由正常通風(fēng)換氣次數(shù)調(diào)整為不同的事故通
風(fēng)換氣次數(shù)，即改變送風(fēng)口的風(fēng)速，進(jìn)行模擬研究。研究結(jié)果表明：當(dāng)泄漏孔徑不超過5 mm,管道
壓力不超過0.4 MPa時，12次/h的最小事故通風(fēng)可以滿足綜合管廊內(nèi)燃?xì)馀撌业陌踩\行。當(dāng)泄
漏孔徑為5 mm、管道 為0.8 MPa時,24次/h的換氣次數(shù)基本滿足燃?xì)馀摰耐L(fēng)換氣需求。管
道壓力越大，泄漏量越大，燃?xì)馀摻獬ｋU所需的通風(fēng)換氣量也越大，因此建議以管道壓力及艙室
燃?xì)鉂舛葹轳詈虾瘮?shù)，采用變頻風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)事故狀態(tài)下聯(lián)動通風(fēng)控制。燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏時，增加
通風(fēng)換氣次數(shù)可以明顯地稀釋艙室內(nèi)的燃?xì)庵翀缶瘽舛纫韵?，但是通風(fēng)口至防火墻之間的角落里
容易積聚泄漏的天然氣，因此，建議在燃?xì)馀撁總€防火分區(qū)的排風(fēng)口和艙室右側(cè)防火墻之間的死角
區(qū)域增加誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。
關(guān)鍵詞：綜合管廊；燃?xì)馀?；濃度場；事故通風(fēng)；數(shù)值模擬；泄漏擴(kuò)散
中圖分類號：TU996.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000 -4416（2019）09 -0A22 -07
目前國內(nèi)正在如火如荼地開展燃?xì)夤艿廊肜裙?
程項目，天然氣管道是高危管道，入廊后使管廊的運
行存在安全隱患，目前對于綜合管廊內(nèi) 管線安
全防范技術(shù)方面的研究 ，管廊內(nèi)管道安全
的相 范 善u-3〕。
海南省?？谑惺菄业谝慌圏c城市,燃?xì)夤?
道納入綜合管廊也是全國 ⑷。 對綜合
管廊 行 研， ?？谑刑?綜合管廊 于天
，全 895叫管廊 1。 綜合
管廊 ， 綜合 燃?xì)?， 綜合
、通、 管，綜合 2.9 mx
2.8 m。圖2 綜合管廊燃?xì)馀搩?nèi)景，燃?xì)馀摂嗝娉?
寸為2.0mx2.8m，燃?xì)夤艿?管 250 mm。
GB 50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)
范》（下 《廊 》）第7.1.6 “天然氣管
道艙及 的 200 m 火
于3.0h的燃 行防火”；第
基金項目：國家十三五重大專項課題“城市地下綜合管廊安全防控技術(shù)研究及示范” （2017YFC0805003）
作者簡介:王雪梅，女,博士生，主要研究方向:綜合管廊安全防控技術(shù)研究，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)相鄰地下空間風(fēng)險監(jiān)測研究。
收稿日期：2019 -01 -20；修回日期：2019 -04 -18 通信作者:譚羽非
? A22 ?
www. gasheat, cn 王雪梅，等：事故通風(fēng)狀態(tài)管廊燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模擬研究第39卷第9期
圖1綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面
圖2綜合管廊燃?xì)馀搶崈?nèi)景
7.2.2條規(guī)定“天然氣管道艙正常通風(fēng)換氣次數(shù)不
應(yīng)小于6次/h,事故通風(fēng)換氣 于12次/
ho 內(nèi)天然氣 大于 下 （體
）20 % , 事故 及其相鄰 -
的事故通風(fēng) 于天然氣的 下
5%, 內(nèi)天然氣的 1%
, 事故 及其相鄰 的事故通風(fēng) 。
目前規(guī)范 燃?xì)?通風(fēng)換氣 的下限
, ，在 工程中如果綜合管廊內(nèi)的燃?xì)夤艿?
生泄漏， 存在通風(fēng) 大、 重 通風(fēng)
及 燃?xì)?危險的情況。
同時,燃?xì)馊肜鹊臅r間比較短，學(xué) 們對入廊燃
氣管道的安全運行相關(guān)研究 充分。通 獻(xiàn)檢
索發(fā)現(xiàn)，目前對入廊燃?xì)夤艿赖男孤U(kuò)散研究多數(shù)
都是在正常通風(fēng)狀態(tài)甚至不考慮通風(fēng)作用[5'6],
考慮了事故通風(fēng)但沒有報警前后通風(fēng)換氣 的
切換[7-8]o 填補這方面研究的空白， 以海
口市天 燃?xì)?生泄漏后事故通風(fēng)系統(tǒng)的運行
， 模擬方法，建立了在事故通風(fēng)狀態(tài)
下，管廊內(nèi)燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散時的 模型，利
Fluent軟件進(jìn)行模擬，研究燃?xì)猹毩⑴搩?nèi) 場的
分布規(guī)律及其通風(fēng)稀釋效率的影響因素，校核規(guī)范
的事故通風(fēng)方案，同 入廊燃?xì)夤艿赖陌踩\
行和事故通風(fēng)的 化研究 參考依據(jù)。
2
2.1幾何模型及網(wǎng)格劃分
以?？谑刑?綜合管廊內(nèi)的燃?xì)?研
究對象，不考慮 之間的相互影響，以200 m的防
火 界，重考慮沿 貫通方向的天然氣濃
布。由于天然氣密度比空氣小，忽略天然氣向
管道下方空間的擴(kuò)散，在管道正上方建立模型，泄漏
孔設(shè)置在管道中間位置，采用ANSYS ICEM CFD
15.0軟件建立二維物理模型， 3。具 模型尺
200叫高2叫高2 m 天然氣管道泄漏孔
至 頂棚的距離。通風(fēng)口 178 1叫獨立
兩端為防火墻'送風(fēng)口左側(cè)邊緣距離左端防火
墻1 m，排風(fēng)口右側(cè)邊緣距離右端防火 1m。
送風(fēng)口 艙室頂棚 排氣口
m \防火墻 吵孔 防火墻/
200 m
圖3燃?xì)馀摱S物理模型
對物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，由于物理模型形狀
則，保證網(wǎng)格質(zhì) ， 化網(wǎng)
格，對泄漏孔及通風(fēng)口 的網(wǎng)格進(jìn)行加密。在相
同的物理模型下，網(wǎng)格數(shù)目越多，其
，但 。 模擬 前 行網(wǎng)格
關(guān) 證， 在 同 目的網(wǎng)格劃 方案
合適的一種， 以保證 ，又 以提高計
。 劃 網(wǎng)格數(shù)目分別為92 000,
124 000和168 000的3套網(wǎng)格，檢查網(wǎng)格質(zhì)量均為
0.9 ~1。 4 上述3套網(wǎng)格方案下，泄漏孔正上
方1.9 m處的天然氣質(zhì) 間的變化曲線。
以 ，當(dāng)網(wǎng)格 124 000 ，天然氣質(zhì) -
及變化 律 一 ， 網(wǎng)格 目
124 000的網(wǎng)格方案進(jìn)行 。
2.2數(shù)學(xué)模型及方程求解
化 程， 如下 ： 天然氣 廊
內(nèi)空氣的 合氣 作理 氣 ， 理 氣
狀態(tài)方程;廊內(nèi)空氣與泄漏的天然氣混合后 ，
狀態(tài)，兩在 程 生 化學(xué)（假
在泄漏 程 燃?xì)夤艿?， 泄漏孔天然
氣泄漏質(zhì) [9]。
? A23 -
第39卷第9期煤氣與熱力www. gasheat, cn
報氓
*
咼繪r 報
*
時間/s
圖4網(wǎng)格無關(guān)性驗證
，綜合管廊內(nèi)泄漏天然氣在獨立 內(nèi)與
空氣之間進(jìn)行對流擴(kuò)散滿足三大 律（質(zhì)
、 、 ）、無化學(xué) 的 運
方程及混合氣體密度方程。天然氣在獨立 內(nèi)的
泄漏擴(kuò)散 運動， ！-!湍流模型
在Fluent 15.0軟件中，選擇有限體積法對控制方程
行離散， SIMPLE算法對方程進(jìn)行 。由
于天然氣密度比空氣小，需要考慮 的作用，在
Fluent軟件中需要將Viscous Model控制面板下的全
浮力（Full Buoyanco Effects）選項打開。在材料（Materials
% （ methane）和空氣（air）的混合
物，并設(shè)置物性參數(shù)。計算步長取0.001 c,每個步
50 , 試50次以內(nèi)可以保證 ，
10-4'
2.3初始條件和邊界條件
2.3.1 件
, 內(nèi)充滿空氣，絕對 0.1
MPa，溫度為303 K,天然氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,天然氣在
開始泄漏。
2.3.2邊界條件
①泄漏孔邊界條件
a.泄漏孔
美國石油協(xié)會的API 581 Ed. 2 （2008 ）《Risk-
Based Inspection - Bass Resourco Document》（《基于
風(fēng)險的檢驗一基礎(chǔ)資源文件》）中表格7 -3將管道
泄漏孔 大小劃 4 :孑「（ 0~
0. 635 cm），中孔（直徑為 0. 635 ~ 5. 08 cm）,大孔
（直徑為5.08 ~15.24 cm）和管道斷裂（直徑大于
615.24 cm）。由于在實際工程中，燃?xì)庑孤┒?.
孔泄漏， 泄漏孔 5 mm。
\.泄漏孔天然氣泄漏質(zhì)
通 界 比（C） 泄漏孔處氣 動
屬于 是 [10], :
"訃廠“548 （1）
式中C——天然氣的臨界壓力比
"—-—天然氣的 ，取1.29
設(shè)大氣壓力為P0,單位為MPa,取值0. 1 MPa；
設(shè)管道絕對 P, MPa。當(dāng)#0/p0.18 MPa時，小孔泄漏的 ，
研究的燃?xì)夤艿澜^對壓力均在0.18 MPa以上,
泄漏孔處天然氣 ， 天然氣泄漏質(zhì)
流量計算公式為[10]:
C I kM （—2—\（） /c、
= C0^P Q 槡+ kt ） ⑵
式中----天然氣泄漏質(zhì) ,kp/s
C0——孔口泄漏系數(shù)，圓形 1
'——泄漏孔 ，m
———管道 對 ， MPa
M----- 天然氣摩爾質(zhì)量，k/mol,取0. 016
k// mol
Z——天然氣 ，取1
R——摩爾氣體常數(shù),J/（mol - K）,為8.314
J/ （ mol ? K）
T—天然氣 ，K
， 泄漏孔 5 mm， 管道 0.8
MPa 時，質(zhì) 0. 03 k//s；管道 0. 4
MPa時,質(zhì)量流量為0.017 kg/s；管道壓力為1. 6
MPa 時，質(zhì) 0.057 k/c。
天然氣 288 K。
②通風(fēng)口條件
送風(fēng)口設(shè)置 入口，排風(fēng)口設(shè)置為壓力出
口。送風(fēng)口風(fēng) ：
式中，----送風(fēng)口風(fēng)速,m/s
-——通風(fēng)換氣次數(shù)，次/h
.——燃?xì)?，m3
/——送風(fēng)口 ，m2
據(jù) （3） ,正 通風(fēng)（6次/h）時
送風(fēng)口風(fēng)速為1.87 m/s,最/J、事故通風(fēng)（12次/h）
送風(fēng)口風(fēng) 3.74 m/s。
?A24?
www. gasheat, cn 王雪梅，等：事故通風(fēng)狀態(tài)管廊燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模擬研究第39卷第9期
③內(nèi)部單元區(qū)域及表面邊界
泄漏的天然氣 內(nèi) 狀態(tài)分布的空氣都
是， 內(nèi) 型。將管壁、艙
頂棚和防火 均設(shè)置為wall。
3
3.1最小事故通風(fēng)狀態(tài)下燃?xì)馀撊細(xì)夥植?
CJJ/T 146—2011《城燃?xì)鈭缶刂葡到y(tǒng)技術(shù)
程》第3.3.7 :“燃?xì)?于密閉
密 內(nèi)， 15 m 置一 測器，且
測器距任一釋 的距離 大于4 m?！本C合管
廊燃?xì)?于典型的 空間，在 頂棚下方
0.1 m 置處沿管長布置燃?xì)?監(jiān)測點,以泄漏
孔 ，向左和向右分別 15 m布置一個燃?xì)?
監(jiān)測點， 在有需要的位置 監(jiān)測
。 "軸沿管長方向，向右為正，以泄漏孔為坐
，各監(jiān)測點的O 1。
表1天然氣濃度監(jiān)測點X坐標(biāo)
監(jiān)測點編號0 m 監(jiān)測點編號0 m
1 -97.5 9 15.0
2 -90.0 10 30.0
3 -75.0 11 45.0
4 -60.0 12 60.0
5 -45.0 13 75.0
6 -30.0 14 90.0
7 -15.0 15 97.5
8 0.0 — —
圖5為泄漏孔徑為5 mm、管道壓力為0. 8 MPa
燃?xì)?內(nèi)不同監(jiān)測點監(jiān)測到的天然氣質(zhì) 數(shù)
變化。圖5-7中，下、報警、測
均以質(zhì) 。如5a所示，當(dāng)泄漏孔
5 mm、管道壓力為0. 8 MPa、送風(fēng)口風(fēng)速為1.87 m/t
時，測9在泄漏22 s時開 報警， 暫停 ，
重新設(shè)置了邊界條件，將送風(fēng)口邊界條件由正常通
風(fēng)(6次/h)切 事故通風(fēng)(12次/h)， 送
風(fēng)口風(fēng) 整為3.74m/s。
于天然氣從泄漏孔高速射 入獨立 :
內(nèi)， 監(jiān)測點天然氣質(zhì) 開始快速上升，此
階段泄漏量起主導(dǎo)作用，同 現(xiàn)正常通風(fēng) 以
吹散天然氣射流的氣柱。由于燃?xì)?送風(fēng)口在左
側(cè)，測點1到8在該工況下監(jiān)測 天然氣泄漏。
測點9處的燃?xì)鉂舛缺O(jiān)測器報警后， 事故通風(fēng)
模 ，該測 天然氣的質(zhì) 在36 s時降低
至報警 以下。在測點8和9的 處 一
測 ， 測 8.5， 測 的天然氣質(zhì) 變
化 5\，發(fā)現(xiàn)測點在30 s時天然氣的質(zhì)量
降 至 0， 距離泄漏孔 的測 置
危險 短。
余各測點的天然氣質(zhì) 變化趨勢是一樣
的，可以現(xiàn)天然氣質(zhì) 變化 只存在時間
的延遲，類似于波的傳遞。 5c和5d以 ，
泄漏孔下風(fēng)向遠(yuǎn)端的測點天然氣質(zhì) 在 事
故通風(fēng)作用下雖然降低，但終會維持在報警
以上。 在該工況下，12次/h的通風(fēng)換氣 并
整個燃?xì)?的危險，也就是說 事故
通風(fēng)換氣 泄漏工況下燃?xì)?的安全
運行。
3.2燃?xì)馀撌覂?nèi)通風(fēng)稀釋效率的影響因素分析
①不同管道壓力對通風(fēng)稀釋效率的影響
依據(jù)《廊 》，入廊燃?xì)夤艿蓝?、次高
燃?xì)夤艿?，即管?1.6 MPa。圖6 泄
漏孔徑為5 mm，不同管道壓力時，測點8. 5,9,13，
14處監(jiān)測到的天然氣質(zhì) 變化 。開 ?
送風(fēng)口風(fēng)速設(shè)定為1-87 m/s，測點9在泄漏報警
后，暫停 ，重新設(shè)置邊界條件，將送風(fēng)口邊界條
件由正常通風(fēng)(6 T)切 事故通風(fēng)(12
T)， 送風(fēng)口風(fēng) 整為3.74 m/s。
6知，當(dāng)管道 0.4 MPa、泄漏時間
100 s ， 內(nèi)天然氣質(zhì) 降 報警
以下。也就是說，當(dāng)泄漏孔 5 mm，管道
0.4 MPa時，12次/h的最小事故通風(fēng)換
氣 以 綜合管廊內(nèi)燃?xì)?的安全運行。
然而，當(dāng)管道 從0. 4 MPa J 1.6 MPa時，測
9處的天然氣質(zhì) 大值從0.01理
0.067,相應(yīng)的報警時間從24 s降 18 s。E
，管道 大， 內(nèi)同一測 的天然氣質(zhì)
高，報警 間 短。 管道 1.6MPa ，
內(nèi)泄漏孔下風(fēng)向的所有測 天然氣質(zhì) 均
下限。預(yù)示著管道 大，一旦發(fā)生泄
漏，燃?xì)?的危險 大， 危險 要的通風(fēng)
大。
? A25 ?
b b 8
39
就
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天然氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)
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天然氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)
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www. gasheat, cn 王雪梅，等：事故通風(fēng)狀態(tài)管廊燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模擬研究第39卷第9期
目前《廊規(guī)》規(guī)定事故通風(fēng)換氣次數(shù)不小于12
次/h,但在 工程中遇到泄漏工況 存在以下
情況:對于較大的燃?xì)庑孤┝浚?法保證及時解
燃?xì)?的 危險,而對于較小的泄漏量，可能
生 要的通風(fēng)量,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)過高的運行 。
通過研究管道 對通風(fēng)稀釋效率的影響，我們建
議以管道 燃?xì)?耦合函數(shù)， 變
頻風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)事故狀態(tài)下燃?xì)?聯(lián)動通風(fēng)控制。
②不同換氣次數(shù)對通風(fēng)稀釋效率的影響
3.1節(jié) 知,12 T的 事故通風(fēng)換氣次
工況下的燃?xì)?危險，故 模擬
析了泄漏孔徑為5 mm,管道 0. 8 MPa,不
同換氣 的事故通風(fēng)作用下，燃?xì)?內(nèi)各測點
的天然氣質(zhì) 變化， 7。模擬開 送
風(fēng)口風(fēng)速設(shè)定為1. 87 m/s,測點9在泄漏報警后，
暫停 ，重新設(shè)置邊界條件，將送風(fēng)口邊界條件由
正常通風(fēng)(6 T)分別切 12次/h、15次/h、18
次/h和24 T,對送風(fēng)口風(fēng) 行調(diào)整。由圖
7a~7c可知，隨著 氣 的 ， 內(nèi)燃?xì)獾?
擴(kuò)散 快，泄漏孔近端測點的燃?xì)獗谎杆傧♂尅?
泄漏孔 5 mm, 管道 0/8 MPa , 事故
通風(fēng)換氣 至少需要24 T才 保 內(nèi)各
測點(測9 *10*13)處的天然氣質(zhì) 于報警
' 保 內(nèi)所有測點天然氣質(zhì) 均
在報警 以下，我們在排風(fēng)口右側(cè)邊緣下方1m
處 1個測， 測 16,測處的天然
氣質(zhì) 7d。 7d 知,24次/h的
氣 使得排風(fēng)口至 右側(cè)防火墻的死
角 內(nèi)天然氣質(zhì) 降低到報警 以下。也
就是說，單純憑借增大通風(fēng)換氣 全稀
釋整 的燃?xì)?、燃?xì)馀摰奈ｋU。 ，我們
建議在排風(fēng)口 右側(cè)防火墻之間的死角 增
誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。
綜上所述,在燃?xì)庑孤┚瘓箝_始后第一 的
通風(fēng)方案很重要， 氣 的 起到至關(guān)重要
的作用。換氣 的 決 變化 高
現(xiàn)的時間，換氣 大，燃?xì)?高 現(xiàn)
的時間越早，對的燃?xì)?，燃?xì)馀撓鄬Π?
圖7泄漏孔徑為5 mm,管道壓力為0. 8 MPa,不同換氣次數(shù)的事故通風(fēng)作用下,
&amp;amp;5,9,13,16處的天然氣 分?jǐn)?shù)
? A27 ?
第39卷第9期煤氣與熱力www. pasheat. cn
全;反之，換氣 ，燃?xì)?高 現(xiàn)的時間
晚，對的燃?xì)?高,燃?xì)馀摼驮轿ｋU。與
此同時，在管廊死角 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)很有必要。
4
以?？谑刑煜杪肪C合管廊燃?xì)猹毩?研
究對象，采用ANSYS ICEM CFD 15. 0軟件在燃?xì)夤?
道上方建立二維物理模型，模型 200 m X 2
m,泄漏孔 5 mm的圓形小孔。燃?xì)庠讵毩?
內(nèi)的泄漏擴(kuò)散滿足三大 方程(質(zhì) 、
、 )、無化學(xué) 的 運方程
以及混合氣體密度方程， Fluent 15.0軟件對燃
氣管道在事故通風(fēng)狀態(tài)下的泄漏擴(kuò)散 布規(guī)律
及通風(fēng)稀釋效率的影響因素進(jìn)行模擬研究。 工
況模擬開始時，將送風(fēng)口風(fēng)速設(shè)定為1.7 m/s，即
通風(fēng)換氣 6次/h， 于下風(fēng)向、距離泄漏孔
15 m處的監(jiān)測點報警后，暫停 ，重新設(shè)置邊界
件,將送風(fēng)口邊界條件由正常通風(fēng)換氣 整
同的事故通風(fēng)換氣 ，即改變送風(fēng)口的風(fēng)速&amp;amp;
行模擬研究。研究 明：
① 當(dāng)泄漏孔徑不超過5 mm，管道壓力不超過
0.4 MPa時，12次/h的最小事故通風(fēng)可以 綜合
管廊內(nèi)燃?xì)?的安全運行。當(dāng)泄漏孔 5 mm、
管道 0.8 MPa時，24 T的換氣次數(shù)基本滿
燃?xì)馀摰耐L(fēng)換氣 。
② 管道壓力越大，泄漏量越大，燃?xì)馀摻獬?
險所需的通風(fēng)換氣 大， 建議以管道
及 燃?xì)?耦合函數(shù)， 變頻風(fēng)機(jī),實現(xiàn)事
故狀態(tài)下聯(lián)動通風(fēng)控制。
③ 燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏時， 通風(fēng)換氣 ：
以明顯地稀釋 內(nèi)的燃?xì)庵翀缶?以下，但
是通風(fēng)口至防火墻之間的角落里容易積聚泄漏的天
然氣，因此，建議在燃?xì)?防火 的排風(fēng)口和
艙室右側(cè)防火墻之間的死角區(qū)域增加誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。
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?A 28?
第39卷第9期煤氣與熱力www. gasheat. cn
bine generatoe set. Taking the distributed system before
mconstmction as a comparison object, Uio procurement
and installation costs of the distributed system recenstruction
equipment, the annual operation cost increment
aftee mconstmctmn, and the annual revenue increment
aftee mconstmction are estimated. The pre-
001X1—1 and installation costs of the distributed system
reconstruction equipment are 623 X 104 yuan, the annuaeabsoeut
sneom+ snee+m+ntattee+eonsteuetson
(ditemnce betueen the annual revenue increment and
the annual operation cost increment $ is 261. 76 X 104
yudn/year, and the project static payback period is
2. 38 years. The project economic benefit is obvious.
Key word；: natural gas disUnuUd eneray system
% gas turbine generator set; waste heat utilization %
sn akeaseeooesng
Gas Combustion, Gas Appliances
and Gas Consumption Equibmedt
Condensation Heat Transfer Model
andExpecnmenralSrudy ofReerangulac
Low-ribbee Fin Condeesec
GAOYu, PENGShsnsng
Abstract: For the rectangular low-ribbed finned
tube condensee, the in eaiciency calculation formula
sssnteodueed sn theheatteansteemodee, whseh smproves
the accuraco ot the heat transfee colculation result
to some extent. The Stefan-Maxwell equation is appesed
tothemuets-eomponentmasteansteemodee, and
thedstusson eoetsesentotwateeeapoesn theteuegasss
colculated by combining the actual heat transfee
peoees, and theheatteansteeand masteansteeehaeaeteesstsessn
theeondensatson peoeesaeeanaeyaed.
Theheatteansteeecpeesmentottheeondenseesseaesed
outbyussngtheteuegasgeneeated bythegaswatee
heateeastheheatsoueee.Asapeaetseaeecampee, the
appeseabsestyottheeaeeueatson mode e ss p eo eed. The
eaeeueatson eesuetsaeeused toanaeyaetheeondensatson
heatteansteeehaeaeteesstses undeedsteeentwoeksng
eondstsons, and theeaeeueatson toemueaoteondensatson
eatess tsted. Based on ecpeesments, the anaeysss
showsthatwsthsn aeeetasn eondenseeeoad eange ( wsth
600 W as the boundao $ , the increase of the load contesbutestotheenhaneementotheatteanstee%
theheat
teansteeeteetssbestwhen thesneetwateepeesueess
0. 1 MPa. At the low tue gas side the watee pressure
is 0. 2 MPa as the boundao. When the vvlue is
hsgheethan thsseaeue, thesnteueneeottheteuegas
side on the fin Vacienca is more obvious. The ratsonaestyottheLewsseeeatsonshsp
appesed tothedessgn
otteuegaseondensatson dependson thewateeeapoe
eontentsn theteuegas, and theLewsseesteeson sseeeated
tothewateeeapoeeontentsn theteuegas.Theeeea-
Uonship of the condensation rate to Ja, the watee vapOT
content and the tue gas side is fitted.
Key woris: flue gas condensation % condensetson
heatecehangee% eonden#atson heattean#teemodee%
eeotangueaeeow-esbbed tsn% oonden#atson eate
GasT(ansmnsnon, Dnsr(nburnon,
Sro(ageandT(anspo(rarnon
SnmularnonSrudy onGasPnpelnneLeakage
Diffusion in Utility Tunnel undec Accident
Ventilation Condition
WANG Xuemei, TAN Yufei, ZHANG Jindong,
YUKeoheng
Abstract: Taking the independent gas compaOmentsn
theutsestytunneeatTsancsangRoad sn Haskou
Cstyastheeeseaeoh obeeot, theANSYS ICEM CFD
15.0 sottwaeessused toestabessh atwo-dsmenssonae
physsoaemodeeoeeegaspspeesne.Themodeessaess
200 m X2 m, and theeeak hoeessaoseoueaehoeewsth
adsameteeot5 mm.Theeeakagedstusson otgassn the
sndependentoompaetmentmeetstheeeoonseeeatson equatsons
( mas oonseeeatson, momentum oonse eeat son ,
eneegyoonseeeatson $ , ohemsoaeeeaotson-teeeoomponentteanspoetequatson
and msced gasdensstyequatson.
Thessmueatson studyon thedsstesbutson eaw ot
eeakagedstusson oonoenteatson otgaspspeesneundee
aoosdentaeeentseatson and the snteuenosng ta otoes o t
eentseatson dseutson etsosenoyssoaesed outbyFeuent
15 .0 sottwaee.Atthebegsnnsngoteaoh oondstson ssmueatson,
thewsnd speed attheasesuppeyouteetsssetto
1.87 mys, thatss, theeentseatson aseohangeeatess6
tsmesyh.When themonstoesngposntsn thedownwsnd
dseeotson and 15 m teom the eeakage hoee ss aeaemed,
theoaeoueatson sssuspended, theboundaeyoondstsons
aeeeeset.Theboundaeyoondstson ottheasesuppeyouteetssadeusted
teom thenoemaeeentseatson aseohange
eatetothedsteeenteentseatson aseohangeeates, that
ss, thewsnd speed at the a sesupp ey out eet ss ohanged,
and assmueatson study ss pe e to emed. The eesu ets show
thatwhen theeeakagehoeedsameteedoesnotecoeed 5
mm and thepspeesnepeesueedoesnotecoeed 0.4
?B 42?
www. gasheat, cn Abstracts and Key Words 第39卷第9期
MPs, tha minimum accident ventilation of 12 times/h
can meet the safe operation of the gas compartment in
the utility tunnel. When the leekage hole diametea is 5
mm and the pipeline passu% is 0. W MPa, the ata
change rate of 24 times/h basicaliy meets 1:116 ventilation
aia change aquiaments of tte gas campartment.
The greater tte pipeline passu%, tte greater tte leekage,
and the greater 1:!^ ventilation volume needed to
removv tee danger in gas compartment. Therefore, it is
recommended that the pipeline pressure and compartment
gas concentration should be used as the coupling
function, and the frequence conversion On should be
used te realize the linkage ventilation controo under the
accident state. When mle gas pipeline leaks, incoasing
the ventilation Co change rate con signiacantly di-
1^6 the gas in the compartment te below the alami concentration
,but the leaked naturai gas is easy te accumulate
in the coaer betwan me vent and the firewali.
Theefoe, otoseoommended thatonduoed fan osadded
on thedead oo%ne%eonebetween theventofeaoh foe
dostootofthegasoompatmentand thefoewaaon the
oghtsodeoftheoompa%tmentc
Key words: utility tunnei % gas compdtment;
concentration Old; accident ventilation % numericoi
simulation % leakage dilusion
Daily Gas Consumption Prediction Based
on Machioe Learning and Influenct
Factor Analysis
HUANG Jian' an, JIN Yadong, YANG Tan
Abstract: Based on Wc accurate asiaential
daoa,gasoonsumptoon dataobtaoned b,theNnteenetof
Thongsonteaogentmeteeeeadongteohnoaog,, themaohoneaeaenongmethod
osadopted toeeaaoeethepeedootoon
oftheeesodentoaadaoa,gasoonsumptoon and theevaluation
of influenco factors. When using LSTM modeatopeedoottheeesodentoaadaoa,
gasoonsumptoon, no
feature prediction ( no eigenvalucs are added during the
padiction process $ and featua padiction are peafoem+
d esp+otov+a,, and th+aooueao,ofth+fatue
pedootoon oseaatov+a,hoghcNn th++vaauatoon ofth+
faotoesonfau+noongth+esod+ntoaadaoa,gasoonsumption,
the XGBoost model is adophd, mainiy consinesing
the inOuenco of exteaai chaacWristics of the communot,(
geogeaphooaooatoon, peopeet, eepeooe, aooe
aeeaeatoo, housepeooe, oonsteuotoon tome, geeenong
ate, traffic situation and educationai characteristict).
TheompoetanoeofgeogeaphooaBooatoon, peopeet,fee
peooe, fooeaeeaeatoo, housepeooe, oonsteuotoon tome
and g eeen ong eate os h ogh , and theompoetanoeofothee
etteenaBfeatueesosnotobvoousc
Key words : prediction of resinential daily gas
oonsumptoon% maohoneaeaenong% onfauenoefaotoeanaa-
,sos% LSTM modea% XGBoostmodea
Forc"sCerr"niCaiiosicProiciion
Remote Monitoring System
SHEN Lilong
Abstraci: The equipment installation method,
collection objects and system process of forced current
oathodoopeoteotoon eemotemonotoeongs,stem ( eeeeed
te as remote monitoring system) are introduced. Based
on the manuai transcription date, the vvlidity of monitoring
date of the remote monitoring system ( referred te
as monitoring data) is analyzed. The equipment instaiaatoon
method oftheeemotemonotoeong#s#tem oan be
gaund installation and underaaund installation. The
eemotemonotoeongequopmentoon#otofmonotoeongdevice,
transmitting and receiving device (with lithium
bftea and SIM cord) , which con realiee the automatic
acquisition and transmission of protection potentiais
and Wc reception of high and low potentiai alami limivalues
sent by the monitoring centeo. Manuai transcription
of patectivv potentiais con alse be achieved by
means such as junction box. The relativv erroe range
between Wc monitoring data and the manuai transcription
data is -0. 91% to 1. 77% , and Wc accuacy of
monitoring data is ideai.
Key words: forced currentcathodic protection %
eemotemonotoeong% peote'toon potentoaa
Impact Behavior of Gas Pipeline Physical
Blasting on ParalUl Adjacent Pipeline
RO NG Gang
Abstract: Airning at We potentiai threat of gas
pipeline blasting impdcting paralld pipelines in the
same ditch, the equivvlent TNT equivvlent of gas pipeline
blasting was detemiined based on the eneray equivvlence
rule. The smooth particle hydrodynamic Onite
element meWod ( SPH-FEM) is used to verify the
accuacy of We Onite element model. Based on the
softWare LS-DYNA and LS-PREPOST, a tUree-dimensional
solid explosion modd of defectivv pipeline-soilexplosivv
coupling is established to study the effect of
?B 43?

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