绝热加速量热仪在化工生产热危险性评价中的应用

本文介绍了一种新型热危险性分析仪器--绝热加速量热仪的设计原理和内部结构,运行模式以及所能获得的温度、压力和最大温升速率时间等数据类型.并通过阐述其在化学动力学研究、自加速分解温度的计算、化学工艺安全性分析和化学工艺过程开发以及热爆炸事故原因调查等方面的应用,指出了绝热加速量热仪在化工生产危险评价方面的特点和优势.     

硝基苯精馏再沸器爆炸事故机理研究

笔者借助实验方法,对硝基苯精馏再沸器爆炸事故机理进行探讨。研究了再沸器中焦化物和焦油这两种主要介质的热爆炸敏感性,认为焦化物的热爆炸敏感性远远超过焦油;通过研究工艺过程,得出爆炸性焦化物是由液面的频繁波动、加热控制错误及可爆物含量升高等原因引起的,过程中可能存在的爆炸触发能量种类主要为氧化热、分解热或者摩擦、撞击能;进一步分析得出了再沸器爆炸事故的机理及爆炸事故的发展过程,认为在触发能作用下,首先是干燥的裸露焦化物被引爆,其产生的爆炸冲击能量可能进一步触发部分焦油,导致二次爆炸;最后根据分析得出的爆炸物形成原因及引爆能出现的条件提出了相应的安全对策措施。     

过氧化氢热爆炸研究进展

过氧化氢作为绿色环保的氧化剂,广泛应用于工业的各个领域,同时也因其热分解爆炸危险性导致了一系列严重的火灾爆炸事故。过氧化氢在高温或与一些不兼容化学物质作用下,将会激发其热危险性,进而引发热失控反应,最终导致爆炸事故的发生。结合近年来国内发生的过氧化氢热爆炸事故,简要概述了其热爆炸事故历程,并从理论研究和实验研究两个方面综述了过氧化氢热爆炸的研究进展。理论研究方面,主要介绍了化学反应失控模型和基于热动力学的研究方法,尤其对基于热失控模型的热风险评估进行了详细的阐述。实验研究方面,分析了高温条件下与杂质催化作用下过氧化氢的热危险性,包括无机杂质和有机杂质。最后就过氧化氢热爆炸的研究提出了进一步的研究方向。     

反应器热爆炸风险分析模型的构建

从风险的角度开展化工安全管理与决策。基于能量转移论,综合运用化工工艺的热风险评估和保护层分析(LOPA)方法,在对各类典型事故预防控制措施的有效性分析基础上,选择化工工艺过程中的绝热温升(ΔTad)表征反应器热爆炸的严重度,采用保护层分析得到的事故发生频率表征反应器热爆炸的发生可能性,构建了适用于反应器热爆炸的风险分析模型。在运用该模型对甲苯一段硝化间歇反应器的热爆炸风险进行分析的过程中,给出了相应的风险决策方案,验证了模型的可行性。     

热爆炸研究的主题聚类、趋势与影响

为全面认识国际热爆炸研究的主题聚类、趋势与影响,使用科技文本挖掘工具VOSviewer对科睿唯安SCI数据库中的1 415篇热爆炸研究论文进行了分析。结果表明:国际热爆炸研究的热点主要分布在燃烧合成、分解、点火、晶体结构、含能材料等方面;以高频关键词为中心形成了5个主要聚类,分别为热爆炸理论基础、热合成、热分解、热行为及含能材料与晶体结构。主题趋势显示热爆炸研究在整体上首先经历了热爆炸理论基础研究,并渗透到了热合成、热分解、热行为和含能材料与晶体结构等方面,高影响主题集中在热合成和热分解两个领域。热合成研究的高影响主题相比其他领域要更加显著,高影响主题涉及传播、镍铝化物、钛镍、铝、碳化及致密化等方面。相比而言,作为热爆炸研究的基础领域,热爆炸理论研究的热度及对应聚类主题的整体引用次数要显著低于目前活跃的领域。     

不同助燃剂对松木燃烧痕迹的影响

本文主要叙述模拟汽油火场实验,主要以松木和95#汽油、油漆稀料为研究对象,模拟松木家具被泼洒助燃剂后燃烧,调查人员通过扫描电镜分析技术对松木表面燃烧痕迹进行分析,从松木燃烧痕迹微观形貌特征变化入手分析火场是否存在助燃剂,再结合能谱仪对松木燃烧残留物进行元素成分分析,进一步精确火场是否存在助燃剂。本文旨在利用SEM技术,得到具体可行的理论体系,为火灾物证鉴定提供新的辅助方法,为以后火灾调查人员在调查放火案件时关于鉴定火场是否存在助燃剂汽油提供一定的参考意见。     

中国安科院危险化学品安全技术研究所简介

中国安全生产科学研究院危险化学品安全技术研究所围绕危险化学品、石油化工企业及化工园区,开展化学品危险性分析、石油化工企业定量风险评价、化工园区区域性安全评价及安全规划、应急预案编制、应急演练策划、事故模拟仿真等方向的理论研究、技术推广与相关软硬件系统的研发;设有化学品危险性分析与鉴定、事故模拟仿真与风险评估等实验室,配有先进的分析仪器与仿真模拟软件;协助总局开展危险化学品相关法规及标准起草,参与重大事故调查技术分析,辅助建设危险化学品安全监管政务系统。     

中国安科院危险化学品安全技术研究所简介

中国安全生产科学研究院危险化学品安全技术研究所围绕危险化学品、石油化工企业及化工园区,开展化学品危险性分析、石油化工企业定量风险评价、化工园区区域性安全评价及安全规划、应急预案编制、应急演练策划、事故模拟仿真等方向的理论研究、技术推广与相关软硬件系统的研发;设有化学品危险性分析与鉴定、事故模拟仿真与风险评估等实验室,配有先进的分析仪器与仿真模拟软件;协助总局开展危险化学品相关法规及标准起草,参与重大事故调查技术分析,辅助建设危险化学品安全监管政务系统。     

从全混流反应器热稳定性的角度探讨高危工艺的危险性

通过对全混流反应器(CSTR)热平衡条件下多态的分析,探讨热稳定性条件,并对一级不可逆反应在CSTR中的热稳定性进行定性分析;探讨不同反应热和活化能对反应过程热稳定性的影响,及其对反应器发生"飞温"事故要求紧急停车时的控制要求的影响,进而从反应工程的角度对高危工艺的界定提出新的思路。分析结果表明,工艺的危险性不仅与工艺的种类相关,更与工艺本身的热力学、动力学特征密切相关。通过对高危工艺的热稳定状况的分析,能够动态地揭示其在温度扰动下发生"飞温"或"熄火"的过程,从本质上把握高危工艺潜在的危险性,并能有针对性地制定自动化改造方案,提高化工企业的本质安全度。     

化学放热系统热爆炸潜在危险性评价

讨论化学放热系统的热稳定性和临界条件,用化学反应物无消耗的假设推导化学放热系统热失控(热爆炸)时的动力学参数临界值,得到热失控的判据、临界点火温度和熄火温度。提出用系统安全指数概念来评价放热反应系统发生热爆炸的潜在危险性,分析化学放热系统的平衡域。用硝酸甲酯分解爆炸实例,说明如何利用安全指数对具有热爆炸可能性的系统的潜在危险性进行定量评价,其预测结果与实验结果一致。     

基于JAVA技术的易燃易爆毒性云团扩散软件的开发与应用

针对易燃易爆及有毒有害物质在生产、储存和运输过程中经常发生泄漏事故所造成的严重后果,进行该类事故的模拟和仿真研究;通过对几种气云扩散数学模型进行分析,利用JAVA技术开发出高斯模型、BOX模型、LTA-HGDM模型扩散模拟软件,该软件具有良好的环境兼容性,通过输入相应的参数即可方便快速地进行后果模拟;通过实例进行软件应用,其结果可以为政府规划和为企业事故发生后采取相应的应急措施提供依据。     

基于仿真的交通事故机动车驾驶人识别方法

为正确识别交通事故中的机动车驾驶人,借助仿真软件,提出一种基于仿真的机动车驾驶人识别方法。先根据事故现场痕迹,借助Pc-Crash软件仿真车辆的运动轨迹;再根据Pc-Crash仿真所得速度、位置等信息,借助Madymo软件仿真乘员的运动;然后通过分析车辆运动轨迹、人体损伤和人体最终停止位置等仿真结果确定驾驶人。最后用该方法识别了一例2车侧面碰撞事故中的驾驶人,所得结果与警方调查结果一致。借助仿真方法并充分利用事故现场痕迹,能够识别机动车驾驶人。     

交通事故再现技术研究现状与发展趋势

道路交通事故再现不仅是交通事故责任鉴定和原因分析的重要方法,也是交通事故防治的重要内容。在详细介绍国内外事故再现计算机仿真技术的基础上,分析目前事故再现系统开发中事故现场数据采集技术、碰撞前后速度估算的技术、碰撞过程进行模拟的虚拟现实技术的研究现状与存在的问题,提出进一步优化的方向,进而达到完善交通事故模拟再现的目的。最后指出我国交通事故再现技术进一步研究的内容和发展趋势。     

ExSys-LOPA for the chemical process industry

The chemical process industries are characterized by the use, processing, and storage of large amounts of dangerous chemical substances and/or energy. Among different missions of chemical plants there are two very important ones, which: 1. provide a safe work environment, 2. fully protect the environment. These important missions can be achieved only by design of adequate safeguards for identified process hazards. Layer of Protection Analysis (LOPA) can successfully answer this question. This technique is a simplified process of quantitative risk assessment, using the order of magnitude categories for initiating cause frequency, consequence severity, and the likelihood of failure of independent protection layers to analyze and assess the risk of particular accident scenarios. LOPA requires application of qualitative hazard evaluation methods to identify accident scenarios, including initiating causes and appropriate safeguards. This can be well fulfilled, e.g., by HAZOP Studies or What-If Analysis. However, those techniques require extensive experience, efforts by teams of experts as well as significant time commitments, especially for complex chemical process units. In order to simplify that process, this paper presents another strategy that is a combination of an expert system for accident scenario identification with subsequent application of LOPA. The concept is called ExSys-LOPA, which employs, prepared in advance, values from engineering databases for identification of loss events specific to the selected target process and subsequently a accident scenario barrier model developed as an input for LOPA. Such consistent rules for the identification of accident scenarios to be analyzed can facilitate and expedite the analysis and thereby incorporate many more scenarios and analyze those for adequacy of the safeguards. An associated computer program is under development. The proposed technique supports and extends the Layer of Protection Analysis application, especially for safety assurance assessment of risk-based determination for the process industries. A case study concerning HF alkylation plant illustrates the proposed method.     

ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

对核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,实例应用了ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于公共安全部门快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。然而,此应用软件也有一定的局限性,未考虑到放射性污染物特有的半衰期性质,给数值模拟带来了不准确性,在接下来工作中将进一步改进。     

重大危险源区域事故应急非结构化模糊决策应用研究

针对目前我国应对重大危险源突发事故的管理和决策主要依赖于相关领导或专家掌握的知识及经验的现状,将非结构化模糊决策方法(Non-structural Fuzzy Decision Method,NSFDM)和事故后果模拟方法相结合,以区域范围内受重大危险源潜在事故影响的企业为决策对象,以减小事故影响范围,降低事故严重程度为目标,建立起重大危险源区域事故应急决策的多准则决策方法,以期帮助安监职能部门优化配置应急救援资源,提高应急响应绩效,减少国家和人民的经济和财产损失。以广州市某公司丙烷储罐区为实例,在对其进行沸腾液体扩展蒸气爆炸(Boiling Liquid Expanding Va-por Explosion,BLEVE)事故模拟的基础上,运用非结构化模糊决策方法,对该丙烷储罐区BLEVE事故的处理,提供了应急决策支持。     

基于事故逆向再现的车辆追尾事故仿真分析研究

为认定车辆碰撞事故的性质及责任，动态还原事故发生过程。提出1种逆向事故分析再现方法，经过坐标系旋转后构建确定方程组的车辆碰撞瞬间解析计算模型，并经过实车碰撞实验数据验证其计算精度与三维再现的准确性。利用Crashview软件对1起车辆追尾事故进行仿真分析，解析计算得出车辆碰撞瞬间车速和碰撞前行驶车速，实现事故二维过程重构和三维模拟再现。结果表明:计算分析车速与VDR记录车速误差在5%以内，模拟再现轨迹与事故现场实测痕迹基本吻合，所构建的方法可有效用于车辆追尾碰撞事故辅助分析鉴定，为事故过程分析提供理论依据。     

On the need for system-theoretic hazard analysis in the process industries

Most process hazard analysis (PHA) studies today are conducted using traditional methods such as the hazard and operability study (HAZOP). Traditional methods are based on a chain-of-events model of accident causality. Current models of accident causality are based on systems theory and provide a more complete representation of the causal factors involved in accidents. Consequently, it is logical to expect that PHA methods should reflect these models, that is, system-theoretic hazard analysis (STHA) should be used. Indeed, system-theoretic process analysis (STPA) has been developed as such a method. STPA has been used in a variety of industries but, at this time, it has not gained acceptance by the process industries. This article explores the reasons for this situation. Expectations for PHA in the process industries are examined and issues for the application of STPA in the process industries are discussed. It is concluded that a variety of matters must be addressed before STPA can be considered as a viable PHA method for the process industries and the case for the use of STHA in the process industries is not yet proven.     

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。