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中国土木工程学会燃气分会会刊

中国市政华北院牵头承担的“城市地下综合管廊安全防控技术研究及示范”项目顺利通过中期检查

发布时间:2019-10-21 查看次数:3306
2019年9月,由中国市政工程华北设计研究总院有限公司牵头,联合30家参研单位共同承担的“城市地下综合管廊安全防控技术研究及示范”项目顺利通过中期检查。该项目是国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项2017年立项的35个项目之一。


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项目针对综合管廊安全防控的风险预防、监测、识别、评估至事故应急处置的全过程,涵盖构成管廊主体系统的廊内管道、管廊本体、外部环境三个部分,开展理论方法研究、关键技术开发、仪器装备研制、系统集成、典型工程应用示范等。各课题按照系统论的方法,研究内容和过程互相配合,成果互为支撑,集中讨论融汇凝练,形成以下五大关键性成果。

1.综合管廊复杂风险源辨识、典型事故致灾演化机理与综合评估方法

(1)建立了综合管廊复杂风险清单和综合风险量化评估方法

针对综合管廊特点,为综合管廊风险源辨识设计构建了“能量转移理论-预先危险性分析-演化树”(EPE)模型的精准化解决方案,建立了结构基本完备、覆盖比较全面的综合管廊风险分类编码清单及危险性分析方法;在此基础上,构建了一套以综合管廊典型事故场景识别、概率及后果分析、“蝴蝶结图-贝叶斯网络”(BT-BN)动态推理模型为主要框架的综合风险量化评估方法。

(2)揭示了综合管廊典型事故致灾演化机理

初步揭示了密闭空间内电缆火及烟气蔓延规律、燃气爆炸的发展演化过程及超压分布规律、廊内气体泄漏扩散的时空演化分布规律,以及廊内非均匀温度场耦合影响气体扩散、廊内高压交流输电线在管道上耦合影响感应电压/电流、电磁干扰耦合影响管道腐蚀等耦合致灾机理;对管廊本体结构、廊内管线及附属设施在火灾、爆炸等典型高危事故中的脆弱性和安全裕度进行定量校核与评估,对次生事故风险做出了预测和研判。

2.综合管廊全寿命周期本质安全规划设计技术

对管廊建设规划的基本要求、规划方法、编制内容、技术要点及编制成果深度等内容的研究成果纳入《城市地下综合管廊建设规划技术导则》。全寿命周期本质安全综合管廊断面、节点和附属设施设计技术研究成果纳入《城市综合管廊设计导则》和多册国家标准设计图集。

研究整合了典型地势城市(平原、丘陵、河网地区)污水管入廊设计技术要点,提出相应的技术方案及措施。分析验证了供水管道和燃气管道安全共舱的可行性,提出了燃气供水管道共舱的断面形式。成果纳入《城市地下综合管廊管线工程技术规程》T/CECS532-2018相关章节。

基于综合管廊的工程防护效能反分析,研究设定综合管廊兼顾人防需要的工程设防等级和技术保障措施,实现综合管廊整体满足兼顾人防需要的系统设计方法,并形成技术设计导则。

系统开展综合管廊与多类型市政基础设施(地下轨道交通、地下公共人性通道、地下道路、地下综合体、人防工程、海绵与防洪排涝等)的整合建设规划设计技术相关的案例、标准和技术研究,成果纳入《综合管廊与地下基础设施整合建设标准》。

编制《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》GB51354-2019。

3.城市地下综合管廊本体、环境及管道检测监测技术和装备

研发了管廊运营需求的纵向变形、渗漏监测系统,建立了火灾下管廊结构测点布置、安全性评估方法,纵向变形定量评价方法;建立了基于全波形反演算法的地速模型估计方法,研发了400MHz大宽带探地雷达,研制了适用于管廊内部环境监测的气体监测设备;针对管廊高危管道日常巡检和定期检验的问题,建立了高频涡流磁场管体缺陷磁力耦合模型,开发了多元阵列探头和检测方法,开发了管体腐蚀状态FSM监测设备和系统,开发管廊环境下的巡检机器人。

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各式检测监测传感器及系统

4.综合管廊应急处置技术与修复装备

(1)综合管廊应急联动处置技术及动态决策方法

提出灾害情景动态研判方法。完成附属设施在不同灾害情景时应急联动标准,制定联动次序和方式。提出综合管廊“情景-应对”应急辅助决策方法,形成突发事件“态势综合研判-智能联动控制-应急辅助决策”技术。建立综合管廊应急处置任务分析框架和基本流程,列出任务清单与协同要点。


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综合管廊应急联动控制方法

(2)兼顾人防的管廊口部防护技术和装备

完成《综合管廊兼顾人防的设计技术导则》初稿。形成了综合管廊人防门、口部防护设备设计方案,完成了加工图纸绘制,积极推进防护设备试制和调试工作。

(3)综合管廊结构性修复技术和配套装备

完成综合管廊结构的修复理论设计和参数分析。完成了综合管廊结构修复用高性能材料的研发。研发综合管廊结构性修复技术和配套装备,完成了装备设计方案和初步组装。

5.综合管廊安全防控智能化集成平台

提出了一种基于数字孪生技术的城市地下综合管廊安全管理模式,建立面向管廊总控中心和分控中心的两级智能化平台总体架构,通过数据全域标识、状态精准感知、实时分析实现综合管廊的模拟、监控、联动、预测和控制;提出了面向物联传感网络的高性能通信服务设计方法和算法,研发了城市地下综合管廊智能监控系统、“一张图”信息系统和应急仿真及处置系统和运维管理等软件系统。
 
来源:中国市政工程华北设计研究总院有限公司

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杂志编委

 问:

倪维斗(清华大学)

岑可法(浙江大学)

李猷嘉(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

江 亿(清华大学)

徐建中(中国科学院工程热物理所)

李建勋(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

主任委员:

李颜强(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

副主任委员:

彭世尼(重庆大学)

姜东琪(《煤气与热力》杂志社有限公司)

井 帅(北京市煤气热力工程设计院有限公司)

李连星(中交城市能源研究设计院有限公司)

 员:

Donglai XIE(加拿大)(Environmental Defense Fund

Jessica SUNCanada LMG Design & Drafting Inc.

白冬军(北京市建设工程质量第四检测所)

曹 晖(上海飞奥燃气设备有限公司)

车 明(北京市燃气集团研究院)

车立新(北京北燃实业集团有限公司)

陈 季(成都燃气集团股份有限公司)

陈 立(重庆燃气集团股份有限公司)

陈国勇(华润燃气控股有限公司)

杜 娟(贵州燃气热力设计有限责任公司)

杜建梅(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

段洁仪(北京北控能源投资有限公司)

凡思军(杭州联发管业科技有限公司)

房振忠(长春燃气热力设计研究院有限责任公司)

福 鹏(北京市煤气热力工程设计院有限公司)

傅书训(佛燃能源集团股份有限公司)

高 鹏(中交城市能源研究设计院有限公司)

高文学(中国市政工程华北设计研究总院有限公司城市燃气热力研究院)

葛金先(湖南瑞华市政工程设计有限公司)

龚 勋(华润燃气控股有限公司)

谷红民(河北瑞星燃气设备股份有限公司)

管延文(华中科技大学)

郭瑞东(玫德集团有限公司)

郭卫东(家合鑫阳智慧能源科技(保定)有限责任公司)

郝蕴华(北京市公用工程设计监理有限公司)

胡茂杰(滨海投资有限公司)

胡芸华(成都千嘉科技股份有限公司)

黄培健(上海叁零肆零科技有限公司)

姜忠基(甘肃中石油昆仑燃气有限公司)

蒋 浩(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

蒋厚贵(华润燃气控股有限公司)

蒋祥龙(中国市政工程中南设计研究总院有限公司)

焦文玲(哈尔滨工业大学)

李 沅(武汉能源规划设计有限公司)

李长缨(《城市燃气》杂志社有限公司)

李海塬(天津泰达燃气有限责任公司)

李金陆(华润燃气控股有限公司)

李诗华(上海真兰仪表科技股份有限公司)

李树旺(中国工业气体工业协会液化天然气分会)

李晓峰(海南民生管道燃气有限公司)

李亚军(华南理工大学)

李永威(北京市燃气集团有限责任公司高压管网分公司)

梁 立(中国燃气控股有限公司)

梁晓瑜(中国计量大学)

廖 原(欧好光电控制技术(上海)股份有限公司)

廖荣平(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

林松月(北京松田程科技有限公司)

凌革力(湖南新奥清洁能源有限公司)

刘 斌(哈尔滨中庆燃气有限责任公司)

刘 军(上海能源建设工程设计研究有限公司)

刘 璐(北京优奈特燃气工程技术有限公司)

刘 欣(青岛开源热力设计研究院有限公司)

刘建辉(深圳市燃气集团股份有限公司)

刘联胜(河北工业大学)

刘敏鸿(华润燃气(郑州)市政设计研究院有限公司)

刘清泉(北京北燃特种设备检验检测有限公司)

刘新领(淄博绿博燃气有限公司)

刘延智(长春燃气热力设计研究院有限责任公司)

罗东晓(佛燃能源集团股份有限公司)

马季林(天津能源投资集团有限公司)

潘一玲(北京市城市规划设计研究院)

蒲 诚(天津迅尔科技股份有限公司)

秦朝葵(同济大学)

仇 梁(金卡智能集团股份有限公司)

权亚强(成都秦川物联网科技股份有限公司)

商博军(昆仑能源控股有限公司)

申 粤(杭州市城乡建设设计院股份有限公司)

沈 蓓(中国燃气控股有限公司)

石爱国(杭州先锋电子技术股份有限公司)

孙柏君(湖南汉德史特仪表有限公司)

孙明烨(北京市煤气热力工程设计院有限公司)

唐建峰(中国石油大学(华东)

唐绍刚(天津华迈燃气装备股份有限公司)

陶红兵(重庆新大福机械有限责任公司)

田 堃(新奥能源控股有限公司)

田贯三(山东建筑大学)

田红梅(陕西省燃气设计院有限公司)

童清福(武汉市天然气有限公司)

王 博(北京理工大学)

王 峰(中国市政工程西北设计研究院有限公司)

王 海(中国燃气控股有限公司)

王 淮(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

王 黎(青岛能源华润燃气有限公司)

王 芃(哈尔滨工业大学)

王 艳(南京市燃气工程设计院有限公司)

王道顺(天津市庆成科技发展有限公司)

王海超(大连理工大学)

王建国(北京市煤气热力工程设计院有限公司)

王文化(淄博绿能燃气工程有限公司)

王文想(深圳市燃气集团股份有限公司)

王湘宁(中交城市能源研究设计院有限公司)

王昭俊(哈尔滨工业大学)

王忠平(杭州市能源集团有限公司)

魏守有(太原天然气有限公司)

吴佩英(中机国际工程设计研究院有限责任公司)

吴诗勇(华东理工大学)

徐 鹏(北京建筑大学)

徐松强(嘉兴市燃气集团股份有限公司)

徐永生(天津城建大学)

许 征(青岛能源设计研究院有限公司)

严荣杰(宁波杰克龙精工有限公司)

严益剑(杭州市燃气集团有限公司)

杨 健(中国城市建设研究院有限公司)

杨 平(华润燃气(集团)有限公司)

杨军华(武汉城市天然气高压管网有限公司)

杨开武(西安秦华燃气集团有限公司)

杨良仲(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

杨小伟(陕西首创天成工程技术有限公司)

杨永峰(安阳益和热力集团有限公司)

姚安林(西南石油大学)

殷兴景(浙江苍南仪表集团股份有限公司)

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于玉良(北京优奈特能源工程技术有限公司)

袁 冶(深圳市燃气工程设计有限公司)

张广民(新奥能源控股有限公司)

张姝丽(深圳市燃气集团股份有限公司)

张增刚(山东一通工程技术服务有限公司)

张志刚(天津城建大学)

赵国强(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

赵玺灵(清华大学建筑节能研究中心)

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周志刚(哈尔滨工业大学)

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本刊为中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)...

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