基于硬约束和物理信息神经网络结合的天然气管网仿真新方法 被引量：1

1

作者 金凤 郭祎 +7 位作者 张岩 马秀云 刘斌 焦健丰 殷雄 徐海龙 宫敬 温凯 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期164-174,共11页

随着天然气管网互联互通成环成网,需要利用仿真技术模拟各种工况下的管网运行状态,以提升管网的供气能力,进而降低管网运行成本。现有的智能化仿真方法过于依赖数据驱动,忽略了天然气流动机理,导致精度与稳定性较差且结果不可解释。为此... 随着天然气管网互联互通成环成网,需要利用仿真技术模拟各种工况下的管网运行状态,以提升管网的供气能力,进而降低管网运行成本。现有的智能化仿真方法过于依赖数据驱动,忽略了天然气流动机理,导致精度与稳定性较差且结果不可解释。为此,从机理角度分析了天然气流动基本控制方程与管网拓扑结构,将机理信息耦合至深度学习的损失函数指导结构设计与训练,形成了天然气管网物理信息神经网络PINN(Physics-Informed Neural Network)仿真模型;然后描述了输入输出变量之间的耦合关系,设计边界条件嵌入训练硬约束模式,建立了硬约束和物理信息神经网络结合BHC-PINN(Boundary Hard-Constraint Physics-Informed NeuralNetwork)的模型,实现了天然气管网全时空状态的仿真监测。研究结果表明:(1) PINN模型将管道与拓扑结构的机理信息耦合进损失函数以提高模型的可解释性,并借助管网进出口冗余数据提高了准确性,实现了对管网压力流量的准确监测;(2)建立的边界硬约束模式,使神经网络的输出强制满足边界条件,得到的流量和压力仿真误差分别从2.1%和0.32%下降低至1.5%和0.082%,训练的效率和速度分别提高了48.5%和55.9%;(3) BHC-PINN能实现管网任意位置气体流动状态的观测,对于中间阀室压力的仿真最大误差为0.2%。结论认为,该新方法能准确仿真天然气管网内流动状态,增强了数据驱动模型的可解释性,并为天然气管网瞬态仿真提供了数据加机理混合驱动的新思路。 展开更多

关键词 天然气管道 水力瞬态仿真 物理信息神经网络 硬约束模式

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油气管道承包商行为安全风险分析与评估模型构建

2

作者 崔京辉 董国宇 +2 位作者 张增强 孙宁昊 佟瑞鹏 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第6期19-26,共8页

为系统分析油气管道工程中承包商的行为安全风险,提升风险评估工作的科学性和规范性,基于全生命周期管理理念,融合安全管理体系、行为与状态3大关键要素,构建承包商行为安全风险评估模型。采用层次分析法(AHP)确定各级指标权重,建立量... 为系统分析油气管道工程中承包商的行为安全风险,提升风险评估工作的科学性和规范性,基于全生命周期管理理念,融合安全管理体系、行为与状态3大关键要素,构建承包商行为安全风险评估模型。采用层次分析法(AHP)确定各级指标权重,建立量化打分机制,并通过易县分输站、北京分公司水保工程及临县作业区污水处理系统更换工程等案例验证模型。结果表明:在选商与入场前准备、项目施工、项目结束与竣工阶段的典型问题包括施工方案不完整、人员职责不清、安全监管记录缺失、培训覆盖率低等。评估模型能够对不同类型风险进行识别与分级,明确其在全生命周期中的分布特点。油气管道承包商行为安全风险在不同阶段具有不同表现形式,组织行为与管理状态之间存在显著的关联特征,风险易集中在阶段衔接和管理链条薄弱环节。 展开更多

关键词 油气管道 承包商 行为安全 风险评估 安全管理

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横坡敷设管道力学响应规律研究

3

作者 韩雪龙 魏凯 +4 位作者 李玉坤 徐国庆 席有强 郭永 周鹏 《石油机械》 北大核心 2025年第2期126-136,共11页

山体滑坡是威胁油气管道安全运行的常见地质灾害之一。横坡敷设的管道最易受到滑坡影响发生破坏,研究滑坡作用下埋地管道的力学响应极为重要。基于弹性地基梁理论,考虑管道变形非线性和土体抗力物理非线性,建立横坡敷设管道力学模型,推... 山体滑坡是威胁油气管道安全运行的常见地质灾害之一。横坡敷设的管道最易受到滑坡影响发生破坏,研究滑坡作用下埋地管道的力学响应极为重要。基于弹性地基梁理论,考虑管道变形非线性和土体抗力物理非线性,建立横坡敷设管道力学模型,推导管道挠度、轴向应力及Mises应力解析表达式,并对工程算例进行分析,得到管道的力学响应规律。通过ABAQUS软件建立山体和管道的三维有限元模型,对比分析仿真结果和理论结果,验证了理论模型的可靠性。在此基础上,考虑并分析了坡面凹凸程度对管道力学响应规律的影响。研究结果表明:滑坡区域内横坡敷设管道在主滑面处挠度最大,处在滑坡边界附近和主滑面的管道易发生破坏;坡面凹陷程度的增加会使管道挠度和Mises应力的峰值先减小再增大;凸起坡面内横坡敷设管道产生的最大挠度和受到的峰值Mises应力较平面坡体更小,敷设埋地管道时应尽可能避开凹陷区域。根据坡面凹凸程度对管道力学响应规律的影响,对所建立的理论模型引入形状修正公式,建立了考虑坡面形状的Mises应力计算表达式。研究结果可为管道安全运行和维护提供理论依据。 展开更多

关键词 山地管道 横坡敷设 力学响应规律 凹凸程度 挠度 山体坡面

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基于改进的云模型-FMEA的油气管道风险排序 被引量：2

4

作者 王东营 陈小平 +2 位作者 刘权 赵天浩 闫序 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期61-68,共8页

为解决传统故障模式和影响分析法(FMEA)存在故障优先排序不准确、风险评价主观性过强的问题,提出一种基于混合权重-云模型的油气管道故障模式风险评价方法。首先,调研并分析油气管道失效模式与原因,构建系统FMEA模型;然后,提出基于云模... 为解决传统故障模式和影响分析法(FMEA)存在故障优先排序不准确、风险评价主观性过强的问题,提出一种基于混合权重-云模型的油气管道故障模式风险评价方法。首先,调研并分析油气管道失效模式与原因,构建系统FMEA模型;然后,提出基于云模型与混合权重法的专家评价意见处理方法,引入博弈论的思想,降低评价结果的主观性与随机性;最后,使用多准则妥协解排序法(VIKOR)对各个失效模式风险排序,并对比传统FMEA法,验证该方法的可行性与准确性。结果表明:该方法可综合评估管线上各管段的风险因素,量化不同管段上的风险值及同一管段上的最主要的失效模式,实现管道高风险区域的有效定位及管段上风险因素排序。 展开更多

关键词 云模型 故障模式和影响分析法(FMEA) 油气管道 风险排序 博弈论 多准则妥协解排序法(VIKOR)

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B 型套筒角焊缝的高效率阵列超声检测仿真方法

5

作者 王富祥 玄文博 +3 位作者 常青 丁淑春 王俊 周正干 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期152-161,共10页

利用阵列超声检测技术可有效对高钢级管道B型套筒角焊缝的内部缺陷进行直观地检测和评估,但阵列超声检测方案及工艺设计选择对B型套筒角焊缝的检测效果影响较大,往往需要通过阵列超声仿真分析对检测的方案及工艺进行设计和优化,且常规... 利用阵列超声检测技术可有效对高钢级管道B型套筒角焊缝的内部缺陷进行直观地检测和评估,但阵列超声检测方案及工艺设计选择对B型套筒角焊缝的检测效果影响较大,往往需要通过阵列超声仿真分析对检测的方案及工艺进行设计和优化,且常规有限元仿真分析方法存在建模繁琐、计算负载过大等问题。为此,基于时域有限差分方法和计算统一设备架构(CUDA)并行计算方法建立了高效率阵列超声检测仿真算法,结合基于OpenCASCADE的三维建模表征方法,实现了角焊缝结构阵列超声检测的声束路径、缺陷声学响应以及多种检测成像模式的仿真分析。研究结果表明:①新方法相较于COMSOL有限元仿真,对于相同仿真模型计算效率提升95%以上;②仿真结果与实际检测信号具有较好的一致性,并能够对不同类型缺陷进行准确的成像表征;③利用矢量相干成像方法能够显著提升B型套筒角焊缝中缺陷的检测成像质量,缺陷图像的信噪比提升19 dB以上。结论认为,所提出的阵列超声检测仿真方法具有较高声学仿真计算准确性及计算效率,有助于提升B型套筒角焊缝结构的阵列超声检测评估效果,并保障该类结构的焊接质量,对角焊缝的缺陷检测有促进作用。 展开更多

关键词 无损检测 B型套筒 焊缝 缺陷检测 阵列超声 声学仿真

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基于吸附法的放空气回收工艺模拟与优化

6

作者 潘彪 代龙宇 +3 位作者 孙晓阳 孙恒 左丽丽 桑海博 《石油化工》 北大核心 2025年第3期395-402,共8页

针对站场天然气的放空回收问题,设计了可回收5000 m^(3)放空气的吸附法放空回收工艺,并基于Aspen HYSYS和Aspen Adsorption软件建立了放空气吸附回收过程的仿真模型。通过对吸附回收过程的仿真模拟,完成了吸附回收-解吸利用的全过程动... 针对站场天然气的放空回收问题,设计了可回收5000 m^(3)放空气的吸附法放空回收工艺,并基于Aspen HYSYS和Aspen Adsorption软件建立了放空气吸附回收过程的仿真模型。通过对吸附回收过程的仿真模拟,完成了吸附回收-解吸利用的全过程动态模拟,得到了吸附床层内单位吸附量的变化,并对吸附法放空回收的工艺性能进行了评估。计算了不同操作条件下的回收时间、能耗和回收率,从工程实际的角度分析环境温度下储存量和吸附热管理的问题,吸附法回收单位气体的平均能耗为0.275(kW·h)/kg,吸附罐内最高温度为328 K,在9.6 min回收时间可实现高达87.1%的回收率,适用于小排量放空天然气回收过程。 展开更多

关键词 吸附法 放空气回收 动态模拟

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油气管道柔性测径传感器设计及其结构优化 被引量：4

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作者 张行 唐步云 +1 位作者 刘彤 董绍华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期15-25,共11页

油气管道测径技术是检测管内通径变化、保障管道安全的重要手段。针对传统薄铝盘测径板无法检测多处缺陷且不可重复使用等问题,本文设计了一种柔性测径传感器,其通过置于聚氨酯柔性测径盘中的电阻应变片测量遇阻时的应变变化,实现管内... 油气管道测径技术是检测管内通径变化、保障管道安全的重要手段。针对传统薄铝盘测径板无法检测多处缺陷且不可重复使用等问题,本文设计了一种柔性测径传感器,其通过置于聚氨酯柔性测径盘中的电阻应变片测量遇阻时的应变变化,实现管内缺陷量化检测。结合ABAQUS软件建立应变片和聚氨酯密封盘的耦合模型,分析产生拉压变形时的应变输出特性,并基于敏感栅应变趋势,寻找应变片最优放置位置。通过柔性测径传感器性能检测实验台,对柔性测径传感器的功能进行测试。最后结合BP神经网络与遗传算法得出使传感器检测性能最佳的结构参数。研究结果表明,对于DN200的管道,当测径盘外径为97.5%的管道内径,测径盘厚度19 mm,测径盘瓣间距8 mm时,柔性测径传感器能较好表征凹陷的几何尺寸,对于油气管道变形检测作业具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 柔性测径传感器 管道变形检测 油气管道 结构优化

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复合煤层钻孔初始瓦斯涌出特性研究

8

作者 林华颖 田世祥 +4 位作者 焦安军 宋凯 许石青 谢红飞 衡献伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期143-149,共7页

为研究单一性质与复合煤层钻孔初始瓦斯涌出曲线的差异性,采用Comsol Multiphysics模拟钻孔过程中的初始瓦斯涌出曲线,运用煤层模拟装置与连续流量法测定设备监测了三组钻孔初始瓦斯涌出数据,研究了不同性质煤层钻进过程中瓦斯涌出量随... 为研究单一性质与复合煤层钻孔初始瓦斯涌出曲线的差异性,采用Comsol Multiphysics模拟钻孔过程中的初始瓦斯涌出曲线,运用煤层模拟装置与连续流量法测定设备监测了三组钻孔初始瓦斯涌出数据,研究了不同性质煤层钻进过程中瓦斯涌出量随钻进深度的变化规律。研究结果表明:破碎带内瓦斯瞬时流速为正常流速的19倍;钻孔瓦斯集中于钻杆前部,且在暴露2 s后涌出速度迅速下降;整体钻进距离与钻孔初始瓦斯涌出量曲线存在明显的单调递增函数关系,不过随着时间推移,其增长速率逐渐减缓,这一结论在后续海孜煤矿和威奢煤矿的实验中也得到了验证。采用汇丰煤样对复合煤层(硬煤内部局部存在软煤)进行钻孔初始瓦斯涌出量测定,发现瓦斯曲线异常区域初始瓦斯涌出量的变化趋势与数值模拟相似,异常区域峰值高于正常值2.96倍,这表明该参数对复合煤层具有敏感性。 展开更多

关键词 复合煤层 初始瓦斯涌出量 连续流量法 数值模拟

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管道站场基础沉降远程在线监测评价系统设计 被引量：2

9

作者 李玉坤 陈帅 +3 位作者 廖昌建 张子秀 王东营 彭启凤 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期65-70,共6页

为解决部分站场地基承载力不足,经过长期运营部分站场基础沉降不同步,造成的管道弯曲甚至管道破裂问题,提出1种由位置标识物来实现实时准确采集站场基础位移数据的方法,研制1套基于激光测距技术的基础沉降远程在线监测评价系统;系统软... 为解决部分站场地基承载力不足,经过长期运营部分站场基础沉降不同步,造成的管道弯曲甚至管道破裂问题,提出1种由位置标识物来实现实时准确采集站场基础位移数据的方法,研制1套基于激光测距技术的基础沉降远程在线监测评价系统;系统软件根据实时采集的沉降量与历史监测数据比对,评价站场运行状态,并给出基础沉降安全储备。结果表明:结合历史监测数据可预测站场基础下一检修周期的沉降状况,给出是否需要在检修期内对站场基础进行维护的建议。系统可有效预防基础沉降带来的安全隐患,减小管道破损带来的经济损失。 展开更多

关键词 基础沉降不同步 激光测距 标识物 在线监测 预警

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含氢环境中X60管线钢的氢脆敏感性

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作者 费凡 周顺 +3 位作者 吴禹萱 冯敏 杨志文 王修云 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第6期1-6,共6页

采用氢渗透试验、慢应变速率试验、断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展试验,研究了X60管线钢在无氢环境(常温、常压)和含氢(氢质量分数3%,总压6 MPa)环境中的氢脆敏感性。结果表明:X60钢组织主要为铁素体和珠光体;与无氢环境相比,在含氢环境中... 采用氢渗透试验、慢应变速率试验、断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展试验,研究了X60管线钢在无氢环境(常温、常压)和含氢(氢质量分数3%,总压6 MPa)环境中的氢脆敏感性。结果表明:X60钢组织主要为铁素体和珠光体;与无氢环境相比,在含氢环境中X60钢的抗拉强度、塑性、裂纹尖端张开位移和疲劳裂纹扩展速率均变化较小,X60钢发生氢脆的风险较低。 展开更多

关键词 X60管线钢 氢气 慢应变速率试验 断裂韧性 疲劳裂纹扩展速率

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基于遥测数据特征预测的轻量化航天器异常检测

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作者 刘切 李嘉玺 +1 位作者 王泽煜 陈小龙 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期232-243,共12页

航天器遥测数据异常检测是保障航天器安全运行的关键技术。航天器异常检测技术面临遥测数据维度高、非线性强、异常类型复杂等挑战。深度学习在异常检测方面取得了巨大成功,但通常面临模型计算过程复杂、规模大、占用内存大、训练时间... 航天器遥测数据异常检测是保障航天器安全运行的关键技术。航天器异常检测技术面临遥测数据维度高、非线性强、异常类型复杂等挑战。深度学习在异常检测方面取得了巨大成功,但通常面临模型计算过程复杂、规模大、占用内存大、训练时间长等问题。针对此情况,提出了一种基于遥测数据特征预测的轻量化航天器异常检测方法。该方法提出了一种能捕获时序特征的无监督自编码机模型进行特征提取,再利用轻量化的长短期记忆神经网络对所提取的特征进行预测,通过预测值与真实值的误差来判断异常。该方法在特征提取阶段充分考虑了遥测数据的时序特征,在降维的同时保留了指示异常的信息,且不依赖标签数据;在此基础上通过预测方法来检测异常,具有高效、轻量的优势。使用美国航天局公开的遥测数据进行实验验证,结果显示,和其他方法相比,所提方法在检测指标相当的情况下,检测模型更加轻量化,训练时间显著降低,且利于可视化分析。 展开更多

关键词 异常检测 航天器遥测数据 特征提取 长短期记忆神经网络

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国内外输气管道事故研究综述 被引量：21

12

作者 王钰滔 吕延鑫 +2 位作者 杨万里 孙欣 朱霄霄 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2022年第4期78-84,共7页

管道运输是远距离输送天然气最安全的方式,确保管道的可靠性和安全性是管道安全运营的重要前提和保障。本文主要对美国管道和危险材料安全管理局PHMSA数据库、欧洲天然气管道事故数据组EGIG数据库、加拿大国家能源局NEB数据库和国内公... 管道运输是远距离输送天然气最安全的方式,确保管道的可靠性和安全性是管道安全运营的重要前提和保障。本文主要对美国管道和危险材料安全管理局PHMSA数据库、欧洲天然气管道事故数据组EGIG数据库、加拿大国家能源局NEB数据库和国内公开数据进行统计分析。研究表明国外管道事故的主要原因为外部干扰、腐蚀和材料/焊接失效,共计占比超过50%,事故数量呈现随老龄期管道服役时间延长而显著增加的趋势,在此基础上将国外不同管道事故类型的失效率进行对比,指出管道事故具有随口径、壁厚和埋地深度增加而减少的特点;国内管道事故主要原因为第三方破坏,并以陕京线为例阐述说明了国内管道存在的安全隐患。结合国外的经验与我国实际情况提出国内运营商应建立联动机制,开展事故预测与灾害易发区域甄别研究,建立格式统一的管道事故数据库等具体举措,为我国管道的安全管理方面提供参考。 展开更多

关键词 天然气管道 数据库 事故统计 失效率 安全管理

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基于行为追溯安全培训法的安全培训课程体系建设 被引量：1

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作者 孙宁昊 刘贤鹏 +1 位作者 卢石磊 佟瑞鹏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期51-57,共7页

为完善企事业单位安全培训理论指导,并促进培训工作的有效推进,综合运用行为追溯安全培训法(ACT)、安全Ⅰ和安全Ⅱ等相关理论,基于“道法术器势志”的框架,设计企业安全培训课程体系框架,明确培训要点以及各类从业人员所需掌握的安全知... 为完善企事业单位安全培训理论指导,并促进培训工作的有效推进,综合运用行为追溯安全培训法(ACT)、安全Ⅰ和安全Ⅱ等相关理论,基于“道法术器势志”的框架,设计企业安全培训课程体系框架,明确培训要点以及各类从业人员所需掌握的安全知识水平,并开展应用研究。结果表明:培训框架涵盖安全管理目标、安全思想原则、安全法律法规、安全管理要求、安全管理工具和安全生产形势6个维度;根据此框架开发的77套视频课程在实际应用中取得积极反馈,能够为企业设计培训内容、制定培训计划和组织安全培训提供有效指导和借鉴。 展开更多

关键词 行为追溯安全培训法(ACT) 安全培训法 课程体系 安全Ⅰ 安全Ⅱ

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浮式氢能储运过程中FLH2通道管外降膜流动的海上适应性强化机理

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作者 孙崇正 李玉星 +3 位作者 许洁 韩辉 宋光春 卢晓 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期338-352,共15页

随着海上风电和天然气制氢技术的发展,以氢能作为媒介的深海能源互联互通体系正不断完善。液态氢储运是实现海上氢能大规模运输和利用的有效方法,揭示海况条件下降膜流动机理是实现浮式氢能高效储运的关键。本文基于高速摄像系统和晃荡... 随着海上风电和天然气制氢技术的发展,以氢能作为媒介的深海能源互联互通体系正不断完善。液态氢储运是实现海上氢能大规模运输和利用的有效方法,揭示海况条件下降膜流动机理是实现浮式氢能高效储运的关键。本文基于高速摄像系统和晃荡平台系统,同时基于耦合的VOF和Level Set两相流模型和动网格技术,采用浮式微观可视化实验和数值模拟相结合的方法,研究氢能储运过程中FLH_(2)(浮式氢气液化装置)换热通道管外降膜流动的海上适应性强化机理。研究结果表明,与常规光圆管、螺纹波管和方波管相比,波纹管管外降膜流动的液膜均匀性较好。在海况下波纹管间降膜流动流型稳定,并且均未出现管壁表面干涸的现象,因此在浮式氢气液化装置FLH2中推荐采用波纹管以强化其海上适应性。基于可视化实验和数值模拟结果,得到了降膜流动的流型演化规律,并拟合了波纹管外降膜流动的液膜厚度计算关联式。 展开更多

关键词 氢气储运 降膜流动 海上适应性 强化机理

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化工科研试验装置安全风险管控实践与分析

15

作者 靳杰 刘亚 王富宝 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期122-128,共7页

为提升化工科研试验装置的安全风险管控能力,分析近年来化工科研试验安全事故的原因,基于当前化工科研试验装置的管理实践,从前期可行性研究、设计、建设施工、试运行及报废等各个环节实施全生命周期的安全风险管控,着重探讨前期安全审... 为提升化工科研试验装置的安全风险管控能力,分析近年来化工科研试验安全事故的原因,基于当前化工科研试验装置的管理实践,从前期可行性研究、设计、建设施工、试运行及报废等各个环节实施全生命周期的安全风险管控,着重探讨前期安全审查,装置设计、建设施工管理,运行安全管理3个主要方面,通过与相对成熟的危险化学建设项目风险管控对比,分析化工科研试验装置风险管理中存在的薄弱环节和突出问题。结果表明:化工科研试验安全风险管控是一项系统性工程,应借鉴危险化学品建设项目安全风险管控经验,对科研试验装置实施分级分类审查和安全准入管控,通过源头安全审查,设计规范管理,建设施工质量管控,运行阶段试车安全条件确认、设备设施、危化品管理等全流程风险管控手段,最大限度地降低安全风险,为科研试验装置风险管理提供参考和选择。 展开更多

关键词 化工科研 试验装置 安全风险 风险管控 危险化学品

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主动前轮转向控制特性研究

16

作者 康瀚文 张磊 姚阳 《南方农机》 2024年第8期146-148,152,共4页

【目的】对主动前轮转向控制系统展开研究,改善汽车的转向性能及安全性能。【方法】使用Simulink建立车辆理想二自由度模型,基于滑模控制理论搭建主动前轮转向系统,并通过Simulink与Carsim的联合仿真环境进行车速分别为40 km/h、80 km/h... 【目的】对主动前轮转向控制系统展开研究,改善汽车的转向性能及安全性能。【方法】使用Simulink建立车辆理想二自由度模型,基于滑模控制理论搭建主动前轮转向系统,并通过Simulink与Carsim的联合仿真环境进行车速分别为40 km/h、80 km/h、120 km/h,地面附着系数为0.8的控制器效果仿真实验。【结果】主动前轮转向控制器提供的附加前轮转角可使实际横摆角速度紧密跟随理想横摆角速度,且无明显抖振。【结论】主动前轮转向控制器对于提升车辆稳定性有重要意义,可为AFSS控制器的开发提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 横摆角速度 主动前轮转角 滑模控制 联合仿真

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海上多孔介质通道内氢气换热与正仲氢转化的耦合特性 被引量：3

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作者 孙崇正 樊欣 +3 位作者 李玉星 许洁 韩辉 刘亮 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1281-1290,共10页

在我国“碳达峰、碳中和”的战略目标下,风电和化石能源制氢技术正不断发展,利用海上风电资源或天然气制备氢气,并通过储运技术送到氢能源市场,为解决海上风电并网和消纳的难题、促进深海天然气资源的低碳发展提供了可行的思路,因此研... 在我国“碳达峰、碳中和”的战略目标下,风电和化石能源制氢技术正不断发展,利用海上风电资源或天然气制备氢气,并通过储运技术送到氢能源市场,为解决海上风电并网和消纳的难题、促进深海天然气资源的低碳发展提供了可行的思路,因此研究应用于浮式氢气液化工艺系统的绕管式换热器海上适应性具有重要意义。本文基于多自由度的晃荡平台,搭建了浮式多孔介质通道内压降测试实验装置;基于多孔介质模型、正-仲氢转化和氢流动换热理论模型,建立了多孔介质通道内耦合正-仲氢转化的流动换热数值模型。通过实验与数值模拟相结合的方法,分析海况和水平条件下多孔介质换热通道的性能变化。研究结果表明,填充催化剂的绕管式换热器多孔介质通道内压降明显,温降不明显,管内仲氢含量增加;随着氢气流量的增加,传热系数逐渐增大,而出口仲氢的含量逐渐降低;海况对海上多孔介质换热通道的压降和传热特性影响较小。 展开更多

关键词 海上 换热器 氢气储运 正仲氢转化 氢气液化

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pVTt法气体流量标准装置热量主动补偿方法 被引量：2

18

作者 胡文清 徐志鹏 +1 位作者 张高明 郭婧 《液压与气动》 北大核心 2023年第6期102-108,共7页

pVTt因其精度高、结构简单、维护费用低等独特优势,已被许多国家用作主要气体流量标准。然而,由于进气和排气过程的稳定时间较长,其标定效率相对较低。为了缩短稳定时间,提出了一种具有主动热补偿的新型pVTt气体流量标准;介绍了新型pVT... pVTt因其精度高、结构简单、维护费用低等独特优势,已被许多国家用作主要气体流量标准。然而,由于进气和排气过程的稳定时间较长,其标定效率相对较低。为了缩短稳定时间,提出了一种具有主动热补偿的新型pVTt气体流量标准;介绍了新型pVTt标准装置的原理图;详细分析了气动状态变化和传热的数学模型;对热补偿的影响进行了数值模拟;进行了实验,结果表明,进气后的稳定时间可以从10 min缩短到1 min左右。 展开更多

关键词 PVTT 温度场特征 数值模拟 主动补偿

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站场电动放空阀控制逻辑的形式化建模与验证 被引量：1

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作者 董秀娟 赵浩羽 +3 位作者 徐宝昌 周裕东 董长锁 赵正开 《现代电子技术》 2023年第17期155-162,共8页

在油气管道控制系统典型逻辑标准编制的早期,对拟标准化控制逻辑的建模与验证能够提前发现设计缺陷,有助于提高控制系统的功能完整性与安全性,进而避免因控制逻辑设计失误导致的危险事故发生。根据形式化验证方法中模型检验的原理,利用... 在油气管道控制系统典型逻辑标准编制的早期,对拟标准化控制逻辑的建模与验证能够提前发现设计缺陷,有助于提高控制系统的功能完整性与安全性,进而避免因控制逻辑设计失误导致的危险事故发生。根据形式化验证方法中模型检验的原理,利用时间自动机及其验证工具UPPAAL,对天然气站场电动放空阀通用控制逻辑开展形式化建模与验证,将逻辑图中的各类功能组件以及阀门动作流程独立建模,用于刻画完整的控制逻辑操作过程,综合验证结果发现,阀门的“开”“关”切换逻辑存在设计缺陷。最后,通过反例分析给出合理的优化方案,优化后的验证结果表明,优化方案能够满足控制系统功能完整性与安全性需求,形式化方法为管道站控系统控制逻辑可靠性验证提供了一个全新的技术路径。 展开更多

关键词 油气管道 控制逻辑 形式化方法 时间自动机 UPPAAL 形式化验证方法

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掺氢环境中在役X60管线钢的氢脆敏感性

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作者 王东营 费凡 +1 位作者 魏仁超 冯敏 《腐蚀与防护》 2025年第7期20-27,共8页

为了评估在役X60天然气管道掺氢(H_(2)体积分数5%,总压6.4 MPa)的氢脆风险,分析了直管段、弯管段母材及(环)焊缝试样的基础性能(包括化学成分、显微组织、显微硬度、力学性能等),并采用慢应变速率试验(SSRT)考察了几种试样在空气及掺氢... 为了评估在役X60天然气管道掺氢(H_(2)体积分数5%,总压6.4 MPa)的氢脆风险,分析了直管段、弯管段母材及(环)焊缝试样的基础性能(包括化学成分、显微组织、显微硬度、力学性能等),并采用慢应变速率试验(SSRT)考察了几种试样在空气及掺氢环境中的氢脆敏感性。结果表明:试样的基础性能满足相关标准要求;环境中掺氢后,试样仍保持韧性断裂,氢脆敏感性较低,试样的力学性能可满足5%掺氢环境的服役要求。 展开更多

关键词 在役管道 慢应变速率试验(SSRT) 氢脆敏感性 掺氢输送

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