城市天然气管道风险特征与肯特法的改进

根据城市高压天然气管道特点,将适合于城市天然气管道风险分析的肯特评分法加以改进,包括调整评分项目和事故因素权重,使其成为适于城市天然气管道的风险分析法。将改进后的肯特评分法应用于常州21km高压天然气管道的风险评价,得出8个相对高风险管段,其分析结果可作为安全管理人员合理分配维护资源的理论依据。工程应用实例证明:改进后的肯特法具有较强的可行性,是城市高压天然气管道风险评估的有效工具。

化工重大危险源区域风险因素的评价与控制

化工事故具有危及社区和环境的特性,评价并有效地控制化工企业区域风险因素是政府安全监管部门的工作重点。针对国家安监总局提出的10项区域风险因素,运用德尔菲法确定了评价因子的权重,提出了区域风险因素评价值的计算模型;以常州市武进区化工企业为例进行了化工企业区域风险因素定量分析,运用休哈特控制图法找出了需要重点监管的企业及其风险因素。

移动脚手架升降作业的FMECA分析

利用FMECA(故障模式,影响及危险度分析)方法回顾了升降作业的典型事故,阐述了架体结构和升降作业流程,对移动脚手架升降作业进行了故障类型、影响及危险度分析,认为保障移动脚手架升降施工作业安全的重点是:保证防坠装置的有效可靠性、维护防护装置的功能完整性、确保提升机构和架体结构的整体稳定性。

安全系统的故障分析

以可靠性研究为基础,分析独立和冗余配置的安全系统的故障状态,给出独立配置和冗余配置时安全系统的显性故障率、隐性故障率以及系统可用度的定量模型。以该模型对以紧急停车系统(ESD)和生产监控系统(DCS)构成的组合安全系统进行了比较和分析。笔者认为:ESD单独设置时,应注意降低隐性故障率、提高其修复率;ESD与DCS冗余配置时,无论是并联冗余还是串联冗余,安全保护功能都是增加的,但同时显性故障率有所增加,隐形故障率大大减少。因此,用ESD补充DCS的安全保护功能而不是简单的重复其功能,对提高系统的整体安全水平将是十分明显的。

埋地钢质管道土壤腐蚀因子分析

对埋地燃气管道周边土壤的基本理化数据进行了因子分析,将9个检测变量归纳为4个公共因子。研究结果表明,土壤各方面的性质对于土壤腐蚀的重要程度不同。在进行多因素评价时,应选取含盐量、含水量、自然腐蚀电位、氧化还原电位以及土壤电阻率作为主要考察因素,而经常作为主要评价因素的pH值和杂散电流则可不用考虑。

网状金属材料对火焰波阻隔作用的实验研究

为了研究网状金属材料对火焰波的阻隔作用,设计了可架设阻隔材料的气体爆炸箱,借助高速摄像机及ProAnalyst软件,测定了不同点火位置、不同网状金属材料条件下的气体爆炸后火焰波运动状态,进而分析了网状金属材料在该条件下对火焰波的阻隔作用。实验表明:在无阻隔物时,气体爆炸后的火焰波以球形向四周传播,其速度趋势呈抛物线形变化,存在一个速度的峰值;设置阻隔物后,火焰波遇阻隔物发生形变,垂直于阻隔物方向速度峰值降低,但同时水平方向传播速度加快,阻隔物距离点火源越近,这些现象越明显;在相同点火距离下,对于不同金属的阻隔物,火焰波垂直方向传播速度及其峰值以及到达峰值的时间与材料的导热系数具有负相关性。可见,从位置上看,阻隔物靠近点火源,可以有效阻隔垂直火焰波;从材料上看,选择导热系数大的金属阻隔材料,不但可以有效阻隔垂直火焰波,还可以使阻隔作用提前,起到双重的阻隔效果。

倾斜状态汽油火焰传播特性的试验研究

借助高速摄像机,分析倾斜角度为0°、15°、30°及45°的狭长凹槽中汽油火焰传播影像,探讨主火焰区火焰形态、火焰结构、火焰传播速率随倾斜角度变化的规律。结果表明:在各倾斜角度下都可以观察到火焰前端的蓝色闪燃区及随后的橘红色主火焰区;随着倾斜角度增加,火焰结构的变化趋势为:在垂直汽油液面方向上火焰高度趋于稳定;在平行汽油液面方向上火焰传播平均速率V逐渐加快,且与倾斜角度θ之间呈指数关系:V=V0+A(1-e-θ/t)。

建筑工程质量监督的博弈分析

应用完全信息静态博弈建立了建设主体单位和质量监督机构的博弈关系,通过设置恰当的参考点使收益矩阵更为科学。用混合战略纳什均衡求出了均衡点。讨论得出,质量监督机构可以根据各个建设主体单位在工程项目建设过程中所投入的成本来确定监督力度大小的概率,而建设主体单位违规的概率与质量监督机构罚款的力度及其不作为所得的负效用有关。

可燃气体爆炸破坏效应的试验研究

借助高速摄像机及ProAnalyst软件,研究可燃气体体积分数和障碍物对可燃气体爆炸破坏力的影响。测定不同体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压,和爆炸火焰波在有无乒乓球方向传播的平均速度。试验结果表明:超压和平均速度均随着甲烷体积分数的增加呈现先增大后减小的变化趋势,其最大值均出现在甲烷体积分数为10%～11%之间;同一体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸火焰波在有乒乓球方向传播的平均速度比没有乒乓球方向传播的平均速度大。根据试验结果,推导出可燃气体爆炸冲击波超压和爆炸火焰波传播平均速度与可燃气体体积分数之间的函数关系,并得出障碍物对爆炸火焰波传播的加速作用随着体积分数的增加呈现先加强后减弱的变化趋势。

化工项目施工作业风险分析

化工项目施工过程中存在动态变化的、相互叠加的、集成化的作业风险。以往的研究缺乏对动态、叠加风险的全面考虑和定量分析,难以满足化工项目施工中特定风险管理的现实要求。为有效地管理和控制化工项目施工作业风险,分析施工作业在时间、空间上的变化和叠加现象,以作业风险模型为基础,建立兼顾动态风险和叠加风险的系统性作业风险模型。运用该模型计算某个实例化工项目施工期典型时段各建设单元前后期风险变化值及其相互叠加的风险值,绘制其施工区域风险分布图。结果表明,当前主生产车间、辅助车间、喷塔楼、2号仓库区域设备集中、人员密集、作业交叉、事故发生风险较高,是安全管理的重点部位。就此,提出具体风险控制措施。

区域化工危险评价研究

为提高区域企业安全监管的科学性和有效性,采用化工厂危险程度分级法对常州市武进区69家高危化工企业进行同一标准的危险评价,确定其固有危险指数和固有危险等级。运用样本均值和标准差变异系数分析企业整体危险的趋同性,认为69家企业整体危险程度不高,物量指数、工艺系数、设备系数、环境系数、厂房系数依次是监管的重点,应加大对安全设施的督查力度。运用单侧控制图分析了高危企业和单项指标的偏移性,认为有9家企业属于超控状态,应根据超控原因实施有针对性的重点监管;在安全设施系数上超控的企业数量最多,加强对安全设施的监督力度,企业受益面最大,安全效果最明显。

柴油挥发及可爆蒸气云形成问题的试验研究

在自主研发的液态烃类挥发及扩散试验平台上,检测在密闭条件下,温度分别为30,60,90和120℃时,开杯中柴油挥发的速率,以及距液面上方0.4,0.8,1.2和1.6 m处挥发蒸气云中柴油体积分数变化。结果表明:柴油挥发量随温度的升高而增加;距液面各高度处的蒸气云中柴油的体积分数均随挥发时间呈上升趋势,并经一定时间达到最大值,液气两相逐渐趋于平衡;液面上方约0.8 m处存在一个柴油体积分数峰值,温度升高时,该处最先达到爆炸限并向上下扩展。依据试验结果,推导出蒸气云中柴油的体积分数与挥发量的函数关系;并得出柴油挥发量和液面上方蒸气云中柴油的体积分数达到爆炸限的时间与温度的函数关系。

模糊概率事件的故障树分析

许多职业事故的基本致因事件多属于模糊事件,其概率很难确定。本文以煤矿典型危害——内因火灾为例,探讨了模糊概率下的故障树分析问题。煤矿内因火灾故障树虽具有确定的结构形式,其基本致因事件的概率却无法统计。经过长期的生产实践,煤矿中一大批防火专家可以用自然语言较准确地描述基本事件发生的可能性,这就为故障树分析提供了有效信息。文中以模糊数学为基础,引入Delphi方法,征集并整理了25位专家对龙凤矿内因火灾致因的意见,确定了基本事件的模糊概率及其临界重要度排序,提出了行之有效的防治内因火灾措施。

不同基质上汽油池火传播速率

研制了汽油池火传播速率实验平台,以水和多孔吸油材料作为基质,借助高速摄像机记录火焰传播的动态过程,分析火焰的传播速率规律。结果表明:其闪火焰锋面在两种基质上均以某一平均速率为中值上下波动式传播,在水上传播的速率均值较大,在多孔吸油材料上传播的波动性较大;水与多孔材料上火焰传播速度均值分别为1.55、1.33,标准差分别为0.26、0.27,变异系数分别为0.17、0.21,而极差分别为1.01、1.49;汽油火焰在两种基质上均以匀速传播。

接处警系统的可靠性研究

接处警的可靠性是应急系统正确、迅速、有效地处理应急事件,减少事故损失的关键,直接关系到人民的生命财产安全,也关系到社会的稳定。接处警系统是由接警、处警和事故后处理3部分构成的串联系统,任何部分的失误都会导致应急事故处理的失误。以接处警单元可靠性框图为基础,分析了接处警的隐性失误和显性失误,构建了单一、并联和表决逻辑的接处警可靠度及失误率的计算模型。对取自常州的实例进行了整理,获取了接处警的隐性失误和显性失误数值并代入接处警模型,认为3选2表决逻辑的接处警结构可以降低隐性失误率和显性失误率,并据此提出了提高应急系统接处警可靠性的具体措施。

设备动态风险评估与预测研究

工业系统运行中的设备,受系统状态和设备工况的影响,其失效风险具有动态属性。因此,在认识设备失效风险的可能性和严重性的同时,还必须认识和研究设备在系统寿命周期内失效风险的动态属性。设备失效的动态风险因素可以归纳为设备自身失效率变化、设备外部载荷变化、系统结构变化以及功能变化引起的失效后果严重度变化,依此提出了动态风险模型。利用该模型对江苏某储气库水溶造腔系统进行实证研究,获得注水泵失效动态风险图,明确了造腔初期、中后期和注气排卤三个典型阶段的注水泵失效风险波动状况以及波动原因。实证研究说明,运用该分析模型可以推断系统运行周期内设备失效风险的变化状态和趋势,从而适时、有效地控制风险。

液态烃类挥发及扩散综合试验装置构建与柴油试验

为了研究密闭空间内不同温度的液态烃类挥发及扩散过程,设计配有恒温装置的密闭预混塔,并在此基础上构建一套液态烃类挥发及扩散特性综合试验装置,研究预混塔内柴油挥发量、蒸汽云浓度及饱和蒸汽压与柴油温度之间的变化规律.试验结果表明,柴油挥发量与温度呈指数关系;各温度条件下,各测点蒸汽云浓度都逐渐上升,并在35～60 min时达到稳定值（即液气两相相对平衡）;温度越高,饱和蒸汽压越大,但不同温度下的饱和蒸汽压相对差越小.

石油化工流程的安全分析

通过对现代石化流程状态转移模式的分析， 建立了系统安全度分析模型，提出了改善系统安全状态的策略。

基于HAZOP的向量链风险研究

常规的危险与可操作性分析(HAZOP)进行危险因素分析时仅考虑生产系统中单工艺参数的"偏差原因-偏差-偏差后果(事故)"之间的对应关系,不能对复杂生产系统中多工艺参数偏差之间的相互影响关系及其与事故后果之间的关系进行分析。将向量理论应用到HAZOP分析中,提出了一种基于HAZOP的(关于多工艺参数的)向量链风险分析方法。在常规HAZOP分析的基础上构建向量图和向量链图,确定引发事故的各个向量链的风险值,并据此选择控制事故的最优策略。"某化工厂三氯丙酮车间"的应用实例说明,该方法表达了系统各偏差之间及其与事故之间的逻辑关系。根据计算得到的向量链风险值大小对向量链进行排序,选择重点向量链加以控制,可以有效提高系统的安全性。

关于安全经济投入的思考

论述了安全经济投入的安全性和经济性两种特征及主动和被动两种方式的关系。认为正确认识和处理这些关系，有助于提高人们对安全经济投入的认识。