重慶主城區(qū)污水管道氣體安全風險評估模型研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，城市容量的不斷擴大，城市污水管道產生的有毒易燃易爆氣體如隱形定時炸彈隨時威脅民眾的生命、財產安全，存在著嚴重的安全隱患。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，可以導致人體缺氧而死亡，尤其硫化氫對人體的危害最大，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。針對這一情況，建立全面的風險評估指標體系和完善的風險評估模型顯得尤為重要。
　　 目前，國內外對污水管道氣體安全的研究還停留現(xiàn)場快速檢測或在線監(jiān)測方面，沒有形成全面的評估指標體系和完善的評估模型。為了保障污水管道氣體安全，建立全面的風險評估指標體系和完善的風險評估模型，本研究通過污水管道現(xiàn)場檢測分析、污水管道氣體爆炸理論分析與數(shù)值模擬以及實驗研究，分析出影響污水管道氣體安全的影響因素和危害程度，最終建立基于風險矩

3、陣的污水管道氣體安全風險評估模型。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就是防止甲烷和硫化氫的產生，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，在極限的基礎上從理論上計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)學模型，利用fluent軟件模擬了爆炸過程，指出CO2對CH4爆炸的影響。
　　 污水管道雖然含有幾十甚至上百10-6的H2S，但是相對于H2S的4.3％爆炸下限幾乎可以忽略，實驗研究證實H2S的存在對污水管道爆炸沒有影響，H2S對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對污水管道有一定的保護作用。
　　 根據(jù)實驗研究結果，污水管道CH4的爆炸閾值確定在5.5％左右，相比于以前學者所測得的爆炸下限有所提高，主要是由于污水管道實際氣體情況和以前學者測試的情況有所差別，在污水管道有毒爆炸氣體在線監(jiān)測預