- 姚登凯;王晴昊;甘旭升;
科学、有效的空管安全风险评估是进行安全风险管理的重要环节,是保证航空事业健康发展的必要前提。遵循计划(P)—实施(I)—检查(C)—处理(A)的程序,建立了具有针对性的空管安全风险评价体系。在评估过程中采用模糊Petri网方法,同时针对其节点过多和变迁权值主观性强的缺点,引入风险等级阀值和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),运用逆向搜索的方法简约复杂的模糊Petri网,在保证能够找出威胁安全的主要因素和准确评估空管系统安全状态的前提下,简化后续计算和推理过程,快速得到评价结果,实例验证该方法有效、可行。
2018年02期 v.18;No.104 413-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K] [下载次数：512 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：20 ] - 甘浪雄;程小东;王晨;
引航环境的风险评价对引航船舶的航行安全意义重大。将引航环境安全因素分为自然环境、航道条件、交通环境和被引船舶状况4个一级指标,建立引航环境风险评价指标体系,采用熵权法确定评价指标的权重系数,并针对引航环境风险评价指标的随机性和模糊性,建立引航环境风险评价的标准正态云物元模型,计算待评物元与标准正态云物元之间的关联度,从而引入置信度准则识别风险等级。最后,将此方法应用于长江江苏段引航环境的风险评价中,结果表明该方法实用、准确。
2018年02期 v.18;No.104 418-422页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K] [下载次数：476 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：22 ] - 钟军;刘明俊;罗晨;谢楚华;
为了定量评价船桥碰撞风险,确定不同桥梁的安全程度,通过头脑风暴法对影响船舶通过桥区水域安全的因素进行辨识,构建了包含10个Ⅰ级指标的指标体系,采用AHP法和熵权法分别从主、客观的角度计算各指标的权重,并依据最小鉴别原理进行权重组合,得到兼顾主、客观因素的权重。将各项评价指标划分为低危险度、较低危险度、中等危险度、较高危险度和高危险度5个安全等级,结合组合权重构建船桥碰撞风险模糊物元评价模型。最后利用该模型对长江干线6个典型桥梁的船撞桥风险进行了评价。结果表明,除"C"桥梁处于"中等危险度"外,其他5座桥梁均处于"较低危险度",该模型应用于船桥碰撞综合评价具有较好的适应性。
2018年02期 v.18;No.104 423-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K] [下载次数：640 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：20 ] - 贺政纲;张超;房杰;
危险品运输中的风险评估是危险品运输路径选择的基础,条件风险价值模型通过变换置信水平来反映决策者的风险偏好,并能控制风险超过风险价值的部分。为研究时变条件下的路径选择问题,基于决策者不同的风险偏好,建立基于条件风险价值的危险品道路运输时变路径选择模型,以此评估各可行路径的风险,选择最优CVaR路径。结果表明:该模型能使风险评估更适合现实道路的时变特性;合理的出发时间和运输路径可以有效降低运输风险,最优CVaR及最优路径依赖于出发时间,且不同风险偏好对应不同的最优CVaR及最优路径。
2018年02期 v.18;No.104 428-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K] [下载次数：439 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：13 ] - 张友鹏;王亚惠;杨妮;
针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。
2018年02期 v.18;No.104 434-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K] [下载次数：310 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：17 ] - 温廷新;陈晓宇;
为有效预测岩爆灾害发生烈度,提出一种基于组合赋权的混合粒子群优化支持向量机(H-PSO-SVM)岩爆倾向性预测模型。根据岩爆发生机制,在分析岩爆发生的主要影响因素的基础上确定出评判指标;综合考虑模糊层次分析法(FAHP)所得主观权重和熵权法所得客观权重,应用调和平均数概念,构建组合赋权准则;引入遗传算法交叉、变异操作改进传统粒子群(PSO)极值跟踪和粒子更新方法,建立H-PSO-SVM岩爆倾向性预测模型。利用国内外已有工程实例数据进行50次随机抽样试验,对比分析H-PSO-SVM模型和PSO-SVM模型等预测结果。结果表明:H-PSO-SVM模型应用于岩爆工程实例预测具有可行性和适应性,模型预测的准确率高于其他模型,且预测结果更稳定。
2018年02期 v.18;No.104 440-445页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K] [下载次数：397 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：18 ] - 王好一;赵东风;孟亦飞;纪晨曦;
部分高风险危化品企业搬迁改造困难重重,为控制风险、保护周围人民生命和财产安全,有必要建立动态风险评价系统,对事故发生概率进行监控和预测。采用贝叶斯网络对事故发生概率进行定量分析。先在利用蝴蝶结模型辨识事故原因和后果的基础上,将其转化为贝叶斯网络模型;再导入"前导事件"信息和先验概率推导后验事故发生概率,量化分析事故发生随时间的变化概率;最后,以储罐溢流场景为例进行动态风险计算,结果表明,随化工装置生产时间和"前导事件"增长,元件失效概率和事故风险呈显著增长趋势。因此建议企业应重视"前导事件"并采取措施减少"前导事件",如优化检维修方案、及时更换关键部件、进行全面的事故调查等。
2018年02期 v.18;No.104 446-450页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K] [下载次数：682 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：16 ]
- 李俊平;胡文强;张浩;樊水龙;张耕田;
为了澄清1 330 m中段巷道发生冒顶、片帮及底鼓的原因,并预测深部各中段巷道的地压显现规律及治理对策,应用FLAC3D模拟实际开挖和开采过程,并分析巷道围岩的应力变化。结果表明:巷道地压显现是拉应力长期作用而发生疲劳拉坏的结果;南侧矿体无断层与巷道贯通,且离1 330 m中段巷道较远,其开采对巷道稳定性影响微弱;北侧矿体有正断层与巷道贯通,离巷道水平距离只有10 m,其开采是引起巷道围岩拉应力增大的主要原因,贯通断层是引起巷道围岩拉应力增大的次要原因;深部巷道应布置在矿体下盘分界线以外不小于15 m处;鞍部矿体采空,有利于1 330 m中段巷道卸压,对1 280 m中段巷道卸压效果微弱;确保断层附近顶柱的完整性,有利于降低巷道围岩的拉应力;对拉伸疲劳破坏的巷道,采用无预应力锚杆支护几乎不起作用。该结论与开挖、开采实践基本吻合。
2018年02期 v.18;No.104 451-456页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K] [下载次数：120 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：15 ] - 曹兰柱;王珍;王东;宋子岭;
作为一种典型的露天矿边坡,含断层逆倾软岩边坡变形破坏机理及稳定性问题尤为复杂。以胜利西二露天矿西帮边坡为工程背景,基于强度折减原理,应用有限差分软件FLAC3D模拟分析了Fx1断层位置、倾角及弱层逆倾角度不断变化时西帮软岩边坡的滑移模式及稳定性变化规律,阐明了边坡变形破坏机理。结果表明:逆倾软岩边坡滑坡力学机理受断层位置影响较大,当断层逐渐向边坡外侧偏移时其滑坡的力学成因由推动式滑坡逐渐过渡为牵引式滑坡,边坡稳定性逐渐提高;当断层倾角增大到某一值时,断层对逆倾软岩边坡滑移模式及稳定性影响消失;弱层倾角对滑面位置影响较大,边坡稳定性随弱层倾角减小逐渐降低;该矿西帮边坡稳定性主要受弱层控制,Fx1断层次之;当Fx1断层露头距边坡坡脚水平距离大于221 m时,边坡稳定性及滑坡模式不再受Fx1断层的控制;当Fx1断层露头距边坡坡脚水平距离小于201 m时,边坡稳定性逐渐提高,潜在滑坡模式由剪切圆弧-弱层相结合的组合滑动过渡为剪切圆弧-断层-剪切圆弧-弱层相结合的组合滑动。
2018年02期 v.18;No.104 457-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K] [下载次数：339 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：20 ] - 代张音;唐建新;江泽标;王艳磊;刘姝;
为了揭示地下采矿诱发顺层岩质斜坡的变形失稳机制,自主研制变滑面顺层滑坡相似模拟试验装置,该试验装置用可变滑面间接模拟地下开采对斜坡的影响,可节省配制和装填基岩、矿层等滑动面以下岩层的相似材料用量,缩短模型堆建时间,减少工作量,能模拟不同滑动面形态、变形速度、挠曲程度、抗剪强度等条件下顺层斜坡的变形失稳。利用该试验装置,研究重复逆坡开采影响下顺层岩质斜坡的变形破裂响应特征,试验结果与现场实际斜坡的变形破坏滑坡过程相符,表明试验装置具有较好的可靠性。
2018年02期 v.18;No.104 462-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K] [下载次数：200 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：19 ] - 霍丙杰;范张磊;谢伟;路洋波;段志华;
房式采空区留设大量不同尺寸煤柱,采场覆岩结构复杂。为了研究霍洛湾矿浅埋2-2煤层房式采空区覆岩结构特征及其对下位3~(-1)煤层开采的影响,应用理论分析、数值计算、相似材料模拟等方法,确定了2-2煤层房式采空区覆岩结构类型,揭示了不同类型覆岩结构应力场分布特征及其对3~(-1)煤层矿压显现的影响特征。结果表明:2-2煤层房式采空区覆岩结构分为房柱稳定覆岩结构、房柱失稳覆岩结构、20 m煤柱覆岩结构、50 m煤柱覆岩结构4类;在房柱稳定、房柱失稳覆岩结构下3~(-1)煤层处于卸压状态,垂直应力降低8%~14.3%,在20 m煤柱、50 m煤柱覆岩结构下3~(-1)煤层处于应力集中状态,垂直应力增加5%~32%;揭示了3~(-1)煤层开采时不同覆岩结构下工作面超前支承力分布特征,在20 m煤柱、50 m煤柱、房柱稳定及房柱失稳4类覆岩结构下超前支承应力集中系数分别为4.10、3.85、2.76、3.62;不同类型覆岩结构下3~(-1)煤采场覆岩运动特征稍有差异,房柱稳定、房柱失稳覆岩结构下3~(-1)煤层工作面来压步距为12~14m,20 m煤柱、50 m煤柱覆岩结构下来压步距为10~11 m;相似模拟表明,3~(-1)煤层过20 m和50 m大煤柱时,煤体发生弹射现象,预计实际开采时工作面可能发生动载矿压等动力灾害。
2018年02期 v.18;No.104 468-473页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K] [下载次数：213 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：13 ] - 崔铁军;李莎莎;王来贵;
为了解冲击地压细观发生过程,从而分析冲击地压不同阶段特点,从能量消耗角度对该过程进行了研究。认为冲击地压是岩体系统由于外界扰动引起的能量释放过程,总释放能量理论上等于岩体形成期间残余弹性势能。由于该弹性势能和岩体形成后裂隙发育的不同,导致岩体受开采扰动后经历的能量释放形式有所不同。大体上能量释放形式可分弹性变形、可产生裂隙的大变形、岩体破碎飞石、广义变形集中区岩体失稳和伴随裂隙产生的机械振动5种。过程可分三部分:初期变形和裂隙、中期飞石-变形-破碎-飞石的循环破坏过程(岩爆)、末期广义应变失稳破坏。使用颗粒流理论的PFC3D对上述过程进行了模拟,结果表明:-120 m、-220 m、-320 m时开采面岩体只发生变形和裂隙;-420 m、-520 m、-620 m岩体先经历变形和裂隙,然后发生岩爆;-720 m和-820 m岩体经历变形和裂隙、岩爆和广义应变区失稳坍塌。
2018年02期 v.18;No.104 474-480页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [下载次数：449 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：24 ] - 姚邦华;王连成;崔鹏飞;陈占清;
为了分析破碎岩体不同骨架-充填物配比条件下的变质量渗透特性,揭示煤矿陷落柱、断层等含破碎岩体地质构造的突水机理,利用自主研制的可考虑颗粒迁移作用的渗透试验系统开展了不同试样配比条件下的变质量渗透试验研究,得到了破碎岩样孔隙率、渗透率、质量流失率等参量随时间的变化规律。并在试验结果的基础上,结合陷落柱突水实例,分析了充填物颗粒迁移作用下的陷落柱突水演化规律。结果表明:1)颗粒迁移作用下破碎岩体的渗透性变化可分为3个阶段,即渗流缓变阶段、渗流突变阶段和渗流稳定阶段;2)试样充填物颗粒在水流冲蚀作用下不断迁移流失,孔隙率快速增大后趋于稳定,质量流失率先快速增加后逐渐减小;3)充填物含量对破碎岩体渗透性具有重要影响,随试样中充填物比例的增加,试样的最大质量流失率不断增加,孔隙率增幅也越大,初始渗透率和渗透率增幅均呈现先增大后减小的变化规律。
2018年02期 v.18;No.104 481-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 2153K] [下载次数：241 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：17 ] - 关金锋;许国胜;崔洪庆;成春莲;李长兴;
为提高煤层小褶曲构造附近瓦斯突出灾害防治的针对性,以古汉山矿地质条件为背景,通过FLAC3D数值模拟方法开展了小褶曲附近采动应力场演化特征及对瓦斯灾害的影响规律研究。结果表明:工作面从背斜端或从向斜端揭露小褶曲过程中,小褶曲附近应力场大小呈现逐渐增大的变化特征,在揭露褶曲前应力增大至峰值状态;在揭露褶曲时刻,处于峰值状态的应力迅速降低,释放出大量的弹性能,迫使煤体产生剧烈位移,容易诱发瓦斯突出动力灾害。小褶曲附近高应力积累部位对现场瓦斯突出防治工作至关重要,可以在加强小褶曲探测的基础上,结合区域地应力场方向、构造产状特征、开采条件对煤层瓦斯突出的危险部位及发生时刻做出预测,从而制定出针对性的瓦斯突出防治措施。
2018年02期 v.18;No.104 487-491页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K] [下载次数：162 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：14 ] - 刘姝;唐建新;代张音;张路;舒国钧;
在有软弱顺层边坡地形中进行采矿通常会引起边坡稳定性变化,因而研究此类边坡在受采动沉陷的影响在地质问题中是尤为重要的。首先利用关键层理论概念分析得到,在含有软弱结构层的岩质斜坡受到采动或开挖影响时,软弱结构层将和关键层同步变形而与上部岩质斜坡产生离层,形成悬臂结构。再根据弹性力学理论计算出岩质斜坡的极限悬臂长度以及断裂长度。最后利用实际矿山地质进行稳定性判断。结果表明,随着工作面的不断推进,采动影响下的离层距离变大,岩质坡体最大拉应力将沿着坡表面向前移动并且逐渐增高,最大拉应力点与发生离层点的距离X_(max)却急速减小,当离层距离达到l_(max)时,最大拉应力达将到坡体抗拉强度,岩质坡体断裂,此时岩体断裂长度达到l_(max)+X_(max);通过实际矿山工程算例得到,当坡顶上离层距离达到6.88 m时,若下方采空区继续推进增加,则上方坡体将产生断裂形成滑坡。
2018年02期 v.18;No.104 491-496页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K] [下载次数：152 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：22 ] - 邸帅;王继仁;郝朝瑜;李冬辉;张英;
为解决某综放面采用顶板巷与上隅角联合抽采方式可能引起的煤自燃及瓦斯爆炸等重大安全隐患问题,采用数值模拟从瓦斯、氧气体积分数分布特点和温度场角度综合分析合理顶板巷位置与抽采流量,为协同预防瓦斯和煤自燃复合灾害提供指导。结果表明:抽采口、上隅角瓦斯体积分数随抽采流量增加而降低;抽采流量100m3/min是影响氧化带宽度变化幅度的拐点;抽采流量对采空区最高温度的影响较大,对高温范围宽度影响较小;综合确定合理顶板巷位置为内错回风巷15 m,合理抽采流量为100~150 m~3/min;现场应用表明该方案既能解决瓦斯超限问题,又能有效控制煤自燃威胁,表明数值模拟具有较好的可靠性。
2018年02期 v.18;No.104 497-503页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [下载次数：309 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：20 ] - 白二虎;郭文兵;谭毅;杨达明;
厚煤层高强度开采造成的地表破坏和对环境的影响比传统法开采更严重。以厚煤层高强度开采区域为研究对象,采用现场监测、理论分析等方法对地表裂缝、移动变形角值参数、持续时间及概率积分法参数等进行研究,分析了开采对地表响应的机理。结果表明,厚煤层高强度开采条件下,地表非连续变形特征明显,地表裂缝以拉伸、剪切裂缝为主,工作面上方部分裂缝与工作面贯通引发溃沙、突水及漏风问题影响安全生产。在地表移动变形参数方面,裂缝角、下沉系数及水平移动系数偏大。
2018年02期 v.18;No.104 503-508页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K] [下载次数：266 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：18 ] - 李焓;陈利平;陈网桦;
为深入研究N-甲基羟胺盐酸盐(NMHH)热分解的反应特征,应用密度泛函理论,在w B97xd/6-311++g(2df,2pd)水平下,对NMHH的初步分解产物N-甲基羟胺(NMHA)及质子化的NMHA热分解反应中涉及的反应物、过渡态、中间体、产物的几何结构和能量情况进行了优化计算,提出了可能的热分解路径。结果表明,NMHA与质子化NMHA均存在两种热分解路径。NMHA在两条路径下分解需越过的能垒为250.75 k J/mol与428.64 k J/mol,而质子化NMHA在对应分解路径下需要越过的能垒分别为217.19 k J/mol与286.77k J/mol。在对应路径下质子化NMHA分解需越过的能垒明显低于NMHA的直接分解,并且随着反应的持续进行,质子化的NMHA的形成和分解将越来越容易发生。这表明NMHH的分解具有自催化特征,与试验结果吻合。
2018年02期 v.18;No.104 509-513页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K] [下载次数：182 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：17 ] - 常双君;刘详;邓重清;唐婧;张行;
为研究高燃速推进剂成型过程中的安全性,根据配方组成和工艺条件,对其压伸过程的热点形成因素进行了理论分析,并采用热-结构耦合方法,选择有限元软件ABAQUS对其不同工艺条件下的压伸过程进行了建模分析。结果表明:在压伸过程中,物料在收缩段承受的压力最大,且温度变化显著。物料中残留的气泡是影响高燃速推进剂压伸成型过程安全性的主要因素。当物料中有残留气泡时,随压伸过程所加的载荷不同,气泡的最高温度会显著上升,载荷为15MPa时,气泡的最高温度可达139.3℃;载荷为20 MPa时,温度可达264.2℃。
2018年02期 v.18;No.104 513-517页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K] [下载次数：223 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：17 ] - 张青松;郭超超;姜乃文;曹文杰;
包装是防止空运锂电池热失控后果扩大的关键,提出了一种基于试验的空运锂电池包装性能定量评价方法,利用自主设计的锂电池火灾试验平台对锂电池包装件开展热失控试验,结合试验结果分析选取初爆时间、初爆和燃爆时间间隔、热失控电池数量、峰值温度作为锂电池包装性能等级评价指标,引入物元可拓法构建包装性能熵权物元可拓模型,通过对不同包装形式和材料的锂电池包装件进行评价可知:现有瓦楞纸包装性能等级为Ⅲ(差),会严重威胁锂电池空运安全;采用玻璃纤维板包装,包装方式为玻璃纤维隔板加盖板时性能等级为I(优良),可显著提高空运安全性。
2018年02期 v.18;No.104 518-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] [下载次数：232 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：19 ] - 于水军;陈亮;魏月贝;
聚苯乙烯泡沫板在建筑节能中具有重要应用,其阻燃防火性能影响建筑火灾安全。应用UL-94垂直燃烧性能测试方法研究无机包覆聚苯乙烯泡沫板在垂直状态下的燃烧情况,结果表明包覆后的聚苯乙烯试样的等级可达到V-1以上;应用烟密度仪和气体分析仪研究无机包覆聚苯乙烯泡沫板燃烧烟气产生规律,结果表明MgSO_4/MgO、α-石膏、无机黏结剂、无机粘结剂/膨润土均对聚苯乙烯泡沫起到阻燃效果,并对烟气产生抑制作用,抑烟能力由大到小为MgSO_4/MgO,α-石膏、无机黏结剂/膨润土、无机黏结剂。同时能不同程度地影响聚苯乙烯泡沫燃烧时产生CO_2、CO有毒有害气体的体积分数,其中CO_2的最大体积分数分别为2.09%、1.79%、1.52%、1.62%;CO的最大体积分数分别为434×10~(-6)、340×10~(-6)、358×10~(-6)、369×10~(-6),从数据分析可知,4种无机包覆聚苯板中,无机黏结剂在4种包覆剂中对CO_2生成的影响效果更佳,α-石膏在4种包覆剂中对CO生成的影响效果更佳。
2018年02期 v.18;No.104 523-526页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [下载次数：107 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：16 ] - 陈先锋;杜童飞;朱清华;张英;牛奕;
高温和烟气是火灾事故中造成人员伤亡的两个重要因素,能快速准确地获取火焰温度和烟黑浓度的分布,是对燃烧产热量和发烟量的控制方法进行深入研究的前提。根据双色法的理论基础,结合火焰单元的划分方法,整理并简化了火焰温度和烟黑浓度求解过程。利用自主开发的软件进行重构计算,并选取甲烷/空气轴对称层流扩散火焰为例进行试验。重构结果表明,烟黑浓度和温度的分布在轴向方向上均呈现双峰到单峰的特点。将重构结果和数值模拟的结果进行对比,发现温度峰值和烟黑浓度峰值的相对误差分别低于1.59%和6.08%,表明重构结果和模拟结果具有较好的一致性。因此,可认为该重构方法具有可行性。
2018年02期 v.18;No.104 527-531页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] [下载次数：310 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：12 ] - 王宇;李世鹏;张敬义;
为了给高层建筑外部火蔓延防控提供参考,利用火灾动态仿真模拟软件PyroSim对无侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰与侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰进行了数值模拟,并改变侧墙长度,引入危险温度T=540℃、T1=350℃及T2=250℃,综合分析窗口温度曲线及等温线数据。结果表明:纵向多窗口羽流火焰产生相互融合现象,无侧墙建筑纵向相邻两窗口与三窗口的危险温度高度相似,比单窗口的危险温度高度提升了2.5~3.0 m;侧墙结构引起烟囱效应的作用效果与侧墙的长度呈正比,侧墙长度为3.6 m时,纵向多窗口的危险温度高度与无侧墙建筑相比,对T1和T2,高度提升了2.0~2.5 m,而对T,高度的影响较弱,羽流火焰的形状在纵向被拉长。
2018年02期 v.18;No.104 532-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K] [下载次数：122 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：18 ] - 葛晓霞;纪亚师;
用水喷淋冷却是提高玻璃隔墙耐火极限的有效途径。首先确定了玻璃隔墙冷却专用喷头的设计目标,基于溅水盘的布水原理,通过溅水盘底部和背部的形状设计,确定了新型喷头的整体结构。然后搭建冷态试验平台进行布水规律试验。以钢化玻璃为冷却对象,在水压为0.05 MPa(表压)下,观察喷头距玻璃隔墙水平距离分别为0.1 m、0.3 m和0.5 m时,喷头在玻璃隔墙表面的布水现象,记录喷水密集和稀疏的区域,从喷洒半径、不同布水区域覆盖面积、水的利用率及水膜厚度等方面分析了布水规律,并与常用工程喷头的布水效果进行了比较。最后进行点火试验,在玻璃表面布置贴片热电偶,以汽油作为燃料,预燃60 s后,启动喷淋系统,分别测定了喷淋启动前后玻璃表面的温度,并选取玻璃迎火面布水密集区的一点计算冷却速率。结果表明:新型喷头的布水效果较好,与直立边墙型喷头相比,水量密集区域的覆盖面积增大了13.9%~19.5%,基本实现了玻璃隔墙表面的全覆盖;喷头冷却速率为1.1,冷却效果较好。
2018年02期 v.18;No.104 536-541页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K] [下载次数：38 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：13 ] - 李元洲;刘义;
为研究机舱火灾烟气蔓延的特点,进行了全尺寸机舱火灾烟气填充试验,在试验舱室内设置4个不同尺寸的填充物,研究不规则截面舱室的烟气沉降规律,同时改变油池尺寸和抬升火源研究火源功率和火源高度对烟气温度分布和烟气层沉降的影响。结果表明:随火源功率增大,顶棚和侧墙的温度升高,烟气的沉降速率增大,当火源功率较小时顶棚温度较低,以温度为阈值的消防喷头失效;将火源抬升4 m时烟气温度及烟气沉降速率均升高,但烟气层稳定在8 m高度,舱室底部形成一个相对安全的空间。另外,基于Zukoski羽流模型和质量守恒,推导出不规则截面烟气沉降理论预测模型,与前人的模型对比,该理论模型预测值更接近实际观测值。
2018年02期 v.18;No.104 542-547页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K] [下载次数：229 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：21 ] - 徐志胜;邓楠;颜龙;楚志勇;
通过在磷酸季戊四醇三聚氰胺盐(PPMS)合成过程中加入碳纳米管(CNT)合成一种新型的有机-无机杂化膨胀阻燃剂(PPMSCNT),并结合傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对其结构和性能进行分析。将所合成的PPMS和PPMS-CNT分别加入环氧树脂中,利用FTIR、TG、锥形量热仪和烟密度试验对其阻燃和抑烟性能进行测试。结果表明,相同添加量下的PPMS-CNT在环氧树脂中阻燃和抑烟效果明显优于PPMS。添加质量分数15%PPMS-CNT时,阻燃环氧树脂的峰值热释放速率、总释放热、峰值生烟速率和总生烟量相比于纯EP分别下降了68.2%、28.8%、66.7%和42.8%。热重分析表明,PPMS-CNT相比于PPMS能更有效地增强环氧树脂的热稳定性和成炭性能,进而表现出较好的阻燃和抑烟效果。炭层分析表明,CNT的加入能促进PPMS在膨胀过程中形成更多的P—O—C交联结构,以有效增强炭层的致密性。研究表明,含碳纳米管的有机-无机杂化膨胀阻燃剂的加入能显著提高环氧树脂的阻燃和抑烟性能。
2018年02期 v.18;No.104 548-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K] [下载次数：262 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：12 ] - 黄坤;廖柠;孔令圳;吴锦;米瑞雪;
为提高天然气长输管道阀室冷放空作业的安全性,针对冷放空作业中的意外闪燃、爆燃事故现象,基于UDM模型并运用PHAST计算机软件,先模拟了泄放气体发生闪燃事故的影响域,分析冷放空气体闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率4种影响因素而变化的趋势;后又讨论了放空速率对爆燃超压伤害范围的影响。结果表明:闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率增加而递增,后两者对其影响较大,应重点关注并控制;在模拟工况下,最远轻伤距离达60 m,因此在实际工程中,控制放空速率对减轻意外燃爆事故的后果极为重要,应注重对放空作业参数的调整。
2018年02期 v.18;No.104 555-559页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K] [下载次数：369 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：21 ] - 甘浪雄;欧阳颖;张磊;王振宁;
海底管道常会因受到抛锚等坠物撞击而发生管道破损、油气泄漏等事故,通常的保护措施是将海底管道埋入海床下一定安全的深度。锚在贯入海床的过程中,与海床相互作用会耗散掉锚的大部分能量,从而使锚对管道的撞击能量减小,继而避免或降低锚对管道的撞击损害。运用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立锚、海床、管道的有限元模型以还原锚贯入海床的过程,选取不同锚重、不同撞击速度及不同海底底质得到锚在贯入海床的过程中与海床的能量变换情况,即锚的速度及位移变化、海底管道的应力应变情况。模拟结果表明,锚的贯穿量随锚重和触底速度增加而增大,随土壤内摩擦角和土体黏聚力增加而减小。
2018年02期 v.18;No.104 560-566页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K] [下载次数：188 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：18 ] - 刘明俊;罗晨;张俊博;
为了保障吊拖船队通过顺直航道的航行安全,充分考虑吊拖船队的柔性结构特征和航道条件,深入研究限制性航道顺直航段航道特点,运用船舶操纵与引航理论,建立以吊拖船队为研究对象的顺直航段航道宽度计算模型,从而确定针对航道宽度的吊拖船队通过顺直航段的安全限制因素,运用实船试验数据和现有航道维护尺度对建立的公式进行验算。提出了符合我国运河航道条件和吊拖船队航行特点的运河限制性航道顺直航段航道宽度计算公式,以期为保障吊拖船队在顺直航道安全航行提供理论支撑,弥补我国运河以吊拖船队为主要船型的航道技术尺度计算方面的不足。
2018年02期 v.18;No.104 566-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数：68 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：9 ]
- 吴超;王秉;
为找准当前及未来安全科学研究发展的新转向、新热点、新起点、新领域及安全科学理论研究最新走向,基于历史唯物主义和科学发展观,主要运用思辨法、典型文献综述法与对比分析法,对近年安全科学的研究动态及理论进展做了回顾和评述。首先,依次围绕安全人因科学、安全自然科学、安全技术科学、安全社会科学和安全系统科学5个方向,扼要阐述了这些安全科学研究方向的研究热点、研究转向及理论进展和主要发展趋势。其次,以中南大学安全理论创新与促进研究中心(STIPC)近年的主要安全科学理论研究成果为例,依次从安全科学新分支、安全新理论、安全科学方法论、安全科学原理、理论安全模型、比较安全学、相似安全系统学、安全文化学和安全信息学9个方面,归纳了相关的最新理论研究进展。结果表明,近年安全科学研究热点与重点已发生重大转向,安全科学理论研究紧跟安全科学发展与实践需求,安全科学正在逐步走向成熟和充实。
2018年02期 v.18;No.104 588-594页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K] [下载次数：1648 ] |[引用频次：41 ] |[阅读次数：20 ] - 陈伟珂;孙春苗;
为了弥补现存"普适化"管理模式无法适应个性凸显的施工人力环境的缺陷,提出应充分考量个体特征差异建立类群管理模式(Group Management Model,GMM)。首先,整理归纳相关文献,确定了建筑工人个体素质测评指标及测量量表;然后,利用潜在类别分析方法对收集到的486份有效数据进行统计归类,将建筑工人归纳为"认知缺陷型"、"明知故犯型"和"优质型"3个类群,比例分别为40.96%、36.72%和22.32%。最后,就不同类群的建筑工人提取其潜在特征并进行详细的特征分析并据此制定针对性的管理措施,可为实现施工安全的精细化管理目标、提高制度的有效性和管理效率、降低管理成本提供科学的理论支撑。
2018年02期 v.18;No.104 595-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K] [下载次数：389 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：14 ] - 潘丹;罗帆;
为增强建筑施工项目安全绩效评价的客观性和有效性,综合采用扎根理论、熵权法及结构方程模型(SEM模型)构建建筑施工安全绩效评价指标体系,并建立SEM评价模型。将扎根理论运用于指标体系的初步构建、SMART原则和熵权法用于指标体系的筛选、SEM模型用于指标体系的验证,确定了5个维度21个建筑施工项目安全绩效评价指标;运用SEM模型分析指标和构面之间的相互影响和叠加效应,结果表明,二级指标对总目标的影响程度由大到小依次为安全业绩、管理因素、人员因素、机械设备因素、环境因素。将模型应用于6个项目的安全绩效评价,评价结果与管理者实际评价结果误差均在5%以内,且与第三方的评价结果一致。
2018年02期 v.18;No.104 602-609页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K] [下载次数：1428 ] |[引用频次：50 ] |[阅读次数：16 ] - 帅斌;王磊;赵佳虹;
由于人因失误是引发危险品集装箱堆场事故的主要原因,特别以成功似然指数法为框架研究了危险品集装箱堆场人因失误概率的量化方法。考虑了影响因子的主观特性,重点结合认知可靠性与失误分析方法对成功似然指数法进行修正,确定了培养与组织管理、同时出现的目标数量等6项行为形成因子。通过建立熵权法、模糊集合理论与专家判断的融合实现人因失误概率的计算。最后,用算例验证了方法的有效性,结果表明,本方法不但可将测算精度控制在有效区间(0,0.059 5),而且相较其他方法将危险系数降低了6.97%。针对危险品集装箱堆场管理这类高危行业,较高的人因失误率有利于风险辨识和风险预防。
2018年02期 v.18;No.104 610-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] [下载次数：218 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：20 ] - 景国勋;赵攀飞;吕鹏飞;王远声;
噪声是煤矿井下主要危害,对人体视觉系统的影响不容忽视。为了提高暴露在噪声环境中工人的视觉认知能力,进而减少人因事故的发生,针对视觉认知随噪声暴露时间的变化进行研究,利用Eye Link II眼动仪采集被试者的平均注视时间、平均眼跳幅度和眼跳次数3个眼动指标来衡量视觉认知能力随着综采工作面噪声暴露时间的变化。结果表明:1)噪声能够使视觉注意力下降,对视觉认知效率的影响不显著,对视觉辨识能力的影响较复杂;2)噪声在0~10 min和40~55 min时间段对视觉注意力影响较严重,在0~15 min和50~80 min时间段对视觉辨识能力影响较严重;3)被试者随时间变化出现视觉性疲劳后,噪声可轻微提高视觉认知效率和视觉辨识能力。
2018年02期 v.18;No.104 615-618页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] [下载次数：264 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：19 ] - 林永明;
为促进安全发展,强化煤矿安全管理的科技支撑,在事故致因理论基础上,利用文本挖掘中的话题模型和创新性构建的层次致因要素话题模型,对我国2000—2015年发生的386起重特大煤矿事故调查报告进行了深入地挖掘、分析和研究。发现事故致因隐含的规律及各类事故之间的关联与共性,并进一步研究发现不同致因要素随时间的演化规律及致灾倾向,为煤矿安全管理找出重点,指导煤矿安全生产管理实践。
2018年02期 v.18;No.104 619-623页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K] [下载次数：421 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：20 ] - 王燕青;张思佳;
为降低因航空安全员心理素质不过关而导致的不安全事件,先对航空安全员的基本工作能力与应急处置能力进行了分析,确定出合格航空安全员所必需的心理素质指标;然后设计"航空安全员心理素质调查问卷",并选取国内多家航空公司在职航空安全员为调查对象,对回收有效的问卷进行信、效度检验以验证指标的合理性;再采用结构方程模型确定各指标权重。结果表明,航空安全员心理素质模型由4个一级指标、17个二级指标构成,其中对航空安全员心理素质影响最大的是人格特征,其次是社会适应力、交际能力和认知能力。
2018年02期 v.18;No.104 623-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K] [下载次数：417 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：13 ] - 杨舟;范丹红;
为提升民用航空情报原始资料上报工作的安全管理水平,对2010—2015年的859起不安全事件进行差错原因分析,运用SHELL模型构建原始资料上报工作的风险指标体系。风险指标体系由工作人员的素质和能力、操作符合性、工作系统的完好性、专业培训情况等12个一级指标及专业知识、行业规章符合性、人才队伍建设、管理制度执行等45个二级指标构成。为降低各类不确定性因素的影响,基于D-S证据理论进行风险评价研究,以10位行业专家的调查结果为基础,计算合成了12个一级风险指标的风险水平支持度。结果表明,素质和能力、操作符合性情况、行业规章完好性和专业培训处于高度风险水平,工作完好性、工作系统完好性、工作软件维护、工作标准统一性、人力资源和管理制度处于中度风险水平,工作沟通和核实回复处于低度风险水平。对处在高度风险水平的风险指标开展安全对策研究,提出提高工作人员入职标准、定期组织开展专业培训、编写行业通用的培训教材、修订完善现有行业规章、加大违规操作处罚力度等风险控制措施。
2018年02期 v.18;No.104 628-635页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K] [下载次数：217 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：18 ] - 王岩韬;唐建勋;赵嶷飞;
为了解决航班空中备降无序的问题,缩短备降时间进而降低运行风险,严格遵照实际飞行运行要求,综合飞行时长、机位属性、备降机场容量等运行限制,将可用机位设为动态调整项,运用整数规划方法,借助Matlab工具构造以备降总时间最短为目标的优化模型。通过对历史运行数据的整理,对2016年3月19日西南地区某日的备降状况进行仿真。结果表明,当备降机场成都、贵阳和西安的使用机位集合为{3:2:2}时,7个航班备降时间平均可缩短12 min,此时优化效果最佳。实际航班数据验证结果较为理想,表明该方案可行有效。
2018年02期 v.18;No.104 636-639页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K] [下载次数：142 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：6 ] - 刘俊杰;赵永正;张丽娟;
安全信息的深入分析是数据驱动的安全管理基础。为深入挖掘民航安全信息的价值,分析不安全事件的发展和演化过程,预测事件可能引发的后果及可能性,以2011—2015年民航安全信息网收集的390起重着陆事件为样本,结合事件链因果关系分析,运用知识地图分析法,按照事件发展演化过程建立样本信息中包含知识信息及其因果关系、各事件链间的相关关系、不同后果事件演化的可能性的重着陆事件知识地图。结果表明,该知识地图能够获取重着陆事件在时间、地点、机型、运行阶段、原因、后果及可能的预防及管控重点,可以实现一起或多起重着陆事件信息的知识分析,发现可能存在的安全风险,预判引发严重后果事件的可能性,为有效实施风险管理提供依据。
2018年02期 v.18;No.104 640-645页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K] [下载次数：345 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：15 ] - 任翠萍;吴群琪;张圣忠;张春国;
为分析危险货物运输的研究脉络与研究现状,选择ISI Web of Science作为文献检索引擎,将1969—2017年的文献记录作为数据源,采用动态网络分析的信息可视化技术和工具(CiteSpace)进行文献共被引分析和主题共现分析,绘制危险货物运输研究的知识图谱,呈现危险货物运输研究领域的知识结构与演进规律。结果表明:1)危险货物运输研究始于20世纪60年代末,论文数量总体呈现上升趋势,并在90年代和近几年出现论文数量骤增的现象;2)Erkut、Kara、Zognafos、Bianco、Zografos等学者的文献具有重要的影响力,被引频次最多;3)研究集中在危险货物运输风险评估、路网规划、模型方法应用、风险预警、运输事故;4)研究的新兴热点涉及模型方法的创新(如禁忌搜索算法)、事故致因分析、风险应急行动、危险品运输收费等方面。
2018年02期 v.18;No.104 646-652页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K] [下载次数：586 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：13 ] - 张江石;王帅;
为探究矿工脱岗行为解决办法,采用演化博弈理论建立了矿工与煤矿企业之间的策略博弈模型。首先根据矿工与煤矿企业间的利益相关性确定影响各方利益的综合因素,然后结合煤矿企业实际确定两博弈方的收益矩阵,进而利用演化博弈模型分析两博弈方进行决策的动态演化过程。结果表明,博弈方选择不同策略的概率取决于对手的得益,且两博弈方的策略相互影响,最终达到3个稳定状态,即(在岗,不检查)、(脱岗,不检查)和(脱岗,检查)。矿工坚守岗位与脱岗处罚、矿工损失、检查成本等因素有关,并结合具体案例进行验证,建议煤矿企业应加大检查和处罚力度,使脱岗矿工损失较大,以逐渐减少脱岗行为。
2018年02期 v.18;No.104 653-657页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K] [下载次数：181 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：16 ]
- 钟金魁;李柳;钟志为;杨巧珍;张建宇;王立果;
随着养殖业和医药业的迅猛发展,进入环境中的抗生素日益增多,其导致的环境污染问题引起国内外学者的广泛关注。利用生物炭处理抗生素的技术是近10年来的一个研究热点。生物炭具有原料来源稳定、制备简单、取材广泛、成本低廉、无二次污染等优点,能有效地控制抗生素在生态环境中的迁移和转化行为。简要介绍了生物炭的主要元素组成、比表面积、表面官能团及pH值等基本理化性质,重点阐述了生物炭吸附抗生素的机理及其影响因素,分配作用、表面吸附作用、微孔填充作用、π-π电子供受体作用、氢键作用和静电作用是生物炭吸附抗生素的可能机理,而制备温度、比表面积和孔隙结构、溶液体系pH值、重金属离子、腐殖酸和根系分泌物等是影响吸附的重要因素。还概括介绍了新型功能生物炭在吸附抗生素方面的应用研究,综述了生物炭对抗生素的迁移、转化、归趋等环境行为的影响,并指出了生物炭-抗生素未来可能开展的研究方向。
2018年02期 v.18;No.104 657-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K] [下载次数：1116 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：27 ] - 张倩;柳超颖;范子皙;牛东媛;李孟;
利用黍糠、菜籽饼在不同温度下制备生物炭,以确定最佳制备温度及最佳吸附材料。结果表明,2种生物炭对镉(Cd~(2+))的吸附效果随制备温度上升而升高,黍糠生物炭的吸附效果更好。综合考虑产出率、吸附效果与能耗,得到最佳生物炭材料为黍糠,最佳制备温度为600℃。经2种生物炭吸附后,Cd~(2+)溶液的pH值均呈上升趋势,而黍糠生物炭调节pH值的能力更强。2种生物炭清洗后的吸附效果均有下降,表面沉淀是未清洗的生物炭对重金属离子吸附作用的机理之一。600℃黍糠生物炭对Cd~(2+)的吸附符合Langmuir吸附等温线,表明黍糠生物炭对Cd~(2+)的吸附为单分子层的吸附,且吸附剂表面均匀。使用扫描电镜(SEM,Scanning Electron Microscope)、多通道比表面积和孔径分析仪(BET,Multi-channel specific surface area and pore size analyzer)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR,Fourier Transform Infrared Spectroscopy)和综合热分析仪(STA,Synchronous Thermal Analyzer)对黍糠生物炭进行了表征。结果表明,黍糠原材料具有丰富的官能团,随热解温度升高,脂肪族官能团逐渐弱化消失,而芳香性结构与官能团逐渐凸显出来,因而能更多地吸附重金属Cd~(2+)。黍糠生物炭对重金属的吸附不主要依赖比表面积和孔隙结构,而是多种化学作用的结果,如表面沉淀、与官能团络合和阳离子-π键吸引。
2018年02期 v.18;No.104 664-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K] [下载次数：655 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：27 ] - 李仕友;胡忠清;廖建彪;谢水波;陈琴;刘金香;
选用农林剩余物加工制得生物炭,用强氧化剂(KMnO_4、H_2O_2、HNO_3)对生物炭进行化学改性,选择最佳改性方法。通过吸附试验得出用0.01 mol/L KMnO_4改性的生物炭除铀效果最佳。采用KMnO_4改性的生物炭对废水中的铀进行吸附,考察吸附剂投加量、溶液pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度等因素对U(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,当吸附剂投加量为0.3 g/L、U(Ⅵ)质量浓度为10mg/L、溶液pH=6、温度为25℃、吸附时间为120 min时,改性生物炭对U(Ⅵ)的去除效果最佳,吸附量达到32.57 mg/g,比未改性前提高了67.9%。对改性前后的生物炭进行了SEM、XRD、FTIR表征及表面含氧官能团测定、吸附动力学分析。结果表明,改性生物炭对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程及Langmuir等温吸附模型(决定系数R2>0.99)。这表明对溶液中铀的去除可能是化学沉淀作用的结果,改性后含氧官能团增加,对溶液中铀的去除也可能存在官能团络合作用与表面吸附,使吸附剂化学吸附能力增强,除铀能力提高。
2018年02期 v.18;No.104 671-677页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K] [下载次数：801 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：17 ] - 董文艺;王安娜;吴桂楠;赵福祥;孙飞云;张冠;
采用离子交换膜、离子交换树脂和铁粉还原法对复合法制备二氧化氯过程中产生的高浓度氯酸盐残液进行处理,对3种方法进行综合比较。结果表明:离子交换膜处理后氯酸盐富集质量浓度为13.06 g/L,为进水质量浓度的6.5倍,去除率大于50%,离子交换膜不可重复使用;离子交换树脂处理后富集质量浓度为23.51 g/L,为进水质量浓度的11.8倍,去除率为95%,离子交换树脂可重复使用;铁粉对氯酸根去除率为99%,可连续使用15次。综合比较处理效果、控制条件和处理成本,选择铁粉还原法为最佳方法。
2018年02期 v.18;No.104 678-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 493K] [下载次数：158 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：16 ] - 刘宇程;梁庆玲;杨冰;刘骞;涂雯雯;
采用热分解法将SnO_2掺杂于RuO_2-TiO_2涂层中,制得性能高效的Ti/RuO_2-SnO_2-TiO_2阳极氧化电极。以该自制电极为阳极、钛板为阴极构成电催化氧化体系,对模拟苯酚废水进行电催化氧化试验。利用高效液相色谱探讨了苯酚废水溶液在该体系中的电催化氧化反应历程,并推断出氧化降解途径。采用SEM和XRD表征电极涂层结构和形貌,循环伏安法测试电极电化学性能。通过单因素试验考察反应时间、电流密度(CD)、电极间距、Na_2SO_4电解质浓度、苯酚质量浓度、pH值五个因素对电催化氧化试验的影响,结果表明:在反应时间为240 min、电流密度为102.6 mA/cm~2、电极间距为1.5 cm、电解质浓度为0.5 mol/L、苯酚质量浓度为300 mg/L、pH=5的最佳试验条件下,苯酚的降解率达到98%以上,COD的去除率达到90%以上。
2018年02期 v.18;No.104 683-690页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K] [下载次数：373 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：13 ] - 张树军;李定昌;高景峰;高永青;张帅;
为了表征SBR反应器中不同粒径的成熟好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)的密实和规则程度,试验采用实际生活污水培养AGS,利用Photoshop和Fips2软件对不同粒径AGS的SEM图像进行处理和分形计盒维数计算,其中粒径在1.25~1.60 mm的颗粒分形维数最高,达到1.888±0.014,较为致密。最小粒径(小于0.30mm)污泥颗粒的分形维数最低,为1.827±0.043,较为疏松。不同粒径AGS的边界计盒维数随粒径减小而降低,其中最大粒径(大于2.00mm)颗粒污泥的边界计盒维数平均值达到了1.223±0.039,其颗粒形状最不规则。粒径在0.60 mm以下范围的颗粒边界计盒维数较低,污泥颗粒形状较为规则。结果表明,大粒径的AGS更有利于一些大型后生生物的生长和附着,这也是导致大粒径的边界比起小粒径更显不规则的原因。大粒径颗粒表面的不规则程度也明显高于小粒径颗粒。粒径在0.80 mm以上的AGS其密实度较为理想。利用分形维数可以清晰地表征、区分不同粒径AGS的密实和规则程度,为AGS的形成、结构及理化特征研究提供了依据。
2018年02期 v.18;No.104 691-696页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [下载次数：330 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：14 ] - 曾涛涛;蒋小梅;韩科昌;陈胜兵;周耀辉;刘海燕;
以某城市生活污水处理厂为研究对象,通过高通量测序技术解析功能单元(氧化沟)内微生物群落结构。试验时,该污水处理厂出水水质满足一级B排放标准(GB 18918—2002)。高通量测序获得有效序列28 561条,经分析得到文库覆盖率为0.90,微生物α指数,即ACE、Chao1、Shannon和Simpson指数分别为20 653.8、12 148.4、6.6和0.005。在属(genus)水平,丰度在1%以上的优势微生物共有19种,其中1%~2%的菌属有Pseudomonas、Phycisphaera、Methylocystis、Gemmata、Gp7、Singulisphaera、Isosphaera、Parachlamydia、Haliea和TM7 genera incertaesedis,所占比例分别为1.91%、1.91%、1.90%、1.75%、1.64%、1.55%、1.47%、1.33%、1.2%和1.17%,这部分比例之和为15.83%。丰度在2%以上的优势菌属有Zavarzinella、Gp4、Planctomyces、Aciditerrimonas、Blastopirellula、Pasteuria、Neochlamydia、Gemmatimonas和Simkania,所占比例分别为10.02%、4.66%、4.44%、2.66%、2.56%、2.33%、2.31%、2.25%和2.23%,这部分共计33.46%。所占比例高于0.01%的菌属共有355类,表明该城市污水处理厂含有丰富的微生物资源,它们是污水处理的微生物基础。
2018年02期 v.18;No.104 697-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K] [下载次数：980 ] |[引用频次：38 ] |[阅读次数：29 ] - 黄江伟;夏建国;辜雪梅;范宇航;陆风娟;
为了研究区域土壤中硒的环境改良及镉-硒复合污染的治理效果,采用批量吸附法进行了黄壤原土和去除土壤组分(有机质、游离氧化铁)原土的各粒径微团聚体,以及Cd2+-SeO_3~(2-)共存下黄壤原土及去除组分(有机质、游离氧化铁)原土吸附SeO_3~(2-)的热力学试验。结果表明:1)黄壤原土及各粒径的微团聚与黄壤去除各组分(有机质、游离氧化铁)原土及各粒径微团聚体的SeO_3~(2-)吸附量具有相同的分布趋势,吸附量从大到小依次为<0.002 mm、0.002~0.053 mm、原土、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm,土壤在去除有机质、游离氧化铁后吸附量减小,吸附量从大到小依次为原土、去除有机质土、去游离氧化铁土,其结果用Langmuir方程拟合最好;2)镉的存在明显抑制了原土对SeO_3~(2-)的吸附,在不同添加顺序下SeO_3~(2-)吸附量从大到小为共同加入、先镉后硒,土壤组分对不同添加顺序下SeO_3~(2-)的吸附没有明显影响,在SeO_3~(2-)初始质量浓度为200μg/L时,随Cd2+质量浓度增加,SeO_3~(2-)吸附量先下降,后略有上升,Freundlich方程对以上结果拟合效果较好;3)土壤吸附SeO_3~(2-)反应是自发放热反应,SeO_3~(2-)在Cd2+的影响下从溶液聚集到土壤表面过程中生成的分子种类和数量减少,Cd2+通过影响土壤表面性质进而影响SeO_3~(2-)的吸附,且土壤游离氧化铁比有机质对SeO_3~(2-)有更强的亲和力。
2018年02期 v.18;No.104 703-710页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] [下载次数：121 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 邱素芬;魏来;于文静;许端平;薛杨;汤家喜;
为研究热处理对土壤中重金属的固定作用,从甘肃白银采集铜和锌污染土壤,研究了好氧和厌氧热处理法及沸石强化热处理法对土壤中铜和锌形态变化的影响。结果表明,与好氧热处理相比,厌氧热处理对土壤中的铜和锌有更好的固定效果,且温度越高固定效果越好。在500℃时,厌氧热处理可使土壤中铜和锌的可氧化态和残渣态之和分别由原土样的31.7%和31.3%提高到93.3%和89.4%。在好氧条件下,在200~450℃范围内,是否添加沸石对土壤中铜和锌的固定效果并无明显影响;而在500℃时,添加沸石处理对重金属铜、锌的固定效果明显提高。在500℃时,与好氧热处理相比,添加沸石强化好氧热处理下铜和锌的弱酸可提取态质量比下降了12.7%和12.1%,而残渣态质量比增加了8.6%和12%。
2018年02期 v.18;No.104 711-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K] [下载次数：223 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：24 ] - 丛鑫;朱含露;梅傲雪;张悦;
采用镍铁双金属为还原剂,对土壤中共存的7种多氯联苯(PCBs)的还原降解速率及其影响因素进行了试验研究和建模分析。试验结果表明,随着与镍铁双金属反应时间延长,7种PCBs呈现不同的还原降解速率和竞争还原态势并趋于稳定,降解反应符合一级反应动力学方程,降解速率由快到慢依次为PCB180、PCB138、PCB153、PCB52、PCB118、PCB101、PCB28,大体呈现氯原子数越多降解速率越快的趋势。试验条件下PCBs各异构体的降解半衰期为75~121 h。为从分子水平上分析不同含氯水平PCBs共存的竞争体系中PCBs还原降解速率的主要影响因素,采用高斯软件DFT方法求得7种多氯联苯的20个量子化学参数,通过偏最小二乘回归分析建立了PCBs的还原降解速率与分子结构的定量结构-性质关系模型。模型结果表明,Ehomo、△_fH~Θ、△_fG~Θ和Polar的VIP大于1,是影响体系中PCBs降解速率的主要因素。此模型可以较好地预测多氯联苯污染场地土壤化学修复过程中PCBs各同系污染物的化学降解潜力和残留趋势。
2018年02期 v.18;No.104 716-720页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K] [下载次数：143 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：11 ] - 仓龙;徐宏婷;宋岳;
为了研究电场作用对植物吸收重金属的直接影响,同时避免土壤和溶液性质变化对植物吸收重金属的影响,设计了一种新型电场-植物效应试验装置,并应用此装置通过水培试验研究了不同强度的直流电场对印度芥菜体内镉质量比和镉亚细胞分布、化学形态的影响。结果表明:应用该装置可实现电场作用下水培体系中pH值、电导率EC和Cd浓度的恒定和均匀分布;不同强度的电场处理对印度芥菜叶中Cd质量比影响不大,但显著增加了印度芥菜根对Cd的吸收,其中以20 mA处理中根Cd质量比最高(52.1 mg/kg),是对照处理的2倍,且显著提高了根细胞壁对Cd的积累(从对照的47.1%增加到63.3%),降低了细胞质和细胞器组分对Cd的积累(从对照处理的31.3%降低到20.3%)。中等强度的电场(如10 mA和20 mA)能够促进根中Cd从易移动的FNaCl态向活性较低的F_(HAc)态和F_(HCl)态转移,同时电场处理还明显增加了印度芥菜体内F_(HCl)态和Fr态的分布率,增加了印度芥菜对Cd的固定和积累。
2018年02期 v.18;No.104 721-726页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K] [下载次数：189 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：11 ] - 蒋新波;杨昌智;施周;
水源热泵由于其良好的节能性,近年来得到越来越广泛的应用,但如果应用不当会造成水体的热污染,影响水体的生态环境。以用于水源热泵的湖南地区滞流水体作为研究对象,以防止热污染作为出发点,利用建立的水温模型研究了湖南地区的滞流水体水温变化规律,计算了湖南地区湖泊水体对水源热泵系统夏季冷凝热的热承载能力与冬季热泵系统从水体取热时水体的供热能力(冷承载能力),并且对冷热承载能力的影响因素进行了分析。结果表明:深度不足2 m的滞流水体在冬季热承载能力有限,作为冬季热源要谨慎对待;对于湖南地区,夏季水体作为水源热泵的冷源在以5个城市为代表的5个分区中差别不明显,但在冬季使用水体作为水源热泵的热源时,越往南越适合,其中以衡阳为代表的湘东南地区优于其他地区。
2018年02期 v.18;No.104 727-733页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K] [下载次数：250 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：5 ] - 汪斌;张欣欣;解玉磊;
基于2014年京津冀地区电力统计数据,引入多情景分析方法设定了不同的燃煤发电、燃气发电和可再生能源装机比例情景,测算了相应情景下的SO_2、NO_x和CO_2排放量,分析了该地区电力行业装机比例与大气污染物和温室气体减排潜力的关系。结果表明,在发电总装机容量一定的情况下,对燃煤发电和燃气发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2排放量呈现逐渐增加的趋势。但相对于燃煤发电机组,燃气发电机组在一定程度上减少了SO_2、NO_x和CO_2的排放量,减排效果显著。对可再生能源发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2的排放量呈现逐渐下降的趋势。
2018年02期 v.18;No.104 734-738页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K] [下载次数：291 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：14 ] - 朱复东;
基于氨法脱碳工艺,对不同液气比下各工艺参数对CO_2脱除率的影响开展了试验研究。结果表明,氨水浓度和烟气停留时间的提升能够有效提高CO_2的脱除率,而反应温度、CO_2体积分数及CO_2负载量的提高不利于CO_2的脱除。通过调整液气比可以缓解各工艺参数对CO_2脱除率的影响,维持系统稳定。综合对比试验结果,认为液气比合适的应用范围为6~8 L/m3。
2018年02期 v.18;No.104 739-743页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] [下载次数：126 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：15 ] - 叶兴联;
由于我国环保排放要求的日益严格,电除尘器超低排放成为最受关注的问题之一。流场作为影响电除尘器超低排放性能的重要因素,具有重要的工程意义。基于CFD(计算流体力学)模拟方法,并结合工程实际应用,从流量分配、本体气流分布设计、本体阻力、电场极配型式、绝缘系统热风吹扫设计等方面对电除尘器流场设计进行阐述和对比分析。结果表明:电除尘器流场优化既要考虑流量分配均匀,又要考虑粉尘量分配均匀,电除尘器入口烟道导流板的合理设计不但可以解决流量分配平衡问题,也可以使粉尘量的偏差得到大幅度改善;进出口喇叭角度不但对本体流场均匀性有影响,对除尘器本体阻力也有较大影响,进口喇叭扩张角、出口喇叭收缩角越大,本体速度分布均匀性越差,本体阻力也越大;灰斗阻流板的合理设计有助于减轻收尘区下沿高速区与灰斗的强回流现象;在不同极配型式中,针刺线平行于极板比针刺线垂直于极板的击穿电压更高,电流密度更均匀,更有利于粉尘收集;改进绝缘系统热风吹扫的方式有助于解决绝缘系统短路现象。
2018年02期 v.18;No.104 743-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K] [下载次数：123 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：17 ] - 贾兰;王东兴;周铎;孙雅文;梁冰;
为探索露天矿用溜槽系统粉尘逸散的影响因素,阐明溜槽系统运输过程中粉尘的产生机理和运移规律,从而解决溜槽系统产生的粉尘污染问题,以抚顺西露天矿为研究背景,运用相似理论,建立溜槽模型,通过单因素试验和正交试验,分别研究物料粉岩质量分数、物料含水率、溜槽倾角对溜槽运行过程中粉尘质量浓度的影响。单因素试验结果表明,粉尘质量浓度随物料粉岩质量分数、溜槽倾角增大而逐渐增大,随含水率增大而逐渐降低,溜槽底部粉尘质量浓度受影响变化幅度较大,溜槽中部和上部变化较小。溜槽粉尘质量浓度分布规律为溜槽底部粉尘产生量最大,中部次之,上方最小。溜槽底部为粉尘污染防治重点区域。正交试验结果表明,物料含水率对粉尘逸散影响最大,其次是粉岩质量分数,溜槽倾角影响最小。
2018年02期 v.18;No.104 751-754页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K] [下载次数：190 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：13 ] - 张小玲;赵艳红;李正群;张帆;
超声是一种具有很大研究价值的污泥预处理技术,但超声波能耗较大,限制了其大规模应用。曝气和搅拌作为辅助技术可以使超声技术在较低的能耗下达到较高的破解效率。以污泥破解后上清液中SCOD增加值为主要评价指标,探究在曝气及搅拌辅助下超声预处理污泥的最佳条件,进一步考察在最佳条件下曝气及搅拌对超声破解污泥效率的提高和能耗的降低作用。结果表明,曝气最有效的超声声能密度为0.9 W/mL,最佳曝气量为20 mL/min,最有效的曝气时间为10 min,在超声10 min的后5 min曝气、前5 min不曝气比在整个超声过程中曝气破解溶出的SCOD更高。在最有效的条件下对污泥进行超声加曝气处理后的SCOD为388.45 mg/L,而相同条件下仅超声溶出的SCOD为196.5 mg/L,溶出的SCOD增加了97.7%,污泥经超声加曝气处理后SCOD溶出率为3.85%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了25%。搅拌作为另一个辅助技术,转速为600 r/min时对提高超声破解污泥的SCOD最有效,超声加搅拌比相同条件下仅超声破解污泥溶出的SCOD增加了83.8%,超声加搅拌破解污泥的SCOD溶出率为1.98%。在超声加曝气和搅拌的条件下,污泥SCOD溶出率为4.38%,污泥破解产生的SCOD比相同条件下仅超声破解的污泥SCOD增加了120.8%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了12.5%。
2018年02期 v.18;No.104 755-760页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] [下载次数：160 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：21 ] - 张静慧;杨宏;阜崴;文洋;付兴民;高金华;
提出了一种新的污泥板框调理剂综合评价方法。传统的CST(毛细吸水时间)、污泥比阻、泥饼含水率等指标只能单一地评价泥饼脱水效果,为了实现对调理效果的综合评价,需要考虑药剂调理费用、运输处置成本、设备处理产能、滤液处理难度等多种因素。通过长期采集中试运行数据,考察了3种污泥板框调理剂对设备、泥饼、滤液和运行4个方面17个指标的影响。引入层次分析法和模糊数学综合评价法相结合的模糊层次分析法(FAHP)对3种污泥板框调理剂进行了综合评价,采用层次分析法确定指标权重;采用隶属函数对指标进行无量纲化处理,确定其隶属度,解决了指标间的可综合性问题;最后用加权平均法得出评价综合值,综合评价值表明,在这3种调理剂中,调理剂1的综合效果最优,更适合作为该厂的污泥板框脱水调理剂。
2018年02期 v.18;No.104 761-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K] [下载次数：116 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：28 ] - 陈海军;严骁;许榕发;原晓华;杨庆东;彭佳;任明忠;
与生活垃圾协同焚烧是污泥处置中最有前景的处置方式,但其对焚烧烟气污染物排放的影响尚未明确。利用生活垃圾焚烧炉开展生活垃圾协同处置市政污泥的试验,研究掺烧5%、10%和15%的市政污泥时焚烧烟气中酸性气体、烟尘、重金属和二噁英等的排放特征。结果表明:与单独焚烧生活垃圾的对照组相比,在各掺烧比例下,烟气中SO_2、HCl、NO_x及烟尘有一定程度的增加,但均未超过GB18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值;Cu、Hg排放质量浓度明显下降,Cr、Cd波动下降,Pb在高掺烧比时仍远低于限值,Ni增长幅度小于15%;二噁英总量升高,但仍符合标准限值。因此,在掺烧比例不超过15%的情况下,焚烧烟气中污染物排放仍在安全可控范围。
2018年02期 v.18;No.104 766-772页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K] [下载次数：525 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：11 ] - 徐文迪;常沙;于鹏飞;王勇勇;张荣新;傅金祥;
研究了3种污泥预处理方法(表面活性剂处理、碱处理、Fenton处理)对污泥过滤脱水性能的影响。结果表明,对于3种预处理方法,使污泥过滤脱水性能最佳的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的投加质量比为50 mg/g,NaOH质量比为150 mg/g,Fenton试剂Fe~(2+)与H_2O_2的投加比n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)为1.5。3种预处理方法对污泥均有一定破解作用,其中由于Fenton反应的强氧化性,污泥破解率最大,污泥粒径减小了近50%,释放的溶解性COD(SCOD)最高(786.88 mg/L)。Fenton处理后的污泥紧密结合型胞外聚合物(Tightly Bound-Extracellular Polymeric Substances,TB-EPS)及TB-EPS中蛋白质和多聚糖的量减少得最多。此外,还分析了3种预处理方法脱水效率与速率的差异。
2018年02期 v.18;No.104 773-778页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] [下载次数：404 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：18 ]