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    1. 城镇燃气管道个人及社会风险可接受标准研究
    张鹏, 肖博文, 宋文琦, 刘为
    中国安全科学学报    2023, 33 (10): 1-7.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.2157
    摘要436)   HTML1)    PDF(pc) (2742KB)(16)    收藏

    为响应我国“十四五”规划中对清洁能源提出的要求,使我国城镇燃气管道安全管理水平适应发展的需求,从生命风险的角度研讨城镇燃气管道风险可接受标准。首先采用平均个人风险(AIR)法和最低合理可行(ALARP)准则相结合的方法,统计2012—2021年的事故数据;然后以5年为一周期进行对比分析,以上一个5年周期的风险可接受标准预测下一个5年周期的风险可接受标准参考值,并得出2022—2026年个人风险可接受标准的参考值;最后依照在个人风险可接受标准 5年周期预测法,采用累计频率-死亡人数(F-N)曲线法,统计2017—2021年每起事故死亡数及年管道长度,并确定社会风险可接受标准。研究表明:以风险水平1.017 13×10-7作为个人风险不可接受风险区与ALARP区分界线,2.034 27×10-7作为ALARP区与可接受风险区的划分边界;同时确定了社会风险最大可接受风险曲线和可忽略风险曲线,并结合ALARP准则划分出风险区域。

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    2. 安全工程专业实战化人才培养探索
    朱建芳, 张瑞新, 张莉聪, 宋富美
    中国安全科学学报    2023, 33 (8): 1-7.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.08.0268
    摘要386)   HTML0)    PDF(pc) (10107KB)(40)    收藏

    为培养学生的实践动手能力和缩短岗位适应时间,根据安全工程专业技术人员的具体工作内容,凝练出检测检验、危险源辨识评价等6个专业能力目标,相应地构建6个实战教学模块。在每个教学模块下设计数量不等的来源于实际工作内容的实战教学项目,共计28个。这些项目按照知识体系归纳到10个教学环节中,构成安全工程专业实战化的实践教学体系。为满足这些教学项目的实战化要求,充分挖掘校内和校外资源构建近似实战的教学环境,建立“11+1+2”的实战化实践教学基地。根据师资特点给出提升专业教师实战化教学能力的方法。结果表明:实战化人才培养是提升学生实践动手能力的有效途径,开展实战化培养需要有近似实战的教学条件与教学环境支撑。

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    3. 高校消防工程专业教育培养体系研究
    陆新晓, 王海燕, 吴兵, 陈斌
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 1-8.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2164
    摘要369)   HTML5)    PDF(pc) (10953KB)(33)    收藏

    为突破高校消防工程教育体系建设上的不足,提出基于成果导向的消防工程专业教育培养体系。首先,逆向设计培养方案、教学内容和方式方法,将消防工程专业课程层次体系聚焦于消防规范、防控、灭火、评估4大层面;然后,强化消防工程创新创业教育,构建以消防工程本科生全程全员导师制为创新启始点,以创新训练项目为科研载体的全链条创新培养体系,激发学生的创新思维及创新能力;最后,构建灾前感知—消防救灾—灾后处置3大核心模块,针对性建立以5大消防系统为中心的专业实验室,呈现真实的火灾响应救灾场景,承接消防工程专业课程试验、设计和部分实习实践功能。结果表明:建立的成果导向消防工程专业教育培养体系,明确了专业教育的培养逻辑,注重层次化渐进式培养,强调对消防热点领域的探索引导,理清了专业实验室体系结构关联性及对实践教育的支撑作用,可以为消防救援队伍人才培养和消防学科的未来发展提供一定的参考。

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    4. 压电安全管理及其模型
    王秉, 王渊洁, 张志宏
    中国安全科学学报    2023, 33 (9): 1-9.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.09.0879
    摘要307)   HTML2)    PDF(pc) (3040KB)(13)    收藏

    为创新安全管理范式,进一步丰富安全管理理论,基于压电理论与安全管理理论,开展压电安全管理研究。首先,分析压电理论对安全管理的启示,探讨压电安全管理的内涵,并提出压电安全管理概念模型;在此基础上,结合安全管理全生命周期理论,构建与解析压电安全管理模型;最后,阐述压电安全管理的特点。结果表明:压电安全管理是一种可根据系统在一定时空内安全状态的变化而采取针对性措施并满足系统安全需求的安全管理新范式,兼备常态安全管理和非常态安全管理2种安全管理模式,同时,涵盖安全风险防控、应急响应和调整优化3种安全管理行为。

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    5. STPA与24Model的对比分析
    宋炜, 傅贵
    中国安全科学学报    2023, 33 (6): 1-10.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1172
    摘要304)   HTML2)    PDF(pc) (2046KB)(66)    收藏

    为完善和发展事故致因理论,从基础理论、相关定义、分析过程和分析难度4个方面,对比分析系统理论过程分析(STPA)与“2-4”模型(24Model),并分别进行实例应用。研究结果表明:两者都有很强的理论基础;24Model和STPA总体依照线性模式展开,部分元素可得到对应。STPA的研究对象为系统中的损失,更擅长系统交互研究,研究复杂程度较高,研究误差较大,更适用于单起事故分析;而24Model的研究对象为组织中的事件,事故原因划分更加明确与通用,分析过程简单,研究误差较小,在单起事故和多起事故分析中均可使用,两者都具有较好的拓展性。在应用方面,STPA能够明确指出系统内危险源与损害的联系,但应用过程复杂,致因因素分析主观性强,缺乏对管理体系和安全文化的研究;24Model原因分析结果全面,应用步骤明确,但缺乏对组织间的交互和设计缺陷分析。

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    6. 基于深度学习的检修作业过程风险智能预警
    王金江, 关鹏婷, 陈卓, 葛伟凤, 鞠茜
    中国安全科学学报    2023, 33 (10): 16-22.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1744
    摘要281)   HTML1)    PDF(pc) (6937KB)(7)    收藏

    为提高炼化企业检维修作业过程的安全性,利用目标检测技术,构建基于深度学习的智能风险识别模型;首先,结合贝叶斯网络(BN)及模糊集理论,建立动态风险评估模型;其次,采用分级动态预警方法,实现检修作业过程风险要素的智能监控预警;然后,以压缩机检修作业过程为例,采用失效模式和影响分析(FMEA)与作业条件危险性分析方法,辨识作业过程风险,再利用基于深度学习的风险智能识别模型,监控现场作业过程并识别风险;最后,采用BN和模糊集理论相结合的方法,评估作业过程中的动态风险,并采用分级预警的方法智能预警作业过程风险。结果表明:该方法可以有效识别压缩机检修作业过程中的风险因素,识别准确率为93%,在此基础上进行动态风险评估,当观测到事件概率发生变化,且超出相应预警阈值时,依据风险等级进行报警,实现风险要素的智能监控。

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    7. 一种安全文化新概念模型及其评价应用
    陈伟炯, 韩伟佳, 李新, 康与涛, 焦宇, 冯祥
    中国安全科学学报    2023, 33 (6): 11-19.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1915
    摘要276)   HTML3)    PDF(pc) (1778KB)(74)    收藏

    为提高船舶制造业安全文化建设水平,依据安全文化定义和客观实际,融合安全价值观(SV)与人-机-环境-管理系统(MMEMS),提出一种安全文化新概念模型,即SV-MMEMS模型。基于该模型的SV、人、机、环境、管理5个维度,调查W船企,经项目分析、信度分析、效度检验、因子分析等数据处理,构建由5个维度、14项一级指标、33项二级指标的船舶制造业安全文化评价指标体系;运用软件AMOS构建安全文化二阶验证性因素分析模型,以及安全文化影响因素间的因果关系路径分析模型。结果表明:5大要素两两之间存在正向的相互影响关系,以SV为核心,与MMEMS各要素的路径系数分别为0.766、0.553、0.720、0.839,归一化后占比为26.6%、19.2%、25.0%、29.2%;为该船企安全文化建设提供进一步改进的路径和程度依据。SV-MMEMS在企业和组织的安全文化建设与评价方面具有可观的开发应用前景。

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    8. 基于NLP的煤矿事故原因分类研究
    张江石, 李泳暾, 冒香凝, 胡馨月, 潘雨, 王梓伊
    中国安全科学学报    2023, 33 (6): 20-26.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.1416
    摘要257)   HTML2)    PDF(pc) (10019KB)(42)    收藏

    为有效提升分析和处理煤矿事故文本的效率,融合自然语言处理(NLP)技术与事故致因模型,构建一个自动化的事故原因分类框架。首先以事故致因“2-4”模型(24Model)为事故分类依据,分析87份煤矿事故调查报告,得到煤矿事故原因分类框架,构建每类事故原因的语料库;然后利用NLP技术分别处理语料库中各类原因文本,将其用于训练fastText模型,自动识别事故原因文本并分类;最后对比分析fastText模型与TextCNN等其他3种经典模型的分类效果。结果表明:共得到21类事故原因和6 684条训练语料,训练后的fastText模型对煤矿事故原因分类的识别正确率能够达到98.92%,综合性能优于其他3种分类模型。基于24Model和NLP技术开发的事故文本挖掘系统,能够快速分析处理事故文本信息,进一步细化事故调查报告中的原因,便于进行事故案例学习和统计分析。

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    9. 融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全风险因素分析
    王海英, 楚林, 许建
    中国安全科学学报    2023, 33 (9): 10-17.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.09.1560
    摘要233)   HTML3)    PDF(pc) (2060KB)(14)    收藏

    为识别导致架桥机施工时发生安全事故的关键致因和链路,提出一种融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全事故风险因素分析法。首先,建立2000—2022年期间的架桥机事故案例库,分析事故致因,将架桥机施工安全事故风险因素归纳为4个一级风险因素和24个二级风险因素;然后,以事故类型和二级风险因素为节点,以致因关联为边,建立架桥机施工安全事故致因复杂网络模型,计算风险因素节点的亲近中心度和中介中心度;最后,建立N-K模型耦合分析一级风险因素,利用耦合交互信息值优化复杂网络风险因素节点的中心度,通过风险因素可达性分析和全局主路径分析,分别得到导致架桥机事故的7个关键致因和7条关键链路。结果表明:施工单位管理不到位、安全生产检查不充分2项管理因素的亲近中心度和中介中心度值较高。监理单位失职→施工单位管理不到位→安全生产检查不充分关键链路风险最大,针对这些关键风险因素和链路在架桥机施工过程中应重点管控。采用融合N-K模型的复杂网络分析得到的架桥机施工安全关键致因和链路与事故调查结论一致,准确实现了架桥机施工安全事故风险辨识。

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    10. 风险动物园(II):风险隐喻理论的溯源、演进与前景
    佟瑞鹏, 胡向阳, 尹雪晨, 郭钰
    中国安全科学学报    2023, 33 (10): 8-15.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1039
    摘要227)   HTML1)    PDF(pc) (1797KB)(11)    收藏

    21世纪初,风险隐喻理论在风险科学领域逐渐引起重视。为探究风险隐喻理论的发展现状和演变特征,运用文献研究,系统分析和梳理风险隐喻理论的历史溯源、演进脉络,并探究未来风险隐喻研究的前景。结果表明:风险隐喻理论作为风险管理科学和认知语言科学的交叉产物,发展了近10余年,学者们在风险事件本体、风险管理态度和风险演化机制3个方面开展大量研究并取得一定的进展。但同时还存在一些问题:风险隐喻理论和模型在重要的概念方面存在相当程度的不一致性和严格性缺乏;对具有极端影响的大概率风险事件隐喻的研究还不够深入;缺少对影响较低的风险事件的关注等。面对一系列复杂问题,亟需进一步丰富风险隐喻理论,以促进风险管理科学的发展。

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    11. 深部隧道支护结构区间非概率可靠度分析
    李翔, 魏恒, 王靖童
    中国安全科学学报    2023, 33 (12): 67-76.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0546
    摘要222)   HTML0)    PDF(pc) (5248KB)(0)    收藏

    针对深部隧道不确定性数据匮乏的工程现状,引入区间非概率方法,围绕其在深部隧道支护结构可靠度领域的初步应用开展研究。首先,以深部隧道围岩剪切滑移变形机制为例,采用联合支护模式建立总支护抗力的计算方法;然后,基于区间非概率的理论框架,考虑区间扩张问题的影响,探讨该方法针对深部隧道支护结构可靠度研究的适用性;最后,定义不确定性参数区间变化的波动幅度,分析参数敏感性,揭示单参数波动与多参数波动耦合的不同作用下对支护结构可靠度影响程度的差异性。结果表明:不确定性参数区间的波动幅度越大,非概率可靠度指标的取值越小;且波动耦合的参数数量越多,非概率可靠度指标值的降幅越大,导致对支护结构可靠度的不利影响越显著。

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    12. 考虑行车安全事件严重程度和个体差异的驾驶行为风险评估
    张晖, 刘永杰, 吴超仲, 丁乃侃, 张琦, 肖逸影
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 24-31.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1120
    摘要221)   HTML2)    PDF(pc) (4110KB)(27)    收藏

    为解决驾驶行为风险评估方法存在事件危险程度度量缺失及个体行为习惯考虑不足的问题,采集15位被试的自然驾驶试验数据,通过配对T检验和具有噪声的基于密度的聚类方法(DBSCAN),聚类得到行车安全事件中指标偏离正常状态的显著程度和驾驶人风险倾向性等级;选取指标量化单次行车安全事件严重程度,修正驾驶风险权重,构建考虑行车事件严重程度和个体差异的驾驶行为风险评估方法;开展实例分析,使用车头时距(TH)验证模型的有效性。研究结果表明:速度标准差、速度极差、加速度均值和最大值对于驾驶风险评估的重要度较高;使用优化后的评估方法得到的驾驶行为风险评分范围为[21,42.6],均值为32.93,标准差6.62,相较于传统评分方法,该风险评分与实际情况更为接近;采用上述指标评价综合驾驶行为风险,有助于提升驾驶风险辨识准确性。

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    13. 城市应急准备能力评估体系构建及应用
    蒋俊, 陈妍, 贺钢锋, 高岳毅, 冯婧钰, 何海波
    中国安全科学学报    2023, 33 (6): 190-197.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.06.2446
    摘要217)   HTML9)    PDF(pc) (2049KB)(58)    收藏

    为客观评估城市应急准备能力,解决以往存在的数据采集规范性不足、评估方法主观性强等问题,开展评估指标体系构建及应用研究。首先,基于突发事件应对法的规定、安全发展城市建设要求和省市“十四五”应急体系建设规划内容,吸收联合国减灾署城市抗灾能力记分卡经验做法,建立评估指标池;然后,根据36个地区应急准备能力现状调研成果的统计分析,构建应对自然灾害和事故灾难的2层级、6项一级指标、38项二级指标的评估体系和分级基准;最后,以A市为例,验证评估模型的科学性和有效性。研究结果表明:构建的“6-38”评估体系对江苏省城市应急准备能力定量表征率超过80%;对A市的评估结果与A市实际情况较为符合,能客观反映出应急准备能力的整体水平,说明模型具有一定的可行性和有效性。

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    14. 基于动态贝叶斯网络的民航空中停车事件安全风险评估
    陈芳, 崔庆敏, 向千秋
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 16-23.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1884
    摘要216)   HTML2)    PDF(pc) (4341KB)(26)    收藏

    为探究组织和人的因素对发动机空中停车事件的影响及其演化情况,评估航空公司空停事件的风险水平,基于动态贝叶斯网络(DBN),构建一种适用于民航空停的风险评估模型。首先,运用主动与被动相结合的方式,识别影响发动机发生空停事件的组织和人的因素;其次,利用毕达哥拉斯模糊和决策试验与评估实验室(DEMATEL)方法,探究各个风险因素之间的因果关系;然后,基于得到的风险因素因果关系构建民航空停DBN,依据统计分析和专家经验确定民航空停的DBN参数,通过GeNle概率推理,进一步得出空停事件发生的概率;最后,以S航空公司的CFM56-5B发动机为例,评估民航空停事件安全风险。结果表明:2020—2021年,S航空公司的CFM56-5B发动机发生空停事件的概率分别为1.260×10-6、1.352×10-6;导致民航空停事件安全风险变化的主要原因是资源投入减少导致教育培训效果降低进而影响作风意识和合作沟通。

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    15. 强降雨导致的建设工程安全事故人因分析HC-GC模型
    陈伟, 田仪帅, 曾卫华, 郭道远, 赵卓雅
    中国安全科学学报    2023, 33 (8): 15-23.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.08.1948
    摘要210)   HTML0)    PDF(pc) (3084KB)(24)    收藏

    为降低强降雨导致建设工程安全事故发生率,有效解决该类安全事故人因分析复杂问题,提出新的安全事故人因分析模型方法。基于人为因素分析与分类系统(HFACS),建立包括 6层 24个因素的建设工程强降雨事故(CPHRA)框架模型(HC);联用遗传算法(GA)优化连续关联规则挖掘算法(CARMA)(GC)分析人为致因关联,绘制事故人为致因链;选取150起强降雨导致建设工程事故典型案例进行模型验证与应用分析。结果表明:优化后的人因分析HC-GC模型具有更优的性能与效率;在事故人因链中,政府安全主管部门监督不足与企业安全文化缺失是深层次因素,现场违规监管与现场安全管理漏洞是主要连接因素,技能水平低与失误违章会进一步强化事故负反馈,事故上报与响应不及时是强降雨导致建设工程事故扩大蔓延最直接原因。

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    16. 非正式群体凝聚力对矿工不安全行为的影响研究
    李乃文, 房小凯, 牛莉霞
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 9-15.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2031
    摘要201)   HTML2)    PDF(pc) (1718KB)(19)    收藏

    为探讨非正式群体凝聚力对矿工不安全行为的作用机制,引入安全心理资本与安全内驱力,构建链式中介模型。首先基于文献述评提出4种假设,采用非正式群体凝聚力、安全心理资本、安全内驱力和不安全行为4种量表制成结构化问卷;然后筛选保留516份有效矿工样本,并定量研究;最后通过样本数据分析和检验验证链式中介模型。研究结果表明:非正式群体凝聚力可直接负向影响矿工不安全行为;通过安全心理资本和安全内驱力的独立中介及链式中介作用,间接影响矿工不安全行为。因此,增强非正式群体凝聚力,提高个体的安全心理资本和安全内驱力,能够有效降低矿工不安全行为的频率,预防事故的发生。

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    17. 基于机器学习的建筑施工人员安全能力预测模型
    赵伟, 李书全
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 51-57.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1630
    摘要197)   HTML1)    PDF(pc) (3338KB)(27)    收藏

    为探究建筑施工人员安全能力的作用机制和关键影响因素,以社会资本和行为动机理论为依据,建立基于组织网络和个体行为的多指标数据集;借鉴成熟量表构建安全能力指标体系,通过问卷调查向中国境内若干建筑工程项目的457名施工人员获取数据;采用基于熵权法与变异系数法的多指标综合评价法进行指标权重计算和筛选;采用梯度提升决策树(GBDT)等5种机器学习方法分别建立回归预测模型,利用网格搜索法进行超参数优化,以提升模型的预测能力。结果表明:集成学习方法优于传统机器学习方法,GBDT算法在所有方法中拟合性能最佳;权重优化后的数据集可在一定程度上提升模型的预测精度;施工人员的安全参与行为和组织中社会资本的结构与认知维度对其安全能力影响较大;此外,个体特征中的工作年限和教育水平也与安全能力存在一定相关性。

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    18. 基于STPA-FCM模型的自主航行船舶功能系统分析
    秦庭荣, 周歆捷, 何荥杰, 陈伟炯
    中国安全科学学报    2023, 33 (8): 8-14.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.08.1571
    摘要196)   HTML0)    PDF(pc) (3257KB)(14)    收藏

    为探析自主航行船舶(MASS)功能系统之间的失效机制,提升航行安全,将系统理论过程分析(STPA)方法与模糊认知图(FCM)方法相结合,构建MASS功能系统失效特征分析模型。通过STPA方法对功能系统的控制/反馈关系建模,确定27个控制关系与43个反馈关系,分析潜在的不安全控制行为(UCA)及其产生的关键致因,在此基础上,运用FCM方法构建各功能系统之间的交互关系,并反演出最终稳态下的相对失效概率。结果表明:最为核心的功能模块为电力系统、虚拟船长系统、动力定位系统、避碰系统,其稳定值占比分别为7.66%,7.62%,7.47%,7.14%,应优先确保其可靠性、稳定性和安全性。

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    19. 安全资源学的学科理论研究
    吴超, 王秉
    中国安全科学学报    2024, 34 (1): 1-9.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0475
    摘要189)   HTML0)    PDF(pc) (1517KB)(0)    收藏

    为形成安全资源学和更好地开发与利用安全资源,以安全本身作为一类重要资源的新视角,开展安全资源学的学科基础理论研究。站在科学学的高度和以交叉科学的视角,采用调查研究法、创新思维法、理论分析法、逻辑归纳法、预测法等研究方法,阐述安全资源和安全资源学的定义及内涵,安全资源的性质与分类,安全资源学的研究对象和内容、基本原理和研究方法,以及安全资源学的主要研究方向和展望等。结果表明:安全资源兼具有安全和资源的主要特性,安全资源的特性可分为社会特性和自身特性2大类,从不同的视角和层面,给出安全资源学8个方面的主要研究内容;从学科基础层凝炼出安全资源学的10条基本原理;根据交叉学科的关联性质,归纳出安全资源学的典型研究方法。研究结果形成了安全资源学的核心基础理论和雏形,对后续开展安全资源学的具体内容研究和加速形成一门独立的安全资源学新学科具有参考和引领作用。

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    20. 隧道火灾集中排烟系统排热效率预测方法
    何路, 张晓锦, 王东伟, 朱国庆, 袁狄平, 徐志胜
    中国安全科学学报    2023, 33 (7): 113-120.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2276
    摘要185)   HTML1)    PDF(pc) (8032KB)(24)    收藏

    为探究排热效率对火灾时隧道排烟系统排烟性能的影响,提出一种火灾情况下隧道集中排烟系统排热效率理论预测方法,分析各系统参数对排热效率的影响,开展1:20缩尺寸隧道模型火灾试验,并验证理论预测结果的准确性。研究表明:增加集中排烟系统排烟量是提高系统排热效率最有效的手段;随着火源功率的增加,排烟系统排热效率逐渐下降;系统总排热效率受排烟阀间距、尺寸、排烟道截面积、沿程阻力等参数影响较小,但在实际设计施工时需要考虑降阻密封的问题,避免系统阻力过大,排烟量降低。

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