“高质量发展背景下的化工安全”专题

  • 化工安全与应急产业发展态势的系统动力学预测研究

    叶然;刘琪;姜同;潘勇;王静虹;王彦钧;

    近年来,我国安全应急产业呈现突飞猛进的发展态势,产业需求日益增长,但尚缺少针对化工安全与应急产业发展态势的研究与政策支持分析。使用系统动力学模型,模拟了江苏省化工安全与应急产业2015—2030年的发展趋势。通过分析四个子系统之间的相互作用和反馈循环,揭示了企业数量、研究与发展(Research and Development, R&D)资金、市场需求和第二、三产业产值占比对产业集聚的影响。结果表明:随着企业数量增加,化工安全与应急产业集聚程度增大;R&D资金的增多及市场需求的增加均有助于促进化工安全与应急产业集聚;第三产业产值占GDP的比例较高时,化工安全与应急产业集聚程度也较高。这一研究不仅有望为政府决策提供参考依据,提高化工安全与应急产业的管理水平,还能为建设安全及可持续发展的化工产业体系提供指导。

    2024年05期 v.24;No.149 1649-1658页 [查看摘要][在线阅读][下载 2626K]
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  • 考虑多米诺效应的化工园区应急资源调配问题研究

    楚志勇;张孝春;蒋君豪;陈钦佩;

    在多米诺效应的影响下,化工园区的危险化学品事故具有复杂性和不可预测性,以化工园区的危险化学品固定式危险源、应急设施、应急救援车辆及应急资源为研究对象,开展了定量风险评估、应急设施选址问题及应急资源调配问题的研究,采用理论推导、仿真分析与算例应用验证相结合的方法,并优化改进了数学模型。结果表明,多米诺效应将增加该石化工业园的整体风险,在应急救援车辆路径规划中考虑区域风险分布能够有效规避危险化学品事故所造成的高风险区域,可为化工园区应急管理数字化转型、智能化升级提供理论与方法支撑。

    2024年05期 v.24;No.149 1658-1671页 [查看摘要][在线阅读][下载 3023K]
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  • 改进的云模型在化工园区脆弱性评估中的应用

    张继信;郎晓松;尤秋菊;石明昊;张世豪;荆艺琳;商泽译;

    为了评估化工园区的脆弱性,精准防范园区事故风险,提出了基于COWA-G1和云重心理论的化工园区脆弱性评价模型。首先,运用鱼骨图对影响化工园区脆弱性的因素进行分析,在此基础上构建化工园区脆弱性评价指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过连续的有序加权平均(Continuous Ordered Weighted Averaging, COWA)算子和G1法组合确定指标主客观权重;然后,引入云重心理论计算加权相似度,从数据角度科学判别化工园区脆弱性评价等级;最后,以某化工园区为例,验证了该方法的可靠性和有效性。结果表明,化工园区脆弱性等级处于“一般脆弱”水平,表明化工园区韧性良好。该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合评价的效率和可操作性。研究内容可以为化工园区的日常安全管理及应急处置提供理论支持和决策依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1672-1680页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K]
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  • 基于物理模型分析与深度神经网络融合的爆炸流场实时模拟方法

    周沈楠;王仲琦;李其中;

    爆炸流场预测研究是爆炸安全性分析重要的组成部分,当前基于物理模型的CFD模拟已成为复杂空间环境下爆炸场景定量分析的首选工具,然而其计算效率较低,无法支持实时应急响应。借助基于机器学习(Machine Learning, ML)算法的代理模型可以有效缩短定量分析周期,但可供算法学习的数据量少是该项技术在化工事故后果分析中应用所面临的主要问题。因此,将物理模型分析与深度神经网络相融合,通过数据集构建、数据降维、数据回归和数据生成4个步骤,最终构建高效的卷积变分自编码器(Variational Autoencoder with Deep Convolutional Layers, VAEDC)与多层前馈神经网络(Multi-layer Forward Neural Network, MFNN)混合模型,用于实时预测区域爆炸压力场。基于特定区域,根据定义的算法输入与输出,利用CFD技术对各种爆炸过程进行模拟以获得大量的数据;基于CFD模拟数据,利用VAEDC将区域压力场的高维特征降维为隐空间变量,利用MFNN拟合爆炸相关参数、流场观测时刻与隐变量的映射关系,并以储罐区为例进行建模分析。结果表明,所建模型预测结果的平均误差为12.8%,单次预测平均耗时0.014 2 s, VAEDC与MFNN混合模型可以快速准确地预测特定条件下任意时刻的爆炸压力场。

    2024年05期 v.24;No.149 1681-1690页 [查看摘要][在线阅读][下载 3169K]
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  • 油氢合建站储氢瓶组氢气泄漏扩散行为研究

    汪侃;张思琪;刘晓雷;汪皓;赵亮;时婷婷;周明君;

    为探究油氢合建站储氢瓶组阀体面板失效后引发的氢气泄漏事故及氢气扩散行为的影响因素,根据真实场景构建等比例数值模型,针对不同泄漏源和环境风力条件下的氢气泄漏扩散过程进行了模拟研究,从事故后果角度提出了不同事故场景下的应急处置方式。结果表明,当储氢瓶组发生小孔泄漏时,氢气运动沿中心线形成欠膨胀射流,在泄漏源周围形成氢气云团高浓度分布。随着泄漏口孔径增大,短时间内氢气扩散在距离泄漏源较远区域形成具备爆炸性的混合气云团。氢气泄漏方向的改变直接影响其扩散行为的变化,促使氢气/空气混合气云团分布区域呈现显著差异。对于水平泄漏模式下的氢气扩散行为要着重考虑站内装置和设备的阻挡作用,而竖直向下的泄漏模式会造成范围更广的高浓度氢气聚集。随着环境风力的增强和站内布局复杂化,泄漏氢气在局部区域浓度升高,沿下风向水平范围的扩散半径增大,而在竖向空间的扩散高度下降,爆炸性混合气云呈现朝下风向区域移动的趋势。

    2024年05期 v.24;No.149 1691-1700页 [查看摘要][在线阅读][下载 2482K]
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  • 城镇燃气管道小孔泄漏流量系数的定量研究

    刘爱华;周欣莹;许赐聪;卢心儿;梁晓晴;

    流量系数是影响泄漏速率计算准确程度的一个重要参数。针对目前小孔泄漏模型中流量系数经验性取值易导致泄漏速率计算结果与实际泄漏速率间存在偏差的问题,通过理论计算模型、气相小孔泄漏试验、计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模拟仿真相结合的方法寻求偏差产生的原因,并利用试验测试数据的拟合分析结果得到圆孔和矩形孔流量系数的定量计算模型。研究显示:在试验测试与模拟仿真中,小孔泄漏的流量系数主要受泄漏压力和几何形状的影响,在相同的泄漏压力和泄漏面积下,矩形孔的泄漏速率高于圆孔的泄漏速率。理论计算模型忽略了相关因素对流量系数的影响,将流量系数设为定值是导致泄漏速率计算结果出现偏差的主要原因。通过非线性曲线拟合得到的圆孔和矩形孔流量系数的计算方程,能有效修正气相小孔泄漏的理论计算模型,进而得到更加准确的泄漏速率,为气体泄漏后的扩散和风险评估提供理论依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1701-1709页 [查看摘要][在线阅读][下载 2474K]
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  • 基于神经网络的二元混合液体自燃温度预测

    胡双启;郭丙宇;程泽会;吴薇;

    自燃温度(Auto-Ignition Temperature, AIT)是防火防爆安全设计的关键临界参数之一。为解决目前多数采用试验方法测量混合物AIT费时费力且有一定危险性的问题,运用定量结构-性质关系方法,使用反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)和一维卷积神经网络(one-Dimensional Convolutional Neural Network, 1DCNN)技术建立二元混合液体AIT预测模型。以二元混合液体的分子描述符为输入、试验测得的AIT为输出,经多种方法对模型的拟合性、稳定性和预测能力评价验证。结果表明,BPNN模型和1DCNN模型均有良好的预测能力,其均方根误差分别为4.780℃和9.603℃,拟合度与5折交叉验证拟合度差值分别为0.058和0.040,表明BPNN模型有更好的拟合能力,1DCNN模型有良好的稳定性。

    2024年05期 v.24;No.149 1710-1716页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K]
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安全评价

  • 系统故障演化过程中关键事件的确定方法研究

    李莎莎;崔铁军;

    为研究系统故障演化过程中关键事件的确定方法,提出了一种基于核局部保持投影(Kernel Locality Preserving Projections, KLPP)的关键事件确定方法。首先论述了系统故障演化过程、关键事件和因素空间,随后提出了关键事件确定方法,最后进行了实例分析。研究认为系统故障演化过程具有复杂的结构和层次,经历事件是演化测量得到的对象,其中具有决定作用的就是关键事件。关键事件是描述演化过程的基础,可通过因素空间中的对象分布进行确定。通过KLPP方法对对象分布特征进行研究,实现近邻对象分析,得到特征对象。这些特征对象对应的经历事件即为关键事件。按照测量时刻升序排列特征对象即为所求,最终作为描述演化过程的空间故障网络的节点。实例分析得到了预期结果,并说明了方法的特点和研究意义。

    2024年05期 v.24;No.149 1716-1722页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K]
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  • 韧性视角下海运通道关键节点风险评价研究

    范瀚文;吕靖;关煜琦;

    海运通道关键节点风险评价是掌握我国海运通道安全现状的重要环节,针对海运通道关键节点频繁遭受突发事件干扰的特点,构建韧性视角下海运通道关键节点风险评价模型。考虑影响海运通道风险因素之间存在关联性,以及评价指标信息多源性和不确定性的特征,构建基于因子分析的改进证据推理模型,并引入最优权重求取优化模型兼顾指标信息的变异能力和信息强度。研究显示:我国进口原油海运通道所途经的马六甲海峡风险水平相对较高。结果表明,海盗袭击事故和恐怖主义等非传统安全因素以及不完善的法律制度是影响关键节点风险的主要因素。研究结果可为科学评估海运通道关键节点风险状态提供理论依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1723-1730页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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  • 模糊推理系统在内河通航风险评价中的应用——以长江干线为例

    方婉薇;计明军;韩震;温都苏;

    为评估内河通航风险,对408件长江干线历史事故进行致因分析,构建分类分级的内河通航风险评价指标体系;在模糊推理系统(Fuzzy Inference System, FIS)中引入突变理论(Catastrophe Theory, CT),构建基于CT-FIS的风险评价模型;对59个历史案例进行实证分析。结果显示:在59个样本中,中等风险及以上的样本数分数为88.1%;对各风险评价指标进一步分析发现,人的因素是影响长江干线通航风险的首要因素,货物和船舶因素相对于船员、管理和环境因素具有相对较低的影响;将人为可控的影响因素控制在安全状态时,系统的总风险可显著降低。

    2024年05期 v.24;No.149 1731-1739页 [查看摘要][在线阅读][下载 2384K]
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  • 中国建筑业安全生产水平测度与评价

    丁明智;白永兰;

    为推动建筑业安全稳健发展,基于2017—2021年30个省/直辖市/自治区数据,运用超效率基于松弛变量测度(Slacks-Based Measure, SBM)模型测算各省建筑业安全生产水平,并借鉴分层数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)的思想,构建多个生产前沿面以考察其空间分异,进而通过全局曼奎斯特卢恩伯格(Global Malmquist Luenberger, GML)指数分析其动态特征。结果显示:(1)我国建筑业安全生产水平整体偏低,地区发展不平衡特征明显。(2)从省域看,内蒙古、福建、河南、海南和青海保持稳定领先态势,山西、湖北、广东和甘肃则长期落后;从区域看,东部和西部地区区域内建筑业安全生产水平差距较大,东北和中部地区建筑业安全生产水平发展较为同步,但均较低。(3)我国建筑业整体安全生产水平持续向好发展,技术进步对此做出了较大贡献。此外,研究可对建筑业安全生产管理提出相应建议。

    2024年05期 v.24;No.149 1740-1748页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K]
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安全卫生工程

  • 一种新型组合式喷雾降尘装置流场及雾化特性试验研究

    刘荣华;朱必勇;莫世途;王鹏飞;陈世强;

    喷雾降尘是工业粉尘治理的常规技术手段,传统喷雾降尘技术存在降尘效率低、耗水量大及无法实现远距离降尘等缺陷。通过提出一种新型组合式喷雾降尘装置,并基于自行设计的气水喷雾试验平台,对该新型装置气流场分布规律、雾化粒度的空间分布规律以及相关影响因素开展试验研究。结果显示:组合式喷雾降尘装置能够将喷雾吹送至较远的降尘区域,实现远距离降尘,且装置尾部可抽吸周围含尘气体,与雾滴一并喷出,达到二次降尘效果;随着供气压力的增加,组合式喷雾降尘装置的喷雾速度呈幂函数形式增大,随着与喷口处距离的增加,装置喷雾速度自出口沿下游呈指数函数形式衰减;负压随着供气压力的增大而增大,装置尾部产生的吸气量随供气压力的增加而不断增大;随着供气压力的增加,装置的射程不断增大,增大供水压力对装置射程的提升较小;雾滴粒径随着供气压力的增加呈先增大后减小的趋势,且沿轴线方向上的不同位置的雾滴粒径呈相同的变化规律;当供气压力一定时,装置的雾滴粒径随供水压力的增加而减小。综合考虑,组合式喷雾降尘装置在现场应用时,供气压力和供水压力分别为0.4 MPa和2.0 MPa时较为合理。

    2024年05期 v.24;No.149 1749-1757页 [查看摘要][在线阅读][下载 2710K]
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  • 波形褶皱滤袋脉冲喷吹清灰性能分析

    党小庆;赵志宏;王赫;韩笑;徐辉;蒋孟杰;张涛;叶志勇;陈俞百;

    针对褶皱滤袋的波形结构影响滤袋表面静压的均匀分布,脉冲清灰性能不明确的问题,选取8褶、7 m长的波形褶皱滤袋,首先通过物理试验研究滤袋沿袋长方向不同截面的壁面峰值压力分布规律,后在验证数值模拟分析方法的可靠性和准确性的基础上,通过数值模拟模型优化和正交试验分析各因素对清灰性能的影响。结果表明:在喷嘴直径22 mm、喷吹时间100 ms,不同喷吹压力和喷吹距离条件下,滤袋沿袋长方向上的壁面峰值压力的变化趋势与圆筒形滤袋相同;距袋口1~7 m,滤袋无明显变形,同一截面波峰、波中、波谷位置的压力相对偏差在±10%以内。等流通面积法优化的三维模型和二维轴对称模型的数值计算结果和试验结果更接近,在对比壁面峰压、诱导气流的基础上,证明了其优化分析褶皱滤袋的清灰性能的合理性与可行性。正交试验分析各因素的影响程度从大到小依次为喷吹压力、滤袋长度、喷吹距离、褶数和喷吹时间;6~12褶为最佳范围,褶数增加,峰值压力呈下降趋势。研究成果可为波形褶皱滤袋的喷吹参数设计和结构优化提供参考依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1758-1767页 [查看摘要][在线阅读][下载 3685K]
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  • 面向火电厂煤粉尘浓度的预测评估算法的研究

    王博;商宇航;姚立超;蒋永清;

    火力发电的主要能源来自煤炭,而由于燃煤发电过程中产生的煤尘扩散是引起火电厂粉尘爆炸风险和尘肺职业病的主要根源之一,因此必须进行实时有效的检测和控制。当前粉尘检测方法仅使用单一的粉尘质量浓度指标来评估粉尘污染整体状况,缺乏对多种复合因素影响的考量,依靠单一阈值设定进行报警,易出现误报、漏报等现象,以及忽略粉尘爆炸这一重要事故场景,不能建立粉尘污染全面客观的评价方法。研究建立了一种粉尘质量浓度预测模型,基于金豺优化算法对极限学习机的最优初始权重进行寻优,再使用极限学习机对样本数据进行训练学习,提高神经网络模型的精度,可较为准确地预测30 min以内任意时间间隔的粉尘质量浓度,并将现场数据及模拟仿真数据与建立的粉尘质量浓度预测模型进行对比分析。结果显示:建立的粉尘质量浓度预测模型准确度良好,与现场数据及模拟仿真数据对比误差分别为0.72%和2.1%,可加强对火电厂粉尘环境进行预测预警,从而及时采取合理的粉尘控制策略,确保火电厂的生产安全并降低粉尘对作业人员的职业危害。

    2024年05期 v.24;No.149 1768-1777页 [查看摘要][在线阅读][下载 3075K]
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  • 防爆柴油机排气颗粒物的微观结构研究

    李阳阳;朱蕙;何泽;郑子康;崔宇宣;

    为研究废气水洗箱和含氧燃料对防爆柴油机排气颗粒物微观结构随工况变化的影响,利用扫描电子显微镜(Scananing Elecron Microscope, SEM)对0#柴油(D100)和丁醇/柴油混合燃料(BD20)的排气颗粒物的微观形貌、分形特征和粒径分布进行研究。其中,丁醇的质量分数为20%。结果显示:经过废气水洗箱后,颗粒物内吸附质含量增多,密集程度升高,在多数工况下,颗粒物支链减少,且BD20有利于减少颗粒物碳烟粒子含量;颗粒物的计盒维数分布在1.70~1.85,且经过废气水洗箱的颗粒物结构更紧密,计盒维数更大,D100的计盒维数大于BD20的计盒维数;颗粒物基础碳粒子粒径分布在10~90 nm,废气水洗箱对颗粒物有沉降作用,使颗粒物平均粒径减小,BD20的平均粒径小于D100平均粒径。

    2024年05期 v.24;No.149 1778-1785页 [查看摘要][在线阅读][下载 2691K]
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安全工程

  • 浅埋黄土地层隧道在不同交角下穿既有地下管线的模型试验

    苏永华;李明;

    为探究浅埋黄土地层盾构隧道施工下穿对不同特性地下管线的变形受力影响机制,依托河南省某公路隧道工程,以工程黄土为试验材料进行室内模型试验。通过设置3种管隧交角,研究两种接头刚度的非连续管线和连续管线的沉降、弯矩和管土接触压力变化规律,并在管隧正交工况下,研究不同地下管线的遮拦效应及地表沉降变形规律,得出预测管线沉降的拟合公式。结果表明:在3种管隧交角下,地下管线沉降存在3个阶段,在管线沉降集中区阶段低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)接头非连续管线的平均沉降增长速率是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)接头非连续管线的2倍;管隧交角的减小,使得非连续管线的最大正负弯矩均减小,PVC接头非连续管线弯矩曲线由“W”形转变为“V”形;管隧交角和接头刚度对土压力变化曲线和峰值位置几乎无影响,土压力变化均呈“M”形;在管隧正交下,管线整体刚度越大对地表沉降抑制作用越显著,管线沉降与地表沉降呈指数关系。

    2024年05期 v.24;No.149 1786-1794页 [查看摘要][在线阅读][下载 2765K]
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  • SSA-MLP模型在岩质边坡稳定性预测中的应用

    侯克鹏;包广拓;孙华芬;

    岩质边坡的力学参数量化及稳定性分析对岩质边坡灾害的防治具有重要意义。Hoek-Brown(H-B)准则是一种用于确定岩体力学参数的经典方法,能反映出边坡岩体变形和位移的非线性破坏特征。在此基础上,首先,提出一种麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)改进多层感知器(Multi-Layer Perceptron, MLP)的神经网络模型,并用于边坡稳定性预测、指标敏感性分析及参数反演。其次,将收集的1 085组岩质边坡的几何参数和H-B准则参数等作为输入变量,极限平衡理论Bishop法求解的安全系数作为输出变量,对SSA-MLP模型进行训练学习和性能评估。最后,将该模型运用于25个边坡实例,验证模型的有效性。结果显示,该模型收敛速度快、精度高,为边坡稳定性分析和参数量化提供了一种新思路。

    2024年05期 v.24;No.149 1795-1803页 [查看摘要][在线阅读][下载 2313K]
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  • 泥炭土腐殖酸环境室内模拟试验研究

    曹净;俞扬首;朱伟明;

    为能提供一种贴合天然环境的泥炭土腐殖酸环境,通过在冲洪积黏性土中掺入胡敏酸(Humic Acid, HA)试剂和富里酸(Fulvic Acid, FA)试剂人工制备泥炭土试样,并将试样浸泡在富里酸液中来模拟泥炭土腐殖酸环境。采用腐殖酸含量检测试验、扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence spectroscopy, XRF)和无侧限抗压强度(q_u)试验来评估模拟效果及可行性。结果表明,在pH值为6.0的浸泡液中浸泡90 d后,试样中富里酸实测质量分数超过了初始掺量,而胡敏酸的实测质量分数相较于初始掺量表现出波动性。试样中孔隙随着腐殖酸掺量的增加而逐渐发育连通,试样所含的原生矿物主要为石英和云母,主要元素为O、Si、Al和Fe。通过与天然泥炭土环境对比分析,揭示了模拟的腐殖酸环境在微观特征上与天然腐殖酸环境具有相似性。宏观力学试验结果表明,模拟试样的q_u随腐殖酸掺量的增加而降低,对比分析显示模拟试样的力学性能与天然泥炭土的力学性能接近。以上结果表明,采用所提出的方法可以模拟出与天然泥炭土环境相近的泥炭土腐殖酸环境。

    2024年05期 v.24;No.149 1804-1815页 [查看摘要][在线阅读][下载 2850K]
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  • 硫化氢对不同煤级煤甲烷吸附影响效应研究

    李金雨;纪和;李懿欣;单亚飞;白刚;周西华;袁昕;武文杰;

    为探究H_2S在不同煤级煤体中对CH_4吸附特性的影响效应,利用分子模拟构建肥煤、瘦煤及贫煤3种不同煤级的复杂煤大分子结构模型,并探究H_2S对煤体孔隙的影响作用以及H_2S在煤中的吸附特性,分析不同煤级煤体中H_2S对CH_4饱和吸附量的影响作用。结果显示:煤体表面积与孔隙体积与煤变质程度有关,由大到小依次为肥煤、瘦煤、贫煤;在煤体吸附H_2S过程中,煤体表面及孔隙为H_2S提供吸附场所,且H_2S对贫煤孔隙率影响较为明显;在同温同压条件下,H_2S在同一煤体中的吸附热约为CH_4的1.5倍,在对CH_4及H_2S的双组分气体吸附中,煤体对H_2S的吸附能力大于CH_4;煤体H_2S质量分数在0~1.5%变化区间内,贫煤的Langmuir吸附常数a降幅高达77.4%,肥煤及瘦煤分别为31.1%及32.6%,表明H_2S质量分数的变化对贫煤的甲烷吸附能力影响更显著,肥煤及瘦煤次之。

    2024年05期 v.24;No.149 1816-1824页 [查看摘要][在线阅读][下载 2567K]
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  • 工业弯管泄爆口位置对爆炸湍流的影响分析

    毕海普;田雷;茅威;张清清;

    为研究弯管泄爆对气体爆炸的影响,基于试验测试和数值模拟(FLACs软件)分析管道泄爆状态下湍流的变化规律。结果表明:在试验条件下,封闭管道弯管内4.8 m处监测点湍流动能峰值为5 745.42 m~2/s~2,开口泄爆后该点湍流动能增幅为8.4%;当改变泄爆口位置时,弯道处监测点测得最大湍流动能相较于封闭管道该处最大湍流动能增幅为20.84%,弯管处湍流动能比直管最大增加了314%,影响因素主要为管道结构和泄爆口产生的排放和诱导作用;不同工况下内径0.125 m管道上泄爆口处最大湍流动能随着泄爆口位置和点火点之间的距离的增大而先增大后减小,二者的关系可拟合为一维高斯函数(Gauss Amp),拟合结果显示湍流动能最大为13 352.55m~2/s~2,此时泄爆口的孔口效应和流量限制都增大了湍流强度,导致更快的爆炸气流流出速度及更高的气体燃烧率,冲出气流携带的能量较大,对周围设施的危害影响最大。

    2024年05期 v.24;No.149 1825-1831页 [查看摘要][在线阅读][下载 2122K]
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  • 白泥填料在膨胀阻燃环氧树脂中的协效阻燃和抑烟作用

    颜龙;关晶晶;李昀;徐志胜;

    为实现氨碱白泥的资源化利用,以氨碱白泥为原料,通过烘干、粉碎和表面改性制备白泥填料,并将其作为阻燃协效剂应用于膨胀阻燃环氧树脂,系统研究了白泥填料对膨胀阻燃环氧树脂的阻燃性能、抑烟性能和成炭能力的影响。结果表明,添加白泥填料能够显著降低膨胀阻燃环氧树脂的热释放和生烟量,表现出优异的协效阻燃和抑烟作用。当添加5%烷基化白泥填料时,阻燃和抑烟效率最高,峰值热释放速率和峰值生烟速率降低至234.6 kW/m~2和0.048 m~2/s,极限氧指数提高到30.5%。此外,白泥填料具有优异的协效成炭作用,添加5%烷基化白泥填料可以促进膨胀阻燃环氧树脂生成更多的芳香结构和含磷的交联结构,增强炭层的致密性和隔热隔质性,提高炭层质量,在700℃下残炭量达到24.5%。

    2024年05期 v.24;No.149 1832-1839页 [查看摘要][在线阅读][下载 2807K]
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  • 低压货舱多参数火灾探测集成模型的优化选择

    邓力;吴丹丹;周进;贺元骅;刘全义;王海斌;

    针对低压飞机货舱环境下单模型的烟雾探测算法不灵敏的问题,给出了一种基于二次优化选择(Quadratic Optimization Choice, QOC)策略的集成分类模型。首先,对多种火灾特征参数包括CO体积分数、温度、湿度、红外和蓝光波长光散射功率信号、烟颗粒索特平均直径及对应增长率进行增益评估,筛选出关联度高的参数作为属性,通过特征工程和性能对候选分类器进行排序,然后采用QOC策略和软投票法集成机制确定次级分类器,最后指定多层感知器(Multilayer Perceptron, MLP)作为元分类器的模型集成方法,以提高烟雾探测模型在真实飞行环境的准确性和鲁棒性。模型性能将基于精确率、召回率和F_1、F_2、F_3指标进行比较。结果表明,集成模型应用于60 kPa低压环境烟雾探测结果优于K邻近算法(K Nearest Neighbor,KNN)和MLP,对榉木和航空汽油可燃物分别具有0.972 4和0.960 1的分类精确率,较原始算法KNN分别提高了0.087 2和0.062 6,较原始算法MLP分别提高了0.036 8和0.182 2,集成模型具有更好的性能。

    2024年05期 v.24;No.149 1840-1849页 [查看摘要][在线阅读][下载 1914K]
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  • 直立式机械排烟临界排烟口高度

    钟委;吴英昊;田英;高子鹤;

    为改善地铁站台的排烟效果,提出了一种在排烟管道顶部上接风管的新型直立式机械排烟。通过数值模拟分析地铁站台火灾时采用直立式机械排烟的效果。结果表明:采用上接风管的直立式排烟相比于排烟管道顶面排烟具有明显优势,其排热量可增加14.51%;直立式排烟存在一个临界排烟口高度,当排烟口高度较低时无法排出顶棚下方的高温烟气,而当排烟口高度超过该临界高度后,受到顶棚的限制其排烟效果反而会下降;临界排烟口高度与排烟风速无关,但受排烟口边长的影响,且在临界高度时排烟口与顶棚间的距离近似等于排烟口边长的一半。

    2024年05期 v.24;No.149 1849-1854页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K]
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  • 侧部双点排烟模式排热效率研究

    姜学鹏;姜金妍;刘婵;

    为探究隧道火灾侧部排烟口排热效率的表达公式,采用理论分析推导出排热效率与火灾热释放速率、排烟风速、排烟口距地面高度、排烟口间距4个影响参数的量纲一关系式,通过FDS数值模拟研究不同因素影响下的烟流特征并对数据进行拟合,确定了排热效率与这4个影响参数的关系。结果表明,在侧部双点排烟模式下,排热效率随火灾热释放速率增大呈-0.33次方减小关系,与排烟口排烟风速呈0.23次方增长关系,与排烟口距地面高度呈1.25次方增长关系,与排烟口间距呈-0.57次方减小关系,最终通过线性拟合建立了考虑吸穿影响的侧部双点排烟模式下排烟口处排热效率的模型。研究结果可为隧道侧部排烟系统的设计提供参考。

    2024年05期 v.24;No.149 1855-1863页 [查看摘要][在线阅读][下载 3611K]
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  • 基于空间距离改进的航线网络级联失效模型

    李航;李炎培;

    为准确分析航线网络在多种干扰事件影响下的级联失效过程,首先,对以往研究的节点过载、节点状态识别和节点负载-容量关系三个部分进行整合,引入容量参数α、β和过载系数γ,建立一个综合性的航线网络级联失效模型;在此基础上,考虑实际空间距离因素,对传统的全局负载重分配策略进行改进,提出以丧失运输功能的机场为圆心、实际k倍平均航线里程为半径的圆形负载重分配策略。然后,以国内航线网络为例,开展随机、蓄意两种攻击策略下的仿真。结果表明:基于空间距离的负载重分配策略更具有普适性,即传统全局负载重分配策略仅是其中一个特例;同时,航线网络级联失效结果与负载分配半径密切相关,确定合理的负载分配半径,对缓解航线网络级联失效影响有重要意义。

    2024年05期 v.24;No.149 1864-1871页 [查看摘要][在线阅读][下载 2138K]
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  • ECOD算法在飞机不稳定进近检测中的应用

    卢晓光;许忠睿;张喆;文贵宏;

    在飞机进近和着陆阶段,一旦发生不稳定进近就可能导致航空事故发生,因此终端空域内不稳定进近检测是航空器运行监控领域的热点研究问题。针对终端区的不稳定进近检测,利用OpenSky提供的开源航空器监视数据提出了基于数据驱动的检测方法。从能量管理的角度入手,构建基于无监督异常检测(Empirical-Cumulative-Distribution-based Outlier Detection, ECOD)算法的不稳定进近检测模型,并结合主成分分析(Principal Components Analysis, PCA),获取了飞机能量状态的异常评分进而实现检测。复飞事件检测的验证分析结果表明检测模型在准确率与效率方面具有优势,模型可实现实时部署与在线更新。

    2024年05期 v.24;No.149 1872-1878页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
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安全管理

  • Prophet-LSTM组合模型在运输航空征候预测中的应用

    杜红兵;邢梦柯;赵德超;

    为准确预测中国运输航空征候万时率,提出了一种将时间序列模型和神经网络模型组合的预测方法。首先,利用2008年1月—2020年12月的运输航空征候万时率数据建立Prophet模型,使用RStudio软件进行模型拟合,获取运输航空征候万时率的线性部分;其次,利用长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)建模,获取运输航空征候万时率的非线性部分;最后,利用方差倒数法建立Prophet-LSTM组合模型,使用建立的组合模型对2021年1—12月运输航空征候万时率进行预测,将预测结果与实际值进行对比验证。结果表明,Prophet-LSTM组合模型的E_(MA)、E_(MAP)、E_(RMS)分别为0.097 3、16.128 5%、0.128 7。相较于已有的自回归移动平均(Auto Regression Integrated Moving Average, ARIMA)+反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)组合模型和GM(1, 1)+ARIMA+LSTM组合模型,Prophet-LSTM组合模型的E_(MA)、E_(MAP)、E_(RMS)分别减小了0.025 9、10.487 4百分点、0.014 3和0.012 8、2.059 9百分点、0.008 6,验证了Prophet-LSTM组合模型的预测精度更高,性能更优良。

    2024年05期 v.24;No.149 1878-1885页 [查看摘要][在线阅读][下载 2486K]
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  • STPA和CREAM方法在飞行冲突调配人因差错研究中的应用

    袁乐平;吴昊;

    为了研究管制员飞行冲突调配的人因差错问题,进而有效评估管制员解决飞行冲突的可靠性,以保障空中交通的安全运行,提出系统理论过程分析(System Theoretic Process Analysis, STPA)与认知可靠性与失误分析方法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method, CREAM)相结合的人因可靠性分析方法。首先,通过STPA方法构建系统控制模型,识别不安全控制行为(Unsafe Control Action, UCA)以及致因因素,找到管制员在调配飞行冲突过程中可能存在的差错行为;其次,基于CREAM扩展法对管制员的差错行为进行定量分析,得到管制员调配飞行冲突的人因失误概率。研究显示:使用该方法能够系统、全面地识别出管制员在调配飞行冲突过程中出现的差错行为,进而计算管制员飞行冲突调配的人因失误概率。实例分析表明该方法可以预测管制员在飞行冲突调配过程中的人因失误概率及可靠性,为管制员人因可靠性分析提供了新思路。

    2024年05期 v.24;No.149 1886-1893页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K]
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  • 区块链赋能视角下危险货物道路运输安全监管演化博弈研究

    吴海涛;刘月;

    为分析区块链技术在危险货物道路运输安全监管中的应用价值,利用演化博弈法建立由监管方、承运方和托运方构成的三方演化博弈模型,确定收益矩阵和复制动态方程,分析演化博弈系统中各均衡点的稳定条件。利用MATLAB对各利益主体的策略选择进行了动态演化分析,探究三方演化博弈中相关变量对三方演化策略选择的影响。结果表明:区块链的应用成本与各参与方的策略选择呈负相关;应用区块链技术对监管方合规监管、承运方和托运方遵守规定倾向的提升程度及应用区块链时监管方的补贴程度与各方的策略选择呈正相关;监管方责任规避系数与策略选择呈负相关,承运方和托运方的责任附加系数与策略选择呈正相关。

    2024年05期 v.24;No.149 1894-1903页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K]
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  • 复杂作业环境下安全帽实时检测算法研究

    胡启军;潘学鹏;余洋;刘瑞;潘莉;

    为解决建筑工地安全帽背景复杂时检测精度不高、安全帽目标太小不易检测等问题,以YOLOv5框架为基础,提出了一种复杂作业环境下安全帽实时检测算法。首先,在网络中添加坐标注意力机制模块,以抑制无效背景对目标的干扰并提高网络对目标特征的提取能力;其次,在特征融合层引入自适应空间特征融合模块,使网络能自动学习不同特征层的权重,从而增强特征融合能力;最后,采用缩放交并比损失替代完整交并比损失作为边界框损失函数,以解决预测框在回归时的随意匹配问题,进一步提高模型的检测精度并加速收敛速度。结果表明,相较于原始YOLOv5模型,改进后的网络精度提升了2.6百分点,平均精度均值提高了2.3百分点,达到了95.6%,有效提高了复杂环境下安全帽的检测能力。

    2024年05期 v.24;No.149 1904-1912页 [查看摘要][在线阅读][下载 2309K]
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  • 噪声与危险水平混合条件下危险识别变化特征——基于多模态数据的证据

    李乃文;肖雪雅;牛莉霞;

    为探讨噪声和危险水平混合环境下矿工危险识别内在加工过程各指标的变化特征,模拟了有噪声高危险、有噪声低危险、无噪声高危险、无噪声低危险4种不同的环境,召集23名矿工,通过便携式脑电采集系统、人机功效分析系统、无线传感生理仪及E-prime程序采集被试试验中的多模态数据并进行分析。结果表明:噪声环境下被试正确率降低、反应时间变长;噪声环境中P300成分额区波幅最大,噪声影响大脑的高级认知加工,噪声环境下被试心率变异性(Heart Rate Variability, HRV)3个指标都显著升高。噪声对高危险场景的影响更大,无噪声环境下低危险场景往往更难识别,在安全管理中要重视安全隐患的排查。从认知神经科学层面研究危险识别的内在加工机制,为噪声和危险水平对危险识别的影响提供了直接的证据,可为噪声防治以及矿山和煤矿企业安全隐患管理提供一定的依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1913-1921页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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  • 基于“灰色+非线性回归”的煤矿死亡人数预测

    景国勋;卢一瑾;王远声;郭绍帅;彭乐;

    为探究我国煤矿现阶段安全管理水平,从煤矿近年死亡人数为切入点,分析灰色模型[Gray Model, GM(1,1)]、回归模型在煤矿事故的预测效果,进而建立“灰色+回归”模型。首先,建立灰色模型,利用后残差比值、小概率误差验证灰色模型的预测等级为“好”,满足改进要求;其次,对回归模型进行线性拟合,建立“灰色+回归”预测模型,并对3类模型的预测准确性进行评估;最后,利用“灰色+非线性回归”模型预测2023年煤矿死亡人数。结果显示:以2021—2022年数据为基准,“灰色+非线性回归”预测相对误差依次为4.5%和1.3%,预测结果接近实际值,适用于短中期预测;经分析,“灰色+非线性回归”对煤矿死亡人数预测具有较高的研究价值。2023年煤矿死亡人数控制在123~136人,煤矿死亡人数呈下降趋势。

    2024年05期 v.24;No.149 1922-1929页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K]
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  • 耦合均值-相关性的起重伤害事故致因ZIP模型研究

    晋良海;邹颂香;李新哲;邵波;李晨曦;

    近些年来,起重伤害事故高发频发,导致了较大的直接经济损失和人员伤亡,受到行业的高度关注。为探究起重伤害事故致因的影响程度,采集2011—2021年376份起重伤害事故调查报告,依据事故致因24Model和系统安全分析法识别事故致因,构建起重伤害事故致因的零膨胀泊松回归模型(Zero-Inflated Poisson, ZIP),并通过Vuong方法和拟合优度检验准则进行检验;综合考虑事故致因发生频次的均值、致因和事故发生的相关性,运用弹性分析方法对事故致因的影响程度进行定量排序。结果表明:ZIP回归模型拟合效果优于泊松回归模型,各事故致因对起重伤害事故的影响程度排序为安全监管不到位C_6(T_k=1.0221)、安全意识淡薄H_1(T_k=0.5117)、作业人员违规作业H_3(T_k=0.4758)、作业人员无证上岗H_2(T_k=0.2116)、专项施工方案不合格C_7(T_k=0.1234)和结构构件破坏或连接不可靠M_3(T_k=0.1045)。研究从事故致因发生频次的均值、致因和事故发生的相关性两个维度刻画事故致因对起重伤害事故的影响程度,为起重伤害事故风险分级管控提供了新的研究思路和方法。

    2024年05期 v.24;No.149 1930-1937页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
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  • 区域海事事故治理效果动态综合评价

    江玉杰;万征;陈继红;

    为准确评价区域海事事故治理效果,通过构建动态综合评价模型,为水上交通安全规划提供决策依据。首先,从事故的绝对指标与相对指标角度出发,建立包含8个指标的区域海事事故治理效果评价指标体系。其次,使用博弈赋权法对熵权法所得权重和指标相关性权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation, CRITIC)所得权重进行组合,以确定各时段评价指标组合权重,并采用逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)对各地区海事事故治理效果进行各时段静态综合评价。再次,通过混合时序算子集结各时段静态综合评价值,求得各地区海事事故治理效果的动态综合评价值,进而判断各地区海事事故的治理效果。最后,运用所建评价模型对2017—2021年上海、浙江、广东和山东4个地区海事事故治理效果进行动态综合评价。研究结果显示:与单一赋权TOPSIS法相比,博弈赋权-TOPSIS法所得静态综合评价结果更为合理可靠;与单一时序算子相比,混合时序算子所得动态综合评价结果更为合理可靠;随着海事事故治理策略和治理强度不同,上海和广东地区海事事故治理效果呈上升趋势,而浙江和山东地区海事事故治理效果呈下降趋势;广东地区海事事故治理效果稳定性最强,而浙江地区海事事故治理效果稳定性最弱;上海地区海事事故治理效果最好,而浙江地区海事事故治理效果最差。

    2024年05期 v.24;No.149 1937-1946页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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公共安全

  • 火灾烟气流动对半开竖井连廊疏散效率影响的模拟研究

    杨溢;韦芊竹;周白霞;李燕;

    为了探究在外廊与半开竖井结构设计耦合情况下火灾烟气流动对疏散安全性的影响,采用Revit与PyroSim软件建立仿真模型并模拟两类火灾场景下不同火源功率、天井结构因子及楼梯间开口变化下的烟气流动过程,分析连廊与室内受潜在火灾烟雾传播危害的情况。结果表明:(1)竖井火灾连廊疏散安全性可维持时间主要受烟气减光性影响,随着扩散高度的升高,烟气温度下降较快,烟气温度对连廊安全基本不产生影响,上部楼层安全性受烟气影响最大,建议高层天井处加装固定式防火窗取代自动闭合式防火窗;(2)室内火灾烟气从前室扩散导致着火层上层的连廊安全性可维持时间小于室内逃生可用安全疏散时间,日常保证防火门与防火窗正常关闭,住户逃生时关闭户门至关重要。研究为消防安全管理及改造设计提供了理论依据。

    2024年05期 v.24;No.149 1947-1954页 [查看摘要][在线阅读][下载 2944K]
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  • 考虑恐慌行人和多救援人员分区引导的疏散研究

    王益;朱佳波;胡义;

    为了探究紧急情况下多救援人员对恐慌行人疏散的影响,建立了一个考虑恐慌行人和多救援人员分区引导的元胞自动机扩展模型。首先,在模型中引入了恐慌因子P_m(t)定量反应恐慌情绪对行人疏散的影响;然后,考虑当多个救援人员存在时,协作开展分区救援的行为;最后,通过仿真重点分析了恐慌情绪阈值、救援人员数量及危险源位置对疏散动力学的影响。结果表明:恐慌情绪阈值和危险源位置显著影响人群的恐慌传播过程和疏散过程;救援人员的引导提高了疏散效率;当多名救援人员存在时,实行分区引导更有利于疏散;出现救援人数不足时,根据危险源的位置和恐慌传播过程对疏散的影响合理地分配救援人员能够提高疏散效率。

    2024年05期 v.24;No.149 1955-1964页 [查看摘要][在线阅读][下载 2558K]
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  • 不确定情景下考虑灾民感知的应急物资调度研究

    王付宇;葛雪飞;王欣蕊;葛琬琪;李艳;

    为解决大规模突发灾害给人民带来的生理与心理痛楚问题,考虑模糊需求情景下灾区道路受损、物资相对短缺、灾区需求紧迫度差异等因素,同时考虑灾民有限理性下物资竞争心理,运用前景理论刻画灾民对物资分配、运抵时间的综合感知,以灾区运输时间感知满意度最大、物资分配感知损失最小、运输成本最小为目标构建应急物资调度多目标优化模型,设计改进灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer, GWO)求解,引入混沌反向学习、差分进化、非线性收敛等策略实现对GWO算法的改进,并以2008年四川地震案例数据展开分析验证,依据模糊逻辑加权法选择合适的应急调度方案。研究表明,该模型可合理衡量有限理性下灾民综合感知,改进算法能够得出更加公平高效的调度方案,有效解决了灾后模糊需求情景下应急物资调度问题。

    2024年05期 v.24;No.149 1965-1976页 [查看摘要][在线阅读][下载 2174K]
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水污染与控制

  • 富铝精炼渣处理高浓度模拟含氟废水的性能和机理研究

    黄毅;李凯希;刘凯;张禹航;吴越;韩凤娜;

    利用富铝精炼渣中的CaO和Al_2O_3等化学成分处理高质量浓度模拟含氟废水,研究温度、pH值、渣投加质量浓度、氟离子质量浓度等因素对处理效果的影响。同时,通过测定废水中总硬度变化,并利用X-射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)和X-射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)等分析手段探索富铝精炼渣去除氟离子的机理。研究结果显示:反应体系偏酸性,反应温度处于高温区域(60~80℃)时有利于氟离子去除。当pH=6,反应温度为70℃,反应时间为20 min时,加入15 g/L的精炼渣,500 mg/L和1 000 mg/L模拟含氟废水中氟离子的去除率均可达99%以上,出水氟离子质量浓度均小于10 mg/L,处理效果优于石灰、氯化钙等常规沉淀剂。富铝精炼渣对废水中氟离子去除机理主要包括化学沉淀作用和化学键合作用。

    2024年05期 v.24;No.149 1977-1984页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K]
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  • 人工智能在废水处理领域研究的发展态势分析

    王田力;陈伊宁;李昂;孙宝平;

    为深入了解人工智能技术在废水处理领域应用研究的发展态势,对1990—2023年Web of Science数据库中990篇人工智能与废水处理交叉领域文献进行了计量分析。研究结果显示,本地引用次数(Total Local Citation Score, TCLS)排名前4的期刊分别是Process Safety and Environmental Protection、Engineering Applications of Artificial Intelligence、Water Science and Technology和Journal of Environmental Sciences;本地引用次数(Total Local Citation Score, TLCS)排名前10的期刊中有6个期刊来自于英国,其他期刊分别来自于中国、意大利、德国和美国。中国学者在该领域的发文量、TLCS全球排名第一,全球引用次数(Total Global Citation Score, TGCS)全球排名第一,体现了中国学者对人工智能与废水处理交叉领域的关注度较高。在发文量排名前10的机构中有4所来自中国,分别是北京工业大学、中国科学院、哈尔滨工业大学和清华大学,合计的发文量占前10总数的25.1%。有4名中国学者进入了发文量前10,分别为北京工业大学的Qiao J F、Wang D、Han H G以及哈尔滨工业大学的Ren N Q。通过关键词分析发现,人工神经网络是本领域的研究热点之一,利用神经网络来预测废水处理的效果是当前的热点话题。

    2024年05期 v.24;No.149 1985-1996页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
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固体废物

  • 脱硅污泥对氟离子的吸附行为研究

    盛广宏;罗士宇;汪红;洪诗怡;王诗生;

    利用钢板表面清洗废酸净化过程中产生的脱硅污泥作为氟离子的吸附剂,使用X射线荧光光谱(X-ray Fluorescence Spectroscopy, XRF)、X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)、场发射扫描电子显微镜(Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)和傅里叶变换红外吸收光谱(Fourier Transform Infrared Spectrocopy, FT-IR)对脱硅污泥吸附过程进行研究,并探讨吸附过程的热力学、动力学和位点能量分布。结果显示:脱硅污泥含有大量的针状羟基氧化铁晶体,Zeta电位为6.98,溶液初始pH值在2~10时对氟离子的去除率均在90%以上;在25℃时对氟离子的实际吸附质量比达6.3 mg/g,吸附遵循内络合模式,受多电荷阴离子干扰较大。吸附过程符合Langmuir模型和Elovich模型,是一个自发放热的物理单分子层均匀吸附过程,也有一定程度的化学吸附,吸附主要发生在低能区,吸附机理涉及离子交换和静电吸附。

    2024年05期 v.24;No.149 1997-2005页 [查看摘要][在线阅读][下载 2089K]
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  • 改性淀粉对垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd稳定化研究

    国洁;冉祥明;王欣;赵晓曼;

    垃圾焚烧飞灰中Pb和Cd对人体及环境危害极大且浸出质量浓度严重超标。为稳定飞灰中的Pb和Cd,合成了一种以玉米淀粉为主体的有机螯合剂,用于处理飞灰中的Pb和Cd。通过改变螯合剂投加质量分数、养护时间、液固比(mL∶g)和pH值来研究螯合剂稳定效果并进行表征。X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)结果显示,改性处理未改变玉米淀粉的结晶结构类型。通过对结晶度计算,表明改性过程发生在淀粉结晶区。扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)结果显示,处理前飞灰比表面积较大,飞灰经过改性玉米淀粉处理后粒径明显增大,降低了飞灰比表面积。通过傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared, FT-IR)光谱表征,显示飞灰处理前后主要存在碳酸盐、硫酸盐和硅铝酸盐。采用单因素试验确定改性淀粉螯合飞灰Pb和Cd的最佳条件为:改性淀粉投加质量分数为3%、养护时间为24 h、液固比(mL∶g)为2∶5、pH值为7~9。该条件下,Pb和Cd浸出质量浓度最低分别为0.162 mg/L、0.087 mg/L,对Pb和Cd稳定化率均大于93%,浸出质量浓度远低于《生活垃圾填埋场控制标准》限值。淋溶试验显示,淋溶速率较慢及酸雨条件下,螯合体中Pb和Cd的溶解程度较高。

    2024年05期 v.24;No.149 2006-2016页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K]
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大气污染与控制

  • 基于在线监测数据的催化再生烟气污染综合评价

    杨文玉;

    为综合评估催化裂化装置废气排放对环境大气的污染状况,以28套典型催化裂化装置的催化剂再生烟气为研究对象,统计分析2022年1—12月上述装置排放的3种大气污染物(SO_2、NO_x和颗粒物)的质量浓度和废气流量的连续小时级在线监测数据。SO_2、NO_x和颗粒物排放质量浓度均值分别为5.95 mg/m~3、39.32 mg/m~3和6.30 mg/m~3,污染物达标排放率达到99.99%,仅通过达标排放率难以判别装置间的污染排放水平。因此,本文通过层次分析(Analytic Hierarchy Process, AHP)主观赋权法与指标相关性权重(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation, CRITIC)客观赋权法相结合的方式构建了催化再生烟气污染评价指数(Exhaust Pollution Evaluation Index,I_(epe)),并结合聚类分析结果和废气污染评价指数计算数据,确定了适用于评估催化再生烟气污染排放等级的I_(epe)。通过对废气污染评价指数的综合分析发现,催化再生烟气处于超低污染水平的催化裂化装置有3套,处于低强度污染水平的催化裂化装置有20套,处于中等强度污染水平的催化裂化装置有5套。氮氧化物和颗粒物质量浓度对催化再生烟气污染评价指数的贡献较大,建议炼化企业将催化再生烟气的氮氧化物和颗粒物质量浓度作为废气污染管控的重点,以进一步提升催化裂化装置的绿色低碳水平。

    2024年05期 v.24;No.149 2017-2024页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
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碳排放控制

  • 装配式建筑物化阶段碳排放计算及影响因素研究

    李萌萌;陈为公;李龙;

    为进一步分析装配式建筑物化阶段碳排放及关键影响因素,研究通过碳排放系数法,建立装配式建筑物化阶段碳排放量计算模型;在数据量化后的基础上,从工程管理视角,利用结构方程模型深度分析影响装配式建筑物化阶段碳排放的影响因素,从项目概况、建材消耗、运输与仓储、能源消耗、施工组织与管理、项目物化阶段碳排放量6个方面建立14个关系假设。通过分析案例得出:建材生产阶段在整个物化阶段的碳排放量最高,占92.01%。在结构方程分析中,建材消耗对项目物化阶段碳排放量的直接影响最大,而项目概况、施工组织与管理对项目物化阶段碳排放量的综合影响排前两位。研究结果可为相关参与方制定低碳策略提供一定的理论参考。

    2024年05期 v.24;No.149 2024-2032页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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环境影响评价与管理

  • 生态补偿视角下流域跨界水污染协同治理机制设计及演化博弈分析

    杨霞;何刚;吴传良;张世玉;

    针对流域相邻两地区和流域管理机构三方博弈主体,引入双向生态补偿-奖惩机制,构建流域跨界水污染三方演化博弈理论模型。通过稳定性分析得出流域跨界水污染协同治理理想状态的稳定条件,并结合新安江流域生态补偿试点案例进行仿真分析。结果表明:(1)引入双向生态补偿-奖惩机制可有效推动新安江流域相邻两地采取达标排放行为,促使系统达到(1, 1, 0)稳定状态;(2)动态奖惩机制组合使用有助于系统演化,从博弈主体初始意愿、实施效能和支持倾向等角度综合考虑,动态奖励-静态惩罚策略监管效果最优,动态奖励-动态惩罚策略次之;(3)流域跨界水污染协同治理的实现策略与相邻两地达标排放的治理成本与收益、双向生态补偿金额度、流域管理机构发放生态补偿奖励金额、积极监管成本和收益等因素密切相关。

    2024年05期 v.24;No.149 2033-2042页 [查看摘要][在线阅读][下载 2102K]
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  • 江西省农业绿色发展协同效应研究

    王火根;胡霜;

    探究江西省农业绿色发展水平的提升路径,可为农业绿色发展提供理论依据。以江西省为例,构建农业资源、生态环境和社会经济3个维度的协同发展关系,测度与评价2008—2020年江西省农业绿色发展水平现状,并通过系统动力学模型设计农业生产方式、农业科技创新、经济发展、消费习惯、政策支持5种策略下的7种情景模式对2021—2030年江西省农业绿色发展系统的影响。结果显示:在2008—2020年,江西省农业绿色发展水平先降后升,总体趋势向好,化肥农药零增长行动效果显著。在维持现有情景模式下,在2021—2030年江西省农业绿色发展水平能够进一步提升,7种情景模式均能有效促进江西省农业绿色发展水平。在各要素独立作用下,调减耕地复种指数、提高化肥利用率对江西省农业绿色发展水平的促进效果更为显著;与单要素发展相比,多要素协同发展对江西省农业绿色发展促进效果更大。为了使江西省农业绿色发展水平朝着有序方向发展,未来应构建区域多要素协同发展机制,实现农业生产生态生活全过程全方位绿色化。

    2024年05期 v.24;No.149 2043-2054页 [查看摘要][在线阅读][下载 2524K]
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书评