重慶主城區(qū)污水管道氣體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市容量的不斷擴(kuò)大，城市污水管道產(chǎn)生的有毒易燃易爆氣體如隱形定時(shí)炸彈隨時(shí)威脅民眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全，存在著嚴(yán)重的安全隱患。城市污水管道，由于淤泥、工業(yè)廢料等的淤積極易產(chǎn)生有毒易燃易爆氣體，主要有硫化氫、一氧化碳、氨氣、甲烷和二氧化碳等。它們均是窒息性氣體，可以導(dǎo)致人體缺氧而死亡，尤其硫化氫對(duì)人體的危害最大，屬于有毒氣體，高濃度的硫化氫使人嗅覺減退，瞬間就可使人中毒死亡，一氧化碳和甲烷是易燃易爆氣體，很容易在污水管道集聚遇

2、到明火發(fā)生爆炸。針對(duì)這一情況，建立全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型顯得尤為重要。
　　 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)污水管道氣體安全的研究還停留現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)或在線監(jiān)測(cè)方面，沒有形成全面的評(píng)估指標(biāo)體系和完善的評(píng)估模型。為了保障污水管道氣體安全，建立全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，本研究通過污水管道現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析、污水管道氣體爆炸理論分析與數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)研究，分析出影響污水管道氣體安全的影響因素和危害程度，最終建立基于風(fēng)險(xiǎn)矩

3、陣的污水管道氣體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。取得的主要成果有：
　　 威脅污水管道安全的氣體主要是甲烷和硫化氫，甲烷造成污水管道爆炸事件的主要原因，硫化氫是造成工作人員井下作業(yè)中毒事故的主要原因，做好污水管道氣體安全工作的重點(diǎn)就是防止甲烷和硫化氫的產(chǎn)生，盡快排除過高的甲烷和硫化氫濃度。
　　 污水管道氣體安全的威脅因素有很多，根據(jù)本研究分析得出威脅因素主要有甲烷、二氧化碳、硫化氫、溫度、區(qū)域環(huán)境和檢查井位置。
　　 本研究

4、從理論上分析影響爆炸的因素，基于爆炸波模型，在極限的基礎(chǔ)上從理論上計(jì)算了污水管道體系的爆炸極限。建立了數(shù)值模擬的基本物理模型和數(shù)學(xué)模型，利用fluent軟件模擬了爆炸過程，指出CO2對(duì)CH4爆炸的影響。
　　 污水管道雖然含有幾十甚至上百10-6的H2S，但是相對(duì)于H2S的4.3％爆炸下限幾乎可以忽略，實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)H2S的存在對(duì)污水管道爆炸沒有影響，H2S對(duì)污水管道氣體安全的威脅主要表現(xiàn)在它的毒性方面，是井下作業(yè)中毒事故的主要原

5、因。CO2對(duì)污水管道氣體爆炸有一定的抑制作用，在低濃度的CH4混合氣體中，CO2可以有效的抑制爆炸的發(fā)生，但是對(duì)于較高濃度的CH4混合氣體，少量CO2的抑制作用并不明顯。在污水管道中存在一定濃度的CO2對(duì)污水管道有一定的保護(hù)作用。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，污水管道CH4的爆炸閾值確定在5.5％左右，相比于以前學(xué)者所測(cè)得的爆炸下限有所提高，主要是由于污水管道實(shí)際氣體情況和以前學(xué)者測(cè)試的情況有所差別，在污水管道有毒爆炸氣體在線監(jiān)測(cè)預(yù)