[实用新型]一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置

说明书

本实用新型提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，包括综合管廊模型、气体混合配给系统、点火系统和数据图像采集控制系统。所述综合管廊模型一端与点火系统相连，另一端与气体混合配给系统相连。所述数据图像采集控制系统包括传感器单元、高速摄影机、高频数据采集仪、同步控制器和显示服务器。传感器单元位于综合管廊模型内部，高频数据采集仪分别与传感器单元和同步控制器相连，显示服务器与同步控制器相连，同步控制器还分别与点火系统、高速摄影机及外部电脑相连。本实用新型分析综合管廊模型内可燃气体燃烧、爆炸对本舱及临舱的冲击破坏影响，填补了传统实验系统在综合管廊受限空间爆炸冲击对边界影响研究上的空白。

技术领域

本实用新型属于城市公共安全领域，尤其是涉及一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置。

背景技术

我国拟建设城市地下综合管廊，其内部收纳燃气、热力、电力、水利等公共管线，预留检修通道，综合管廊具有便于管线综合维护管理、便于城市的有序开发规划、精简城市系统等优势。与此同时，综合管廊集电力、热力和燃气等重大危险源一体，在城市环境和自然环境的复杂作用下，在建设、使用和维护的同时会产生巨大的安全隐患。国内外发生多起由于地下能源管道、热力管道泄漏、爆炸事故，导致严重的人员伤亡、财产损失并引发不良社会影响的灾害事故。

目前国内外学者对于管道内预混火焰传播机理做了大量研究，也开发了相应的管道内预混气体燃烧爆炸实验装置，但是此类实验装置对城市地下综合管廊多舱室复杂危险源耦合致灾机理的研究存在根本上的局限性：(1)实验装置的爆炸腔一般设计为单腔或直线串联多腔结构，但综合管廊为多管舱并联、管舱内设置输运管道；(2)实验过程中直接点燃爆炸腔中的可燃预混气体，对于复杂危险源以及自然环境对综合管廊系统的作用没有加以考虑；(3)此类实验装置用于研究管道内火焰传播机理，不能展现火焰及爆炸波对管舱壁和其他并列管舱之作用和影响；(4)此类实验装置在爆炸腔内设置的障碍物的形式过于单一。因此，设计一种用于新的研究分析城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸火焰及冲击波传播特征的实验装置，对城市地下综合管廊安全防控具有重要的应用价值。

发明内容

本实用新型要解决的问题是，提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，解决现有技术中存在的不能展现火焰及爆炸波对管舱壁和其他并列管舱的作用和影响等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，包括综合管廊模型、气体混合配给系统、点火系统和数据图像采集控制系统，所述综合管廊模型一端与点火系统相连，另一端与气体混合配给系统相连；所述气体混合配给系统分为配气系统和换气系统，其中配气系统包括真空泵和气体混合瓶，换气系统包括空气压缩机；所述数据图像采集控制系统包括传感器单元、高速摄影机、高频数据采集仪、同步控制器和显示服务器；传感器单元位于综合管廊模型内部，高频数据采集仪分别与传感器单元和同步控制器相连，显示服务器与同步控制器相连，同步控制器还分别与点火系统、高速摄影机及外部电脑相连。

进一步的，所述传感器单元包括位于综合管廊模型内壁上的温度传感器、压力传感器和应力传感器。

进一步的，所述点火系统为可调高压点火器，所述可调高压点火器设有点火电极，所述综合管廊模型一端连接点火电极，另一端连接气体混合配给系统。

进一步的，所述综合管廊模型包括燃气舱，所述燃气舱内部设有防火门、燃气管道支撑柱和位于燃气管道支撑柱上的模拟燃气管道，还包括位于燃气舱右半部的线缆槽、灭火箱、接地管道、配电箱和泄压通风口。

进一步的，所述综合管廊模型还包括污水管舱，所述污水管舱与所述燃气舱并联设置，所述污水管舱内部设有污水管和备用再生水管。

进一步的，所述综合管廊模型还包括供水及通信舱，所述燃气舱、供水及通信舱和污水管舱依次并联设置，所述供水及通信舱包括给水管道、热力管道和通信线缆。