环境化学品对重组发光大肠杆菌和502发光细菌的急性毒性研究

旨在评估构建的重组发光大肠杆菌相比于502发光细菌对多种化学品的毒性敏感性。以环境中常见的多种化学品为目标化合物,开展急性毒性测试实验,分别比较2种菌对3种无机金属、4种有机溶剂以及5种有机污染物的敏感度。实验结果表明,锌、铜、镉、丙酮、乙腈、乙醇、二甲基亚砜、3,5-二氯苯酚、甲醛、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯对重组发光大肠杆菌的EC_(50)值(0.040、0.004、0.157、0.190、0.209、1.044、0.718、4.622×10^(-5)、6.62×10^(-4)、0.451、0.360和0.016 mol·L^(-1))均高于对502发光细菌的EC_(50)值(0.083、0.266、0.211、1.062、1.416、1.694、1.672、6.49×10^(-5)、1.014×10^(-2)、0.441、0.797和0.494 mol·L^(-1)),表明构建的重组发光大肠杆菌对受试化学品的毒性敏感性强于502发光细菌;且重组发光大肠杆菌的毒性测试结果与现有研究的生物毒性测定结果显示出更好的相关性。本研究表明重组发光大肠杆菌更适合作为生态监测的测试菌种,研究结果可为环境化学品的污染控制和生物毒性测试提供参考。

化学品相容性事故分析及研究进展

为降低化学品相容性事故风险,推进化学品安全科学管理,探讨我国国内(不含港澳台)化学品相容性事故的发展趋势与共性问题,综述国内外化学品相容性相关标准、查询工具以及测试技术等方面的研究进展并提出研究展望。研究结果表明:化学品相容性识别是危险化学品事故预防的基础;目前的化学品相容性法规标准、数据库和查询工具能够提供部分化学品相容性的定性结果,但缺少风险的定量信息;现有的化学品相容性测试方法主要针对特殊物质建立,测试场景单一,而对于普通化学品的适用性较差;未来关于化学品相容性的研究应更加侧重于普适性的化学品相容性试验评估技术、相容性预测技术和智能决策软件开发。研究结果可为化学品相容性研究和化学品安全科学管理提供参考。

危险化学品全生命周期追溯体系建设进展

危险化学品全生命周期追溯涉及对化学品从生产、经营、运输、储存、使用到废弃处置的全过程进行跟踪和溯源,对确保公共安全和社会环境稳定具有重要意义。基于此,分析了危险化学品全生命周期管理中存在的问题,阐述了危险化学品追溯体系建设进展,提出了危险化学品追溯系统的设计思路,并介绍了危险化学品追溯系统应用试点情况。最后,对危险化学品全生命周期追溯管理的发展趋势进行展望并给出了建议。

狭长通道内部丙烷气体爆炸冲击实验与模拟分析

为探究石化企业污水系统等狭长通道抗爆炸冲击特性,采用10 m×1.5 m×1.5 m(长×宽×高)全尺寸模型,对通道内丙烷气体泄漏燃爆压力、泄放火焰尺寸等冲击特性进行实验和模拟研究。研究结果表明:在长径比L/D为6的大长径比通道内,气体燃爆超压呈现出多波峰形态,其中P 2波峰占超压波动的主导地位,尾端全开口泄放腔内最大超压达到97 kPa,高于L/D在1~5范围内的已有文献报道;通道内爆炸超压峰值和泄放火焰尺寸等冲击特性受泄放开口率、燃料体积分数等因素影响,超压峰值随泄放口开度增加呈指数降低、随初始燃料配比浓度增加呈先减小后增加的抛物线趋势变化,泄放火焰最大长度高于标准NFPA 68—2018计算结果。本文构建的数值模型结果与实验吻合较好,研究结果可为相关石化企业狭长通道内油气爆炸后果评估及防火设计等提供一定参考。

烷基化工艺泄漏油气混合物气液分离及回收特性的实验研究

烷基化工艺为重点监管危险工艺,其泄漏后的危险物料极易引发火灾、爆炸等二次事故。对泄漏的气、液多相态混合物料进行分离、回收对于降低事故危险,预防事故升级具有重要意义。设计了新型的套筒式气液分离器,并研究了不同物性的浅液层和纯液体泄漏物在不同风机频率、充液高度下的回收量、分离效率,还对气液分离关键组件进行性能分析和优化。结果表明,浅液层与纯液体泄漏回收量随黏度的增加而下降,最大降低55%和20%,最大回收量分别为25 kg/min和98.5 kg/min。对于难挥发液体,分离效率接近100%,对于中高黏度液体,总体效率均超过80%。优化后的向上旋液气液分离器对高黏度的液体回收量提升了约20%,压降降低约10%。

细水雾抑制石化污水系统内油气爆炸的实验与模拟

为研究石化污水系统内细水雾抑制油气爆炸的冲击规律,搭建10 m×1.5 m×1.5 m真实尺度污水系统模型,并开展细水雾抑制油气燃爆实验,结合数值模拟方法研究了细水雾覆盖区域、细水雾喷雾流量、可燃气初始浓度等因素爆炸冲击的影响。结果表明,通道前端覆盖细水雾使得腔体峰值超压明显增强,后端覆盖细水雾腔体内部爆炸超压被显著抑制;随着水雾起始位置距点火点距离D的增加,通道内爆炸超压峰值出现时间明显延后,且爆炸峰值超压逐渐减弱;腔体前端施加细水雾时,随着喷雾流量的增加爆炸超压峰值出现时间明显提前,且爆炸峰值超压逐渐增加,而后端施加细水雾时,规律相反;细水雾施加下,随着可燃气初始燃料配比ER增加,通道内爆炸超压峰值呈现先增后减、超压峰值出现时间先减小后增大。

光伏组件雷电冲击损伤特性实验研究

采用高电压及大电流冲击模拟实验,对光伏组件雷击损伤特性进行了分析,获取了雷击对光伏组件的损伤形貌、雷电路径、损伤阈值、电学特性变化等关键损伤特征。研究结果表明:在自然界雷电情况下,多数为光伏边框或支架接闪,20 kA的雷电流即可引起边框烧蚀;雷击会影响组件的功能和寿命,随着雷电冲击电压的增大,最大输出功率逐渐减小,冲击电压为300 kV时,最大输出功率变化率达到10.02%。基于雷击损伤实验模拟结果,可以为光伏系统的雷击防护提供数据支撑和参考依据。

石化企业气体泄漏红外成像检测技术实验研究与分析

针对石化企业气体泄漏红外成像检测技术应用问题,对常见气体甲烷、乙烯等开展实验研究,系统性地研究了气体红外吸收特性、气体浓度、背景温度、探测器灵敏度影响因素并分析了气体红外热成像技术与红外光谱成像技术特点。在实验研究分析的基础上,对企业提出使用建议,为石化企业应用气体泄漏红外成像检测技术提供技术参考。

化工过程含氧有机气体化学脱氧研究进展

进入21世纪,随着我国化工生产装置的不断投产,有更多化工过程产生了含氧有机气体,脱氧以实现其本质安全化处置成为一项重点课题。然而,由于场景多变、组成复杂以及脱氧深度需求不一等因素,脱氧技术发展仍有诸多问题。本文立足作者长期脱氧技术研究工作经验,概述了当前化工过程含氧有机气体化学脱氧技术的应用情况以及最新研究进展。基于不同场景下的脱氧需求,分析了各类化学脱氧技术适用性及技术竞争力。针对化工生产过程形成的高含氧、大通量、连续化含氧气体脱氧,指出催化脱氧具有流程简单、可操作性强、脱氧效果好等特点,在当前实际工业应用中更具竞争力,并从工艺、催化剂等方面进行了综合分析。基于当前各化学脱氧方式特点,指出含氧有机气体深度脱氧、高含氧有机气体脱氧以及温和脱氧等技术具有广阔市场需求,是未来脱氧技术发展的重要方向。

升降速率对内浮盘运行稳定性影响的实验探究

浮盘是覆盖在罐内储存介质上并随液面升降的盘状物结构,可以极大地减少罐内储存介质的挥发损耗,降低储罐发生火灾的风险。储罐不同收发油作业工况所引起的浮盘升降速度的变化会对浮盘运行的稳定性产生较大影响。文章通过利用两座工业尺寸储罐(容积300 m3,内径6500 mm)以及全浸液式浮盘,探究了不同升降速度条件下浮盘倾角的变化规律。实验发现在浮盘升降过程中,与储罐进出液口处于平行方向位置上浮盘的倾角较大,处于垂直方向位置处则几乎没有倾角,最大倾角出现在浮盘启停时。此外,浮盘升降过程中倾角的平均值与最大值的绝对值均与浮盘的升降速度呈现正相关关系。

交流接触器耐受特性及抗晃电装置响应特性实验研究

当前石化企业的电压暂降问题十分突出,在分析交流接触器及抗晃电装置工作原理的基础上,通过搭建电压暂降实验平台,开展了交流接触器电压暂降耐受特性实验,提出了临界耐受曲线的概念,根据抗晃电装置电压暂降响应特性实验,将临界耐受曲线进一步划分为不完全响应区域和完全响应区域,从机理角度揭示了交流接触器耐受特性及抗晃电装置响应特性的配合关系,并从3个方面进一步提出了电压暂降治理的设备选型建议,为提升石化企业电压暂降治理水平提供了科学依据。

XLPE电缆绝缘热老化特性规律实验研究

目前石化企业高压电缆“老龄化”日益严重、运行风险逐年增大,热老化是影响电缆整体绝缘状态的重要因素。开展XLPE电缆绝缘材料制备实验和模拟热老化实验,获取了0~480 h的XLPE薄片老化试样;并分别开展介质损耗因数、极化指数和局部放电测量实验,得到关键绝缘特征量随绝缘热老化程度的特性规律。研究结果表明,介质损耗因数、极化指数随XLPE电缆绝缘老化过程分别近似呈指数规律增长、均匀增长,局部放电量随老化过程逐渐增大且放电趋于集中。研究结果对于探明XLPE电缆绝缘劣化特性规律及验证XLPE绝缘材料热老化机理具有指导意义。

复杂地形下高危气体扩散后果影响的风洞实验研究

复杂地形对有毒有害气体扩散后果影响显著。研究了山区地形下的某集输站场发生事故泄漏时高含硫气体的运动规律,分别开展风速为1 m/s和2 m/s、8个风向条件下气体扩散分布规律环境风洞模拟实验,得到了不同位置的气体浓度等值线。结果表明,高含硫气体在复杂地形下的近场扩散行为主要是由风场主导,而远场扩散后果则受地形影响明显。风洞试验可为石化行业高危气体泄漏扩散风险评估和应急响应提供可靠数据支撑。

能源化工行业安全生产数智化应用与实践

随着高新技术与先进制造业的深度融合,世界能源化工产业格局已发生重大变化与调整,数字化转型、智能化升级成为推动行业由高速发展向高质量发展转变的重要抓手。基于能源化工行业发展现状与发展需求,提出行业数字化智能化提升路径,探索关键技术研发以及应用实践,为能源化工行业安全生产高质量发展提供有益借鉴。

丁二烯聚合反应失控机理及安全防控

针对历年来发生的丁二烯事故,分析事故发生原因主要包括丁二烯泄漏、聚合失控和丁二烯过氧化物累积被引燃引爆3类。重点综述了丁二烯聚合机理与潜在风险,其中丁二烯二聚主要受温度的影响;丁二烯含氧自由基聚合主要受温度、氧、杂质(铁离子和水)等影响。总结了针对性的安全防控措施,包括丁二烯系统氧含量控制、温度控制、杂质控制,以及聚过氧化物的处置。

基于环己酮路线制备ε-己内酯工艺研究进展及工艺安全分析

为进一步推进ε-己内酯合成工业化进程,针对环己酮氧化制备ε-己内酯工艺路线存在的副产物多、燃爆风险高、催化剂稳定性差等问题,系统综述了国内外以环己酮为原料制备ε-己内酯工艺路线的研究进展,并分别阐述了过氧酸氧化法、双氧水氧化法、氧气氧化法及生物氧化法在该工艺应用的优势及存在问题。结果表明,过氧酸氧化法是当前工业化大规模生产ε-己内酯的方法,但该法存在副产有机酸及燃爆风险;从原子经济性角度考量,过氧化氢及氧气替代过氧酸作为氧化剂是绿色化工的发展方向;研发高效稳定的催化剂,弥补过氧化氢和氧气氧化能力弱的缺限,是双氧水氧化法及氧气氧化法能否工业化生产的关键,也是ε-己内酯合成领域未来的重要研究方向。

危化品安全生产科技支撑能力建设的思考与建议

为有效防范危险化学品行业系统性安全风险,通过梳理我国危化品安全生产现状及科技支撑需求,分别从危化品快速检测识别、安全智能化及化工园区提升等方面分析了我国危化品安全科技支撑能力建设存在的不足,提出强化危化品安全生产科技支撑能力的建议。研究表明:安全科技支撑能力是防范化解行业系统性安全风险的重要手段,不断加强安全科技支撑能力建设,可以有效提升危化品安全管理水平,推进危化品安全生产形势持续稳定好转。从科研平台、体制机制、支撑服务等方面,不断加强安全科技支撑能力建设。通过建设国家级科技平台,强化危险化学品安全管理关键技术和装备研发能力;通过建立国内危险化学品安全科技支撑机构合作共享机制,构建安全科技支撑“生态圈”;通过壮大专家人才队伍,提高安全技术支撑服务能力。

基于攻击关系树和CVSS的安全仪表系统信息安全评估方法研究

安全仪表系统(SIS)是典型的工业控制过程安全保护系统,其信息安全问题日益凸显,但对SIS的风险量化评估与分析,目前并无系统的解决方案。针对这一现状,提出一种信息安全评估方法,该方法首先收集目标系统中单点资产的数字资产信息并与公开漏洞数据库匹配,利用CVSS取得单点资产安全评价值;再以单点资产为根节点,根据系统单点资产间的物理结构和网络拓扑关系,构建攻击关系树模型;然后进行攻击路径分析,利用贝叶斯网络方法量化攻击发生概率;最后响应于安全评定申请,对检测结果进行风险评级。通过实例计算说明上述方法的具体实施方式,并证明该方法合理可行,应用该方法可对SIS的信息安全风险进行科学评估,寻找系统的薄弱环节,有助于实现对SIS信息安全现状的精准把控。

油田常压储罐安全泄放设施设计

为常压储罐设置恰当的保护设施,可以有效防止常压储罐的超压与负压情况发生。分析了某油田实际工况,确定了原油储罐内气相空间压力调节方案。以油田储运原油工艺为实例,对油田正常生产工况及事故工况进行总结分析,并基于常压储罐进出油品、热效应和火灾这3种呼吸条件,分别采用API 2000及SH/T 3007标准对储罐的呼吸量、呼吸有效面积进行计算。API 2000选择在罐顶设置2台DN250的呼吸阀,1台DN600的紧急泄压人孔;SH/T 3007选择在罐顶设置2台DN300的呼吸阀,1台DN500的紧急泄压人孔。通过对比计算过程和结果分析,可知API 2000计算过程较为详尽,结果更接近实际情况;SH/T 3007选择数据更加便捷,有一定的工程应用价值,但容易疏漏闪蒸气量,且不能明确火灾引起的呼气量。

正丁烷高温着火延迟期的实验与数值模拟研究

由于正丁烷高温转化制顺酐工艺涉及高温高压等操作条件,量化正丁烷反应混合气在反应器中的安全停留时间,是保证其安全转化的前提。通过自主建设的高温高压燃爆测试平台,测定了正丁烷在不同温度、压力下的着火延迟时间。研究发现,温度与压力越高,着火延迟时间越短。更值得注意的是,正丁烷在500~618℃温度范围内,温度越高,着火延迟时间越长,且具有明显负温度效应现象。通过CHEMKIN软件对正丁烷燃烧反应路径进行分析,发现正丁烷出现负温度效应的原因是由于产生的丁基过氧自由基导致低温链支化,抑制了主链反应路径的发展。研究结果有助于深入理解正丁烷自燃机理,指导正丁烷高温转化工艺的安全设计与爆炸防控。