基于无线传感器网络的气体泄漏源快速定位方法研究

为及时发现大气环境中危险化学品泄漏事故,快速准确判断泄漏源位置,实现有效的监测监控,开发出集气体质量浓度信息采集、时间校准、无线收发等功能于一体的集成探测模块。在此基础上,建立基于无线传感器网络(WSN)的气体泄漏实时监测平台,提出实时监测数据和高斯扩散模型相结合的气体泄漏源快速定位方法。通过开展实际场地泄漏试验,实现气体泄漏源的快速定位,并分析试验系统的敏感度。结果表明:气体泄漏扩散受风力影响很大;合理布局探测器,能有效提高泄漏源定位精度,为危险气体泄漏事故的应急决策提供决策参考。     

危化品突发泄漏事故应急检测标准化作业研究

介绍了危化品突发泄漏事故应急检测方法,包括试纸法、气体速测管法和便携式分析仪器测定法。对硫化氢、氨、苯、可燃气4种典型有害物质的应急检测方法与标准检测方法进行了实验比对,结果表明其应急检测方法能够满足应急检测工作的要求。编写了危化品突发泄漏事故应急检测标准化作业文件集和《危化品突发泄漏事故应急检测作业指南》。文件集的建立能够规范应急检测工作流程、保证应急检测工作质量、提高工作效率。《危化品突发泄漏事件应急检测作业指南》,能够保证事故现场应急检测工作高效有序开展,为应急救援人员提供必要安全保障,为事故原因调查和分析提供充分可靠的数据依据。     

基于演化博弈的危化品安全监管情景推演研究

针对危化品安全生产监管问题,基于演化博弈理论构建危化品安全监管演化博弈模型,并将危化品事故发生率引入模型,对比分析危化品企业与地方政府监管部门行为策略的演化稳定均衡。在此基础上进行情景推演模拟仿真,研究表明:危化品事故发生率,对危化品企业和地方政府监管部门的策略选择有显著影响,当危化品事故发生概率低于某一临界值时,危化品企业和监管部门都会疏忽安全投入和监管;地方政府承受危化品事故经济损失和信誉损失增大时,危化品安全监管系统演化呈现出周期性波动;引入上级政府惩罚机制情景下,当上级政府惩罚力度高于危化品企业未投入安全生产受到的处罚和地方政府安全监管成本时,其最终都选择安全投入和严格监管策略。研究结论为政府监管危化品安全生产提供新的思路和对策建议。     

Research based on double coverage rate and reliability of gas detector layout optimization

The gas detector layout should be highly attuned to combustible gas leakage and attain a good reliability in avoiding detector malfunction, which is an important guarantee for the normal production of the chemical industry and other related enterprises. Herein, a gas detector layout optimization method based on double coverage and reliability is proposed. The key gas leakage monitoring area is determined through layout scene field investigation. To improve the detection probability and detection system reliability, the dual coverage target and voting mechanism are set, and the gas detector layout is determined with the ray-casting algorithm according to the coverage target. Combined with FLACS software to simulate a variety of typical leakage conditions under different layout scenarios, the relationship between the leaked gas concentration detected by gas detectors in each layout scheme and time is obtained, and the gas leakage detection probability in each layout scheme, number of detectors that can trigger the alarm, shortest time to trigger the alarm and reliability are comprehensively evaluated. The decision-maker selects the final gas detector layout plan according to the evaluation results and actual site needs. The study shows that the detection probability of each layout scheme set according to the double coverage is high, and multiple detectors can trigger the alarm (up to 100%), which ensures that the alarm can be triggered within 10 s under all applicable conditions. According to the evaluation results, the decision-maker can obtain a layout scheme that not only agrees with the actual site conditions but also attains a high detection probability, short detection time and strong reliability.     

2006-2010年我国危险化学品事故统计分析研究

本文基于＂十一五＂期间我国危险化学品事故统计数据,从事故类别、事故发生区域、事故发生时间、企业经济类型、危险化学品类别、危险化学品事故发生环节等方面进行分析,结果表明,中毒与窒息事故和爆炸事故占危险化学品事故主要类型,易燃液体、易燃气体、爆炸品和腐蚀性物质是引发危险化学品事故的主要危险物质类型,生产环节是事故发生的主要环节,违反操作规程或劳动纪律与设备设施工具附件有缺陷是导致事故的重要原因。从落实企业安全生产主体责任、提升本质安全化水平、开展重大危险源普查、建立安全监管网络、加强危险化学品产业布局、提高事故应急救援能力等方面提出了预防和控制危险化学品事故的对策建议。     

The TNO multi-energy method combined to mathematical programming and computational fluid dynamics for optimisation of gas detectors

Gas leakage is a matter of concern for several industries such as oil and gas, mining, food, and healthcare. When the industry considers gas detectors, the main questions are: How many gas detectors are required? Where is the best location to install them? To answer these questions Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and optimisation procedures are employed to calculate the plume location and plume volume to better position the gas detectors. We investigated how the optimisation cell size for the set covering problem can be calculated based on a given explosion overpressure threshold. Resorted by the multi-energy explosion model, we calculate the flammable cloud volume associated with a pre-defined overpressure value. The cloud volume is applied in the solution of the set covering problem and an optimal set for the gas detectors is obtained. The final gas detector network (number and location of the devices) is validated against CFD simulations for small releases. The results provide evidence that the optimal gas detector networks is able to detect gas leaks within a feasible time.     

Real-time response system for the prediction of the atmospheric transport of hazardous materials

Human urge of exploiting earth resources has resulted into unprecedented industrial development in the last century resulting into production of large quantities of hazardous chemicals. Chemical, petrochemical, nuclear, biomedical and pharmaceutical industrial accidents release large quantities of hazardous chemicals into the atmosphere. The accidental discharge during production or storage or transportation have subjected the population to be exposed to exceptionally high concentration levels of hazardous chemicals, taking them by surprise, unprepared with fatal consequences. An emergency planning organization has to be trained to combat this situation in the shortest possible time to minimize the number of causalities. The present paper focuses on computation of dispersion model, using emission source, accident location and online metrological data near to the sources, to provide necessary and accurate results swiftly. The predicted ground level concentrations with the hazardous nature of the chemical, speed and direction of plume, the emergency team will be supplied with all the information in graphical easy to grasp form, superimposed over a GIS map or the latest satellite image of the area.

The emergency team has to be trained for all past scenarios and their preparedness, response and actions must be practiced regularly to be able to abate chemical releases accidentally or intentionally.

Accidental releases of chlorine and ammonia gases in residential and industrial areas are simulated. The predicted ground level concentrations in the effected areas are shown after different time intervals. For low vapor pressure chemical, the dispersion time is large and concentration levels are low but persist for prolonged time while for volatile chemical, the concentrations are high in short time and recovering to safe environment is quick.     

危险化学品事故后果计算过程探讨

基于事故后果的风险评估方法是国内外进行安全评价和土地使用安全规划的基础方法之一。本文基于危险化学品种类和危险装置类型，对可能发生的事故情景和相应事故后果计算模型的选择方法进行了阐述，针对易燃、易爆、有毒危险化学品的事故后果计算过程进行了系统分析。最后对本文提出的事故后果分析方法进行了实例应用。本文的研究成果可为安全评价或土地使用安全规划等工作的开展提供必要的参考。     

2016—2020年全国化工和危险化学品事故分析研究*

为分析“十三五”期间（2016—2020年）我国化工和危险化学品事故发生情况，统计“十三五”期间化工和危险化学品事故数量及死亡人数，从发生月份、发生区域、行业分布等方面分析事故特征，从事故类别、事故环节、关键作业等方面分析事故原因，总结2011—2020年我国化工和危险化学品事故发展趋势，按照全国4大经济区域研究2013—2020年事故特征。结果表明:“十三五”期间我国化工和危险化学品事故数量呈下降趋势，死亡人数出现波动，总体形势较为平稳。2011—2020年化工和危险化学品事故风险向中西部转移趋势明显，东北、西部地区事故死亡率普遍高于东部地区。研究结果可为相关行业从业者及监管部门提供决策参考。     

Research on the prediction model of hazardous chemical road transportation accidents

In recent years, hazardous chemicals road transport accidents have occurred frequently, causing huge casualties and property losses, and accident risk assessment has become the focus of researchers' research. To predict the risk probability value of hazardous chemical road transport accidents, first, we compiled data on road transportation accidents of hazardous chemicals in China in the past five years. And the nine nodes in the Bayesian network (BN) structure were defined in combination with relevant classification standards. The optimal Bayesian network structure for hazardous chemical road transport accidents was determined based on the K2 algorithm and the causalities between the nodes. Second, the node conditional probabilities were derived by parameter learning of the model using Netica, and the validity of the model was verified using the 5-fold cross-validation method. Last, the Bayesian network model of hazardous chemical road transport accidents is used to analyze accident examples, and the accident chain of “rear-end-leakage” is predicted, and the accident is most likely to be disposed of within 3–9 h. The study shows that the derived accident prediction model for hazardous chemical road transportation can reason reasonably about the evolution of accident scenarios and determine the probability values of accident risks under different parameter conditions.     

我国危险化学品产业转移及安全风险分析*

为深入分析我国国内（不含港澳台,下同）危险化学品产业转移及安全风险,通过调研产业转移现状,统计典型地区产业政策、转移企业数量、转移时间及安全生产形势,分析产业转移带来的安全风险。研究结果表明:危险化学品产业转移呈现明显地域趋势,从以江苏、浙江为主的东部沿海地区向中西部等地区转移;转移时间集中在2个阶段,分别是:2002—2008年、2017—2020年;转移集中在精细化工、炼焦、煤化工等产业,医药等高端产业未发生转移;危险化学品产业转移安全风险主要表现在:“重经济,轻安全”现象突出、转移项目安全风险高、承接地基础薄弱、人才储备不足等方面;针对呈现的产业转移安全风险,提出相关对策措施及建议。研究结果可为我国危险化学品产业转移安全风险管控政策措施制定提供相关数据与理论支撑。     

涂料生产过程中的毒性分析

涂料生产所使用的原料和产品绝大部分是易燃、易爆和有毒的化学危险物质,这就决定了在涂料的生产过程中极易引发火灾和职业病伤害,其中职业中毒是较为突出的问题.对涂料生产过程中的有害因素、毒物分布、中毒途径以及中毒原因作了较为详细的介绍.     

基于高分遥感的危险化学品重大危险源安全布局动态管控研究*

为遏制危险化学品重特大安全事故，解决传统安全监测手段的空间局限性问题，结合高分遥感与数值模拟技术，开展危险化学品重大危险源区域安全布局动态管控研究。利用数值模拟技术模拟并确定危险化学品重大危险源重点管控范围；基于高分遥感影像提出适用于危险化学品重大危险源安全布局动态管控的变化检测方法，动态监测安全防护范围内的建筑、道路等人工构筑物的变化情况，严控事故影响范围内的人工构筑物密度；以内江市隆桥化工为实例开展示范应用。结果表明:高分遥感技术能够高效监测危险化学品重大危险源安全防护范围内的工程建设情况，有助于危险化学品企业保持足够的外部安全防护距离，降低危险化学品重特大安全事故风险。     

基于ARIMA-LOESS模型的危化品道路运输事故起数预测

文章针对危化品道路运输事故预测问题,运用差分自回归移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)与局部加权回归模型(Locally Estimated Scatterplot Smoothing,LOESS)的组合模型,对我国危化品道路运输事故发生起数进行预测。首先,基于2011—2018年我国发生的危化品道路运输事故数据建立ARIMA模型,利用SPSS软件进行模型拟合预测,获取危化品道路运输事故起数的线性部分;其次,应用MATLAB建立LOESS回归模型,对ARIMA模型预测偏差进行残差优化,获取危化品道路运输事故起数的非线性部分;最后,建立ARIMA-LOESS组合模型,利用组合模型对危化品道路运输事故发生起数进行预测,并根据真实数据对预测结果进行对比验证。结果表明:ARIMA-LOESS组合预测模型可较好拟合危化品道路运输事故数据序列,并修正单一模型的误差,获取较高的预测精度。该研究可为危化品道路运输安全与运行的趋势分析与判断提供更加可靠的数据依据,也可为危化品道路运输事故防控方案提供帮助。     

面向危险化学品运输监测系统的信息融合模型构建

设计一种可用于危化品运输全过程安全状态实时监测的多参数监测系统,并以该系统为基础,构建面向危化品运输安全监测系统的多传感器信息融合模型。该模型综合利用系统监测到的多种参数信息,通过数据预处理、特征提取和状态判决、形势判决、危险态势估计和预测等4个级别的信息融合,结合危险报警模块和数据库管理系统,自动分析被测数据,最终达到对危化品运输安全分类、分级、分层次报警的目的。以该模型为基础讨论部分信息融合算法并设计相应的软件,在实际构建的针对液化石油气的危化品安全监测系统中进行应用试验,结果说明了信息融合模型的有效性。     

危化品道路运输事故应急救援中心选址模型研究

为快速提高危化品道路运输事故应急救援能力,降低事故后果,文章基于目前应急救援中心选址模型的不足,提出了一种新的双目标决策救援中心选址模型。通过综合考虑应急响应时间及应急处理能力对救援能力的影响,建立了救援中心点的最大网络覆盖模型;并采用较优的邻域搜索算法求解救援中心点的合理位置。最后以某地危化品运输路网为例,利用所建模型对事故应急救援中心的合理布局计算求解。结果表明:考虑应急响应时间及应急处理能力限制的应急救援中心选址模型,能够有效提高救援中心的综合应急能力,为有关部门合理规划危化品道路运输事故应急救援中心布局提供理论参考和决策依据。     

危险化学品公路运输事故新特点及对策研究

统计分析了2008年1月～2010年5月我国发生的485起危险化学品公路运输事故。从事故发生的原因、事故涉及的化学品、事故造成的危害、事故发生的月份分布及年份变化等几个方面,分析了近年来危险化学品公路运输事故的新特点及变化规律。经统计分析,道路交通事故是引发危险化学品运输事故的主要原因之一;侧翻是危险化学品车辆最容易发生的道路交通事故;而随着我国高速公路的迅猛发展,追尾造成的危险化学品运输事故数量呈上升趋势;危险化学品公路运输过程中易燃液体事故起数最多,爆炸品和毒性物质事故造成的人员伤亡最严重;春节前后取代夏季,成为近两年危险化学品运输事故高发期。针对这些特点,对我国危险化学品公路运输安全管理与监控提出了建议。     

探析模糊控制无线节点网路技术在石油化工安全中的应用

在石油化工领域,为了有效预防和控制易燃易爆有毒气体的泄漏燃烧爆炸,利用计算机技术和电信通讯网络,处理信息和传输信息,以监测探头、无线接收发模块、监控主计算机三部分构建一套安全预警监控系统。在化工厂或危险源区域的危险点,设置多处监测节点,接受信息传输到无线接收发模块,进行模糊化计算、推理,判断后输出结果到监控主计算机,监控主计算机向安全管理人员、现场工作人员等发出报警信息。     

火电机组氢冷系统安全评价

国外已经对火电厂的安全评价工作进行了一定的研究,但是国内对此项工作的研究还是比较匮乏,尤其对火电厂危险化学品更缺乏相关的安全评价方法及研究。在火力发电厂实际生产中,需使用到大量易燃、易爆危险化学品,由于使用、存储不当,极易造成重大事故。根据某火电厂实际情况,结合安全评价的基本程序,运用道(DOW)化学火灾、爆炸危险指数评价法对火电机组氢冷系统(GRH)单元进行了评价。结果显示,GRH单元的本质危险性很大,经过安全措施补偿后危险性较轻,说明利用道氏法对火电厂危险化学品使用状况进行评价,能够比较准确地反映被评价单位的实际情况,根据评价结果和存在的问题提出有针对性的对策措施,进一步改善火电机组运行环境的安全。评价结果可为火电厂提高安全管理水平提供有价值的参考。     

基于HFACS-BN模型的危险化学品事故人因路径分析*

为提高危险化学品安全管理水平,收集我国134起以人为主因的危险化学品事故,构建危险化学品事故的HFACS-BN模型,并基于贝叶斯网络对危险化学品事故中的人因路径及各因素灵敏度进行分析。研究结果表明:行为违规是导致事故的最主要不安全行为;在复杂路径中,环境因素和操作者状态具有较高的灵敏度,与其相关的风险认知与处理不当是阻碍事故预防的关键因素;在非复杂路径中,操作者状态与运行计划不当具有较高的灵敏度,其所涉及的监督违规、组织过程和组织氛围,是导致危险化学品事故的根本起点,并可依此分析事故直接原因和间接原因;操作者状态在2种路径中均表现出高灵敏度,因此化工企业在人员管理上要加强关注职工状态,减少不安全行为的出现。