基于新数据分配法的线路板生命周期清单分析

针对目前生命周期评价清单分析中数据有效性差,以及线路板生产重金属废水和危险废物污染大的问题,在生命周期清单分析中引入行业分配系数,即根据行业和产品的不同分别确定物耗、能耗和污染物排放分配系数;并根据质能守恒原理设计了新数据分配算法,将各类分配系数代入该算法,将多种类产品的混合数据分配到各单种类产品中;最后运用该方法对线路板进行生命周期清单分析,得到了线路板行业的分配系数及单面板、双面板和多层板的生命周期清单。结果表明:新分配算法优于目前常用的以相对质量进行数据分配的方法;在线路板生命周期全过程中,产品生产和报废处置两阶段对环境影响最大;生产阶段最大的污染是危险固废,而非传统认识中的重金属废水;电力消耗是线路板生命过程中的主要能耗。     

基于生命周期评价的土地利用环境影响评价综述

土地利用过程会引起一系列生态环境问题,如生物多样性破坏、生态支持功能衰弱、自然生态环境破坏等.介绍了国内外生命周期评价中土地利用研究的发展历程,总结了生命周期评价中不同土地利用方式——土地占用及土地转变使用用途对生物多样性破坏、生态支持功能衰弱、自然生态破坏3个方面的评价方法、计算模型及应用实例,并对目前生命周期评价中关于土地利用的环境影响评价存在的问题进行了分析.     

电解铝生产环境负荷分析和预测模型研究

利用生命周期评价的分析方法,对铝电解生产过程中资源消耗、能源消耗和污染物排放进行了分析,采用等效环境指数计算了铝电解生产过程中的环境负荷,并分析了各因素对环境负荷的影响,其中氟化盐的投入量对环境负荷影响较大.运用神经网络对铝电解生产过程的环境负荷进行预测,在负荷预测过程中,首先对样本数据进行归一化处理,然后采用BP算法对神经网络进行训练.最后用训练好的网络进行预测,将预测结果与实际数据进行比较,证明具有较好的预测效果.     

煤粉热水锅炉生命周期分析

选用58MW煤粉热水锅炉作为研究对象,运用生命周期评价方法,对供暖用煤粉工业锅炉建设阶段和运行阶段的全过程进行生命周期清单分析,并从资源消耗、环境影响等方面对煤粉工业锅炉进行评价,以提高锅炉系统能效、降低环境负荷和资源消耗。研究结果表明:煤炭是煤粉工业锅炉整个生命周期中消耗量最大的资源,天然气和石灰石次之;温室气体造成的全球变暖是煤粉工业锅炉占比最大的环境成本;热水锅炉运行时间主要集中在每年冬季供暖时期,因此其建设费用依然在生命周期中占有较大比例。     

基于资源分类的资源耗竭度及当量系数

资源耗竭潜力因子ADP(Abiotic Depletion Potential)是目前评价产品生命周期资源消耗水平的常用因子,但不够细致全面,存在一定的局限性.考虑到资源特点多样性,将资源分为可再生资源、可回收的不可再生资源和不可回收的不可再生资源3类,并针对性地提出资源耗竭度RDD(Resource Depleon Degree)和资源耗竭当量系数EF(Equivalent Factor)的计算公式,构建评价框架对自然资源耗竭性进行分类评价.将评价方法运用于建筑行业某住宅,得到其物化阶段5种资源消耗水平,验证了该评价方法的可行性及RDD因子相对于ADP因子在资源耗竭评价方面的优越性.     

生命周期评价模型综述

生命周期评价是近年来环境科学研究的热点,以全新的角度,从产品的全过程考察其对环境的影响,是一种更为科学的新理念和新方法,并正以极快的速度拓展到社会生活的多个方面.简要介绍了生命周期评价的定义与框架,并阐述了其核心部分生命周期评价模型,在此基础上重点对几种典型评价模型作了论述与比较.     

矿井通风系统安全评价方法及发展趋势

对国内矿井通风系统安全评价技术常用的模糊综合评价法、层次分析法、灰色关联度分析法、未确知测度评价法、人工神经网络评价法等进行分析和比较,给出了各种方法的数学原理和评价程序与步骤.然后,介绍多种评价方法相结合的复合评价模型及其应用.最后,分析和探讨了评价方法及其应用中存在评价指标与权重标准不统一、多种评价方法对同一资料的评价结果存在差异、缺乏评价支持软件系统等方面的问题;指出安全评价应引入非线性科学等交叉学科理论和开展基于方法集的综合集成评价研究;建立科学合理的评价指标体系和综合集成评价的决策支持系统,形成"人-机-环境-评价对象"一体化评价模式.     

论基于多元联系数的集对分析评价模型

集对分析是一种处理不确定性问题的系统分析方法，利用该方法对系统危险性进行了评价，指出了多元联系数集对分析方法在系统危险性评价中存在的不足，探讨了其应用条件，提出了与系统级别特征值相结合来判断系统危险性级别的方法，并给出了多元联系数集对分析的评价程序。实例表明，该方法科学、可行，为系统危险性评价提供了一种新的思路。     

HAZOP分析方法在石油化工装置生命周期中的定位

本文结合HAZOP分析方法的特点及其适用条件,探讨HAZOP方法在石油化工装置生命周期不同阶段风险管理中的定位。     

中国杀虫剂类持久性有机污染物的生命周期管理

中国已签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。面对目前杀虫剂类持久性有机污染物 (POPs)的生产、使用和环境污染现状 ,中国履约形势十分严峻。笔者探讨了生命周期管理的概念 ;分析了污染历史、现状和原因 ;提出了杀虫剂类POPs在生产、运输、销售、使用、库存和废弃处置等阶段的生命周期管理建议 ;指出相关法律、法规和制度的建立和执行应体现源头控制、优先控制和生命周期管理的思想。     

Uncertainty analysis framework for tubular connection sealability of underground gas storage wells

The seal failure of tubing and casing connections compromises underground gas storage well safety. This work proposes a systematic uncertainty analysis framework for connection sealability assessment. The framework covers reliability analysis and reliability sensitivity analysis and attempts to provide more effective support for the reliability design of connection seals. The reliability analysis introduces an adaptive Kriging with stopping criterion P-Monte Carlo simulation (AKP-MCS) method, which can provide a satisfactory estimate of failure probability with a small number of performance function evaluations. This metamodeling technology can effectively reduce the numerical efforts required for the reliability assessment of connection sealability. In the reliability sensitivity analysis, the refined metamodel obtained from the reliability analysis is coupled into a single-loop Monte Carlo simulation (MCS) method. The classifier attribute of this metamodel can meet the requirement of the single-loop MCS method to classify the signs of sampling points. This attribute enables sample matrices to be evaluated on this metamodel instead of the performance function, making the reliability sensitivity assessment more feasible. The proposed method is first demonstrated with four academic examples with promising results. Next, an illustrative tubular connection case is provided. The proposed scheme gives estimates of the failure probability and reliability sensitivity close to the classical model but requires less computational cost. The results of the analysis can provide useful information for the scheme decision-making and reliability optimization of connection seal design.     

基于蒙特卡罗方法的铅酸蓄电池厂土壤健康风险评价

以土壤中的风险指标(Pb,Cd,As)为研究对象,将蒙特卡罗模拟方法应用到某铅酸蓄电池厂土壤重金属的健康风险评价中,解决了土壤重金属影响人体健康风险的不确定性问题。结果表明,土壤中Pb对成人不存在非致癌风险,对儿童存在非致癌风险;土壤中Cd,As对成人、儿童都不存在致癌风险;影响Pb,Cd和As进入人体单位体重的致癌、非致癌风险水平大小的主要因素为土壤重金属浓度。研究结果在一定程度上可为铅酸蓄电池厂土壤不确定性健康风险评价提供参考依据。     

基于蒙特卡洛模拟的多米诺事故风险量化管理*

为降低危化品相关的化工事故造成的人员伤亡和财产损失，以化工多米诺事故为研究对象，探讨由初始事故引发1个或多个次生事故的连锁反应机理与风险评估方法。提出应用蒙特卡洛模拟对多米诺事故风险进行动态量化的方法，梳理化工多米诺事故风险的识别、分析、评定、处理全周期管理流程，并以1个天然气压气站为案例，验证基于蒙卡模拟的化工多米诺事故风险量化方法的有效性。结果表明:该方法可以更准确地对化工多米诺事故风险进行定量评估。多米诺事故风险全周期管理流程的梳理能够有效指导化工企业开展安全管理、事故预防等工作。     

埋地管道腐蚀剩余寿命预测概率模型

为考察腐蚀参数的不确定性对埋地管道失效和剩余寿命的影响,建立以Shell—92确定性模型为基础的管道腐蚀剩余寿命预测概率模型。采用Monte-Carlo方法计算管道剩余寿命及其累积分布函数,并进行参数敏感性分析,详细研讨影响埋地管道腐蚀剩余寿命的主要参数及其随服役时间的变化规律。计算结果表明,提出的管道腐蚀剩余寿命预测模型能有效预测实际中受多因素影响的管道失效和剩余寿命问题。     

基于Matlab的火灾探测报警系统可靠度Monte Carlo仿真

介绍了火灾探测报警系统的结构,指出了火灾探测报警系统失效原因,针对火灾探测报警系统的特点,确定了蒙特卡洛可靠度分析法.给出了系统的概率模型,确定了在Matlab下应用Monte Carlo方法对火灾探测报警系统的可靠度进行仿真的具体步骤,得到火灾探测报警系统可靠度仿真曲线.将仿真结果与试验结果相比较,基本一致,验证了该仿真方法能正确描述火灾探测报警系统的可靠度随使用寿命的变化规律,为进一步应用该方法来分析火灾探测报警系统的的各可靠性指标提供了理论基础.     

基于模拟的腐蚀管道可靠性分析

腐蚀失效是压力管道失效的主要模式之一。通常采用腐蚀管道剩余强度估算的方法 ,评价腐蚀管道的安全性。腐蚀管道的剩余寿命则采用可靠性理论计算得到。以各种局部腐蚀缺陷的评定方法来建立模拟模型 ,直接采用蒙特卡罗模拟可以计算得到不同时间下的管道的失效概率 ,同时根据目标可靠度来确定腐蚀管道的剩余寿命。含多个腐蚀缺陷的管道的失效概率需要考虑缺陷间的相关性。采用模拟方法可以计算失效概率的秩相关 ,避免采用独立假设来计算管道的失效概率     

Uncertainty representation and propagation in quantified risk assessment using fuzzy sets

It is generally acknowledged that there are substantial uncertainties present in any analysis of risk. This paper provides a brief overview of the current techniques used for uncertainty analyses, and highlights their inappropriateness for practical use in the complete risk assessment process. The concept of fuzzy sets as a means for quantifying uncertainty is introduced and a case study demonstrates the application of this method to a simple consequence analysis where parameter uncertainty is considered. The results of this fuzzy analysis are compared with those of a more traditional probabilistic approach using a Monte Carlo simulation. This comparison demonstrates that the novel approach of fuzzy sets is a more appropriate technique due to its non-statistical nature and that the amount of computation required is substantially reduced compared to the traditional probabilistic approach. The versatility of fuzzy set theory suggests that this approach could also be used to quantify other types of uncertainty present in the risk assessment process, including model uncertainty and expert opinion.     

地铁人员可用疏散时间模拟

人员可用安全疏散时间是衡量公共场所安全性能的重要指标.为了能从定量风险分析的角度考察公共场所的安全疏散性能,引入蒙特卡罗模拟技术.选取天津小白楼地铁系统作为研究对象;建立极限状态方程以刻画地铁人员可用安全疏散时间;最后,通过Matlab提供的M语言编程,实现了蒙特卡罗模拟,得到了与极限状态方程相对应的概率密度函数,累加分布函数和余补累加分布函数.通过余补累加分布函数定量描述了人员在地铁火灾事故中安全逃生的概率.结果表明,蒙特卡罗模拟技术是描述同时具有参数不确定性和模型不确定性的复杂问题的有力工具.     

金属埋地管道腐蚀泄漏及大气扩散过程推理模型研究

为了定量评估埋地金属管道腐蚀泄漏的风险,将贝叶斯网络和蒙特卡罗模拟方法用于计算管道腐蚀泄漏及扩散范围概率。建立了埋地金属管道腐蚀泄漏贝叶斯网络,量化了各事件之间的关联。在已知先验概率的基础上,运用贝叶斯概率计算得到管道腐蚀泄漏的后验概率值。利用蒙特卡罗模拟方法对泄漏后气体扩散范围进行了数值模拟,给出了主要模型变量的概率密度函数,得到了扩散区域范围概率分布特征。研究结果表明,管道腐蚀泄漏过程受输送介质和土壤腐蚀性、防腐措施有效性和大气扩散条件的影响,具有较大的不确定性。分析方法考虑了模型参数随机性对计算结果的影响,评估结果可以用于比较不同条件下埋地金属管道腐蚀泄漏扩散的风险。     

Solution method of overtopping risk model for earth dams

Hydrologic risk analysis relies on a series of probabilistic analyses, and it is a complex problem in estimating the probability distributions of multiple independent and random variables. The goal of this study is to presents the procedure and application of a probability-based risk analysis methodology to evaluate earth dam overtopping risk that induced by concurrent flood and wind. The uncertainty arising from initial water surface level, flood, wind velocity, and dam height are discussed in this research. The improved Monte Carlo simulation and mean-value first-order second-moment method are used to solve the proposed dam overtopping risk model, respectively. The nonparametric kernel density estimation method, which can better learn the complex multimodal characteristic of probability density function than that of traditional parametric estimation method, is employed to improve the probability density function of initial water surface level. The latin hypercube sampling is introduced to generate uniform random number, which improves the efficient and stability compared with simple random sampling. Afterward, an application to the Dongwushi Reservoir in China illustrates that the dam overtopping risk computed using the improved Monte Carlo simulation is lower than that using mean-value first-order second-moment method. Furthermore, the sensitivity analysis show that initial water surface level is more sensitive to overtopping risk than wind velocity.