地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台制造技术

本发明专利技术提供了一种的管道泄漏扩散的模拟实验台。包括：管廊模型管，在管廊模型管的一端上部设置进气井，该进气井和二氧化碳气瓶相通；在所述管廊模型管的尾端设置排气井，该排气井将所述管廊模型管排出的二氧化碳气体排到室外大气中；在管廊模型管的中部底面钻泄漏孔，在泄漏孔中插入泄漏点针头，泄漏点针头通过气管并经由电磁阀连接氮气气瓶；在所述管廊模型管的侧面设有多个气体采样孔，气体采样装置通过螺丝固定在管廊模型管的前纵梁上，气体采样装置插入到气体采样孔内，对该气体采样孔处的气体进行采样。本发明专利技术提供的模拟实验台可以实现对地下综合管廊模型管内管道泄漏情况的模拟，并通过气体采样装置自动采样泄漏的气体。

【技术实现步骤摘要】
地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台
本专利技术涉及燃气管道泄漏实验
，尤其涉及一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台。
技术介绍
燃气管道是地下综合管廊中的重要管道，在长期使用过程中，可能会发生泄漏危险。为了应对泄漏情况的发生，做出及时有效的预警，需要对燃气报警浓度设定值(上限值)、紧急切断浓度设定值和燃气探测器布设距离以及管廊模型管内通风次数等参数进行实验测试，确定燃气管道的有效性、经济性，并进行相应调整。由于燃气泄漏实验难以实地进行，现针对地下综合管廊模型管燃气管道泄漏扩散及应急响应领域设立模拟实验台，在实验中，为了测定气体泄漏后管廊模型管内的气体浓度，需要在多个时间点，同时对管廊模型管多个不同位置的气体进行采样。专利技术专利CN105894936A公开了一种煤矿井下外因火灾小尺寸模拟实验台，该模拟实验台包括巷道和配套测控系统。可以模拟巷道发生火灾时的情况以及监测烟气成分及各组分浓度、烟气流动规律、温度场变化规律等。上述模拟实验台的缺点为：该模拟实验台的结构较为复杂，成本高，所监测项目较多，用于对人工作业环境中火灾发生情况的模拟，无法适用于泄漏情况的模拟。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台，以克服现有技术的缺点。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台，包括：管廊模型管，通过横梁、前后纵梁和竖梁构成所述管廊模型管的总体支架，在所述管廊模型管的一端上部设置进气井，该进气井和二氧化碳气瓶相通；在所述管廊模型管的尾端设置排气井，该排气井将所述管廊模型管排出的二氧化碳气体排到室外大气中；在所述管廊模型管的中部底面钻泄漏孔，在泄漏孔中插入泄漏点针头，泄漏点针头通过气管并经由电磁阀连接氮气气瓶；在所述管廊模型管的侧面设有多个气体采样孔，气体采样装置通过螺丝固定在管廊模型管的前纵梁上，所述气体采样装置插入到所述气体采样孔内，对该气体采样孔处的气体进行采样。进一步地，由两根横梁和两根竖梁连接构成所述模拟实验台的侧边支架，该侧边支架再与一根前纵梁和两根后纵梁构成所述模拟实验台的总体支架；所述后纵梁支撑所述管廊模型管，所述前纵梁支撑气体采样装置。进一步地，所述管廊模型管的断面为矩形，所述管廊模型管的主体采用分段式设计，连接处采用固定螺母连接，并在连接处设有挡板垫片；所述管廊模型管的两侧设有挡板，挡板与管廊模型管由固定螺母固定，挡板的中间设有挡板垫片。进一步地，在所述管廊模型管的一端上部设置方孔，并在方孔设置进气井，所述进气井设置多段，各个分段进气井通过法兰连接，在进气井连接法兰中间设置均流板，在所述进气井的顶端设置接头，该接头通过进气软管、减压阀和二氧化碳气瓶相通，当打开二氧化碳气瓶的开关，并调节减压阀，二氧化碳气体通过管道、进气井、均流板均匀地流入管廊模型管。进一步地，在所述管廊模型管的尾端设置排气井，所述排气井的顶部设置排气软管，所述排气软管将管廊模型管排出的二氧化碳气体排到室外大气中。进一步地，在所述管廊模型管的中部底面钻泄漏孔，在泄漏孔中插入泄漏点针头，所述泄漏点针头通过气管并经由电磁阀连接氮气气瓶，通过调节氮气气瓶上的氮气减压阀，控制泄漏气体的压力；当所述电磁阀被打开，氮气从氮气气瓶通过减压阀、电磁阀、气管和泄漏点针头泄漏到管廊模型管中。进一步地，所述泄漏点针头沿水平面转动幅度为±180°。进一步地，在所述管廊模型管的侧面设有多个气体采样孔，多个气体采样装置通过螺丝固定在前纵梁上，气体采样装置插入到管廊模型管侧面的气体采样孔内，对该孔处的气体采样。进一步地，在所述管廊模型管的顶面设置有气体压力和速度测试仪，测量所述管廊模型管的顶面的气体压力及速度。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的模拟实验台可以实现对地下综合管廊模型管内管道泄漏情况的模拟，并通过气体采样装置自动采样泄漏的气体。本模拟实验台的结构简单，经济性强，半自动化控制，操作方便。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种气体采样装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种泄漏点针头的结构示意图。附图标记说明竖梁1；直角连接件2；横梁3；后纵梁4；挡板5；挡板垫片6；排气井7；排气软管8；管廊模型管9；气体采样孔10；气体压力和速度测试仪11；进气软管12；进气井13；均流板14；二氧化碳气瓶15；氮气气瓶16；电磁阀17；泄漏点针头18；前纵梁19；固定螺母20；气体采样装置21；注射器22；注射器支架23；塑料固定套筒24；助推杆25；助推杆套筒26；电磁缸27；固定支架28；塑料盖29；底座30；圆形垫片31；泄漏孔32。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本专利技术实施例提供的地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台可以在实验室模拟管廊模型管内燃气泄漏后燃气在管廊模型管内的流动与分布规律，由于采用燃气试验具有易燃易爆的危险，本专利技术的基本思路是采用二氧化碳在管廊模型管道内模拟空气流动，用氮气模拟燃气泄漏，由于二氧化碳与氮气的密度比相似于空气与天然气的燃气密度比，其扩散特性也很相似，这样可以安全地在实验室实现燃气泄漏与扩散实验。本专利技术实施例提供的一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台的结构如图1所示，该模拟实验台的框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台，其特征在于，包括：管廊模型管，通过横梁、前后纵梁和竖梁构成所述管廊模型管的总体支架，在所述管廊模型管的一端上部设置进气井，该进气井和二氧化碳气瓶相通；在所述管廊模型管的尾端设置排气井，该排气井将所述管廊模型管排出的二氧化碳气体排到室外大气中；在所述管廊模型管的中部底面钻泄漏孔，在泄漏孔中插入泄漏点针头，泄漏点针头通过气管并经由电磁阀连接氮气气瓶；在所述管廊模型管的侧面设有多个气体采样孔，气体采样装置通过螺丝固定在管廊模型管的前纵梁上，所述气体采样装置插入到所述气体采样孔内，对该气体采样孔处的气体进行采样。

【技术特征摘要】
1.一种地下综合管廊模型管的管道泄漏扩散的模拟实验台，其特征在于，包括：管廊模型管，通过横梁、前后纵梁和竖梁构成所述管廊模型管的总体支架，在所述管廊模型管的一端上部设置进气井，该进气井和二氧化碳气瓶相通；在所述管廊模型管的尾端设置排气井，该排气井将所述管廊模型管排出的二氧化碳气体排到室外大气中；在所述管廊模型管的中部底面钻泄漏孔，在泄漏孔中插入泄漏点针头，泄漏点针头通过气管并经由电磁阀连接氮气气瓶；在所述管廊模型管的侧面设有多个气体采样孔，气体采样装置通过螺丝固定在管廊模型管的前纵梁上，所述气体采样装置插入到所述气体采样孔内，对该气体采样孔处的气体进行采样。2.根据权利要求1所述的模拟实验台，其特征在于，由两根横梁和两根竖梁连接构成所述模拟实验台的侧边支架，该侧边支架再与一根前纵梁和两根后纵梁构成所述模拟实验台的总体支架；所述后纵梁支撑所述管廊模型管，所述前纵梁支撑气体采样装置。3.根据权利要求1所述的模拟实验台，其特征在于，所述管廊模型管的断面为矩形，所述管廊模型管的主体采用分段式设计，连接处采用固定螺母连接，并在连接处设有挡板垫片；所述管廊模型管的两侧设有挡板，挡板与管廊模型管由固定螺母固定，挡板的中间设有挡板垫片。4.根据权利要求3所述的模拟实验台，其特征在于，在所述管廊模型管的一端上部设置方孔，并在方孔设置进气井，所述进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：许淑惠，袁欣然，张瑞达，徐荣吉，王曦，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11