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掺氢天然气在综合管廊中泄漏扩散的数值研究 被引量：3
1
作者 钟委 王雯雪 +2 位作者 汪洪焦 梁天水 宋逸凡 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第1期124-131,共8页
为研究掺氢天然气管道在管廊内泄漏后的扩散特性,采用CFD建立三维管廊内管道泄漏的数值模型,分析不同掺氢比下,掺氢天然气在管廊内的扩散特性。研究结果表明:掺氢比越大气体纵向扩散距离越大,射流区域左侧涡流的纵向长度越大,同时监测... 为研究掺氢天然气管道在管廊内泄漏后的扩散特性,采用CFD建立三维管廊内管道泄漏的数值模型,分析不同掺氢比下,掺氢天然气在管廊内的扩散特性。研究结果表明:掺氢比越大气体纵向扩散距离越大,射流区域左侧涡流的纵向长度越大,同时监测点报警时间也逐渐提前,且泄漏孔上方近顶棚处气体的射流速度随着掺氢比的增大而减小,但气体体积分数随着掺氢比的增大而增大。当掺氢比较高时,泄漏后流场的不稳定性增加且甲烷和氢气的分层现象更加明显。研究结果可为综合管廊内掺氢天然气的输运安全提供参考。 展开更多
关键词 综合管廊 掺氢天然气 泄漏扩散 掺氢比
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烟花爆竹生产企业安全风险动态评价 被引量：2
2
作者 王飞跃 王心雨 +1 位作者 张文俊 刘辉 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期10-18,共9页
为降低烟花爆竹生产企业的安全风险,消除现有安全评价机制存在的主观性与静态局限性,基于扎根理论(GT)构建烟花爆竹生产企业安全风险的评价指标体系,应用频数型网络分析法-反向传播神经网络(ANP-BPNN)模型计算评价指标的评价值与权重,... 为降低烟花爆竹生产企业的安全风险,消除现有安全评价机制存在的主观性与静态局限性,基于扎根理论(GT)构建烟花爆竹生产企业安全风险的评价指标体系,应用频数型网络分析法-反向传播神经网络(ANP-BPNN)模型计算评价指标的评价值与权重,运用系统动力学(SD)方法建立烟花爆竹生产企业安全风险水平动态评价模型,并以某烟花爆竹重大爆炸事故涉事企业加以验证。结果表明:烟花爆竹生产企业安全风险动态评价模型能够准确捕捉安全风险的发展趋势,通过持续性的安全风险动态评价,预测安全风险水平达到较大风险状态的时间,弹性调整烟花爆竹生产企业安全风险评价的间隔时间,以确保企业始终保持安全的生产状态。 展开更多
关键词 烟花爆竹 生产企业 安全风险 动态评价 安全生产 系统动力学(SD)
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超细水雾抑制预混可燃气爆炸超压的衰减模型 被引量：1
3
作者 牛国庆 马亚男 贾海林 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期447-456,共10页
为获得超细水雾作用下预混可燃气爆炸超压的衰减规律,基于自行搭建的超细水雾抑爆系统,开展了不同超细水雾通量抑制三种预混气(甲烷、丙烷、氢气分别与空气预混)爆炸的系列试验,以分析超细水雾通量对爆炸超压的影响规律。结果表明,超细... 为获得超细水雾作用下预混可燃气爆炸超压的衰减规律,基于自行搭建的超细水雾抑爆系统,开展了不同超细水雾通量抑制三种预混气(甲烷、丙烷、氢气分别与空气预混)爆炸的系列试验,以分析超细水雾通量对爆炸超压的影响规律。结果表明,超细水雾能够有效减弱预混气爆炸超压。随着超细水雾通量增加,在1.25 L爆炸管道中,甲烷、丙烷、氢气预混气的爆炸超压分别减小了17.26%、10.13%、9.50%;在14.4 L爆炸管道中,氢气预混气的爆炸超压减小了11.33%。基于量纲分析法和爆炸相似律,结合试验数据运用regress函数进行回归分析,推导获得了四个爆炸超压衰减模型。误差分析显示,超细水雾通量在0~1 kg/m^(3)范围内时A3和A5模型相对误差在±15%以内,模型预测值与试验测试值吻合度较高。进一步结合另外两组试验数据,验证A3和A5模型的通用性发现,A5模型比A3模型更为准确,表明超细水雾通量在0~1 kg/m^(3)范围内时A5模型更可靠。爆炸超压衰减模型的建立可为抑爆设计提供依据,工程实践时可为爆炸冲击波危害防控提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 预混气爆炸 超细水雾通量 爆炸超压 衰减模型 回归分析
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复合阻化剂阻化性能实验研究
4
作者 周西华 王艳美 +3 位作者 王程 白刚 戴凤威 李世琳 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第1期72-78,共7页
为研究复合阻化剂阻化性能,基于煤自燃热失重过程中的特征温度和吸放热量以及官能团变化规律开展热重和傅里叶红外光谱相关实验,选用神东补连塔矿22406工作面的煤样作为研究对象,研究在不同剂量下复合阻化剂对煤自燃过程中的TG、DTG、DS... 为研究复合阻化剂阻化性能,基于煤自燃热失重过程中的特征温度和吸放热量以及官能团变化规律开展热重和傅里叶红外光谱相关实验,选用神东补连塔矿22406工作面的煤样作为研究对象,研究在不同剂量下复合阻化剂对煤自燃过程中的TG、DTG、DSC以及官能团含量等变化特征。加入不同剂量的复合阻化剂分析煤自燃氧化过程中微观结构以及宏观放热特性。研究结果表明:复合阻化剂通过抑制煤低温氧化过程中关键活性基团的相对含量,延缓煤炭低温氧化进程,当含有0.1 mL KH560的复合阻化剂添加量为14 mL时,阻化效果最明显,其对2种活性基团的抑制程度为:含氧官能团(85.2%)>脂肪烃(84.8%)。在快速放热阶段,由于阻燃分子占据煤分子中的吸附位点,煤对复合阻化剂分子的吸附能力较大,对煤氧复合反应进程起到抑制作用,从而降低了放热效应;同时含量为14 mL(含0.1 mL KH560)阻化剂显著影响煤氧复合进程活化能的大小,放热量由3309 mW/mg降为2889 mW/mg,吸热量由21 mW/mg升为163 mW/mg。研究结果可为防治煤自燃致灾事故的理论研究提供参考。 展开更多
关键词 煤自燃 纳米氢氧化镁 阻化性能 傅里叶红外 热重
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页岩气在狭缝中燃爆超压及爆燃转爆轰特性研究
5
作者 邵昊 蔡毅 +3 位作者 杨涛 吴征艳 胡焕 姚志远 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期51-58,共8页
为阐明页岩储层甲烷(CH_(4))原位燃爆在狭缝内爆燃转爆轰(DDT)距离、最大爆炸压力(P_(max))等传播特性,自主搭建多尺寸可调的三维平板狭缝燃爆试验系统,开展4种水力直径下的甲烷-氧气预混燃爆试验,并结合数值模拟研究高压状态下的页岩... 为阐明页岩储层甲烷(CH_(4))原位燃爆在狭缝内爆燃转爆轰(DDT)距离、最大爆炸压力(P_(max))等传播特性,自主搭建多尺寸可调的三维平板狭缝燃爆试验系统,开展4种水力直径下的甲烷-氧气预混燃爆试验,并结合数值模拟研究高压状态下的页岩气燃爆特性。结果表明:甲烷-氧气预混气体在水力直径1.9~11.43 mm内可以维持燃爆自持传播;P_(max)与最大爆炸升压速率均与初始压力成正比,呈现线性增长的关系;在水力直径11.43 mm下甲烷-氧气预混气体P_(max)接近理论爆轰压力,随着水力直径的减小,P_(max)与初始压力的倍率逐渐降低;初始压力与DDT距离间符合幂函数关系,提升初始压力或降低水力直径,均可缩短DDT距离,从而加快DDT的发生;高压条件下页岩气爆炸特性模拟结果表明,甲烷-氧气预混气体爆炸超压可达到330 MPa,能够对岩石裂隙充分压裂。 展开更多
关键词 页岩气 甲烷(CH_(4)) 狭缝 燃爆 爆燃转爆轰(DDT)
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全尺寸巷道阻燃输送带火灾烟气温度变化特征试验研究
6
作者 王玉怀 张思佳 +2 位作者 李东明 黄刚 张文明 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第5期39-46,共8页
为探究阻燃输送带火灾条件下巷道内不同地点烟气温度的变化特征,在全尺寸巷道中开展阻燃输送带火灾试验,首先,在全尺寸巷道内沿轴向布设6个测温断面,在每个断面设置5个热电偶记录阻燃输送带燃烧过程中不同位置的烟气温度;然后,在风速为1... 为探究阻燃输送带火灾条件下巷道内不同地点烟气温度的变化特征,在全尺寸巷道中开展阻燃输送带火灾试验,首先,在全尺寸巷道内沿轴向布设6个测温断面,在每个断面设置5个热电偶记录阻燃输送带燃烧过程中不同位置的烟气温度;然后,在风速为1.2 m/s条件下,利用全尺寸巷道对4 m×1.2 m(长×宽)钢丝绳芯阻燃输送带开展火灾特性试验。结果表明:火源下游区域烟气温度及升温进程主要受输送带火源距离的影响。距离火源越近,阻燃输送带燃烧产生的热效应越强,相应地点烟气温度越高,由于输送带火灾属于非稳态燃烧过程,局部断面烟气温度与火源距离之间呈现非线性关系;处同一高度的水平巷道中,两侧烟气温度高于巷道中间,且随着与火源距离的增大,巷道中部与两侧烟气温差逐步减小;在火源下游沿巷道纵向范围内,烟气表现出分层状态,烟气温度从巷道顶板向底板逐步降低,不同高度烟气层之间存在显著的温度差。随着火源距离的增加,烟气层之间温度差逐步减小。 展开更多
关键词 阻燃输送带 输送带火灾 烟气温度 全尺寸巷道 火源距离
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特斯拉阀结构阻火单元内火焰传播与淬熄特性研究
7
作者 刘秀梅 李贝贝 +4 位作者 沈永训 刘利利 李伟 李世扬 邵逸磊 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第5期1700-1709,共10页
阻火器是阻止火焰爆炸事故发生的最后一道安全屏障,特斯拉阀结构的阻火单元由于具有逆向大压降进行阻火、正向小压降实现可燃气体正常流通的单向阻火潜质受到越来越多的重视。为探究爆燃火焰在微细孔道内部的发展规律,研究了丙烷-空气... 阻火器是阻止火焰爆炸事故发生的最后一道安全屏障,特斯拉阀结构的阻火单元由于具有逆向大压降进行阻火、正向小压降实现可燃气体正常流通的单向阻火潜质受到越来越多的重视。为探究爆燃火焰在微细孔道内部的发展规律,研究了丙烷-空气预混气的爆燃火焰在传统波纹板式和特斯拉阀结构阻火单元内不同的火焰淬熄特性。结果表明:在微细流道传热和壁面作用、特斯拉阀流道的单向导通性共同作用下,特斯拉阀结构阻火单元具有更高效的阻火性能;在淬熄长度与火焰速度关系上,波纹式阻火单元内呈现线性关系,而特斯拉阀结构阻火单元呈现对数关系,表明特斯拉阀结构阻火单元在高速火焰条件下具有更强的火焰淬熄能力。此外,依据火焰锋面速度和体积变化图可将特斯拉阀结构阻火单元内的火焰淬熄过程分为三个主要阶段:初始拉伸阶段、减速萎缩阶段和动态稳定阶段。 展开更多
关键词 安全工程 特斯拉阀 阻火器 火焰淬熄特性 单向导通性
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红外测温技术在不同防火门耐火性能中的动态测温研究
8
作者 周杰 孟梓樵 +4 位作者 蔡宇武 魏成龙 李斌 曹爱明 钱柄君 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2504-2512,共9页
为克服传统热电偶测温技术在防火门耐火性能测试中存在的热电偶布置耗时、更换频繁且测试点位有限等问题,以钢木质防火门、钢质防火门2种典型不同材质的防火门作为研究对象,采用非接触式红外测温技术探究其耐火性能,自主搭建一套红外测... 为克服传统热电偶测温技术在防火门耐火性能测试中存在的热电偶布置耗时、更换频繁且测试点位有限等问题,以钢木质防火门、钢质防火门2种典型不同材质的防火门作为研究对象,采用非接触式红外测温技术探究其耐火性能,自主搭建一套红外测温装置,实时采集其在受火状态下背火面的温度变化情况,并与传统热电偶接触式测温技术进行对比。结果表明:在0~800℃范围内,木质防火门背火面13处测温点的测试温度与热电偶的偏差基本在±4℃以内,与传统热电偶接触式测温数据具有较高的一致性,表明红外测温技术在木质防火门测温上具有安全、精度高、全面观测防火门温度动态分布等优势。但对于钢质防火门,各测温点的温度与热电偶的偏差相对较大,分析试验前后的钢质防火门进行红外发射率测试结果可知,耐火试验过程中,随着炉内温度的升高,防火门表面温度显著升高,导致金属表面的原子振动加剧,从而增强了红外辐射,红外发射率成比例增大,使得红外发射率设定与实际物体发射率不匹配,导致钢质防火门红外测温结果不准确,还需进一步探究其测温方法。 展开更多
关键词 安全工程 防火门 耐火性能 红外测温技术 钢木质防火门 钢质防火门
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基于非接触测温技术的通电导线火蔓延特性实验研究
9
作者 张英 江勇 +1 位作者 林一凡 祁梅芳 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期171-177,共7页
线缆起火过程中通常带有一定的电压并与周围环境形成相应的电场,从而影响火焰蔓延行为。固相传热在导线火蔓延过程中发挥着重要作用,然而对于通电导线,传统接触式测温方式不再适用。开展了不同电压下近地极通电导线火蔓延特性实验研究,... 线缆起火过程中通常带有一定的电压并与周围环境形成相应的电场,从而影响火焰蔓延行为。固相传热在导线火蔓延过程中发挥着重要作用,然而对于通电导线,传统接触式测温方式不再适用。开展了不同电压下近地极通电导线火蔓延特性实验研究,基于非接触红外测温技术,研究了通电导线火蔓延过程中火焰形态、气固相温度分布及固相传热的变化规律,进而揭示电场对火蔓延行为特性的影响规律。结果表明:在电场的作用下,火焰尺寸随着电压的增大出现减小,并逐渐从导线上方拉至导线下方,火蔓延速率降低,在10 kV电压条件下出现熄灭;火蔓延速率主要受火焰宽度和线芯温度的影响,随着电压的增大火焰宽度减小,火蔓延速率不断降低,同时线芯在高电压下由热源转变为热汇,从而抑制火焰蔓延,并促进火焰熄灭。 展开更多
关键词 通电导线 非接触红外测温技术 火蔓延特性
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高温条件下NCM锂离子电池热失控释放气体的爆炸特性
10
作者 李刚 张修鹏 +1 位作者 常伟达 周伟 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期78-86,共9页
为了解Li(NixCoyMn1-x-y)O2(NCM)锂离子电池热失控释放气体(BVG)在高温环境下引发爆燃的危险性,利用8L爆炸测试装置和本生灯分别对BVG在不同初始温度θ0(25~120℃)下的爆炸特性和层流燃烧速度进行了测试.同时,利用软件CHEMKIN数值模拟... 为了解Li(NixCoyMn1-x-y)O2(NCM)锂离子电池热失控释放气体(BVG)在高温环境下引发爆燃的危险性,利用8L爆炸测试装置和本生灯分别对BVG在不同初始温度θ0(25~120℃)下的爆炸特性和层流燃烧速度进行了测试.同时,利用软件CHEMKIN数值模拟分析了常温和高温条件下层流燃烧速度SL的影响机制.结果表明,爆炸下限(LFL)随初始温度的升高变化不明显,爆炸上限(UFL)增大;当θ0升高到120℃时,最大爆炸压力pmax由0.62 MPa降至0.45 MPa,且与θ0呈指数衰减关系;受正反两方面作用的影响,最大爆炸上升速率(dp/dt)max随θ0的升高有不同程度的降低;极限氧浓度(LOC)从7.39%呈指数下降至7.03%;SL随θ0的升高而增大.同时发现C2H4和H2含量是影响BVG燃烧及爆炸破坏程度的决定性因素.研究结果可为NCM锂离子电池热失控引发环境爆燃的危险性评估与防治提供参考. 展开更多
关键词 锂离子电池 热失控 爆炸特性 极限氧浓度 层流燃烧速度 机理分析
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多点云雾协同爆轰荷载特性研究
11
作者 王仲琦 孟令辉 +2 位作者 牛江宇 周沈楠 曾令辉 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2525-2533,共9页
为进行多点云雾协同爆轰荷载特性的研究,通过数值模拟与试验设计,对三点云雾爆轰超压场的波形特征进行了研究,根据超压场的波形特征进行分区,进而分析各分区的荷载特性,对12 m处的超压和冲量进行研究,发现多点云雾协同爆轰的超压峰值场... 为进行多点云雾协同爆轰荷载特性的研究,通过数值模拟与试验设计,对三点云雾爆轰超压场的波形特征进行了研究,根据超压场的波形特征进行分区,进而分析各分区的荷载特性,对12 m处的超压和冲量进行研究,发现多点云雾协同爆轰的超压峰值场和冲量场在各分区并不统一。在云雾总质量不变的条件下,对单点云雾爆轰和多点云雾爆轰的超压场和冲量场进行分析,证明了总质量相同的条件下多点云雾爆轰对人员和软目标破坏效应的范围大于单点云雾爆轰,为军事及工业生产领域的安全防护提供了指导。 展开更多
关键词 安全工程 云雾爆轰 破坏效应 超压场 数值模拟
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酒店建筑火灾应急能力综合评价模型及实证
12
作者 张立宁 国蛟倩 +1 位作者 安晶 庄鑫 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2270-2278,共9页
为准确评价酒店建筑火灾应急能力,构建基于主成分分析与遗传神经网络的酒店建筑火灾应急能力评价模型。首先结合文献建立酒店建筑火灾应急能力评价的指标体系,进而构建基于BP神经网络的酒店建筑火灾应急能力评价模型;为避免BP神经网络... 为准确评价酒店建筑火灾应急能力,构建基于主成分分析与遗传神经网络的酒店建筑火灾应急能力评价模型。首先结合文献建立酒店建筑火灾应急能力评价的指标体系,进而构建基于BP神经网络的酒店建筑火灾应急能力评价模型;为避免BP神经网络的维数灾难问题,利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)先对指标体系进行降维处理,同时为解决BP神经网络评价时已陷入局部最优的不足,引入遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对BP神经网络的权值与阙值进行优化。在此基础上,以70栋酒店建筑调查数据为例,进行实例分析。结果表明,与传统BP神经网络模型、GA-BP神经网络模型、PCA-BP神经网络模型相比,PCA-遗传神经网络评价模型评价精度明显更高,评价相对误差仅为2.33%,且平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)和均方误差(Mean Square Error,MSE)均显著降低;通过十折交叉试验,验证了PCA-遗传神经网络评价模型具有良好的泛化能力和鲁棒性,可用于实际酒店建筑火灾应急能力评价。 展开更多
关键词 安全工程 酒店建筑火灾 应急能力评价 主成分分析法 遗传神经网络模型
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侧喷超细水雾抑制锂离子电池热失控传播
13
作者 刘旭东 姜雪 +1 位作者 韩浩 张培红 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期145-152,共8页
为探究侧喷位置对锂离子电池(lithium-ion batteries,LIBs)热失控传播的影响,搭建了氮气和水的双相流超细水雾(NWM)试验平台,通过改变NWM在LIB模块侧方的施加位置,对比分析了不同侧喷位置NWM的冷却作用、衰减热辐射作用及窒息作用,以及... 为探究侧喷位置对锂离子电池(lithium-ion batteries,LIBs)热失控传播的影响,搭建了氮气和水的双相流超细水雾(NWM)试验平台,通过改变NWM在LIB模块侧方的施加位置,对比分析了不同侧喷位置NWM的冷却作用、衰减热辐射作用及窒息作用,以及施加位置不同时NWM抑制锂离子电池热失控传播的主导机制.结果表明:火焰对LIB模块热失控的传播具有促进作用.极耳位置施加NWM抑制LIB模块热失控传播的效果更加显著,且以窒息和衰减火焰热辐射为主导作用;在中间位置施加NWM,其抑制热失控传播的主导机理为冷却LIB模块表面温度. 展开更多
关键词 锂离子电池 热失控 氮气 超细水雾 冷却作用
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密闭管道内掺氢天然气爆炸特性的数值模拟研究
14
作者 胡洋 张海霞 +4 位作者 宋民航 崔涛 吕硕 耿畅 刘益君 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第10期3725-3734,共10页
聚焦掺氢天然气输运系统的燃爆风险防控问题,旨在为管道安全设计与抑爆技术开发提供一定理论支撑。采用数值模拟方法,构建12 m长密闭圆形管道模型,系统模拟不同掺氢比(0、30%、50%、70%和100%)下的预混气体爆炸过程。通过分析掺氢比对... 聚焦掺氢天然气输运系统的燃爆风险防控问题,旨在为管道安全设计与抑爆技术开发提供一定理论支撑。采用数值模拟方法,构建12 m长密闭圆形管道模型,系统模拟不同掺氢比(0、30%、50%、70%和100%)下的预混气体爆炸过程。通过分析掺氢比对火焰边界传播速度、流场扰动特性及压力波演化机制的影响,获得掺氢天然气管道爆炸特性。研究结果表明:随着可燃气体掺氢比由0增大到100%,反应进程显著加速,管道内火焰边界速度平均值由30.3 m/s加速至428.6 m/s;氢气添加量增加导致流场提前出现强扰动,火焰边界提前失稳形成典型“郁金香形”双火焰层结构;掺氢比增大使爆炸产生的压力显著增强,当掺氢比为100%时,在管道末端达到超压峰值1.074 8 MPa,分析是氢气燃烧速度加快、传热加强及气体急速膨胀共同作用的结果,此时在管道末端最大压力梯度为312.4 k Pa/m。 展开更多
关键词 安全工程 数值模拟 密闭管道 掺氢天然气 火焰形态 爆炸超压
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城市燃气泄漏事故人因失误影响因素分析
15
作者 钟虹 韩梦萦 +2 位作者 李琼 吴敏 姬荣斌 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2717-2725,共9页
人因失误引起的燃气泄漏事故,严重影响城市正常运转。加强人的不安全行为管理可减少燃气事故风险。针对城市燃气人因失误引起的泄漏事故,采用人因分析与分类系统(Human Factors Analysis and Classification System, HFACS)识别20个影... 人因失误引起的燃气泄漏事故,严重影响城市正常运转。加强人的不安全行为管理可减少燃气事故风险。针对城市燃气人因失误引起的泄漏事故,采用人因分析与分类系统(Human Factors Analysis and Classification System, HFACS)识别20个影响因素,以问卷形式邀请专家评分,并通过决策试验与评估实验法(Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)、对抗解释结构模型(Adversarial Interpretation Structural Modeling, AISM)和交叉影响矩阵相乘法(Matrices Impacts Croises-Multiplication Appliance Classement, MICMAC)等方法,深入分析各影响因素间的相互作用关系、影响程度、层次结构及风险传导逻辑。研究表明:安全意识、习惯性违规和安全监督监察等因素对城市燃气泄漏人因失误有显著影响,且有强敏感性;规章制度为影响城市燃气泄漏人因失误的根源因素;影响因素层级反馈系统呈多变性和不稳定性特点。 展开更多
关键词 公共安全 人因失误 燃气泄漏 人因分析与分类系统 决策试验与评估实验法 对抗解释结构模型 交叉影响矩阵相乘法
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长短期记忆网络在隧道火灾实时致灾态势预测中应用研究
16
作者 贾进章 陈佳琦 陈怡诺 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1298-1309,共12页
针对隧道火灾过程中高温烟气对人员避灾的威胁,为实现隧道火灾有效控制,及时提供隧道火灾实时救援决策,提出了一种试验测量和人工智能相结合的方法,基于温度传感器和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络对烟气温度进行实时预... 针对隧道火灾过程中高温烟气对人员避灾的威胁,为实现隧道火灾有效控制,及时提供隧道火灾实时救援决策,提出了一种试验测量和人工智能相结合的方法,基于温度传感器和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络对烟气温度进行实时预测。首先,通过1∶20小面积火灾试验收集不同工况下的温度数据,然后,采用LSTM模型从试验火灾数据库中学习、训练,并进行不同火源类型测试,发现该算法模型可以很好地预测隧道内温度分布。对模型的预测能力进行测试,测试结果表明,预测结果精度高,相对误差在±10%内。与反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)模型进行比较,测试误差均值降低3.85百分点,对比效果明显,满足隧道火灾实时态势检测需要,为隧道火灾事故的应急救援建立了较为新颖的智能预测方法。 展开更多
关键词 安全工程 隧道火灾 长短期记忆网络 烟气温度 实时预测
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钾盐粉体抑制瓦斯爆炸超压特性研究
17
作者 贾进章 田秀媛 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第7期48-56,共9页
为防范矿井瓦斯爆炸事故,深入探究钾盐粉体的抑爆性能及其在管网中的作用特征,利用包含并联管路、分岔管路和角联管路的管网,开展在N 2驱动下的KHCO_(3)、K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)这3种钾盐粉体抑制瓦斯爆炸的试验,通过热重(TG)... 为防范矿井瓦斯爆炸事故,深入探究钾盐粉体的抑爆性能及其在管网中的作用特征,利用包含并联管路、分岔管路和角联管路的管网,开展在N 2驱动下的KHCO_(3)、K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)这3种钾盐粉体抑制瓦斯爆炸的试验,通过热重(TG)分析粉体的热解特性,结合超压变化监测,探究不同钾盐粉作用下的爆炸超压和超压衰减系数,并借助Chemkin-Pro模拟软件剖析抑爆机制。结果表明:3种粉体抑爆后冲击波压力叠加衰减过程消失,超压时程曲线呈单峰值特性,KHCO_(3)粉体对爆炸超压峰值的抑制效果最佳,下降幅度达83.2%~88.9%,K_(2)C_(2)O_(4)次之,KH_(2)PO_(4)相对较弱;斜角联支管4中的压力衰减程度较其他支管中更大;支管4和拐弯段能够借助自身结构特性提升超压衰减效果,是布设抑制剂的优选位置,KHCO_(3)能最大程度利用这一结构特性增强抑爆效果;支线段冲击波超压衰减系数K_(2)出现了小于1的情况,添加K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)粉体会加剧这一现象;KHCO_(3)工况下自由基含量最低,抑爆效果最佳,其次是K_(2)C_(2)O_(4)工况,最后是KH_(2)PO_(4)工况。 展开更多
关键词 钾盐粉体 瓦斯爆炸 爆炸超压 超压衰减 管网
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改进PNN模型的中小餐饮企业火灾风险评价研究
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作者 吕淑然 李嘉铭 党鑫宇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期3007-3014,共8页
为有效预防中小餐饮企业火灾事故,解决其火灾事故频发等问题,通过构建火灾风险指标体系,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)-熵权法对112家企业进行评分,汇总风险等级和评分数据,供概率神经网络(Probabilistic Neural Netw... 为有效预防中小餐饮企业火灾事故,解决其火灾事故频发等问题,通过构建火灾风险指标体系,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)-熵权法对112家企业进行评分,汇总风险等级和评分数据,供概率神经网络(Probabilistic Neural Network,PNN)进行训练。通过星鸦优化算法(Nutcracker Optimization Algorithm,NOA)优化PNN,构建了NOA-PNN火灾风险评价模型。与粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、樽海鞘算法(Salp Swarm Algorithm,SSA)和灰狼优化(Grey Wolf Optimizer,GWO)算法对比,结果表明,NOA-PNN模型的诊断效果最佳,火灾风险等级评价准确率达96%,验证了NOA算法的优越性。随后,通过NOA-PNN火灾风险模型对两家数据集外中小餐饮企业进行实证分析,结果显示,该模型与AHP-熵权法评价结果一致,证明该模型具有较高的评价精度,能够为中小餐饮企业提供较为准确的火灾风险预警评价。 展开更多
关键词 安全工程 中小餐饮企业 火灾风险评价 概率神经网络 星鸦优化算法
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储能舱热失控可燃气体爆炸及泄压特性研究
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作者 姜学鹏 李卓容 +1 位作者 陈兆琪 黄昊 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第6期12-19,共8页
为探究可燃气体体积分数及泄压板设置对火焰传播和爆炸的影响,采用改变储能舱内气体体积分数、泄压板开启压力、位置和面积的方式,研究舱内压力及火焰传播速度的变化规律。研究结果表明:在爆炸极限范围内,冲击波的压力峰值和超压增长率... 为探究可燃气体体积分数及泄压板设置对火焰传播和爆炸的影响,采用改变储能舱内气体体积分数、泄压板开启压力、位置和面积的方式,研究舱内压力及火焰传播速度的变化规律。研究结果表明:在爆炸极限范围内,冲击波的压力峰值和超压增长率随着可燃气体体积分数的升高呈先升后减趋势,体积分数为20%时爆炸风险最大;泄压板的开启压力越大,压力峰值越高;顶部泄压优于侧部,分散式布置优于集中式分布;点火点与泄压板距离之和越小,爆炸危险性越低。研究结果可为储能舱热失控下的泄爆设计提供理论参考。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 储能集装箱 热失控 泄压板 FLACS软件
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嵌套式受限空间火灾危险性分析与优化策略研究
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作者 李华 阚双艳 益朋 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第10期156-165,共10页
为深入探究嵌套式受限空间的消防安全性能化设计优化策略,以调研统计密室逃脱类场所火灾荷载密度数据为基础,并通过建立嵌套式密室场所典型火灾模型,提出房门一键开启决策时间模型,分析房门一键开启时间阈值,进而对比分析不同火灾场景... 为深入探究嵌套式受限空间的消防安全性能化设计优化策略,以调研统计密室逃脱类场所火灾荷载密度数据为基础,并通过建立嵌套式密室场所典型火灾模型,提出房门一键开启决策时间模型,分析房门一键开启时间阈值,进而对比分析不同火灾场景下温度、CO体积分数和能见度变化规律。研究结果表明:中央火源位置房门一键开启的决策时间为7.3 s。通过对比纵向与横向蔓延路径,发现横向蔓延可在100 s时封锁疏散通道,可用疏散时间被显著缩短。喷淋设施改造后,温度峰值下降超过270℃,CO体积分数峰值下降超过0.1%,出口位置温度和CO体积分数达到临界值的时间被显著延缓。在温度、CO体积分数和能见度等指标分析基础上,提出高灵敏度感烟探测器与一键开启房门联动装置、喷淋与机械排烟协同系统的优化方案,可用疏散时间增幅达到54%。研究结果可为小尺度嵌套式受限空间的消防措施优化设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 密室逃脱类场所 火灾模拟 火灾荷载 烟气蔓延 可用疏散时间
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