●序
前言
第1章緒論1
1.1城市燃氣管網現狀1
1.2城市燃氣燃爆事故概況2
1.3城市燃氣燃爆風險防控技術現狀9
1.3.1城市燃氣洩漏擴散研究現狀9
1.3.2燃氣爆炸研究現狀11
1.3.3城市管網風險評估研究現狀12
1.3.4燃氣管網洩漏檢測與監測現狀13
1.3.5城市燃氣爆炸控制技術研究現狀16
1.4城市燃氣燃爆風險防控發展趨勢17
參考文獻18
第2章城市燃氣管網風險識別技術24
2.1城市燃氣管網燃爆風險辨識方法24
2.1.1風險辨識概述24
2.1.2風險辨識的基本方法25
2.2燃氣管網失效原因分析29
2.2.1燃氣管道失效主要原因30
2.2.2埋地燃氣管道洩漏事故樹分析34
2.3燃氣管網失效後果分析37
2.3.1城市燃氣管網燃爆事故事件樹分析37
2.3.2燃氣管網燃爆後果模式39
參考文獻41
第3章城市燃氣管網洩漏與爆炸演化機理43
3.1城市埋地燃氣管道洩漏模型43
3.1.1小孔模型43
3.1.2大孔模型44
3.1.3管道模型44
3.2城市燃氣擴散模型45
3.2.1燃氣大氣中擴散模型45
3.2.2土壤中燃氣擴散模型49
3.2.3連通管道內燃氣擴散模型50
3.3城市燃氣洩漏定位反演模型52
3.3.1基於分布式光纖的燃氣洩漏定位方法52
3.3.2基於聲波的燃氣洩漏定位方法54
3.3.3基於濃度追蹤的燃氣洩漏定位方法55
3.4氣體爆炸模型58
3.4.1氣體爆炸基本理論58
3.4.2氣體爆炸要素分析65
3.4.3氣體爆炸模型71
3.4.4蒸氣雲爆炸衝擊波超壓計算模型79
3.4.5氣體爆炸傷害準則84
參考文獻97
第4章城市燃氣洩漏爆炸實驗100
4.1連通空間氣體擴散實驗100
4.1.1實驗目的100
4.1.2實驗方法100
4.1.3實驗結果與分析105
4.1.4實驗結論116
4.2獨立空間氣體爆炸實驗117
4.2.1實驗目的117
4.2.2實驗設計117
4.2.3實驗結果與分析119
4.2.4實驗結論127
4.3連通空間氣體爆炸實驗128
4.3.1實驗目的128
4.3.2實驗方法128
4.3.3實驗結果與分析130
4.3.4實驗結論143
參考文獻143
第5章城市燃氣管網燃爆風險評估技術144
5.1燃氣管網風險評估概述144
5.2燃氣管網風險評估體繫145
5.3燃氣管網燃爆事故可能性分析146
5.3.1燃氣管網洩漏概率表征147
5.3.2洩漏氣體擴散聚集概率表征148
5.3.3地下空間點火概率表征151
5.3.4案例應用152
5.4連通空間內氣體爆炸後果評估159
5.4.1連通空間爆炸損傷範圍159
5.4.2爆炸後果權重確定161
5.5獨立空間內氣體爆炸後果評估162
5.5.1獨立空間爆炸損傷範圍162
5.5.2獨立空間爆炸後果的權重確定164
5.6社會影響與應急救援能力評估164
5.7燃氣管網燃爆風險等級165
參考文獻166
第6章城市燃氣管網洩漏監測與安全控制技術168
6.1氣體濃度探測方法168
6.1.1半導體氣體探測168
6.1.2催化燃燒式氣體探測169
6.1.3電化學式氣體探測170
6.1.4光學式氣體探測171
6.1.5氣體探測方法對比172
6.2氣體濃度探測器173
6.2.1窨井內甲烷監測儀173
6.2.2多通路式甲烷監測儀175
6.2.3便攜式甲烷檢測儀178
6.2.4甲烷氣體遙測儀179
6.2.5甲烷濃度探測器對比181
6.3傳感器優化布設技術182
6.3.1連通管道傳感器優化布設策略182
6.3.2獨立井內傳感器優化布設策略183
6.4燃氣隔爆技術186
6.4.1燃氣隔爆原理186
6.4.2燃氣隔爆技術186
6.4.3燃氣隔爆設備189
6.4.4燃氣隔爆技術發展趨勢196
6.5燃氣抑爆技術197
6.5.1燃氣抑爆原理197
6.5.2抑爆劑分類197
6.5.3氮氣抑爆裝置設計案例201
參考文獻214
第7章城市燃氣管網實時監測繫統與應用216
7.1繫統框架216
7.1.1繫統總體框架216
7.1.2繫統邏輯框架218
7.1.3數據架構219
7.2繫統功能220
7.2.1燃爆風險評估220
7.2.2洩漏擴散與溯源222
7.3監測預警與聯動處置機制225
7.4應用示範工程226
7.4.1合肥市城市生命線運行監測繫統226
7.4.2佛山城市安全運行監測繫統233
7.4.3徐州市城市生命線運行監測繫統236
參考文獻239

本書共分為7章。第1~3章介紹燃氣管網燃爆事故現狀及基礎理論；第4章介紹地下空間爆炸規律和毀傷效應，通過實驗等手段對可燃氣體在地下空間內擴散規律和爆炸機理進行了研究；第5章建立燃氣管網洩漏概率、洩漏氣體擴散聚集概率、地下空間點火概率等指標的量化評估準則，對燃氣管網燃爆風險評估模型進行了構建。第6章介紹燃氣管網洩漏監測、隔爆及抑爆主要方法及設備，並對用於燃氣管網相鄰地下空間的燃爆防控設備基本條件進行了分析；第7章對燃氣燃爆風險預警精細化管理模式進行介紹。本書內容有助於加深燃氣安全從業人員對城市燃氣管道洩漏、燃氣管道燃爆風險的認知，推動學科研究的繼續深入，助力燃氣風險防控的新方法和新技術推廣應用到工程實踐中。本書可供城市公共安全、燃氣安全等相關領域的一線從業人員、科研人員等閱讀，可供高等院校相關專業師生參考閱讀。