An integrated EDIB model for probabilistic risk analysis of natural gas pipeline leakage accidents

Natural gas pipeline construction is developing rapidly worldwide to meet the needs of international and domestic energy transportation. Meanwhile, leakage accidents occur to natural gas pipelines frequently due to mechanical failure, personal operation errors, etc., and induce huge economic property loss, environmental damages, and even casualties. However, few models have been developed to describe the evolution process of natural gas pipeline leakage accidents (NGPLA) and assess their corresponding consequences and influencing factors quantitatively. Therefore, this study aims to propose a comprehensive risk analysis model, named EDIB (ET-DEMATEL-ISM-BN) model, which can be employed to analyze the accident evolution process of NGPLA and conduct probabilistic risk assessments of NGPLA with the consideration of multiple influencing factors. In the proposed integrated model, event tree analysis (ET) is employed to analyze the evolution process of NGPLA before the influencing factors of accident evolution can be identified with the help of accident reports. Then, the combination of DEMATEL (Decision-making Trial and Evaluation Laboratory) and ISM (Interpretative Structural Modeling) is used to determine the relationship among accident evolution events of NGPLA and obtain a hierarchical network, which can be employed to support the construction of a Bayesian network (BN) model. The prior conditional probabilities of the BN model were determined based on the data analysis of 773 accident reports or expert judgment with the help of the Dempster-Shafer evidence theory. Finally, the developed BN model was used to conduct accident evolution scenario analysis and influencing factor sensitivity analysis with respect to secondary accidents (fire, vapor cloud explosion, and asphyxia or poisoning). The results show that ignition is the most critical influencing factor leading to secondary accidents. The occurrence time and occurrence location of NGPLA mainly affect the efficiency of emergency response and further influence the accident consequence. Meanwhile, the weight ranking of economic loss, environmental influence, and casualties on social influence is determined with respect to NGPLAs.     

珠江三角洲机动车排放控制措施协同效应分析

预测了2015年珠江三角洲机动车空气污染物和温室气体排放量,设计了6类单一控制、技术控制、结构控制以及综合控制措施的情景,并运用基准线年排放清单编制和协同效应坐标系法分析了污染物与温室气体减排的协同效应.结果表明,按目前机动车保有量增长趋势,2015年污染物和温室气体将以18%~120%的幅度增加;各控制措施下污染物和温室气体排放量均有下降,且均具有正向的协同效应,但减排的贡献差异较大.6类单一控制措施中淘汰黄标车和结构性控制措施分别对各污染物和温室气体的削减效果最明显,减排幅度均在40%以上,且正向协同效应突出,但相比其他措施,结构性控制措施实施难度大.     

海洋平台井喷含硫天然气扩散危险区域研究

针对海洋酸性气田开采过程中含硫天然气井喷失控扩散问题,采用CFD方法建立井喷含硫天然气扩散后果预测与评估模型。综合考虑天然气爆燃与硫化氢毒害风险因素,对不同场景条件下的含硫天然气扩散过程开展数值模拟,研究硫化氢浓度、风向、风速等因素对含硫天然气扩散行为的影响,预测和评估天然气扩散所形成的危险区域和硫化氢气体扩散所形成的毒害范围。研究表明:随着硫化氢浓度的增加,燃爆区域无明显变化,而毒害区域明显增加;船艉来风导致的事故后果最为严重,左、右舷来风有利于危险气体的扩散与消散;风速越大,燃爆区域和毒害区域范围越小,但是在船艏来风且风速较大的工况下,硫化氢气体竖直扩散距离降低且逐渐贴近生活区,容易造成作业人员中毒事故的发生。     

氨气敏电极法和纳氏试剂分光光度法对地表水中氨氮的比对测试

采用不同质量浓度的氨氮标准样品和实际样品,用氨气敏电极法和纳氏试剂分光光度法进行同步测试。结果表明,2种分析方法在水样氨氮质量浓度在0. 159～2. 81 mg/L范围内具有良好的可比性、精密性和准确性。氨气敏电极法的检出限为0. 03 mg/L,平行6次测定样品的相对标准偏差为0. 4%～4. 2%,加标回收率为85. 0%～110%;纳氏试剂分光光度法的检出限为0. 025 mg/L,平行6次测定样品的相对标准偏差为0. 5%～6. 4%,加标回收率为93. 0%～99. 8%。同时氨气敏电极法在样品预处理、试剂配制和分析时间上要优于纳氏试剂分光光度法。氨气敏电极法能够满足地表水自动监测在线比对实际工作的需求,该方法具有良好的适用性。     

高炉瓦斯泥综合利用技术述评

瓦斯泥是高炉副产物,因其中富含锌,直接用于烧结会增加高炉锌负荷。在分析了瓦斯泥的矿物特征的基础上,综述了选矿法、化学浸出法、直接还原法等几种瓦斯泥有价成分的回收利用方法。选矿法根据碳、锌、铁的性质及赋存状态的差异分离各物质,具有工艺简单、成本低的优点,但分离不彻底、回收率低;化学浸出法使锌进入溶液而其他矿物不溶或微溶,分离效果较好,但处理量小,后续处理难度大;直接还原法是在高温下使瓦斯泥中的金属还原,锌蒸发后进入烟气,最终可得到含氧化锌较高的烟尘和含金属铁的脱锌瓦斯泥,该法适应性强、处理量大、分离效果好,是目前应用较为广泛的瓦斯泥处理方法,但其设备投资大。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定石化废水中的重金属

建立了硝酸加热消解后采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定石化废水中重金属(As,Cd,Cr,Cu,Zn,Pb,Mn)的方法,优化了仪器工作参数,得到了线性回归方程,并对该方法进行了评价。优化后的仪器工作参数为射频功率1 150 W、雾化器流量0.70 L/min、辅助气流量0.50 L/min。各重金属元素回归方程的相关系数均在0.999 9以上,检出限为0.000 18~0.007 00 mg/L,相对标准偏差为0.1%~2.0%,加标回收率为96.3%~102.2%。该方法具有线性关系好、检出限低、精密度和准确度高、分析速度快等优点。     

CO2注气压力对CH4驱替特性影响实验研究*

为研究CO2驱替CH4过程中注气压力对气体解吸特性的影响,采用自主搭建的驱替实验平台,在0.6,0.8,1.0 MPa不同注气压力下进行驱替实验,研究CO2驱替CH4过程中煤层温度、气体浓度、置换效率和渗透率等变化规律。实验结果表明:提高CO2注气压力可提高CO2置换驱替煤层CH4的效果。随着注气压力增大,CH4累计解吸量增大,CO2突破时间越短,CO2封存量越大,置换效率升高,驱替比下降。注气压力为0.6,0.8,1.0 MPa时,CH4累计解吸量分别为90.2,94.1,97.8 L;CO2封存量分别为19.73,19.92,20.21 mL/g;置换效率由76.9%上升到80.2%再到82.9%,驱替比由3.28下降到3.17再到3.09。注气驱替CH4过程中煤层温度升高,可分为低速升温、高速升温和趋于平缓阶段。煤层温度最高变化量分别为9.4,11.5,12.7 ℃。同一注气压力下,煤层渗透率变化可分为缓慢增长、急剧下降和趋于稳定阶段。     

基于时序片段的油气管道运行工况识别方法*

为准确识别管道系统运行工况,提高对油气管道突发事故的响应速度,综合提升管网安全管理水平,提出1种基于时序片段的油气管道运行工况识别方法。首先,构建基于概率分布的状态变化识别模型,提取油气管道中不同运行状态点;其次,建立基于时间序列片段的工况识别模型,快速识别不同时间长度内油气管道运行工况;最后,以国内某成品油管道为例进行方法验证。研究结果表明:该方法可有效识别成品油管道阀门开关状态、泵异常停机和阀门内漏3种运行工况。对比传统的识别方法,该方法可降低状态变化点的漏报率,提升管道运行工况识别的准确率。研究结果可为油气管道系统运行工况识别提供新的借鉴方法。     

我国典型露地蔬菜生产中的温室气体排放

基于国家农业统计数据,以露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜为研究对象,应用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,定量化我国4种典型露地蔬菜生产中的净温室气体排放(net greenhouse gas emission,NGHGE),并比较蔬菜种类间、省域间净温室气体排放差异和分析减排措施.结果表明:我国典型露地蔬菜生产系统温室气体排放量远高于其带来的碳固定量,是净温室气体排放系统,生产单位面积露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放(以CO_2-eq计)分别为4 149、 3 718、 3 780和2 427 kg·hm~(-2),不同种类露地蔬菜净温室气体排放差异大;我国典型露地蔬菜净温室气体排放空间差异大,其中,海南、云南、陕西和山东等省份番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放高;肥料生产运输和施用是露地蔬菜温室气体排放的主要贡献因子,贡献率为86.8%～90.8%,因此改善肥料生产工艺降低肥料生产运输过程中的温室气体排放和根据露地蔬菜种类及种植地区优化肥料施用量是实现我国露地蔬菜可持续发展的重要措施.     

罐采样-加压进样-气相色谱法测定环境空气中非甲烷总烃研究

建立了罐采样-气相色谱法测定环境空气中非甲烷总烃的分析方法。用罐采集环境空气样品至微负压状态,经除烃空气加压后,用气相色谱仪进行分析。并对氮气空白、除烃空气、样品保存期限、不同压力进样、不同正压压力进样、不同湿度、不同种类物质对总烃的贡献等进行了研究,在最佳实验条件下,非甲烷总烃的方法检出限为0.04μmol/mol,标准曲线相关系数均大于0.999 5,低、中、高浓度水平测定结果相对标准偏差均小于2.0%,低、中、高浓度的质控样品相对误差均小于2.0%。利用该方法对环境空气样品进行了检测分析,该法完全满足国家标准质控的要求,适用于环境空气和污染源无组织废气中非甲烷总烃的准确测定。