城市地下综合管廊燃气泄漏扩散规律及防爆隔离屏障效能研究

摘要

城市地下综合管廊作为现代基础设施的重要组成部分，其内部燃气泄漏引发的灾害风险亟需系统性防控。本研究通过构建典型断面缩比实验平台，模拟不同泄漏速率、通风条件与初始浓度下的燃气扩散过程，定量分析甲烷浓度时空演化特征；进一步设计并测试多类型防护隔离屏障（含阻燃隔板、压力泄放结构及主动喷淋模块）在抑制火焰传播、衰减冲击波峰值及延缓超压累积方面的实际效能。实验表明，在自然通风工况下，泄漏源下游15米范围内易形成可燃性混合气体；增设复合型屏障后，火焰传播速度降低72%，最大超压下降64%，有效窗口期延长至原工况的3.8倍。研究成果为管廊本质安全设计与应急响应策略制定提供了可验证的技术依据。