安全技术及工程

• 锂离子电池组热失控蔓延热传递机制的影响研究

  魏钟原;袁威;李子建;张培红;

  分析通风和电池组数量对电池组热失控发展蔓延热传递机制的影响。选择荷电状态(SOC)为100%的镍钴锰(NCM523)三元锂离子动力电池组作为研究对象,改变电池组底部外加热源的热流量和加热时间,利用多物理场仿真软件COMSOL,进行热滥用导致不同风速通风环境和不同电池数量电池组热失控过程的模拟。结果表明:随着风速不断增大,电池组和周围环境的对流换热损失增强,电池组热失控蔓延进程受到了有效抑制。受热传导模式的影响,电池组数量和排列方式不同,电池组热失控蔓延的路线不同。越靠近外部热源的电池,触发热失控越早,触发热失控的起始温度越高;电池组所含电池数量越多,触发电池组热失控所需的热流量越大,但第一块电池热失控以后,后续电池触发热失控的时间间隔急剧缩短,电池组热失控后果的严重度增加。

  2021年03期 v.47 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K]
  

• 基于STPA的城市埋地燃气管道第三方破坏风险因素分析

  王文和;罗静;易俊;易图云;李凤;

  城市埋地燃气管道输送介质易燃易爆、埋设环境人口密集、施工频繁,极易受到来自第三方的破坏,直接威胁人们的生命财产安全,因此对第三方破坏的风险因素分析和防治十分必要。系统理论过程分析法(STPA)是一种基于系统理论的风险分析方法,该方法不同于传统的风险分析方法——将事故视为由初始事件诱发的一系列事件造成的后果,而是对燃气系统从设计、开发和运行过程进行分析,建立系统安全控制结构,通过分析控制缺陷和缺陷致因实现对风险因素的分析。研究分析出24个燃气管道第三方破坏的风险因素,针对风险因素提出了建议,为燃气管道第三方破坏的风险控制提供依据。

  2021年03期 v.47 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K]
  

• 小半径人行桥倾覆稳定性设计与分析

  费建文;宁晓骏;谢健科;

  本文采用定量比较方法,改变小半径人行桥的曲线半径或者支座间距大小的同时,控制其他因素不变,从而分析出曲线半径和支座间距对抗倾覆系数的具体影响。结果表明:在小半径人行桥中,曲线半径或者支座间距的增大使得桥梁的倾覆系数有所改善;在使用小半径曲线桥梁时,若抗倾覆不通过,采用墩梁固结的方法改善桥梁的倾覆问题,且发现边跨的内力有所改善,中跨的内力有所增加,对于墩顶由于刚度的整体提升,墩顶负弯矩在整体上表现为增大,设计人员应着重考虑边中跨及墩顶的配筋优化。研究结果为小半径人行景观桥的设计提供了一定参考价值。

  2021年03期 v.47 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
  

• 基于轮廓测量的集料表面粗糙度表征方法试验研究

  刘春阳;李洛克;

  为定量描述路用集料表面的粗糙程度,以粗糙度系数为评价指标,构建集料表面二维剖面起伏轮廓线粗糙度的测量与表征方法体系,建立粗集料破裂面表面的三维形貌数字高程模型,提取粗集料破裂面表面粗糙度的各向异性特征,提出集料三维表面粗糙度的评价方法,最终进行集料磨光试验,分析了三维粗糙度系数指标的实用性。研究结果表明:使用迹线长度表征法可以定量描述集料表面的二维轮廓线起伏幅度,具有良好的评价效率及精度;集料表面粗糙度具有明显的各向异性特征,三维平均粗糙度系数可较为全面地评价集料表面细观形貌特征变化。

  2021年03期 v.47 15-19+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]
  

• 唐山市某工业厂房全装配式改造更新方案分析

  方维远;陶忠;陈伟;

  在原有工业厂房的基础上,采用装配式钢框架及梁-墙一体式墙板和可拆卸式剪力墙板对原有工业厂房进行改造更新。钢梁柱节点采用法兰外环板式,新加楼盖板采用预制预应力带肋底板混凝土叠合楼板(简称PKG板),同时与钢框架梁形成钢-混凝土组合梁体系,并与装配式墙板一体化设计,内墙板一部分采用原屋面重型混凝土板调节楼层重心,另一部分采用轻质石膏复合轻钢龙骨墙板。施工时拆除的山墙采用ALC外挂墙板恢复。工业厂房改造更新方案安全可靠,部分钢梁就地取材,经济省时、高效、差错少、溯源能力强,是质量好管控的较优方案。

  2021年03期 v.47 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 3466K]
  

• 物联网远程接入通信的RFID矿井机车定位系统

  张新;

  提出了LoRa远程数据传输的有源RFID定位技术方案,实现矿井机车运行状态监测。基于nRF24LE1和nRF24L01+两种射频芯片构建RFID标签识别系统,利用电子标签标识对象唯一性和标签在巷道空间位置固定的条件,通过SX1278射频芯片开发的物联网远程接入平台传输数据,实现对矿井机车运行状态实时定位和监测,保障矿井机车运行安全。由于采用了LoRa物联网远程通信技术,降低了建设和运行成本,可靠性、抗干扰性和可用性都得到了较好的改善。

  2021年03期 v.47 26-29+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
  

• 中小型露天矿山爆破飞石最远飞散距离预测研究

  贾达;陈星明;莫超;刘小平;龙林健;

  爆破飞石事故给中小型露天矿山安全生产带来了极大的困扰,对周边人、机、环境系统带来严重的破坏。将线性回归分析引入爆破飞石最远飞散距离研究中,以矿山炸药单耗、最小抵抗线和边坡高度为主要因素,建立正交试验,模拟不同组合条件下爆破飞石最远飞散距离,最后进行回归分析,得出爆破飞石最远飞散距离的预测公式,提高预测精度,为日后中小型露天矿山划定合理的安全警戒范围提供指导性建议。

  2021年03期 v.47 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
  

• 基于有限元法的工字形结构安全优化设计

  谭凯军;程赫明;

  为了提高工字形结构安全力学性能,采用设计软件建立结构优化模型,通过软件Workbench进行拓扑优化辅助设计。主要对工字形结构在静载作用下开展拓扑优化设计,以质量减少百分比、最大应力、最大形变为约束条件,结构材料密度为可变参数量,结构最小体积密度设为目标函数,得出拓扑优化理想模型,为运用拓扑技术对结构安全应用领域优化提供可行的参考方案。

  2021年03期 v.47 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K]
  

• 基于ANSYS的沉降后浇带裂缝成因分析

  张乐;王东;溥王一龙;

  为了有效治理沉降后浇带裂缝引起的地下工程漏水问题,以云南某工程为例,使用理论分析与有限元软件ANSYS建立参数模型相结合的方法对后浇带裂缝进行分析,探究后浇带裂缝成因及发展趋势,结果表明:该工程后浇带在荷载作用下产生裂缝的理论最大宽度为0.1 mm,潜在的裂缝发展区域的发展值均小于0.3 mm,实际工程中无须对潜在裂缝进行特殊处理。在选用合适材料对后浇带裂缝处进行处理后,漏水问题得到解决,达到了提高建筑安全的目的,为类似地下工程裂缝的封堵提供一定参考。

  2021年03期 v.47 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
  

• 基于模糊综合评价的地铁站消防安全风险评估

  范丹丹;羊海米;张蓓蓓;霍非舟;

  为了降低地铁车站的火灾发生率,对地铁车站消防安全风险进行评价,从主动防火能力、被动防火能力、消防安全管理、乘客安全行为4个方面建立包含24个二级指标的地铁站消防安全风险评价体系。对武汉市武昌火车站地铁站进行实地调研,利用模糊综合评价法对地铁站进行火灾风险评估,得出该地铁车站火灾风险隶属矩阵为{0.228 4,0.372 1,0.322 5,0.077 0,0},依据最大隶属度原则,发现该地铁站的整体消防水平处于"比较安全"的层次,但在消防安全管理与乘客安全行为两方面还存在问题并亟待改善,该研究结果可为今后降低地铁站消防安全风险提供借鉴意义。

  2021年03期 v.47 43-46+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
  

• 基于模糊综合评价的冶金企业烧结矿料皮带通廊封闭方案优选

  郝玉泽;王彪;周琪;

  以冶金企业烧结矿料皮带通廊为例,在分析其火灾危险性及消防要求基础上,对目前常见的符合消防标准要求的封闭方案及其优缺点进行分析,并运用模糊综合评价模型对封闭方案进行优选。通过比选得出的最优封闭方案,可供冶金企业参考采纳。

  2021年03期 v.47 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 113K]
  

• 新型黏弹性阻尼器温度相关性试验研究

  夏雨;潘文;周娴;王道航;苏何先;

  黏弹性材料的力学性能和耗能能力会随着温度上升而呈现负指数趋势,从而导致黏弹性阻尼器在温度差异较大、有高附加刚度需求的工程中难以应用。针对此现象,在传统黏弹性阻尼器中增加芳纶网眼织物制成新型黏弹性阻尼器的缩尺试样,并研究环境温度变化对新型阻尼器力学性能和耗能能力的影响规律及特征。结果表明在黏弹性阻尼器中增加芳纶网眼织物能显著提高其力学性能和耗能能力,在不同环境温度下,两类阻尼器的滞回曲线具有相似性,可通过此特性实现不同温度下滞回曲线的相互转换。

  2021年03期 v.47 51-54+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
  

• 韶钢2200 m³高炉优化休复风操作生产实践研究

  郑继平;齐万兵;卢春雪;

  韶钢2 200 m~3高炉投产运行近16年,处于炉役后期生产,受操作炉型不规则且炉缸保温性能极大下降等影响,高炉休风检修后,炉况恢复较困难。通过科学调剂精料管理、优化休风料加入方式、上下部操作制度并改进造渣制度和出铁模式等一系列措施,实现了高炉在短时间内快速恢复炉况的目的。

  2021年03期 v.47 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 104K]
  

安全管理与咨询

• 2010—2019年我国特别重大事故规律研究

  祁强强;

  为研究我国现阶段特别重大事故规律特征,选取2010—2019年的34起特别重大安全事故作为研究对象,利用统计学手段,以这些事故的发生地域、时间、死亡人数、事故分类等因素作为统计标准进行分析。研究发现:从时间角度,我国特别重大事故在近10年整体呈现震荡下降趋势;每年下半年,尤其是8月份为特别重大事故的高发期;特别重大交通事故易发生在夜间与午后,煤矿事故易发生在上午至中午,爆炸事故易发生在上午。针对不同行业或事故类别,交通运输及煤矿行业为特别重大事故的高发行业,爆炸事故为特别重大事故的高发类型且事故后果最为严重。同时,发现同类事故在同地区、同年月、同时段均存在聚集性现象。

  2021年03期 v.47 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K]
  

• 双重预防机制基本概念辨析及创建方法探讨

  王世海;

  为解决双重预防机制基本概念不清晰、创建方法不明确等问题,采用理论研究和实践相结合的方式,首先分析了国内外关于危险源、危险和有害因素、安全风险、隐患等基本概念,完善了安全风险的定义,研究了危险源与"危险和有害因素"、危险源与隐患、危险源与安全风险之间的关系。其次通过分析安全风险管控与隐患排查治理的内在关系,表明了开展双重预防机制的实际意义。最后提出了双重预防机制的创建程序和方法。

  2021年03期 v.47 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
  

职业健康

• 自吸过滤式逃生呼吸器产品与标准分析

  谭雯莉;杨小兵;杨博;张守鑫;陆林;潘宏杰;张明明;

  为了促进我国自吸过滤式逃生呼吸器技术和产品质量的提升,科学指导我国国家强制标准《呼吸防护自吸过滤式逃生呼吸器》的制定工作,通过调研分析当前国内外市场上自吸过滤式逃生呼吸器产品现状,系统梳理了相关装备及技术发展情况,研究表明产品的轻量化、防护的广谱性、使用的便捷性与可靠性是现有绝大多数自吸过滤式逃生呼吸器的核心性能要求。在此基础上,结合国外自吸过滤式逃生呼吸器标准,针对我国正在进行的自吸过滤式逃生呼吸器国家强制标准制定工作中应重点关注的问题进行了探讨,以期对下一步国家标准的制定工作提供基本思路和技术支撑。

  2021年03期 v.47 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
  

环境管理与咨询

• 有色金属矿业项目关闭管理的认识与思考

  张跃洋;邓亨波;刘云峰;耿一;

  有色金属矿产开采及加工利用会造成复杂、长期的环境和社会影响。合理的关闭管理是实现资源、环境、社会三个维度上可持续发展的有效手段。我国正处于高质量发展的转型阶段,在有色矿业项目关闭领域尚未形成科学有效的管理机制。而西方发达国家自上世纪50年代就开始重视矿山项目关闭管理,并形成了一系列成熟的规范标准,对我国开展有色矿业项目关闭研究具有借鉴意义。对比分析了国内外矿山项目关闭的管理要求与机制,结合万宝矿产海外项目的关闭管理实践,浅析对有色金属矿业项目关闭管理的认识和思考。

  2021年03期 v.47 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 113K]
  

• 榆林煤化工CO₂捕集系统典型风险分析与评价

  王贺谊;江绍静;郑晓亮;王蓓蕾;陈龙龙;白建林;汤瑞佳;李超跃;

  在对榆林煤化工CO_2捕集系统危害因素进行分析的基础上,进一步对CO_2分离器发生的典型风险之分离器泄漏发生其他爆炸进行了分析。结合分析结果,通过事故树评价得出了可能导致其他爆炸风险的最小割集和最小径集,并结合结构重要度进行量化处理,找到预防事故的关键管控因素和对策方案,为企业预防和控制事故发生提供可靠依据,为企业安全生产提供技术支持。

  2021年03期 v.47 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
  

大气污染治理

• 电厂烟道烟气流动计算仿真及流量均衡研究

  马鹏飞;张选;贾瑞龙;王立新;尚庆;闫金山;闫溟;田俊武;

  神华准格尔能源有限责任公司煤矸石发电厂二期2×330 MW机组锅炉尾部烟道在布置上存在很多烟道弯段、分支结构部件及内部支撑件,从而导致尾部烟道系统阻力较大,布袋除尘器入口烟气存在不均衡现象,生产能耗指标较高。利用数值模拟方法对上述烟道建立了计算模型,从烟道形状参数、流体参数的角度出发,研究了该烟道内压力场的分布及烟气进出口流量的均衡性。以上研究为减小尾部烟道阻力、改善流场品质、增加尾部烟道流场均匀性、减少积灰、减少异常振动和噪声等问题奠定理论基础。

  2021年03期 v.47 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K]
  

• 石灰窑烟气治理技术探讨

  高宏亮;

  依据石灰窑烟气的特点,提出了一种新型的烟气治理工艺——SDS干法脱硫+布袋除尘脱硝一体化技术;分析了该技术的工艺流程、技术优势和关键系统。工程案例表明,该技术处理效果好、运行成本低,适用于我国石灰窑烟气的治理。

  2021年03期 v.47 87-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K]
  

水污染治理

• 松针炭载铈材料对罗丹明B的吸附性能研究

  陈铁;李文兵;张政;杜昌俊;王光华;李享成;

  在氮气氛围下热解制备松针炭,采用浸渍法将硝酸铈负载到松针炭上,在300℃氛围中焙烧2 h,制得铈改性松针炭。用罗丹明B溶液模拟染料废水,分别研究松针炭和铈改性松针炭对罗丹明B的吸附效果。实验表明:加热温度为300℃、升温速率为10℃/min、加热时间为2 h时,制备的松针炭对罗丹明B的去除率为68.8%;浸渍浓度为0.02 mol/L、焙烧温度为300℃时制备的Ce/PC复合材料对罗丹明B的去除率为81.6%。松针炭经铈改性后,吸附性能大幅提高。

  2021年03期 v.47 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
  

• 生物锰氧化物对4种重金属的吸附特性研究

  易春龙;叶欣;李泰来;肖乃东;

  通过培养锰氧化细菌Sphingopyxis sp. 4-15,制备生物锰氧化物,研究了生物锰氧化物的结构性质及其在不同影响因素下对4种重金属Cu、Zn、Cr和As的吸附特性。结果表明该生物锰氧化物中含有MnO_2、Mn_3O_4和MnO等晶体锰氧化物,包裹在菌体细胞表面呈现出规则的花球状。其锰主要以高价态的Mn~(4+)和Mn~(3+)形式存在,平均孔径为35.56 nm,比表面积为41.49 m~2/g。锰氧化物对重金属的吸附过程受pH值影响,最适pH值为4～6;离子强度对吸附过程干扰较小;升高温度有利于其对Cu和Zn的吸附,而对As的吸附产生抑制;锰氧化物对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、As(Ⅲ)的吸附在反应360 min时可达到平衡,对Cr(Ⅲ)的吸附在反应5 min内达到平衡;在4种重金属最大初始浓度下,生物锰氧化物对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、As(Ⅲ)的吸附量依次为:70.184、15.140、9.141、0.089 mg/g,具有较大的重金属吸附容量。

  2021年03期 v.47 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
  

• 浅谈钢铁行业污水零排放的实践应用

  吕森;刘成红;吕建军;

  针对钢铁行业水资源利用率低,排放量大的问题,着重介绍了鄂钢污水零排放项目的实施过程,通过对综合废水处理站的提质改造,解决了回用水水质差、用户用量少的问题,提高了水循环利用率,达到了节约水资源的目的。该项目的成功应用,是国内钢铁行业废水处理应用上的较大突破。

  2021年03期 v.47 99-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K]
  

节能减排与综合利用

• 水泥窑用低氮燃烧器燃烧特性的试验研究

  万文雷;刘恩海;郭强;魏玉平;张文芸;刘圣勇;

  基于水泥生产线NO_x排放机理及控制方法,设计、研发了一种新型水泥窑用低氮燃烧器,并分析了天然气、煤制气及混合气的燃烧特性及其污染物的排放特性。结果表明:在过量空气系数α为1.2、二次风占比β为0.6时,新型低氮燃烧器燃烧天然气的效果较好,NO_x排放量为53 mg/m~3,CO排放量为22 mg/m~3;在相同燃烧条件下,煤制气燃烧温度及NO_x排放量比天然气高,CO排放量低于天然气;在过量空气系数α为1.2、二次风占比β为0.8时,NO_x排放量为57 mg/m~3,CO排放量为6 mg/m~3;天然气和煤制气掺烧时,其燃烧特性介于两者之间,且掺烧煤制气可提高天然气的燃烧速率。

  2021年03期 v.47 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
  

• 《工业安全与环保》期刊简介

  <正>《工业安全与环保》(原名《工业安全与防尘》)创刊于1975年,是国内最早公开发行的安全环保科技期刊之一,现由中钢集团武汉安全环保研究院有限公司主办。自创刊以来,作为技术开发应用类学术期刊,在广大读者及作者的关心和支持下,一直致力于安全环保技术和工程实例的宣传和推广,突出技术的先进性和实用性,展示安全环保领域新技术、新成果、新工艺,内容丰富,信息量大,读者面广。

  2021年03期 v.47 93页 [查看摘要][在线阅读][下载 54K]
  
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