燃气管线相邻地下空间安全监测方法及其应用研究

城市燃气管线泄漏极易导致火灾爆炸等重大安全事故,严重威胁城市安全。通过监测预警技术,快速准确地发现泄漏,防止可燃气体聚集,是保障燃气管线安全运行的重要手段。提出了一种燃气管线相邻地下空间安全监测预警方法,构建了风险识别、预测预警、分析推演和决策支持一体化安全监测系统,并应用于合肥市2.5 km燃气管线及其相邻空间高风险区域。结果表明,提出的燃气管线相邻地下空间安全监测方法可用于燃气管线泄漏监测预警,以减少或避免燃气泄漏引发的火灾爆炸事故。     

斜拉索跨越管桥安全状况评定方法研究

为有效地了解油气长输管道中斜拉索跨越管桥的安全状况,保障管道正常运行,建立一种斜拉索跨越管桥安全状况评定方法。在工程实际的基础上,借鉴《公路桥梁技术状况评定标准》斜拉桥技术状况评定思想,针对跨越油气管道自身特点,构建斜拉索跨越管桥安全状况评定指标体系。结合网络层次分析法和熵权法,计算指标的组合权重。根据指标评分,求得斜拉索管桥的安全状况分值,确定安全状况评定等级。结果表明:管桥系指标对斜拉索跨越管桥安全状况的影响程度最大,应作为安全保护工作的重点;实例分析中,斜拉索跨越管桥安全状况评定等级为3级,其中锚固墩安全状况较差,管道管理方应结合现场检测及安全状况评定结果,及时采取有效的治理措施。     

区域应急响应方案柔性生成方法研究

针对目前应急响应方案存在无法适应区域特征的问题,从柔性的角度出发,提出具有区域针对性的应急响应方案生成方法。通过分析区域应急需求,总结方案中的柔性要素;采用层次网络的方式对应急响应方案进行建模,提出要素和要素之间关系的确定方法,并分共性和个性2部分表示应急响应方案柔性生成框架;模拟地震灾害情景,实现柔性应急响应方案生成方法的案例验证,结果表明:该方法可以反映区域特点,高效有序并有针对性地完成有关突发事件的应对工作。     

基于IPSO-BP的受损钢结构改造施工安全预警评估研究

为研究受损钢结构改造施工安全预警状况,建立受损情况下钢结构改造施工安全预警指标体系,并针对BP神经网络算法易陷入局部最优的问题,提出了用改进粒子群算法（IPSO）对BP神经网络权重及阈值进行调整的IPSO-BP安全预警评估模型。通过分析某单层重钢厂房受损现状,针对其结构损伤情况和已构建的安全控制指标体系进行数值模拟分析。研究结果表明:与传统的BP模型相比,IPSO-BP模型具有更好的预测能力,构建的安全预警指标体系及预警模型可以很好地对受损钢结构改造施工过程安全状况进行综合评估,对受损钢结构改造施工安全控制具有一定的参考价值。     

基于改进PSO-BPNN的输油管道内腐蚀速率研究

为解决输油管道易腐蚀,且腐蚀程度难以测量的问题,提出使用改进的粒子群算法（PSO）优化误差反向传播神经网络（BPNN）对输油管道内腐蚀速率进行预测。改进的PSO算法提升了自身搜索到全局最优的能力,可为BPNN提供最优初始权值和阈值,从而有效避免BPNN易陷入局部最优的问题发生。以某条输油管线为例,分别运用标准的BPNN模型、PSO-BPNN以及改进的PSO-BPNN对该管线内腐蚀速率进行预测。结果表明:基于改进的PSO-BPNN的预测结果平均相对误差为5.57%,预测精度较BPNN和PSO-BPNN有明显提升。使用改进的PSO-BPNN预测输油管道的腐蚀速率可为管道的检测维修提供可靠的理论和技术支撑。     

Resilience-based optimal firefighting to prevent domino effects in process plants

Domino effects triggered by fire can cause extremely severe damages to the chemical and process plants. In the need of a more effective prevention of fire domino effects, the present study focuses on firefighting which has received less attention compared to passive and active fire protection systems. Considering both the vulnerability and recoverability phases during fire domino effects, we have introduced a methodology for optimal identification of firefighting strategies so as to increase the resiliency of process plants in dealing with fire escalation scenarios. The area above the resilience curve (AARC), which is equal to the accumulation of loss of resilience over time, was considered as the metric to identify the optimal firefighting strategies. In other words, the strategy leading to the lowest AARC can be selected as the optimal strategy from a resiliency perspective.     

基于逻辑树和贝叶斯网络的海洋平台火灾概率分析

火灾概率分析是海洋平台火灾定量风险评估的重要组成部分,考虑到传统事故树和事件树方法存在一定的局限性,提出了基于逻辑树和贝叶斯网络的火灾概率分析模型。首先采用数理统计方法对墨西哥湾地区2 837起火灾事故进行统计分析,依据事故情况构建逻辑树,然后将逻辑树转化为贝叶斯网络,根据历史数据确定贝叶斯网络各节点的先验概率和条件概率。结果表明:海洋平台火灾事故是设备、人因和组织管理多因素耦合作用的结果;基于贝叶斯网络模型得到海洋平台火灾概率约为1.0×10~(-5),为海洋平台火灾定量风险评估提供了基础数据;由贝叶斯网络模型分析得出,人因操作失误与缺乏作业安全分析的后验概率分别达到0.471和0.119,表明人因组织因素对海洋平台火灾事故具有重要影响。     

城市污水管网污染物沉积与冲刷释放规律研究

为明确城市污水管网中污染物沉积、冲刷释放及微生物降解作用对有机物去除的贡献,以管网中城市污水为研究对象,通过建立有沉积与无沉积的模拟管道,在首次冲刷的理论基础上得到管道污染物沉积释放计算模型,进而研究了不同流量下有机污染物的沉积与冲刷释放规律,并对不同流量下进出水的粒径分布及颗粒组成进行分析。结果表明,在管道6 h水力循环条件下,当流速为0.32 m/s时,污水中有机物变化以沉积贡献为主;当流速增加为管网最小设计流速0.6 m/s时,污染物沉积现象得到显著改善,冲刷释放效应增强;当流速进一步增加为0.9 m/s时,冲刷释放成为主要作用,生物降解作用微弱。     

Conceptual compression discussion on a multi-linear (FTA) and systematic (FRAM) method in an offshore operation’s accident modeling

Risk assessment can be classified into two broad categories: traditional and modern. This paper is aimed at contrasting the functional resonance analysis method (FRAM) as a modern approach with the fault tree analysis (FTA) as a traditional method, regarding assessing the risks of a complex system. Applied methodology by which the risk assessment is carried out, is presented in each approach. Also, FRAM network is executed with regard to nonlinear interaction of human and organizational levels to assess the safety of technological systems. The methodology is implemented for lifting structures deep offshore. The main finding of this paper is that the combined application of FTA and FRAM during risk assessment, could provide complementary perspectives and may contribute to a more comprehensive understanding of an incident. Finally, it is shown that coupling a FRAM network with a suitable quantitative method will result in a plausible outcome for a predefined accident scenario.     

沂南铜井分矿深井通风系统优化研究

山东省沂南地区地热资源丰富,造成了矿山深井开采高温高湿环境。为有效治理铜井分矿井下湿热,调查测定了铜井分矿井下环境参数,在分析通风现状及其存在问题的基础上,选定采用多种技术措施结合治理、多级机站通风的深井湿热治理方案,以风量平衡、网孔风压平衡和阻力定律为理论基础,根据矿山实际情况自行开发了通风网络软件,克服了传统软件的不足。应用结果表明,铜井分矿井下湿热状况明显好转,达到井下作业的环境条件,设计方案具有显著的实用价值。