[发明专利]地下综合管廊空间内燃气爆炸模拟试验装置和系统

说明书

本发明提供了地下综合管廊空间内燃气爆炸模拟试验装置和系统，装置包括：试验管道，所述试验管道两端贯通，包括基础管道、观察管道和泄爆管道中的至少一种，所述基础管道、观察管道或泄爆管道采用任意组合及顺序连接；本发明试验管道通过法兰连接，可根据试验需要变换试验装置的长度，选择泄爆管道的数量及位置，通过预留通孔，实现了灵活的充气位置的选择，可以实现多种工况下试验模拟，获取试验管道内燃气爆炸的荷载，或连接试验管廊测得管廊结构响应。

技术领域

本发明属于可燃气爆炸试验技术领域，尤其是一种能够进行城市地下综合管廊内部燃气爆炸模拟的试验装置。

背景技术

地下综合管廊作为市政管线共用隧道，实现了城市地下空间的综合利用和资源共享，很好地解决了市政建设中的“拉链路”现象，提高了市政管线运行的安全性和检修的便利性。目前，地下综合管廊已成为建设新型可持续发展城市的重要基础设施。在我国快速城镇化的背景下，地下综合管廊的建设试点纷纷展开，行业发展进入起飞阶段。

在管廊建设中，“燃气入廊”问题带来的安全风险和建设运行成本的提高，吸引了学术界和工程界的注意。目前，地下综合管廊内燃气爆炸事故虽未见报导，但类似地下空间内燃气爆炸事故却时有发生，并造成了巨大的人员伤亡和财产损失。地下综合管廊是城市赖以正常运行的生命线工程且可能与其他地下空间相连，一旦发生燃气爆炸事故后果更加不堪设想，必将严重阻碍国家地下综合管廊的建设发展，也将对人民生命财产安全带来巨大风险。因此开展燃气内爆炸对地下综合管廊破坏效应研究符合国家经济建设、社会发展和保障人民生命安全的重大需求。

目前，众多学者对气体爆炸过程及其对工程结构的破坏效应进行了广泛而深入的研究，也开发了相应的管道内预混气体燃烧爆炸试验装置，但是此类试验装置也存在一定的局限性：

1、此类试验装置不能自由的选用、组装所需管道节段，从而实现管道长度、观察窗位置和泄爆孔位置变换；

2、此类试验装置很难实现泄爆面积大小、泄爆位置及泄爆方向的变化；

3、此类试验装置不能保证管道内完全平整光滑，同时也难以实现管道内障碍物形式、位置和数量的变化；

4、此类试验装置难以实现管道内可燃气体体积的自由变化；

5、此类试验装置仅能获取试验管道内燃气爆炸的荷载，却不能拼接管廊模型，不能研究管道内燃气爆炸时管廊的结构动力响应。

因此，设计一种用于新的研究分析地下综合管廊内燃气爆炸荷载及结构动力响应试验装置，对研究管廊空间内燃气爆炸荷载演化规律和燃气爆炸作用下管廊结构损伤破坏机制具有重要意义。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的以上技术问题的至少一个方面，提供一种地下综合管廊空间内燃气爆炸模拟试验装置。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种地下综合管廊空间内燃气爆炸模拟试验装置，包括：试验管道，所述试验管道两端贯通，包括基础管道、观察管道和泄爆管道中的至少一种，所述基础管道、观察管道或泄爆管道的数量为0或者大于等于1个，并且所述基础管道、观察管道和/或泄爆管道采用任意组合连接顺序；

所述基础管道、观察管道和泄爆管道都通过密封法兰同与之相邻的其它部件进行密封连接；所述基础管道、观察管道和泄爆管道均预留至少两个通孔，包括第一通孔和第二通孔；所述第一通孔和第二通孔均能够用螺栓密封；

所述第一通孔和第二通孔用于安装嵌入模块，所述嵌入模块包括障碍物、供气混合系统或点火头；所述观察管道设置观察窗，所述泄爆管道的顶壁外侧设置用于安装泄爆板的泄爆孔。