中国石油大学(北京)《计算机辅助安全工程》第4章_安全模拟与仿真课件PPT
19基于FLUENT的气罐泄漏仿真在油气安全中的应用
基于FLUENT的气罐泄漏仿真在油气安全中的应用杨毅峰，樊建春，张来斌（中国石油大学安全工程实验室，北京102249）摘要：近年来，油气田地面装置、炼油厂、化工厂中的爆炸、火灾、中毒等事故频发，这些事故大多源于各种油品或其他化工介质的非正常泄漏.因此，对于介质泄漏后在环境因素影响下扩散规律的研究就显得非常重要.本文采用目前流行的流体计算软件Fluent，针对气罐泄漏进行流体泄漏数值仿真，对于指导安全评估、规避风险及防灾避灾有重要的意义.关键词：气罐；泄漏；Gambit建模；Fluent；流体动力学仿真计算中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1673-014304-0065-040引言气罐80％以上的事故起因于介质泄漏．在传统石油化工领域，关于泄漏的模拟和仿真计算大多是基于经验公式，计算误差较大．Fluent流体计算软件，针对所研究的特定空间进行建模和网格划分，根据质量守恒、动能守恒和动量守恒等理论进行较准确的模拟仿真和图形图像显示．这对于数字化分析现场各种因素，进行安全评估，确定危险区域，制定抢救措施和事故救援都具有重要的指导作用．1气罐泄漏Fluent几何模型和数学模型的建立（1）利用Fluent前处理软件GAMBIT建立欲求解问题的几何模型.GAMBIT目前是CFD(computation fluid dyna-mics)分析中最好的前置处理器，它包括先进的几何建模和网格划分方法．借助功能灵活、完全集成和易于操作的界面，GAMBIT可以显著减少CFD应用中的前置处理时间．复杂的模型可直接采用GAMBIT固有几何模块生成，或由CAD/CAE 构型系统输入．GAMBIT高度自动化的网格生成工具保证了最佳的网格生成，如结构化的、非结构化的、多块的或混合网格．（2）气罐泄漏过程仅涉及泄漏，没有发生燃烧或者爆炸，Fluent中定义数学模型为“组分输运和反应模型”.①组分输运方程：Fluent通过第i种物质的对流扩散方程预估每种物质的质量分数Y i.守恒方程采用以下的通用形式：tYi Yi—气体密度；1（N为系统内部物质组分总数，此处除去空气中氮气）种组分，分别代入该方程得到N1个未知数，N1个已解得的质量分数得到．为了使数值误差最小，第N种物质必须选择质量分数最大的物质，比如空气中的N2．②层流中的质量扩散：Y i.(2)D i,m—混合物中i组分的扩散相关系数.③湍流中的质量扩散：收稿日期：2006－03－20作者简介：杨毅峰(197166江汉大学学报（自然科学版）总第34卷D i,m+t—湍流速度；D i,m—混合物中第i种物质的扩散系数.④能量方程中物质输运的处理：对于多组分的混合流体，物质扩散导致了焓的传递．.(4)由于物质的扩散对焓场有重要的影响，因此不应该被忽略，特别是各个组分的Lewis（雷诺数）远离1时，忽略它的影响会导致很大的误差．Le i=kc p D i,m.(5)k—物质的热传导率；c p—物质的定压比热.这些方程是FLUENT求解气体泄漏问题的数学理论依据．2气罐泄漏的Fluent解决方法2.1建立球罐模型以某化工厂球罐泄漏为例子说明．如图1所示，利用Fluent6.2前处理软件Gambit2.1建立球罐的几何模型：直径10mm孔洞位于罐壁赤道线法线方向(即X正方向)．外部矩形计算域（X向长80m;Y向长40m；Z向长40m），内部球形区域是球罐，其中心距离左侧入口边界20m．由已知条件泄漏问题为单相流泄漏．2.2网格划分与检查气体泄漏后的计算域是大六面体空间刨除中间的球罐所占空间，优质的空间网格划分可以增加计算速度，节省计算时间．网格划分完成后要进行质量检查，看网格划分是否合格，网格划分越好计算精度越高．2.3边界条件设定(图2)（1）速度（绝对速度）入口：air_inlet3m/s（2）压力（表压）出口：pressure_out-front0Mpapressure_out-left0Mpapressure_out-right0Mpapressure_out-up0Mpa（3）压力（表压）入口：pressure_out-inside10Mpa2.4选择离散式求解器，隐式求解，时间选择为非稳态根据方程组进行迭代计算，检查各参数残差满足收敛条件，气罐计算模型收敛有解．3气罐泄漏Fluent的可视化求解方程组收敛后，应用Fluent的图形演示功能可以形象地研究所计算域中各种物质运动分布规律．3.1由粒子ID（种类）颜色来表示的粒子迹线图如图3所示，风向沿X轴正向，由迹线图清晰的看到泄漏口附近的甲烷迹线，甲烷喷射流初始段势流核和剪切层对其周围的空气形成了较强pressure_outlet(front left right up)wall_fieldpressure_inlet-insideair_inlet图2边界条件模型图3由计算域粒子ID颜色表示泄漏后的迹线图2006年第4期杨毅峰10，在泄漏孔中心最大速度为1830m/s ，为超音速泄漏．由容器内壁流到外壁过程中气流速度由超音速迅速变为亚音速，超音速部分在计算域中占的比例极小，这与经典泄漏理论气体泄漏速度不会超过当地音速基本上是一致的．3.4甲烷的爆炸上限为5％，下限为15％两爆炸极限等高线图和甲烷扩散最外层等高线叠加后放大如图6，甲烷爆炸极限（体积百分比）为5％~15％，所以此区域为易爆区，抢修罐体时此区域禁止有任何火源和黑金属撞击存在．3.5气罐泄漏的Fluent 求解结果与经验公式对比(1)对于这种典型的气体泄漏过程可以视为绝热过程，根据伯努利方程可以推导出如下的经验公式：Q =C dpA+1.(6)Q —气体泄漏流量，kg/s ；C d —排放系数，通常取1(圆形泄漏口)；A —泄漏口面积，m 2；p —容器内气体压力，1114575Pa ；p 0—环境压力，101325Pa；ｍｏｌ；T —容器内气体温度，298K.根据已知条件有：p =1114575Pa ，p 0=101325Pa，31.307+11图4由甲烷百分含量的颜色表示的速度矢量图图5局部放大的速度矢量图图6爆炸极限等高线叠加图7压力入口流量报告68江汉大学学报（自然科学版）总第34卷到动量守恒、湍流中的质量扩散和焓变等因素的影响．②经验公式把气体泄漏理想化为绝热过程，没有与外界的能量交换．③经验公式没有充分考虑现场空间情况比如风速、罐体大小、形状、空间相对位置等诸多因素对于计算结果的影响．因此，经验公式计算结果误差较大．4结论应用Fluent软件对气罐泄漏问题进行科学的计算，可以比较准确地计算出气罐泄漏发生后物质的泄漏形态、速度、浓度等各种属性数值及其泄漏后对周围环境的影响范围．另外，可以根据爆炸极限的包络面的运动情况对环境危险程度进行评估和分区.应用Fluent软件为泄漏过程制作动画，可以更形象地观察介质泄漏过程．这些对于指导油气田地面装置、炼油厂、化工厂、油库和储气加气站等有效地防灾避灾，制定科学的避灾抗灾策略都具有重要的现实意义和深远的指导意义．参考文献：[1]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1tutorial Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[2]Fluent Incorporated.FLUENT6.1User's Guide Volume2.[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[3]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1Modeling Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[4]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1tutorial Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[5]Fluent Incorporated.FLUENT6.1User's Guide Volume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[6]Fluent Incorporated.FLUENT6.1tutorial Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[7]Fluent Incorporated.GAMBIT2.1Modeling Guide V olume1[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[8]Fluent Incorporated.FLUENT6.1tutorial Guide V olume2[M].Cavendish:Fluent Incorporated,2003.[9]韩占忠，王敬，兰小平.FLUENT流体工程仿真计算实例与应用[M].北京：北京理工大学出版社，2004.[10]孔珑.工程流体力学[M].北京：中国电力出版社,2004.[11]袁思熙.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社,2003.[12]齐鄂荣，曾玉红.工程流体力学[M].武汉：武汉大学出版社,2005.[13]董志勇.射流力学[M].北京：科学出版社，2005.[14]刘诗飞，詹予忠.重大危险辨识及危害后果分析[M].北京：北京理工大学出版社，2004.Application of Gas Tank Leaking Simulation Based on Fluent inOil-gas SecurityYANG Yi-feng,FAN Jian-chun,ZHANG Lai-bin(Security Engineering Laboratory,China University of Petroleum,Beijing102249)Abstract:In recent years,the accidents of explosion,fire and poisonous matter have ascending trend in oil field,refinery and chemical plant,most of the accidents due to abnormal leak.So the study of diffusion regularity of leak influenced by enviroment factor is very es the popu-lar fluid computing software-Fluent,towards the gas tank leak,carrys out the fluid leaking data simu-lation,it is meaningful to instruct security estimation,risk avoidance,disaster prevention.Key word:gas tank of oil field;leak;Gambit modeling;Fluent;fluid dynamic simulational computation。
计算机网络安全教程 修订本 (石志国 等 著) 清华大学出版社 北京交通大学出版社 课后答案
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机传输的信息。 第5章 一、选择题 1. 打电话请求密码属于社会工程学攻击方式。 2. 一次字典攻击能否成功，很大因素上决定于字典文件。 3. SYN 风暴属于拒绝服务攻击攻击。 4. 下面不属于 DoS 攻击的是 TFN 攻击。 二、填空题 1. 字典攻击是最常见的一种暴力攻击。 2. 分布式拒绝服务攻击的特点是先使用一些典型的黑客入侵手段控制一些高带宽的服务 器，然后在这些服务器上安装攻击进程，集数十台，数百台甚至上千台机器的力量对单一攻 击目标实施攻击。 3. SYN flooding 攻击即是利用的 TCP/IP 协议设计弱点。 三、简答题 5. 简述缓冲区溢出攻击的原理。 答：当目标操作系统收到了超过它的能接收的最大信息量时，将发生缓冲区溢出。这些多余 的数据使程序的缓冲区溢出，然后覆盖实际的程序数据。这种溢出使目标系统的程序被修改， 经过这种修改的结果将在系统上产生一个后门。缓冲区溢出原理用代码表示为： Void function(char * szParal) {
中国矿业大学(北京) 安全系统工程 复习题
中国矿业大学（北京）《安全系统工程》复习题笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记讲义：目标院校目标专业本科教学课件期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3套模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题2套复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！第三模块复习题《安全系统工程》复习题一、简答题1．解释下列基本概念（1）系统；（2）可靠性；(3) 可靠度；（4）安全标准；(5) 安全评价；（6) 径集；(7) 安全系统；安全系统由与生产安全问题有关的相互联系、相互作用、相互制约的若干个因素结合成的具有特定功能的有机整体。
（8）风险率；（9）权重；（10）稀少事件；（11）最小割集；（12）故障。
2. FMECA主要包括哪两个方面？FMECA包括故障模式及影响分析（FMEA）和危害性分析（CA）。
3．荷兰提出的单元危险性快速排序法有何优点？其评价程序是怎样的？答：国际劳工组织在《重大事故控制实用手册》中推荐荷兰劳动总管理局的单元危险性快速排序法。
该法是道化学公司的火灾爆炸指数法的简化方法,使用起来简捷方便。
该法主要用于评价生产装置火灾、爆炸潜在危险性大小,找出危险设备、危险部位。
程序：首先将生产装置划分成单元, 3. 计算一般工艺危险性系数(GPH) 2. 确定物质系数和毒性系数4. 计算特殊工艺危险性系数 (SPH)、5. 计算火灾、爆炸指数6. 评价危险等级4. 安全系统工程的研究对象和研究内容是什么？5. Mond法的评价步骤是什么？P9 86. 何谓决策？简述决策的一般过程。
7. “灰”的主要含义是什么？举出三个灰现象的例子。
8. 危险性一般可分为几个等级？各级的含义如何？9．何谓模糊决策？模糊决策的具体步骤是什么？10. 什么叫灰色系统？为什么说安全系统具有典型的灰色特征？11. 人的工效与其承受应力的关系如何？何谓人为差错？12. 失效率“浴盆曲线”的含义如何？适用于什么场合？浴盆曲线实践证明大多数设备的故障率是时间的函数，典型故障曲线称之为浴盆曲线，曲线的形状呈两头高，中间低，具有明显的阶段性，可划分为三个阶段：早期故障期，偶然故障期，严重故障期。
中国矿业大学(北京)安全系统工程(三PPT学习教案
第三节 预先危险性分析方法
概念和内容 预先危险分析
预先危险性分析－应用于新系统设计、已有系统改造方案设计、选址 阶段，在人们还没有掌握该系统详细资料时，用来分析、辨识可能出现或 已存在的危险因素，尽可能在设计阶段找出预防、改正、补救措施，消除 或控制危险因素。
预先危险分析目的
通过预先危险分析（PHA），力求达到以下4个目的： ①大体识别与系统有关的主要危险； ②鉴别产生危险的原因； ③预测事故出现对人体及系统产生的影响； ④判定已识别的危险性等级，并提出消除或控制危险性的措施。
Analysis，HAZOP)； 事件树分析(Event Tree Analysis, ETA)； 事故树分析(Fault Tree Analysis，FTA)； 因果分析(Cause-Consequence Analysis，CCA)。
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第一节 概述
方法的选择-按系统生命周期
分析方法
事故致因理论
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第三章 系统安全分析
系统安全分析（System Safety Analysis）的目 的是为了保证系统安全运行，查明系统的危险因素， 以便采取相应的措施消除系统故障或危险。
1 概述 2 安全检查表 3 预先危险性分析 4 故障类型和影响分析 5 危险性和可操作性研究 6 事件树分析
企业采用新工艺，新技术，新材料或者使用新设备，是否 了解，掌握其安全技术特性，采取有效的安全防护措施， 并对从业人员进行专门的安全生产教育和培训。生产经营 单位的特种作业人员是否按照国家有关规定经专门的安全 作业培训，取得特种作业人员操作资格证书，再进行上岗 作业。
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事 故处理 的“四 不放过 ”原则 ： (1) 事故原 因没有 查清不 放过； (2) 事故责 任者没 有严肃 处理不 放过； (3) 广大职 工没有 受到教 育不放 过； (4) 防范措 施没有 落实不 放过。
《系统安全工程》课件
恶意软件
揭示常见的恶意软件类型和 传播方式，教你如何识别、 防范和清除恶意软件。
社会工程
介绍社会工程攻击的基本原 理和手段，帮助你提高对人 为攻击的警惕性和防范能力。
系统安全措施和防护技术
1 身份识别与访问控制
介绍身份验证和访问控制的方法和技术，确保只有授权的用户可以访问系统。
2 加密与解密
探讨加密和解密的基础知识和常用算法，保护数据在传输和存储过程中的安全性。
系统安全工程流程
1
需求分析
了解系统安全需求分析的重要性和方法，确保安全需求得到充分满足。
2
设计与实施
探讨系统安全设计和实施的最佳实践，保证系统在构建和运行过程中安全可靠。
3
测试与评估
介绍系统安全测试和评估的方法和技术，确保系统的安全性和完整性。
常见的系统安全威胁和攻击方式
网络攻击
分析各种网络攻击的类型和 原理，帮助你了解网络安全 的脆弱点和关键防护技术。
3 防火墙和入侵检测系统
分析防火墙和入侵检测系统的原理和功能，提供网络安全的基本保护措施。
实战案例和经验分享
大型系统安全事件回顾
回顾一些令人震惊的大型系统安 全事件，总结经验教训和应对策 略。
团队合作与信息共享
分享成功的团队合作案例，探讨 信息共享在系统安全中的重要性 和方法。
创新与未来趋势
展望系统安全领域的创新和未来 趋势，为你提供进一步学习和发 展的方向。
《系统安全工程》PPT课 件
欢迎来到《系统安全工程》的PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨系统 安全的定义、重要性以及系统安全工程流程。
课程简介
什么是系统安全工程？
介绍系统安全工程的定义和关键 概念，帮助你理解课程的核心内 容。
中国石油大学(北京)自动控制原理胡寿松 课件PPT
实验四 控制系统的根轨迹分析一. 实验目的:1. 学习利用MATLAB 语言绘制控制系统根轨迹的方法。
2. 学习利用根轨迹分析系统的稳定性及动态特性。
二. 实验内容:1. 应用MATLAB 语句画出控制系统的根轨迹。
2. 求出系统稳定时，增益K 的范围。
3. 实验前利用图解法画出系统的根轨迹，算出系统稳定的增益范围，与实测值相比较。
4. 应用SIMULINK 仿真工具，建立闭环系统的实验方块图进行仿真。
观察不同增益下系统的阶跃响应，观察闭环极点全部为实数时响应曲线的形状；有共轭复数时响应曲线的形状。
（实验方法参考实验二）5. 分析系统开环零点和极点对系统稳定性的影响。
三. 实验原理:根轨迹分析法是由系统的开环传递函数的零极点分布情况画出系统闭环根轨迹，从而确定增益K 的稳定范围等参数。
假定某闭环系统的开环传递函数为)164)(1()1()()(2++-+=s s s s s K s H s G利用MATLAB 的下列语句即可画出该系统的根轨迹。
b=[1 1]； ％确定开环传递函数的分子系数向量a1=[l 0]； ％确定开环传递函数的分母第一项的系数a2=[l -1]； ％确定开环传递函数的分母第二项的系数a3=[l 4 16]； ％确定开环传递函数的分母第三项的系数a=conv(al ，a2)； ％开环传递函数分母第一项和第二项乘积的系数 a=conv(a ，a3)； ％分母第一项、第二项和第三项乘积的系数 rlocus(b,a) ％绘制根轨迹，如图（4-l ）所示。
p=1.5i ； ％ p 为离根轨迹较近的虚轴上的一个点。
[k ，poles]=rlocfind(b ，a ，p) ％求出根轨迹上离p 点很近的一个根及所对应的增益K 和其它三个根。
K=22.5031， poles= -1.5229+2.7454i -1.5229-2.7454i0.0229+1.5108i 0.0229-1.5108i再令p=1.5108i ，可得到下面结果:k=22.6464， poles=-1.5189+2.7382i -1.5189-2.7382i0.0189+1.5197i 0.0189-1.5197i再以此根的虚部为新的根，重复上述步骤，几步后可得到下面的结果： k=23.316， poles=-1.5000+2.7040i -1.5000-2.7040i0.0000+1.5616i 0.0000-1.5616i这就是根轨迹由右半平面穿过虚轴时的增益及四个根。
化工仿真模拟过程系统操作程序PPT(19张)
复杂的工艺过程往往仅靠一个操作点无法实施操作控制，而 需要两个或两个以上操作点相互配合才能稳定工况。这种操作称 为关联类操作。
过程系统操作要点
先低负荷开车达正常工况，然后缓慢提升负荷
先低负荷开车达正常工况，然后缓慢提升负荷。无 论对于动设备或者静设备，无论对于单个设备或者整 个流程，这都是一条开车的基本安全规则。如电力驱 动的设备，突发性加载会产生强大的瞬间冲击电流， 容易烧坏电机。容器或设备的承压过程是一个渐进的 过程，应力不均衡，就会造成局部损伤。设备对温度 变化的热胀冷缩系数不一致，局部受热或受冷过猛， 也会因为热胀冷缩不一致而损坏设备。
过程系统操作要点
首先了解变量的上下限
先考察调节器和指示仪表的上下限。这是变量最大的显示范 围。在仪表上下限以内，变量的报警还进一步划分为高限（Ｈ） 和高高限（ＨＨ）、低限（Ｌ）和低低限（ＬＬ）。其含义是给 出两个危险界限，若超第一个界限先警告一次提醒注意，若超第 二个界限则必须立即加以处理。
还应了解各变量在正常工况时允许波动的上下范围。这个范 围比报警限要小。不同的装置不同的变量这个范围要求可能有较 大的区别。例如，除计量之外一般对液位的波动范围要求不高。 然而有些变量的变化对产品质量非常敏感，则限制很严格。例如， 脱丁烷塔灵敏板温度变化零点几度对全塔的工况都有明显的影响。
过程系统操作要点
了解物料的性质
化工过程的物料种类繁多，性质各异。了解物料的性质，对于 深入理解操作规程、安全运行化工装置和事故处理都有重要意义。 例如，65t/h锅炉装置内带有潜热、处于高压的水，一旦减压就会 迅速汽化，体积扩大约10倍。其爆炸威力不亚于TNT炸药。间歇反 应中的二硫化碳具有流动性好、容易挥发、容易燃烧等特点，其 密度比水大且不溶于水，因此存贮时用冷水作水封既能防止挥发 又能起冷却作用。二硫化碳引发超压爆炸事故的主要原因是，此 种物料随温度上升其饱和蒸汽压迅速上升。
课件12第54节通用准则CC
• 1991 年 ， 欧 洲 公 布 《 信 息 技 术 安 全 评 估 准 则 》 （ITSEC）；
• 1993年，美国公布《美国信息技术安全联邦准则》 （FC）；
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1996年，六国七方（英国、加拿大、法国、 德国、荷兰、美国国家安全局和美国标准技 术研究所）公布《信息技术安全性通用评估 准则》（CC 1.0版）；
• 产品或系统的安全目的，即对安全问题的 相应对策——技术性和非技术性措施；
• 信息技术安全要求，包括功能要求、保证
要求和环境安全要求，这些要求通过满足
安全目的，进一步提出具体在技术上如何
解决安全问题；
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• 基本原理，指明安全要求对安全目的、 安全目的对安全环境是充分且必要的；
• 以及附加的补充说明信息。 • “保护轮廓”编制，一方面解决了技术
• 通过“保护轮廓”和“安全目标”这两
种结构，就便于将CC的安全性要求具体
应用到IT产品的开发、生产、测试、评
估和信息系统的集成、运行、评估、管
理中。
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5.4.2 安全功能要求
• CC定义了一系列的安全功能组件，用于描 述保护轮廓或安全目标中所表述的评估对象 （TOE—Target of Evaluation）所用信息技术 的安全功能要求。这些要求描述了对TOE所 期望的安全行为和期望达到的安全目标。
• 内部TOE传送：每一部分可拥有自己的TSF部 分，它通过内部通信信道与本TSF内的其他部 分交换用户数据与TSF数据。
• 各个部分的TSF可以抽象地形成一个复合的 TSF来实施TSP。
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图5-3 分布式TOE内的安全功能图
2020、2021石大远程在线考试——《计算机网络课程设计》在线考试(主观题)参考资料答案资料讲解
2020、2021石大远程在线考试——《计算机网络课程设计》在线考试(主观题)参考资料答案中国石油大学(北京)远程教育学院《计算机网络课程设计》大作业说明1.目的：本大作业的目的是希望同学们学以致用，能够将课程上教授的理论内容在自己的工作生活实践中加以印证，理解计算机网络设计的基本内容即可。
2.方法：同学们可以结合自己的工作生活实际情况，观察所在单位（或家庭、网吧等有网络规划的地方）的网络设计情况。
具体内容有：1.要搞清楚所观察对象（单位、家庭或网吧等）的网络能够实现什么功能？这个也就是第二章需求分析的内容。
2.然后理解网络是怎么连接起来的，即第三章网络拓扑结构的内容中国石油大学(北京)远程教育学院《计算机网络课程设计》大作业题目：（四号宋体居中，2倍行距，下同）专业：班级：学生姓名：学号：年月目录第一章综述（分数占比10%） (5)1.1网络设计背景分析 (5)1.2网络设计采用的方法和原则 (5)第二章用户需求分析（分数占比30%） (6)2.1网络功能性需求分析 (6)2.2网络非功能性需求分析 (6)2.2.1网络拓扑结构需求分析 (6)2.2.2网络综合布线需求分析第三章网络拓扑结构设计（分数占比20%） (6)3.1网络拓扑结构 (7)3.2网络硬件结构 (7)3.3网络地址规划 (7)第四章网络物理设计（分数占比20%） (8)4.1网络传输介质的选择 (8)4.2网络综合布线设计 (8)第五章网络应用（分数占比15%） (9)第六章课程设计总结与体会（分数占比5%）参考文献 (10)第一章综述（分数占比10%）说明：这部分的目的是让同学们搞清楚所在单位（或家庭、网吧）网络设计的背景信息，以及设计的时候应该采用的原则和方法，这些教材上都有，目的是要理解这些原则和方法即可。
1.1网络设计背景分析×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[扼要介绍一下网络规划与设计的必要性，对进行网络设计的单位（例如某某学校或企业等）情况进行简单介绍，以使读者了解网络设计的背景信息。
2020、2021石大远程在线考试——《安全系统工程》在线考试(主观题)参考资料答案
中国石油大学（北京）现代远程教育课程考试《安全系统工程》试卷简答题（40分）：1、解释系统工程、安全系统工程的定义。
2、简述故障与故障类型。
3、解释安全与风险的定义。
4、割集与最小割集的区别与联系。
5、径集与最小径集的区别与联系。
6、在HAZOP分析中，有哪些引导词，举例说明；7、美国道（DOW）化学公司火灾评价法与英国帝国化学公司蒙特法（MONT）有什么区别？；8、简述安全标准的定义。
9、解释什么是类推原理。
10、解释什么是安全决策。
11、简述安全检查表的优点；12、简述什么是预先危险性分析。
论述题（60分）：从以下题目中任选3个题，每题20分，共60分：1、行人过马路时，就某一路段而言，可能有车辆来往，也可能无车通行。
若有车，则分车前通过还是车后通过。
若在车前通过，如时间充分则无事故发生，如没有充足的时间，则看司机是否采取紧急措施。
若不采取措施，或采取措施但失败，则必造成人员伤亡。
以“行人过马路”为初始事件，画出行人过马路发生事故的事件树图。
2、燃气报警器由电源、检测器、接点和警报器四部分构成。
假设这四个部件的可靠度均为0.95。
试求：（1）绘制事件树分析图；（2）燃气泄漏后成功报警的概率。
3、对电机运作系统进行故障类型和影响分析。
4、某反应器系统如下图。
该反应是放热反应，为此在反应器的夹套内通入冷冻盐水以移走反应热。
如果冷冻盐水流量减少，会使反应器温度升高，反应速度加快，导致反应失控。
以“冷冻盐流量减少”作为起因事件，进行事件数分析。
温度控制器温度报警器5、某废气洗涤系统如图所示，废气中主要危险有害气体包括：HCl气体、CO气体。
洗涤流程如下：为了稀释废气中CO气体和HCl气体的浓度，在洗涤废气之前先向废气中通入一定量的N2气体，然后再进行洗涤。
首先NaOH溶液反应器会吸收混合气体中的HCl气体，HCl气体处理完，会进入第二个CO处理的氧化反应器，在这里会供应氧气进来，跟CO起反应燃烧，然后产生CO2排放到大气。
第1章 优化设计概述
• 学生运动：①自古以来都是被利用的，焚书坑儒。躲 避大的，小的也躲避着。评分、集体提意见都算小的 学生运动。②本质上是不学习运动；浮燥，应脚踏实 地；虚幻，应睁开双眼，而不能自欺欺人。 • 考试成绩是大家自己考的，不是老师给的。谁也不敢 随便给分，否则学校就该关门了，所以没人敢公开戴。 阅卷必须统一标准。 • 考试分数×70% + 平时成绩×30%
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盯着分数线学习是非常错误的！
• 比如学位课不够70分、考场作弊没有学位。就盯 着70分学习。
• 一门学位课不够或者一门课考场作弊之后就会盯 着毕业证要求的60分。 • 不及格的课程学分开始逐渐增多，就盯着留级的 学分数学习。 • 更多补考不过的课程，就盯着退学的学分学习。 • 最后呢？入学的时候跟别人有多大的差距？现在 呢？
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20世纪60年代，随着计算机和计
算技术的迅速发展，对优化思想的研 究不仅在数学上发展为运筹学的相关 内容，而且在数值算法上形成了针对 隐式目标、试验数据、经验公式的优 化技术（方法）。后者是本课程的重 点。
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（1）来源：优化一语来自英文O 其本意是寻优的过程。
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课程介绍
计划学时数：32学时 学习参考书
[0]TH122.191 叶元烈. 机械优化理论与设计. 中国计量出版社, 2001.1 [1] 孙靖民. 机械优化设计（第3版）. 北京：机械工业出版社，2005 [2] 陈立周. 机械优化设计方法（第3版）.北京：冶金工业出版社, 20053 [3] 刘惟信. 机械最优化设计. 北京：清华大学出版社，1994TH122/36-2 [4] 綦耀光编. 机械优化设计. 石油大学印, 2000 [5] 梁锦江编. 机械优化设计. 机械工业出版社, 1995, 北京, 第一版 [6] 何季雄主编. 机械优化设计. 机械工业出版社, 1989, 北京, 第一版
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第二部分学科专业博士学位研究生培养方案07 学科门类：理学0709 一级学科：地质学070901 矿物学、岩石学、矿床学专业博士研究生培养方案一、培养目标培养德智体全面发展，具有良好的科学道德和学术作风，拥护党的基本路线，热爱祖国，遵纪守法，具有较强的创新能力和团队合作精神，在矿物学、岩石学、矿床学方面具有扎实的理论基础和系统专门知识，能够独立开展科研工作的高层次地学创新型人才。
二、培养方向1. 环境矿物学2．沉积岩及沉积矿产（含含油气盆地分析）3. 矿床学及矿床地球化学三、学习年限博士生学习年限一般为3年，非全日制博士生或交叉培养的博士生学习年限一般可延长至4年，硕博连读研究生为5年。
四、课程设置博士生的必修课程学习必须修满最低17学分。
选修课根据博士生的具体情况和培养方向而定。
跨一级学科培养的博士生必须补修所修专业硕士生专业基础课2-3门。
五、培养要求与中期考核博士研究生入学后，指导教师应在第一学期第四周前制定出每个博士研究生的培养计划。
确定每位博士研究生的主修专业课程、研究方向、研究计划等。
以督促博士研究生完成学业。
学校及学院将第三学期内，按照每位博士研究生培养计划对博士研究生的学习和教师指导工作进行中期考核。
博士研究生在作学位论文之前，必须作开题报告。
开题报告由指导教师主持，3名以上专家参加。
有关开题报告的要求必须列入博士研究生的培养计划中。
博士研究生学位论文开展以后，要求进行2次学位论文中期检查，学位论文中期检查必须由3~5名专家参加。
六、学位论文与答辩学位论文是评价博士研究生学术水平和科学创新能力的主要依据。
1、博士研究生在第2学年初，在导师指导下，写出学位论文开题报告，并在本专业或科研小组内做开题报告。
学位论文的题目应是紧密联系我国社会主义建设实际的、具有较高理论价值和生产应用价值的课题，开题报告经审核通过后按计划进行。
在论文工作进行中，要及时写出阶段性科研报告。
2、学位论文完成后，应按规定送同行专家评审，以决定是否可以组织论文答辩，答辩工作应按学校有关规定进行。
仿真技术与石化仿真系统(NEW)37页PPT
应用：装置开工前的开 停工、典型重大特定事 故的处理技能培训考核
通用型
装置级
特点：具有同类装置的 一定共性，投资小、周 期短，培训考核项目多
应用：开停工、典型重 大事故处理，侧重通用 事故；技能竞赛
单元级
特点：通用性非常强， 、覆盖的工艺内容广泛 、仿真详细程度高、投 资小，周期短。
应用：初、中级及新入 厂工人以及没有装置级 仿真培训软件装置上的 操作工人技能培训考核
合作开发模式
用户方购买开发工具软件 过程系统仿真开发平台（PSSP） 安全分析与培训支撑系统(SATSS)
用户方选派符合 要求人员学习掌握开发工具的使用
合作开发仿真培训系统
第一阶段：选择 合适装置以东方 仿真为主、用户 方人员学习方式 进行针对性开发
第二阶段：选择 合适装置以双方 合作开发的方式 进行针对性开发
推理机
层
定义
库建立
指标定义
制设定
石化仿真安全分析与培训支撑系统 （技师版支撑系统）
石化仿真（技师版）支撑系统软件
项目组态
事故定义：特定事故、设备事故、
通用事故
原料定义 工况选择 事故组态
事故素材集
生成事故案例及其培训项目
石化仿真系统分类
石化仿 真系统
针对性开发装置
特点：针对性强，投资 大、开发周期长、需要 技术人员及资料配合
优化技术---装置平稳生产后（一般先上 先进控制，再上优化）。
三种技术的技术本质差异
仿真技术---动态实时数学模型（机理或半机理 ）+仿DCS技术+操作评价专家系统，全工况； 先进控制---动态实时预估模型（经验辩识）+ 实时数据库（+DCS接口），正常生产工况； 优化技术---静态数学模型（机理，不要求实时 ）+优化算法（要求建立明确的目标函数）， 正常生产工况。
中国石油大学(北京)远程教育学院《安全系统工程》第三阶段在线作业
第三阶段在线作业单选题 (共29道题)收起1.（2.5分）美国帝化学公司蒙特法中的道氏综合指数中的S指的是∙ A、工艺危险值∙ B、特殊工艺危险值∙ C、布置危险值∙ D、毒性危险值我的答案：B 此题得分：2.5分2.（2.5分）评分法中一般取各评价指标的加权系数gi之和为∙ A、0∙ B、1∙ C、2∙ D、3我的答案：B 此题得分：2.5分3.（2.5分）专家评审后的预评价报告由（）审批∙ A、安全生产综合管理部门∙ B、预评价单位主管部门∙ C、建设单位主管部门∙ D、工会、卫生、劳动行政、消防部门我的答案：A 此题得分：2.5分4.（2.5分）建设项目安全卫生验收评价完成后，评价报告应由（）报送安全生产综合管理部门。
∙ A、验收评价承担单位∙ B、建设单位∙ C、设计单位∙ D、工会、卫生、劳动行政、消防部门∙ E、安全部门我的答案：B 此题得分：2.5分5.（2.5分）危险是事故可能性与事故严重性的结合，所以∙ A、事故的可能性增大1倍，危险就增大1倍∙ B、事故的严重性增大1倍，危险就增大1倍∙ C、事故严重性越大，危险就越大∙ D、当事故严重性相同时，危险与事故可能性无关我的答案：C 此题得分：2.5分6.（2.5分）皮特森（Petersen）人失误致因分析，认为过负荷、人机学方面的问题和决策错误是造成()∙ A、人失误的原因∙ B、机械失控的原因∙ C、机械∙ D、人工作业与机械我的答案：A 此题得分：2.5分7.（2.5分）按照系统安全工程的观点，安全是指系统申人员免遭？（）的伤害。
∙ A、事故∙ B、不可承受危险∙ C、有害因素∙ D、意外我的答案：B 此题得分：2.5分8.（2.5分）下列对“本质安全”理解不正确的是()∙ A、．包括设备和设施等本身固有的失误安全和故障安全功能∙ B、是安全生产管理预防为主的根本体现∙ C、可以是事后采取完善措施而补偿的∙ D、设备或设施含有内在的防止发生事故的功能我的答案：C 此题得分：2.5分9.（2.5分）可造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件称为（）？∙ A、事故∙ B、不安全∙ C、危险源∙ D、事故隐患我的答案：A 此题得分：2.5分10.（2.5分） __是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法∙ A、作业条件危险性评价法∙ B、事故树分析法∙ C、定量风险评价方法∙ D、故障类型和影响分析法我的答案：A 此题得分：2.5分11.（2.5分）事故隐患泛指生产系统中？（）的人的不安全行为、物的不安全状态和管理上的缺陷。
中国石油大学(华东)安全系统工程复习题含答案
其均值(期望值):E(x)=nP
方差:D2(x)=nP(1-P)
风险度：R= /E(x)= =
而根据稀少事件的概念，得 nP<0.01/a
所以：
2、已知 ； ； ； ，对图3－24（参考教材P78）事故树中基本事件 进行重要度分析。包括：（1）画出 状态变化的真值表，求结构重要度系数 ；（2）根据最小割集，求割集重要度系数 ；（3）给出顶事件概率计算的表达式，求概率重要度 ；（4）计算关键重要度 。
中国石油大学华东《安全系统工程》综合复习资料
题型
一、简答题，共40分（其中包括5个小题，每个小题8分）；二、基本知识（包括计算、分析题），一般为35分；三、综合应用，一般为25分。
一、简答题
1．解释下列基本概念
（1）系统：系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。
（2）可靠性：可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
危险性与可操作性研究是英国帝国化学工业公司于1974年开发的，用于热力-水力系统安全分析的方法。它应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。危险性与可操作性研究，尤其适合于类似化学工业系统的安全分析。
提示性结论：非理想开关系统的可靠度低于理想开关。
4、目前在大学校园，大学生因压力太大与缺乏心理疏导，从高楼跳下而造成死亡的事故时有
发生，请大家针对“跳楼自杀”这一事件，运用事故树分析的方法查找原因。要求建立不少于四
层（顶事件不算一层）的事故树，并结合实际提出预防措施。
分析以上事故树可知，最小割集非常多，顶事件易于发生。为防止跳楼事故发生，提出预防措施，可将事故树转换为相应的成功数分析。措施如下：
安全模拟与仿真教学课件PPT
积分形式与微分形式的重要注释
空间位置固定的有限控制体模型
t
dV
V
V
S
dS
0
随流体运动的有限控制体模型
D Dt
V
dV
0
空间位置固定的无穷小微团模型 V 0 t
随流体运动的无穷小微团模型
积分形式与微分形式的重要注释
积分形式的方程允许出现间断，微分形式的方程要求 流动参数是连续的。因此，积分形式的方程比微分形 式的方程更基础、更重要。在流动包含真实的间断 （如激波）时，这一点尤其重要。
物质导数 当地导数 迁移导数
人进入山洞，洞内温度比洞外温度低，正经过洞口 向里进时，同时被雪球击中。
洞内温度比洞外温度低所引起的温降 被雪球击中所引起的温降
迁移导数 当地导数
总的温降
物质导数
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
物质导数 全微分： 对时间的全导数：
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
动量方程
表面力的两个 来源： 1）压力 2）粘性力
动量方程
粘性力的两个 来源：
1）正应力 2）切应力
动量方程
切应力：与流体剪切变形的时间变化率有关， 如下图中的xy
动量方程
正应力：与流体微团体积的时间变化率有关， 如下图中的xx
动量方程
作用在单位质量流体微团 上的体积力记做 f ，其X
方向的分量为 fx
空间位置固定的 有限控制体模型
空间位置固定的有限控制体模型
通过控制面S流出控制体的净质量流量
＝控制体内质量减少的时间变化率
V
S
dS
t
dV
V
或
t
最新5、职业病危害与防护(中石油)ppt课件
（1）急性中毒：吸入高浓度烷烃可引起窒息。中碳烷烃能引起强直性痉挛。癸 烷以上和高碳烷烃引起痉挛和麻醉作用的可能性很小。死亡原因多为肺水肿、肺 出血和化学性肺炎。
（2）慢性作用：动物长期暴露后，有生长迟缓，肝、肾和血液等有轻度改变 （如肝脂肪量增加，轻度贫血和白细胞减少等），但停止接触后可以恢复。
3. 个人防护用品不良：有毒作业岗位缺少必要的个人防护用具，或未按规 定佩带使用。个人卫生习惯不良，如不按规定洗澡、更衣，在生产岗位上进 食、吸烟等。
（九）化学物质的防护
—— 改进生产工艺，消除危害源；采用无毒或低毒的原材料；加强设备 管理，防止有毒气体泄漏。 —— 易发生有毒气体泄漏的设备应设置检测报警装置、警示标识和中文 警示说明。 —— 采用新工艺、新技术、新材料，替代危害严重的工艺、技术、材料。 —— 生产过程采用自动化、机械化、密闭化，实施远距离控制。 —— 存在有毒物质逸散，而且自然通风不能满足要求时，应设置必要的 机械通风排毒、净化装置，使工作场所有毒物质达到职业卫生标准以下。 —— 实行两人巡岗，执行一人作业和一人监护制度。 —— 配备防毒防护器材（空气呼吸器、过滤式防毒面具，自动送风防毒 面具和防毒服装等）。
长期接触有毒物质，尤其是作业环境中有毒物质浓度经常超过国家职 业卫生标准或吸入的毒物具有蓄积毒性时，可发生慢性中毒。主要原因有以 下几方面。
1. 生产设备密闭性差：由于设备陈旧、腐蚀、工艺设计不合理等原因，造 成有毒物质跑、冒、滴、漏，作业环境有毒物质浓度往往超过国家卫生标准。
2. 职业卫生防护设施差：有毒作业岗位缺少排毒通风设施，或其效果不佳、 闲置不用，使作业环境毒物浓度增高。
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• 熟练的建模能力和划分网格的技巧
• 扎实的流体力学和传热学知识，包括计 算传热学和计算流体力学知识
• 数据处理和分析的能力 • 编程能力
• 研究的方法和思路要清晰，尽可能快的 吸收需要的知识为我所用
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
• 典型应用:
– 汽车的内流和外流及气缸内的流动 – 高速航天空气动力学 – 火箭的内部流动 – 涡轮机械 – 反应容器的设计 – 台风或飓风，建筑物风环境 – 气泡动力学及两相流 – 混合容器 – 流化床 – 流体诱导噪声的预测 – 煤粉或者油，燃气的燃烧
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4.5.2 Fluent数值模拟
• 流动问题几乎都能解决 • 流体和固体的共轭传热问题 • 流体和固体的耦合问题（水流冲击一板条或者鸟
研究泄漏气体的扩散规律，准确预 测有毒有害气体的浓度和蔓延方向， 是制定应急预案和逃生路线的重要 依据。
发生次数
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
蓬莱镇组 遂宁组 上沙溪庙 下沙溪庙 千佛崖组 自流井组 须家河组 雷口坡组 嘉陵江组 飞仙关组 长兴组 龙潭组 茅口组 栖霞组 梁山组 黄龙组 韩家店组
rigid wall
Velocity contour plot
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4.5.2 Fluent数值模拟
电子计算机机箱 的热分析与流体 的粒子轨迹图
搅 拌 机 的 速 度 流 线 图
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4.5.2 Fluent数值模拟 Fluent软件模拟过程
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
事故灾害模拟软件 • Fluent • PHAST和SAFETI（DNV开发） • FLACS（基于Unix或Linux平台） • AutoReaGas（美国Century Dynamics开发） • AUTOHYN （美国Century Dynamics开发） • CHARM（连续地或瞬时地释放气体或液体的模
研究目的和意义
含硫气田的钻探开发是石油工业的一 个世界性难题。
高含硫气井井喷失控是石油及天然气 勘探开发中灾难性事故。严重危及 人民的生命财产，污染良田，破坏 生态环境，造成地下资源损失 。
开展高含硫气井井喷扩散规律研究具 有重大社会意义和经济意义。
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
井喷气体喷射速度云图
射流极值点D
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
类的翅膀扇动的过程，利用动网格）
发动机的冷却水套的温度分布
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催化剂固体颗粒的浓度分布
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u=u(t), sinusoidal inlet velocity
4.5.2 Fluent数值模拟 initial mesh
动脉血管脉动流 动的模拟
rigid wall
compliant wall
川东地区钻完井事故及事故地层分布统计分析
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
高含硫井喷气体扩散动态机理研究
Y
射流
自
边界层
外边界面
由基 射本 流段
的
R
Vy﹐m
流
动初 结 始 转折 构 段 截面
Vy0 内边 界面 ）
s
yTy与 速 NhomakorabeaVy0
射流
核心区
度
分 布
喷管 出口
R0 θ
S0
三个阶段： 初始射流阶段射流；核心区 重力下沉阶段； 自由扩散阶段。
• 燃烧、爆炸模块 • 毒性模块
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
PHAST软件实例
某进站管线破裂形成喷火最大影响范围图
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟 某化肥厂发生氯气泄漏的实时扩散图
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4.5.2 Fluent数值模拟
• Fluent软件系统 目前处于世界领先地位的CFD软件之一，可用 于模拟和分析具有复杂几何结构的流体流动与 热传导问题。
软件主要由三部分组成： • Fluent 解算器 • prePDF（用于计算燃烧过程的预处理软件） • Gambit(前处理程序，用于几何图形模拟和网
格生成） 应用：航空航天，汽车，空调供热，流体机械， 化学反应，电子元件冷却，石油开采，换热器等 众多领域
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4.5.2 Fluent数值模拟
FLUENT 的强大功能
安全工程信息化技术基础
第四章 安全模拟与仿真
叶迎春
机械与储运工程学院
数字仿真的特点
(1)模型参数任意调整 (2)系统模型快速求解 (3)运算结果准确可靠 (4) 实景仿真形象直观
数字仿真的作用： (1)优化系统设计 (2) 降低实验成本 (3) 减少失败风险 (4) 提高预测能力
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数字仿真在安全工程中的应用
拟） • WHAZAN（定量评价石油、化工等工业危险性
）
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
SAFETI软件
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
PHAST软件功能
• 泄漏模块：计算物料泄漏到大气环境中 的流速和状态
• 扩散模块：对泄漏模块得到的结果以及 天气情况进行计算来得到云团的传播扩 散情况。
I. 安全评价 II. 安全应急 III. 安全训练（虚拟现实） IV. 寿命预测(ANSYS，ABAQUS提供结
构疲劳分析功能) V. 故障诊断
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本章目录
4.5 基于CFD的事故灾害模拟 4.6 虚拟现实技术
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4.5 基于CFD的事故灾害模拟
CFD计算流体动力学： 基本思想：
将时间和空间域上的连续物理场，如速度场和压力场， 用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替，通过 一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间 关系的方程组，然后求解代数方程组，获得场变量的近 似值。 流动基本方程（质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒 方程、本构方程及状态方程）控制下对流动的数值模拟 。
研究目的和意义
目前在川渝、新疆等地区发现多 个大型天然气藏。 该地区天然气田地质构造复杂， 人口稠密，气藏埋藏深度大，具 有高含H2S、高压力和高产能的“ 三高”特点，天然气勘探开发生 产存在重大安全风险。
事故统计结果表明：对有毒有害气 体扩散规律的认识欠缺是导致人员 疏散延误和盲目疏散的直接原因。