毒气泄漏事故监测预警系统的研究

毒气泄漏会对公众生命财产安全构成威胁,为了有效的监测毒气泄漏事故现场情况、预测事故影响范围、快速进行预警通知,研究了毒气泄漏事故现场监测预警系统。结合毒气泄漏事故的特征、事故处置流程等搭建移动式监测预警平台,平台采用无线传输方式集成便携式气象站、气体浓度传感器、单兵等前段采集设备,通过毒气扩散的快速预测模型进行风险预测分析,运用地理信息系统（GIS）空间分析和短信群发功能实现预警通知。研究结果可为泄漏事故的应急处置提供科学的决策支持。     

重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统设计与应用

为了对重大毒气泄漏事故的后果影响及相关疏散区域进行分析,构建基于GIS的重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统,对区域疏散分析业务流程和数据流程进行分析,对系统总体结构和数据结构进行设计,并结合具体案例,进行扩散模拟,对事故影响区域以及区域疏散效果进行分析,研究结果表明:混合通知方式下的疏散效率最高,毒气泄漏事故发生后应尽早通知周边居民疏散。     

中国安全生产科学研究院最新科技成果转化巡展 区域警报通知系统规划、建设和运维成套技术

正区域警报通知系统规划、建设和运维成套技术针对水坝、尾矿库垮坝,泥石流等地质灾害和毒气泄漏事故等突发事件蔓延速度快、影响范围大、警报通知和响应时间短的特点,提供警报通知系统一体化建设方案。该成套技术方案包括警报通知系统关键要素规划技术、分布式应急警报分发集成控制系统和警报分发设备线上线下联合巡检系统,可实现较大区域的灵活高效警报控制,并显著降低系统运行维护成本。     

对毒气泄漏扩散事故中人员疏散的研究

对毒气泄漏扩散及其事故人员应急疏散的研究是事故应急救援的基础.针对近年来日益增多的毒气泄漏事故,系统评述了国内外毒气泄漏扩散及事故人员应急疏散方面的研究,在此基础上,提出了一套切实可行的研究方法和进一步的研究方向.     

考虑工艺控制的海底长输气相管道泄漏规律研究

为了研究海底管道泄漏规律,评估管道泄漏风险,建立了海底长输管道泄漏模型,研究了不同孔径、持液率及管道高程对泄漏过程的影响,探讨了在不同响应时间下的泄漏总量及介质损失。研究结果表明:泄漏速率随泄漏孔径增大而增大,小孔泄漏或管道破裂时,泄漏速率上升较缓;管道内持液率低于0.08%时,液体含量对管道泄漏点压力及泄漏速率的影响较小,大于此值时,随着持液率的增加,管道压力及泄漏速率明显降低;对于不同响应时间下的总泄漏量,响应时间越长,泄漏量越大,直接经济损失越高。研究结果可用于海底天然气管道泄漏风险分析及事故预警。     

毒气泄漏事故应急用个体呼吸防护用品防护效果研究

本文对毒气泄漏事故应急过程中公众常用的个体呼吸防护用品的防护效果进行了研究.针对硫化氢气体,利用无机气体防护时间检测系统,测试研究了滤毒盒、简易防护口罩、毛巾等个体防护用品在不同工况下的防护性能,试验结果表明,有毒气体浓度及温湿度两种工况条件均对个体防护用品的防护时间有较大影响,滤毒盒的防护效果远好于简易防护口罩,毛巾的防护效果较差,在此基础上进一步分析了毒气泄漏事故应急过程中个体呼吸防护用品的选择策略.本研究可为建立个体防护对策的选择方法提供基础数据和参考.     

毒气泄漏扩散风险的参数不确定性分析

有毒气体泄漏扩散受很多不确定性因素的影响,为了分析和评估影响毒气泄漏扩散的风速和泄漏速率的变化和不确定性,采用蒙特卡罗模拟和基于Wilks公式容许限的非参数统计法,通过抽样计算得到“95/95准则”下的毒气泄漏扩散地面浓度分布,计算了有毒气体泄漏扩散的不同风险等级的影响范围和风险概率曲线。以氨气泄漏事故为例进行实例分析,结果表明,相对于以确定性参数得出的氨气泄漏扩散浓度分布,引入参数的不确定性评估,更能贴合泄漏现场存在不确定性因素的实际情况,更有利于人员的安全和应急疏散管理。     

风险严重度指数法在毒气泄漏评价中的应用

为评价某区域或某设备潜在的毒气泄漏事故场景的风险水平,以对不同的风险等级进行风险控制和安全规划,详细介绍了工业事故风险评估方法ARAMIS所采用的风险严重度指数法.首先基于事故频率和后果的风险矩阵选取毒气泄漏事故场景;然后运用毒气当量浓度计算任意暴露时间下不同风险严重度等级所对应的特征距离,并根据同一风险等级内风险严重度指数与距离的线性关系计算任意点的风险严重度指数;最后应用1个实例分析了考虑所研究区域的风向概率后对风险严重度指数的真实影响,便于工厂或企业识别不同的风险等级,进行不同场景下风险水平的对比性研究,为其安全设计及风险分析提供了一种新的评估方法.     

火气探测设备风险分析

<正>火灾报警和气体检测系统简称火气系统(FGS,Fire Alarm and Gas Detector System)是用于监控火灾和可燃气及毒气泄漏事故,并具备报警和一定灭火功能的安全控制系统,在火灾和可燃性气体泄漏以及毒气泄漏等情况下,能准确探测火灾和气体泄漏的程度和事故地点,触发相关的广播和声光报警设备,并且根据事故发生的严重性等级而确定报警和关断输出等级,从     

有毒气体泄漏场景模拟与区域疏散分析

针对CBRN事故中的毒气泄漏场景进行研究,采用SLAB模型模拟有毒气体的泄漏扩散,并给出模拟流程。以山东某企业光气泄漏灾害应急疏散项目为例,计算不同风速和泄漏孔径的毒气泄漏的最远扩散距离、到达时间与持续时间。通过模拟获得有毒气体浓度的时间空间分布数据,得出致死区、重伤区和轻伤分区的范围变化情况。证明随时间的推移,光气不断向下风向扩散。最后通过系统设计与程序运算,实现了事故信息的获取、划定事故影响区域和疏散范围以及对疏散人口进行预测的目的。有毒气体扩散模拟与区域疏散分析对于合理制定针对CBRN事故的应急疏散方案具有重要意义。     

基于气压监测的外浮顶储罐火灾报警系统研究

目前,外浮顶储罐的火灾报警系统是采用光纤光栅火灾报警系统。但是,考虑到光纤光栅火灾报警运行费用高和存在报警盲目的缺点,研制了基于气压监测的外浮顶储罐火灾报警系统。针对不同型号的感温探头,开展了火灾报警系统火灾报警响应时间和报警温度实验,分析了火焰距离、热熔管管径以及管壁厚度与对火灾报警响应时间和报警温度的影响。实验结果表明:随着火焰距离的增大,报警响应时间增长;相同火焰距离条件下,随着感温热熔管直径的增大,报警响应时间增长,报警温度升高。Φ6热熔管的火灾报警温度为116.8℃,Φ8热熔管的火灾报警温度为129.1℃,Φ10热熔管的火灾报警温度为156.7℃。     

机车司机行车安全监控系统应用研究

分析铁路行车安全监控系统的复杂性和现状;设计分局机车司机行车安全监控系统和数据流向;研制车载的机车司机工作状态实时监督系统;采用视频监控、图像处理技术以及人脸识别技术对机车司机工作状态进行识别并实时报警。经过实验证明:对司机长时间离开座位、睡眠和呆木状态有较高的识别率;同时对司机工作状态的图像信号进行压缩储存;管理人员可以回放检查。采用CDMA技术设计了地面对机车司机工作状态的视频监控子系统,可以把司机的工作状态图像及时传送到车站或调度中心。实际线路实验表明,该系统可以大大提高司机工作的安全性。     

Evaluation and comparison of alarm reset modes in advanced control room of nuclear power plants

An automation function has been widely applied in main control room of nuclear power plants (NPPs). The alarm system of fourth nuclear power plant (FNPP) in Taiwan is also going to be developed with automatic technology that is expected to support the operators’ performance and reduce the number of alarms. In this study, an experiment with a training simulator as an advanced alarm system was conducted to compare the effects of different alarm reset modes on performance and subjective ratings. The objective was to evaluate the practicability of alarm system with only auto-reset function in FNPP. Results revealed that, using the auto-reset mode, participants had lower task load index (TLX) on effort in the first test trial and was more satisfied under multi-task condition. In contrast, using manual reset mode, participants were more satisfied on alarm handling, monitoring, and decision making. In other words, both reset modes are necessary to assist the operator in different aspects, but with only single reset mode is insufficient. The reset function in advanced alarm system therefore should be very flexible.     

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.     

基于风险的报警优先级量化设定方法研究

当前主流报警优先级设定方法操作性不佳,在进行装置报警系统优化时由于考虑维度少而无法较好优化报警系统优先级,针对该问题,建立了基于风险的报警优先级设定新方法。将标定的风险图法应用于报警优先级设定,假定某报警不存在,对出现危险情况的频率、后果严重度、可用时间、避免事故后果的可能性等进行标定,并对危险状况出现频率与可用时间进行矩阵分析,将结果运用于风险图中;针对某柴油加氢装置报警系统,应用该方法进行了报警优先级优化。结果表明:基于风险的报警优先级量化设定方法能够有效应用于优化装置报警优先级;经该方法优化的各级报警,数量分布更接近EEMUA的推荐值;对于“在所考虑的报警不存在时每年发生事故的次数”因素,研究给出3个不同的档次供企业选择,实践中,企业可结合自身可接受标准,作进一步完善。     

基于化工生产过程历史数据的报警优化方法研究

为了有效降低报警装置漏报率和误报率,基于化工生产的过程历史数据,探讨了报警优化的两种方法。以误报率和漏报率为优化指标,建立报警阈值目标函数,从最小化目标函数的角度出发,采用数值优化的方法进行报警阈值的优化设计。基于报警时长的变异系数,应用自适应报警延时方法来降低报警数量。实例研究表明,应用基于化工生产过程历史数据的方法,可有效减少无效报警数量,降低误报率和漏报率,提高报警质量,对于提高石化生产过程的安全性具有积极意义。     

地下综合管廊天然气管道泄漏扩散模拟研究

为了研究管道异常泄漏时天然气的扩散情况,采用Fluent软件模拟研究不同压力条件下气体在管舱内的浓度分布特性,核算保护半径为7.5 m时的报警探测器在灾变时的响应时间,以达到指导报警探测器设计的目的。结果表明:当泄漏压力为103.3 kPa,200.0 kPa时,对应的报警响应时间分别为2.15 s,0.45 s,报警响应时间随着泄漏压力的增大而减小,在常规中压输出压力下,响应时间最大值为2.15 s;同一泄漏压力下,管舱内气体扩散距离与泄漏持续时间成正相关;报警探测器的响应浓度以爆炸下限的20%为推荐值。     

分布式光纤测温系统在公路隧道火灾探测中 响应特性研究

随着交通运输的快速发展,公路隧道火灾监测与报警越来越重要。目前分布式光纤测温系统已被广泛应用到隧道火灾的监测中,外界风速和隧道断面对火灾监测有一定的影响。该文通过FDS数值模拟和全尺寸实验模拟不同高度的公路隧道发生火灾时,分布式光纤测温系统的报警响应情况。结果表明：在外界风力作用下,传感器的报警位置发生显著偏移;随着隧道高度的增加,分布式光纤感温火灾探测系统报警响应时间延长,可能会不报警。     

Combining FAP,MAP and correlation analysis for multivariate alarm thresholds optimization in industrial process

In the real industrial process, alarm threshold optimization is an important part of alarm system rationalization. If the design of alarm threshold is unreasonable, it would result in nuisance alarms, among which the critical alarms are overwhelmed. In order to alleviate this phenomenon, we propose a method of multivariate alarm thresholds optimization to reduce the nuisance alarms. Firstly, causal relationship between process variables is constructed based on the time delay estimation method, thus we can determine the alarms propagation path and then select the optimized variables. Secondly, in order to guarantee both the process safety and correlation consistency, three factors - false alarm probability (FAP), missed alarm probability (MAP), and the correlation between the alarm information and process information – are combined to establish the objective function of the optimization process for the first time. Then, the optimal thresholds are obtained by the genetic algorithm. Finally, the validity and effectiveness of the developed method are illustrated by the Tennessee Eastman process.     

消防站责任区划分的优化和仿真方法

分析消防站的责任区划分,提出划分优化问题的数学规划模型,以最小化平均反应时间为优化目标,建立基于历史数据的期望反应时间和期望服务时间的计算方法。用Arena软件开发了评价消防系统绩效(主要是反应时间)的仿真模型,比较实施新的责任区划分策略前后的差异。仿真分析验证了优化结果,表明消防系统的性能在新的划分策略实施后得到明显改善。