安全工程特色专业建设探索

本文以沈阳化工大学"廓清办学思路、深化教育改革"大讨论活动为契机,从专业定位、人才培养目标、培养模式等方面开展学科发展与科学研究专项研讨,以期为我校安全工程专业发展提供指导。     

基于塑性极限分析法的巷道反底拱支护效应研究

针对现有研究对反底拱控制深井软岩巷道底臌的力学效应多采用模型试验和数值分析方法而缺乏解析方法的问题,基于塑性极限分析法研究了巷道在高竖直应力为主的地应力作用下开挖反拱后巷道底板的应力场特征,揭示了开挖反拱后巷道底臌的机理,并分析了反底拱的支护效应对控制巷道底臌的作用。结果表明:开挖反拱会影响巷道整体的稳定性,但铺设适宜半径的反底拱能大大提高底板的极限承载力;反底拱半径越小,其抑制底臌的效果越明显。结合反底拱力学模型从理论的角度给出了锚拉反底拱支护参数的解析解,为传统支护设计提供参考。最后将提出的方法应用于龙口矿区梁家煤矿一采区运输巷道的支护设计,并进行了现场支护试验,现场监测结果表明,经支护优化设计的试验段巷道变形得到了有效控制。     

烟道不同沉积部位油垢的热解燃烧试验研究

烟道火灾的发展蔓延决定于烟道内不同部位沉积油垢的热解燃烧特性。利用气质联用仪和热重分析仪,对典型中式厨房烟道入口及出口部位的油垢进行了主要成分和热解燃烧特性分析。结果表明:烟道不同部位油垢的热解燃烧性能差异很大,位于出口部位的油垢,其主成分相对分子质量小,热分解起始温度和起火温度低,热解燃烧第一阶段活化能低,会首先起火;位于入口部位的油垢,其综合燃烧性能高,燃烧猛烈,氧气的供给量对燃烧影响不大。烟道火灾防治工作需综合考虑入口部位与出口部位油垢的不同热解燃烧特性。     

复合煤岩受载破裂电磁辐射和红外辐射相关性试验

利用煤岩电磁辐射采集系统和红外测温仪,试验研究由顶板岩、煤层、底板岩组成的复合煤岩体受载破裂的电磁辐射信号及煤层内部的红外辐射温度。对复合煤岩体内部进行钻孔,利用红外测温仪研究试样内部红外辐射温度的演化特征,采用环形天线测量电磁辐射信号强度。结果表明:煤岩内部微观裂隙和宏观破裂均对电磁辐射及红外辐射信号产生明显影响,且其影响程度随载荷增强而逐渐增强;红外辐射主要来源于摩擦热效应与热弹效应,呈温阶跃式、突增型上升。两者呈现较强的相关性,决定系数均在0.8以上。     

软弱破碎岩体中爆破震动测试方法研究与应用

为准确拾取软弱破碎岩体中的爆破震动数据,在边坡平盘上钻凿直径为176 mm的深孔并用素混凝土浇筑,出露地表制作40 cm×40 cm混凝土承台作为传感器安装平台,同时在承台旁边软岩上设置对比测点,进行露天深孔台阶爆破震动监测,基于HHT法对同一位置的混凝土承台处和软弱破碎岩体处震动信号进行对比分析。结果表明,软弱破碎岩体处的质点峰值振速比混凝土承台处的质点峰值振速低11.53%~16.53%,对爆破震动信号进行瞬时能量分析和三维能量谱分析,能量的衰减基本与质点峰值振速的衰减保持一致,表明制作监测平台在软弱破碎岩体中进行爆破震动监测是精确捕捉震动数据的有效方法。通过对比试验可以看出,在软岩上做混凝土承台所得到的效果明显比不做任何处理效果要好。     

非点源LNG泄漏扩散过程模拟及危险区域分析

为了研究LNG泄漏扩散过程及危害,建立了引入时间参数的高斯烟羽混合模型,利用MATLAB工具对LNG泄漏扩散过程进行动态模拟,解决了高斯烟羽模型不能模拟连续泄漏源泄漏初期浓度分布的问题。提出了非点源高斯烟羽混合模型,可预测液池、大孔等非点源的泄漏扩散过程,并利用Burro 9号LNG泄漏扩散试验进行模型验证。研究了风速、大气稳定度等对LNG泄漏扩散所形成的危险区域的影响,结果表明:风速对LNG泄漏扩散的影响显著,风速越大,扩散越快,扩散达稳定后所形成的危险区域面积越小;大气越稳定,扩散越慢,危险区域面积越大。     

基于熵权TOPSIS模型的航道引航环境风险评价

为对航道引航环境相对风险进行定量评价,建立了基于TOPSIS法的航道引航环境风险评价模型,并采用熵权法确定指标权重。选取长江江苏段4段航道作为实例,运用熵权TOPSIS模型,求得各评价对象的风险贴近度并进行排序,以此为依据评判各段航道引航环境风险,并与引航员主观评价结果进行比较,验证了模型的有效性。     

玉溪市电网遭受地质灾害风险评估

玉溪市地质灾害多发,电网覆盖面广,电网遭受地质灾害的灾变损失较大。通过建立地质灾害危险性评价指标体系和电网遭受地质灾害脆弱性评价指标体系,采用专家调查法、层次分析法和熵值法等确定相应权重,进行地质灾害危险性评价和电网遭受地质灾害脆弱性评价;构建电网遭受地质灾害风险评估模型,对玉溪市各县区电网遭受地质灾害的风险值进行综合评估,并运用聚类分析进行等级区划。评估结果表明,玉溪市16.34%地区电网遭受地质灾害的风险性较高,整体遭受地质灾害的风险较低。     

基于熵权云模型的LNG码头安全评价

LNG码头的安全评价对于LNG的运输安全有着重要意义。为了确保LNG码头的安全,对LNG码头安全因素进行辨识,并将码头通航安全因素分为自然条件、码头平面布置、交通条件、港口条件和安全保障条件5类一级指标,建立LNG码头安全评价体系。通过熵权理论与云模型相结合的安全评价方法,处理LNG码头安全评价中评价因子的随机性和模糊性,并减少各安全评价指标权重分配中的不确定性及主观因素造成的影响。以海南LNG码头为例,运用熵权云模型对其进行安全综合评价。结果表明,该模型能够得到较为直观、精确的LNG码头安全综合评价结果。     

环己酮半间歇过氧化反应过程热失控研究

采用反应量热仪(RC1e)、差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)对环己酮过氧化反应过程的热失控危险性进行了研究,利用冷却失效情形法对该工艺进行危险性分级。结果表明:温度的升高使环己酮过氧化反应速率加快,体系比热容增加,温度升高也使产物各种中间体及副反应活跃程度增加,提高搅拌速度也能促进环己酮氧化,而延长加料时间可以将反应热量较好地移出,但同时降低反应速率,使过氧化环己酮得率降低。依据风险评价指数矩阵法和失控情景分析法,得到环己酮半间歇过氧化反应的热失控危险程度级别为5级,而降低环己酮的加入量,危险程度等级为2级。