安全设计范文

时间:2023-10-29 21:50:41

安全设计

安全设计篇1

关键字:道路设计 交通安全 美学理念 管理力度

在公路设计中,影响交通安全的因素是多方面的(主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计),尤其与驾驶者的行为密切相关,合理、优质的公路设计,可以提供清晰醍目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。良好的道路环境条件可以有效诱导视线,而视觉是影响驾驶员驾驶行为的重要因素, 改善驾驶员视觉心理, 可以有效提高行车安全性。在道路安全得以保障的前提下,道路设计既要充分考虑其实用价值, 又要将美学理念渗透到设计理念中去, 才能创造出令人瞩目的道路美。

1.道路安全设计的方案。

1.1改善路线设计,一条公路在设计时最好将指标统一,由其是山区公路,既使是相同的指标,设计时相邻的曲线半径比也应控制在1.5范围内;长直线段的两端曲线的半径不应小于该段直线的长度;高填方路堤段的纵坡不应大于3%;大于3%的连续纵坡长度应控制在3分钟车程内。这样使得行车时司机的心理有过度阶段时间,对行车安全有利。1.2根据路线设计、路基高速、路面防滑程度,分路段竖立限速标志。所设立的限速标志要到位,其中大型车的限速和小型车的限速要分开限制时速,每条公路的起讫点和中段都应设立,一般路段设立的距离应以每10分钟的车程为间隔,路段过长会引起司机的忽视,大意就有可能酿成事故。 1.3交通安全设施需加强,标志的健全会有引领作用,比如目前使用的减速标线,其中包括振荡标线、减速方块,大多数都没有明确减速到多少时速,应在减速标线的起始端设立限速标志,这样效果必然有保障。防撞护栏、钢板波型护栏设置的高度和强度要有效,能够抵御汽车在一定角度碰撞时的强度,减少安全事故的损失。1.4加大交通管理力度,首先营造良好的工作氛围。全方位多形式开展治超政策宣传工作,争取社会的理解、支持和配合,形成良好的治超工作氛围。其次要合理安排工作时间,打破八小时常规工作时间,采取灵活多变的方式,不定时、不定点,将流动巡查与固定治超相结合,确保治超取得实效。再者,严格落实责任制,层层鉴定责任书,将目标责任分解到执法组和个人,确保目标责任落实到位。最后要以确保交通畅通为重点,开展迎国检线路超限专项整治,加大对关中环线超限车辆的治理,确保交通道路运输安全。 1.5从视觉的角度对疲劳驾驶有意识地增加一些视觉心理刺激的因素来有效缓解视觉疲劳、提高注意力, 保障行车安全。如果直线长度太长, 驾驶员就容易因单调的路面感到厌倦, 注力逐渐涣散, 甚至产生快点开过去的急躁情绪, 导致车速过快而发生事故。因此, 应以曲线作为主要线形要素, 曲线不仅更加适应地形、地物条件,而且可以给驾驶员以适当的刺激和节奏感, 行车更加安全和舒适。在特定的路段因地制宜、结合地方特色做好道路景观设计, 也可以让驾驶者眼前一亮, 起到一定的视觉刺激功效, 缓解长途驾乘的疲惫情绪。然而在夜间虽然有车头灯光, 但夜晚行车视线仍然不佳, 驾驶员需要努力地判断道路轮廓和线形变化, 并且长时间行驶在黑暗的环境中, 驾驶员往往希望快速到达目的地从而渴望快速行驶, 安全隐患较多。高速公路的道路标线、轮廓标在夜间的安全保障效应至关重要, 在茫茫黑夜中对驾驶员视觉不断刺激和引导, 有效提示道路几何形状。另外, 每隔一定距离或在特殊路段设置一些发光指示设施, 例如道路信息牌、夜间爆闪警示灯等, 对夜间车辆驾驶员起到警示作用; 再例如在互通进出口或交叉口段局部加强道路照明, 提示驾驶员前方路况有变化, 需要提前做好准备。

2.道路既具有建筑艺术的一般美学特征, 即实用价值与审美价值的统一, 又具有其独有的美学特征, 以下从流畅的线形美、和谐的色彩美、流动的景观美和生动的路边小装饰来阐述审美设计。

2.1流畅的线形美。线可以说是造型美的基础, 并且具有各种不同的形态, 如曲直、粗细、长短等, 从而使人产生快慢、刚柔、节奏等相异的心理感觉。李泽厚先生曾说:“在造型艺术部类, 线的因素体现着中国民族的审美特征”。道路的线形美尤其能体现这种民族特征。

2.2和谐的色彩美。彩色路面不仅能起到组织交通、减少交通事故的作用, 更能给人以良好的心理感受, 增加城市的色彩风格, 美化人们的生活环境。在我国城市道路建设中, 彩色路面也得到了较为广泛的应用。如北京市长安街延线和石景山游乐场、沈阳市植物园彩色游览路和北京街及北陵大街彩色景观路、厦门市市府大道两侧非机动车道和环岛路旅游观景道等, 给行人带来赏心悦目的美的享受。

2.3流动的景观美。道路的建设自始至终都伴随着人类对美的追求与创造。随着道路的无穷延伸, 人们可以领略到沿途或风格迥异的自然风光或整齐规则的人造绿化景观。如果把这些景观比作一个个优美的音符, 那么道路就是串联这些音符的流动的旋律, 为路人演奏真实可感的乐章。首先是道路对风景资源的利用。常见的利用风景资源的形式有从山边或山坡通过的旁山路、从水边经过利用自然水面与道路组成的湖滨路等。另外, 一些大型建筑或名胜古迹也可以巧妙地组织到道路环境之中。比如, 江苏省泰州市的标志性大型建筑―― 泰州电视塔横空跨越在宽阔的青年大道上, 独具特色; 古城扬州繁华的汶河路商业街贯穿四望亭和文昌阁两座古建筑, 真正体现了现代文明与古代文化交相辉映。

2.4生动的路边小风景。雕塑作为最常见的路边小风景, 一般具有较强的艺术性, 对道路及其环境予以烘托和渲染, 且大多与地域风土人情、历史文化背景相结合, 表达意境, 引发联想。比如, 江苏省江都市嘶马镇镇中心的街道上昂然矗立着一匹奋蹄飞奔、仰天长嘶的骏马, 造型简洁明快, 既夸张又逼真, 给过往的行人留下了深刻的印象,也使如今的道路建设充满了人文关怀。

安全设计篇2

摘要:介绍了安全阀的种类及其选用要求,分析了不同结构形式的安全阀的工作原理和性能差异,并总结了在石油化工管道设计中,安全阀的一些选型和安装设置经验。

关键词:安全阀;安全阀的选用;安全阀的安装设置

1 概述

安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。在石油化工企业的生产过程中,由于操作失误、仪表失灵、机械故障等原因,致使设备或管道内的介质压力升高,就有可能造成设备、管道的损坏,甚至对人员造成生命危害。在设备或管道上设置安全阀后,当压力超过规定值时安全阀自动开启,并向系统外排放介质,从而防止了设备或管道内的压力超过其安全值所导致的生产事故。因此,安全阀广泛运用于石油化工生产装置中,它对人员安全和生产的正常运行起到重要的保护作用。

2 分类

安全阀是一种安全保护用阀,属于自动阀类。按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀, 微启式安全阀的开启行程高度为: ≤0.105d0 (最小排放喉部口径) ,一般用于排量不大的流体管路;全启式安全阀开启高度为: ≤0. 25d0 (最小排放喉部口径) ,排放量大;按阀体构造来分,可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式安全阀即排除的介质不外泄,全部沿着出口排泄到指定地点,一般用在有毒和腐蚀性介质中。对于空气和蒸汽用安全阀,多采用不封闭式安全阀; 安全阀按结构形式来分,可分为下列4种:

2.1 重垂式。以重垂为荷载,直接加在阀瓣上。目前已逐渐淘汰。

2.2 杠杆重垂式。通过杠杆使重垂的载荷作用在阀瓣上。一般适用于泄压为0. 6MPa、温度在250℃以下的蒸汽或空气。由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。

2.3 弹簧式。弹簧式安全阀主要依靠作用在阀瓣上的弹簧力控制阀的启闭,具有结构紧凑、体积小、重量轻和启闭动作可靠的优点。工艺设备、管道上的安全阀一般采用弹簧式,阀体小、灵敏度好,适用于各种气、液体的泄压。弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。

2.4 先导式(脉冲式)。利用导阀与主阀连在一起,通过导阀的脉冲作用驱动主阀动作。适用于大口径、大排量及高压系统。先导式安全阀与导阀采用无缝管接通,由先导阀来感测被控压力信号并控制主阀的启闭。其动作过程是:当安全阀的阀前压力低于整定压力时,先导阀整定弹簧将阀芯推向阀座密封面,气体介质经导阀进口进入主阀阀芯上腔,使阀芯下移贴紧阀座,导阀和主阀都处于无泄漏的关闭状态;当阀前压力达到或高于整定压力时,介质压力克服整定压力,弹簧将导阀阀芯推向上移,导阀受力面积由阀芯面积转化为活塞受力面积,受力面积增加上升力增大,导阀开启。主阀阀套上腔内的气体从导阀出口排出,主阀打开,介质迅速排放,活塞行程到最大位置。当介质压力排放到一定压力时,通过活塞阻尼孔的介质压力使活塞上下两端产生面积压差平衡,启闭压差由活塞上下两端面积压差平衡实现,当阀前压力降回到工作压力以下时,在较小弹簧力作用下,阀芯下移实现其密封。导阀关闭,主阀也就随之而关闭。

3 安全阀的安装设置

在石油化工装置的设计中,随着涉及到的中、高压压力等级的设备与管道的增多,安全阀的使用也相应多了起来。因此,安全阀正确、合理的布置就尤为重要。

3.1 设备或管道上的安全阀一般应垂直安装,并尽量靠近被保护的设备或管道。但对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀,当阀门关闭后,可能由于热膨胀而使压力升高的场所,可水平安装。

3.2 安全阀一般应安装在易于检修和调节之处,周围要有足够的工作空间。如:立式容器的安全阀, DN80以下者,可安装在平台内靠外侧; DN100以上者安装在平台外靠平台处,借助平台可以对阀门进行维修和检修。且不应安装在长的水平管道的死端,以免积聚固体物或液体。

3.3 管道上安装的安全阀,应位于压力比较稳定,距波动源有一定距离的地方,见图1及表1。

3.4 安全阀向大气排放时,对于一般无害介质(如空气等) 排放管口要高出以排放口为中心的715m半径范围内的操作平台、设备或地面2.5m以上。而对有腐蚀性、易燃或有毒的介质,排放口要高出15m半径范围内的操作平台、设备或地面3m以上。

3.5 安全阀出口接往泄压总管时,要由上部顺着流向以45°角插入总管,以免总管内的凝液倒入支管,并可减少安全阀的背压。当安全阀定压大于710MPa时,必须采用45°插入,如图2中图a所示。

3.6 湿气体泄压系统排放管内不应有袋形积液处,安全阀的安装高度应高于泄压系统。若安全阀出口低于泄压总管或排出管需要抬高接入总管时,应在低处易于接近的地方设液体储罐和液位计或手动放液阀,并定期排放至密闭系统以免袋形管段积液。另外在寒冷地区,袋形管段需要蒸汽伴热防冻。蒸汽伴热管也可使袋形管内的冷凝液气化,避免积液。但即使采用伴热管,手动放液阀仍是必须的。

3.7 安全阀出口管的设计应考虑背压不超过安全阀定压的一定值。对于弹簧式安全阀,普通型其背压一般不宜超过阀定压的10%,波纹管型(平衡型)其背压一般不宜超过安全阀压的30%;对于先导式安全阀,其背压不超过安全阀定压的60%。具体数值应查阅制造厂样本,经工艺计算决定。

3.8 由于气体或蒸汽由安全阀出口排入大气时,在出口管中心线上产生于流向相反的作用力,称为安全阀的反作用力。在进行安全阀出口管道设计时,应考虑此作用力的影响。如:安全阀出口管应设固定支架;当安全阀入口管段较长时,压力容器壁应补强。

4 结语

安全阀设置的正确与否对整个装置系统的安全生产起着举足轻重的作用,安全阀的设计和选型对于压力容器和压力管道的设计和使用也是至关重要的环节,因此应引起设计工作者的高度重视,否则安全生产就成为一句空话。

参考文献

[1] 文昱舜.浅谈安全阀在石油化工及管道上的安装设置[J].贵州化工,2006

安全设计篇3

为了获得比较好的运行时间,本质安全的设计就用该考虑系统整体的容错和恢复能力,来保证运行时间。安全是相对的,而危险确是绝对的。有害的物质或者状态积累到一定的程度就会导致不安全的状态。安全度和危险度是对安全和危险的定性和定量。人的不安全行为会引起事故的发生也是存在的,无法消除,而物的不安全状态也会导致事故的发生,也是不可避免的。因此,设计出的设备尽量减少人的行为和物的状态,通过技术手段,来实现减少人为失误、实现设备故障自检的功能。要求做到,在事故发生时,人员不受伤害,能够撤离到安全的区域,来降低事故的严重程度。这就是本质安全设计的人员安全优先原则。

石油化工装置本质安全设计的程序是石油化工装置的整个安全生命周期。安全周期指的是能够保证装置安全必须进行的相关活动。包括项目的初次设计到项目的投资实施全过程。包括的阶段有可行性研究阶段、整体定义阶段、危险和风险识别阶段、整体的安全要求阶段。可行性研究阶段主要是通过实现贯彻安全生产法规、参照技术指标、管理实际设计资料来实现项目的本质安全的总体设置规划布置。初步的设计阶段对装置的整体进行规划,对装置的布局。建筑物的危险程度。有害的因素进行辨识,来实现项目选址和厂区的总体设计规划。对那些影响安全的地质、地形、水文、气象等进行重点的考虑。在满足工艺流程的前提下,尽量从风向安全运输等角度进行实际的规划。石油化工装置本质设计要面对低压、常温,减小使用高压、高温的工艺,对那些存在爆炸危险的易燃品进行合适的处理。尽可能的从根本上消除危险,对于那些危险阶段,设计是要尽可能的进行最安全状态的设计,采取必要的设计方法指出危险的施工要求。施工图纸设计阶段就是在特定的工艺流程条件下,实现设备的图纸设计。包括设备的选型、管道的走线、装置的控制方案、设备的控制等。对设备的选取要根据实际的生产能力和安全要求进行选择。对设备的安全状态进行良好的控制,保证设备的使用不会产生任何的危险或者存在安全隐患。选择自动化程度比较高的设备和本质安全程度优良的设备。对石油化工装置设计进行核查后,根据施工的图纸进行全面的施工,施工要求是本质安全执行的有力阶段。施工时,需要对施工的设备、环境进行全面的统筹,在设备的使用上进行研究,保证设备等安全状态。安装选择自动化程度比较高的设备,设备的人为操作就会减少,保证人的不安全行为减少事故的发生。进行严格的管理制度,对本质安全的原则、理念进行深入的使用,保证石油化工装置的本质安全,从而提高生产效率,增加生产成本。

本质安全设计是石油化工装置达到安全状态的第一保证,是进行安全生产的重要前提保证。通过消除人的不安全行为和物的不安全状态,来实现安全设计的各阶段最高任务。在设计过程中,应该充分的进行分析研究,对运行过程中的人、机、料、法等因素进行全面的考虑,保证其不影响本质安全,实现周期长、闭环控制形式的石油化工装置,不断的巩固本质安全的全面性和系统性,以实现石油化工装置的本质安全设计。

本文作者:孙德胜柏进工作单位:江苏天工大成安全技术有限公司

安全设计篇4

关键词:建筑空间;安全设计

Abstract: The author introduces the concept and content of the safety design of the building space, and analyze the existing problems in the safety design of the current building space, safety design strategy of building space.Keywords: architectural space; safety design

中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

经济的快速发展带动了建筑行业的发展,使我国建筑行业呈现出一片生机勃勃的发展态势。但是,由于过度追求经济利益,建筑的质量安全得不到有效保证,安全事故时有发生。为了解决这个问题,确保我国建筑行业的健康有序发展,必需要从建筑空间安全设计开始着手,着力消除建筑中存在的安全隐患,保证人民的生命和财产安全。

1 对建筑空间安全设计的概念及内容

1.1 建筑空间的概念

建筑空间是指为了满足人们的生产和生活需要,通过运用各种建筑要素和形式而形成的建筑内部空间和建筑外部空间的总称。其中,内部空间主要指由墙壁、地面、门窗、屋顶等围城的空间,外部空间是指建筑物和周围的树木、山水、街道、广场等形成的空间。

1.2 建筑空间安全设计的概念

建筑空间安全设计是一个比较广泛的概念,是指为了避免建筑使用者的生命和财产安全受到威胁而进行的设计,它是建筑设计学的一个重要分支,在建筑设计中占据着重要的位置。安全设计所涉及的范围非常广,从建筑的前期策划阶段到中期施工阶段和后期试用阶段等都要确保其安全性。同时,每个阶段又要充分考虑到建筑结构设计以及建筑水暖电设计等方面的安全问题。

1.3 建筑空间安全设计的内容

建筑空间安全设计既包括结构安全、电气安全、防火安全、以及安全设备等,也包括建筑安全规划、安全防范设计、场地安全设计、以及降低施工风险的建筑设计等。在进行建筑安全规划时,要对区域环境进行调查进行区域安全规划;同时还要研究城市灾害源、城市应急资源、以及城市的基础设施和重要机构的设置等,进行城市公共安全规划;此外还要针对灾害情况制定减灾防灾和避难策略。在进行场地安全设计时,要分析建筑场地的周边环境,划分安全防范的等级,并设置缓冲区,降低灾害带来的损失。而安全防范设计的主要目的是防范犯罪的发生,因此要特别对走廊、电梯、厕所等空间加强安全设计。

2 当前建筑空间安全设计中存在的问题

2.1 高层建筑没有避难层

为了缓解土地紧缺的状况,满足经济发展的需要,高层建筑的开发受到越来越多的关注和重视,并取得了较快的发展。但是,受造价成本、住宅容积率、以及建筑结构设计等因素的影响和制约,大多数的高层建筑没有设置避难层。这就导致一旦发生火灾等险情,救援消防云梯车无法达到救援所学的高度时,就会造成重大的财产损失和人员伤亡。同时结合当前我国实际,即使在一些设置了避难层的高层建筑中,由于其防烟系统的不完善,使得大量烟气会从风口位置进入到避难层内,达不到防烟的目的。

2.2 建筑消防通道存在问题

在进行建筑设计时,开发商往往为了追求更多的利润,实现经济效益的最大化,致使建筑物之间的距离小、空地少,缩减了防火间距,没有设置消防车通道。而在一些高层建筑中,虽然按照相关规定设置了消防车通道,但一般没有设置在平坦空地上,且很多不是环形车道,没有回车场,限制了消防车的顺利通行。为了解决这一问题,在建筑内部至少要设置两个以上的消防安全出口和消防疏散楼梯,同时在建筑物之间也要设置连通消防安全出口,保证各楼之间可以实现相互疏散。此外,在消防登高面的一侧,要设置至少一块消防登高场地,保证消防车能够迅速展开施救工作。

2.3 建筑中的装修和配套设施不健全

当前,建筑越来越追求外表的美观和功能的健全,因此开始实行集中供应冷热水和空调,这样就增加了建筑自身的负担,使燃气、燃油、锅炉等存在潜在安全隐患。在一些建筑中,为了美观直接把消火栓箱镶嵌在墙体里,致使墙体自身的耐火极限达不到要求。因此,为了消除这些安全隐患,在进行建筑安全设计时,要尽量把消防栓设置成环状管网,在一些条形建筑中可以把管网竖向摆放成环状。此外,在高层建筑中进行安全设计时要确保建筑物耐火等级,保证建筑物的结构短时间内不被损毁,从而为进行人员疏散争取更多的时间,也可以减少灾害带来的损失。

3 建筑空间安全设计策略

建筑的生命周期一般分为规划设计阶段、施工阶段、以及使用维护阶段,因此在进行建筑空间的安全设计时,要从这三个阶段出发,考虑到工程建设的各个方面,把建筑存在的安全隐患降到最低。

3.1 规划设计阶段

建筑工程的规划设计阶段,要做的工作主要包括建筑选址、环境勘察、方案设计、初步设计、详细设计、招标投标等,在一些情况下还要制定初步的施工方案。在这一阶段,参与的人员主要有业主、管理人员、以及规划设计人员等,由于此时的建设环境和建筑构造还没有成形,一般不会出现财产损失和人员伤亡的情况。但是,规划设计阶段的安全设计需要对后续工程的施工和建成环境中存在的安全问题进行预测和识别,并制定出相应的对策加以预防和控制。规划设计阶段的安全设计要从现场调查着手,对建筑设计进行危害分析,预测在施工阶段和使用维护阶段可能会出现的安全问题。一般通过分析地质状况、周边交通、地下管线、空中电缆、以及施工环境等,进行安全评估,然后再拟定出相应的安全措施。同时,还需要对工程竣工后的使用和维修等问题制定出对策,避免出现安全问题。例如,当建筑区有地下电缆或煤气管线时,为了避免发生触电或煤气泄漏事故,需要事先制定保护措施加以应对。

3.2 施工阶段

建筑工程的质量和安全,受多方面因素的影响,因此在进行施工阶段的安全设计时需要综合考虑各种因素,尽量减少建筑施工过程中造成的安全问题。首先,在工程施工时,要严格按照设计图纸进行工作,对于建筑结构以及消防设施的安置等不能随意更改,这是最基本的要求。其次,还要保证建筑材料和机械设备达到质量标准。建筑材料是建筑的物质基础,建筑材料的质量直接关系到建筑的质量和安全;而机械设备是施工顺利进行的关键,关系到工程的进度和质量,因此确保建筑材料和机械设备的质量与建筑空间安全密切相关。同时,还要保证施工人员具有较高的技术水平和专业素质,尽可能地减少人为因素带来的建筑安全问题。

3.3 使用维护阶段

在使用维护阶段,与之相关的人员主要包括业主、来访者、维护人员、以及管理人员等,主要包括建筑、设备、以及事故发生时可能会波及到的任何物体。因此,在进行建筑空间的安全设计时,不仅要使建筑物本身具有防火、防灾的功能,还要根据建筑物的地域特点和性质,全面分析和判断来自建筑内部及外部的安全威胁,采取有效措施预防和控制由于自然原因或人为原因带来的安全隐患。例如应对洪水、地震、台风、恐怖袭击等安全问题的防范措施。

4 结束语

建筑存在的意义就是为人们提供一个安全栖身的场所。随着经济的发展和社会的进步,人们的生活水平日益提高,对居住环境也有了更高的要求。特别是近年来高层建筑的不断发展,使得建筑的安全性逐渐成为人们关注的焦点。因此,在进行建筑设计时,建筑空间的安全设计需要受到足够的重视。

参考文献:

[1] 王蓉,王征.建筑安全设计[J].山西建筑,2009(25).

[2] 周铁军,左进,林岭.西部山地城市公共开放空间安全评价[J].新建筑,2007(05).

[3] 郑安.提高我国大型建筑的安全性与耐久性设计标准[J].中华建设,2011(10).

安全设计篇5

关键词:安全阀;选型要求;安装设置

中图分类号:TE88 文献标识码:A

在化工业生产中,一旦发生由于人工操作失误或设备失灵导致设备或管道内的介质压力过高时,极有可能发生设备或管道的损坏,严重时可能出现人员伤亡的情况。安全阀的安装则可解决这一问题,安全阀属于自动阀类,对设备或管道设置安装安全阀后,当管内介质压力值超出安全生产范围时,阀门会自动开启,向系统外排放介质,从而有效防止因管道设备压力介质无法及时有效释放导致的安全生产事故的发生。安全阀是工业用安全保护类的重要部件,因此被广泛应用于锅炉、压力容器或各类化工装置中。作为一种安全泄压装置,安全阀性能的稳定性对设备及作业工人有着重要的保护作用。

一、安全阀的种类

根据安全阀阀瓣的高度可分为全启式和微启式两种。全启式安全阀阀瓣的开启高度为:其最小排放口径为小于等于0.25d0,其排放量较大,适用于工业排泄量较大的场合;微启式安全阀的开启高度为:其最小排放口径为小于等于0.105d0,其排放量小,适用于排量不大且压力相对平稳的场合。根据安全阀体的构造可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式安全阀主要应用于有毒有害或具有腐蚀性的介质排放中,由于其封闭性有害物质可沿着制定排放路线到达排放地点,以减少对自然环境的污染;不封闭式安全y主要应用在蒸汽、锅炉或其他气体介质的排放中。

二、安全阀的构造分类

弹簧式安全阀工作原理是利用阀瓣上的弹簧力来控制阀门的启闭。其显著优点是阀体小、重量轻、灵敏度高及启闭动作可靠,被广泛应用于工艺设备及管道上,适用于各种气体和液体的泄压。弹簧式安全阀又分为封闭式和不封闭式两种,通常应用于有毒有害及易燃易爆的介质排放中应选用封闭式,蒸汽或其他惰性气体适合选用不封闭式。在弹簧式安全阀中,亦分为带扳手及不带扳手两种类型,扳手主要用来检查阀瓣的灵活程度,必要时也可实施手动紧急泄压。其中需要注意的是当排泄介质温度大于300℃时,应主动采用带有散热片的安全阀,以免影响管道设备的运行。波纹管在弹簧式安全阀中应用较少,主要适用于排放介质腐蚀性严重或背压波动情况严重的作业中。

1.重锤杠杆式。其工作原理是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀门上的力。通过改变整重锤在杠杆上的位置或调节重锤的重量来调整安全阀的开启压力。其构造简单且调整容易,准确性能不受高温影响,但由于重锤杠杆式安全阀的体积较大,结构相对笨重,其密封性易受震动因素影响,所以一般适用于压力较低且无震动容器作业的高温场合中。例如锅炉及温度较高的压力容器上。

2.脉冲式安全阀,也称之为先导式安全阀。其主体构造由主安全阀和先导阀组成,当设备或管道内介质的压力值超过规定压力值时,先导阀先行开启,主阀和先导阀之间采用的是无缝管接通,介质沿着导管流进主安全阀,由先导阀来感应控制主阀的启闭。其作业原理是当安全阀的阀前压力未达到规定压力值时,先导阀通过整定弹簧将阀芯向阀座密封面用力,让阀芯下移与阀座紧贴,以保证主阀和导阀在闭合状态下皆无泄漏情况;当阀前压力高于达到或高于规定压力值时,弹簧将导阀阀芯向上向上推移,使导阀受力面积有阀芯面积扩至活塞受力面积,受力面积的增大导致上升力的增加,导阀随之开启。从导阀出口处排出的气体涌向主阀,主阀开启,活塞开启至最大位置,高压介质迅速得到释放。当介质压力释放到一定程度时,阀前压力回归到正常数值后,在较小的弹簧力作用下,阀芯下移封闭导阀,导阀关闭,主阀也会回归闭合状态。需要注意的是如果相关排放介质密度较大,易发生物料堵塞或腐蚀现象时,应在安全阀的入口前设置爆破片装置,防止影响作业。

三、安全阀的安装设置

由于安全阀在化工业中具有重要的安全保护作用,随着安全阀在化工设备和各类管道内使用数量的日益增多,正确地选用安全阀及合理的设置安全阀的位置也是生产作业中的关键部分。下文列举了在安全阀安装及使用过程中应注意的事项。

1.管道上安全阀的安装。安装在设备或管道上的安全阀应为垂直安装,且与被保护的设备或管道的距离不宜过远。但对高温液体管道或换热器等处的安全阀,当阀门闭合时易出现由于热膨胀而导致的介质压力升高的场合,更适合水平安装安全阀。

2.由于安全阀的重要性,所以在安装过程中应选择安装在方便检修和调节处,周围应保留足够的作业空间。例如:DN80以下的安全阀适装在平台内靠外侧;DN100以上的安全阀适装在平台外考评太初,以便借助平台进行对安全阀维护及检修工作,

3.安装在管道上的安全阀。适合安装在流体或液体介质状态较为稳定的管段部位,应避免在水平管道的死端进行安装,此处容易出现固体物的堆积。易导致安全阀在使用过程中发生故障。

4.不封闭式安全阀在向系统外排放介质时,(指无毒无害介质,例如惰性气体的排放)排管口应高出以排放口为中心的715m半径范围内的操作平台上或高出地面2.5m以上,排放管口不得朝向电缆、设备及其他施工作业处。由于蒸汽或惰性气体通过安全阀向大气中排放时,会在出口管道的中心线上出现流向相反的作用力,此为安全阀的反作用力。在出口管道处进行设计安装安全阀时,应对此作用力多加注意,可在安全阀出口管处架设固定支架;当安全阀入口管距离较长,可适当增加压力容器的内壁。在封闭式安全阀的安装作业时,(用于易燃;易爆、有毒及腐蚀性的介质的排放),排放口应高出15m半径范围内的操作平台上或高出地面3m以上距离。

5.安全阀出口管的设计应保证其背压不超过安全阀定压的规定值。对于常规弹簧式安全阀,其背压一般不超过阀定压的10%;平衡性或波纹管型安全阀其背压一般不宜超过阀定压的30%;对于脉冲式安全阀,其背压不宜超过50%。其准确数值可结合样本,通过相关公式计算得出。

6.在对湿性气体泄压系统中使用的排放管内不应出现袋形积液处,安全阀安装时的高度应高于泄压系统。如实际作业环境达不到此项标准,安全阀的出口管只能地域泄压主管或排出管需要太高接入总管时,可在低处易操作区设置手动放液阀或设液体储罐,并做到定期将介质排放至密闭系统内,以防止袋形管道内形成积液。如果作业地区气候较为寒冷,需用蒸汽伴热防止袋形管段发生冻结现象。蒸汽伴热管会使袋形管内的冷凝液气化,从而有效避免液化。但即使采用伴热管,仍需安放手动放液阀。

结语

安全阀作为一种安全泄压装置,被广泛地运用于石油化工业的生产中,其选型设计与安装直接影响着整个设备和管道的正常作业,因此对其合理使用及注意事项应充分理解、重点关注,避免因操作不当导致生产事故的情况,实现科学选用、安全生产的目标。

参考文献

[1]黄闪闪.浅谈安全阀的选用及配管[J].山东化工,2017(1):84-86.

安全设计篇6

关键词:道路线形;线形优化;平面线形;纵断面线形

中图分类号: TU972+.4 文献标识码: A

引言

随着科技发展,道路设计逐渐向功效学阶段发展,注重“以人为本”的理念,即道路线形设计中,设计者除了考虑汽车通过性外,还要考虑道路线形对驾驶员心理、生理影响,以减少或避免交通事故发生。从安全角度来看,人的交通安全应比车的交通安全显得更加重要,因此,道路必须进行线形安全设计,来满足人身安全的需要。本文通过对道路线形的安全性进行设计,提出道路线形设计时应遵循哪些设计要点来满足驾驶者的安全性,并根据某工程实例来验证笔者所提出的观点。

道路线形安全评价指标

合理的道路线形设计,应不仅在工程造价上具有最优经济性,更应使其在使用质量上满足行车的安全性与舒适性。因此,在设计阶段进行线形安全性的检验与评价有其重要意义。目前对安全性的评价方法较多,比较传统的就是《规范》中规定的各项技术指标值,而这些值的规定基本上是根据汽车的行驶性能和汽车行驶的稳定性而确定的。但是,只用这些方法来评价道路线形设计是否安全是带有局限性的。例如,以设计速度为基本参数的道路线形安全设计中,该行车速度的极限指标一般不能轻易地采用,需结合地形条件尽可能采用比极限值大的指标。因此,以设计速度为依据的设计方法必然导致车辆超速行驶,只不过因为行驶车辆、车况的不同造成超速大小不等而已。笔者认为,建设高速公路要坚持“以人为本”、“安全至上”和“环保优先”的原则,要强调“安全、快速、舒适、经济”,不应片面追求路线线型的高标准,而关键在于相邻的线形指标应均衡。

平面线形设计技术

2.1 直线、圆曲线的运用

平面线形设计应符合宜直则直,宜曲则曲,直中有曲,曲中有直,既不强拉直线,也不硬性设置不必要的曲线,只有这样才能做到不仅经济而且具有高安全性的和谐统一。否则如直线过长,道路易显僵直而且道路两傍景观呆板单调,容易引起驾驶员麻痹与疲劳,从而导致出现超速行驶发生交通事故。笔者认为在长直线段应适当增加曲线,使得路线显得柔美,既满足建筑美学要求,也有助于减小交通事故发生的可能性。

另外,道路线形设计时宜采用圆曲线,这主要由于曲线是具有柔和的几何线形,能够较好地适应地形的变化。但根据统计,有10%~20%的交通事故发生在平曲线上,而且曲线半径越小,发生的交通事故也越多,即曲率愈大,事故率愈高。表1是英国学者格兰维尔通过试验调查研究的道路平曲线曲率与道路交通事故率的关系。从汽车行驶的安全性和舒适性考虑,建议圆曲线安全适用半径采用不小于极限最小半径的3倍或一般最小半径的2倍为宜,使其超高可以控制在4%之内,这样不仅平面线形较为均衡连续有节奏感,而且纵面线形容易与之配合协调。

表1曲率与交通事故率关系统计表

2.2 平面线形的连续

道路线形设计时要满足安全性,其中最重要的反映指标是设计线形的连续,即线形指标连续、均衡、曲率连续变化。对曲率变化的取值范围,目前国内尚无成型的规范,但规范对相邻路段不同线形组合参数(连接的直线长度、曲线参数及曲率半径)有规定。只有曲率连续且在一定范围内变化时,才能避免所设计的道路产生事故黑点路段,保证汽车快速、顺畅、安全行驶;汽车在曲率变化不连续的路段上行驶,因曲率的跳跃突变,导致行驶车辆的离心加速度大小及方向也随之突变,容易造成汽车失稳。为了满足线形技术指标的均衡与连续性要求,就必须保持线形的连续性,避免路线的突变。如路线的转角不宜突然变大,否则驾驶员容易在原来车速的基础减速不及时,增加了事故的发生概率。

纵断面线形设计技术

纵断面线形设计主要是满足标高控制约束,使公路工程数量和工程费用最少,且行车舒适平顺。纵断面线形指标主要包括坡度、坡长和竖曲线半径三个几何要素。纵坡与竖曲线的设计,既要满足汽车行驶力学和安全的需要,又要满足视觉上的舒适性。在竖曲线设计时曲线的长度和半径应大大超过行车安全所规定的最小值为宜。在坡差很小时,计算得到的竖曲线长度很短,在这种曲线上行车会给驾驶员一种急促的感觉。按照安全操作的需要,竖曲线最小长度必须有3s行程。

纵断面设计线是否合理,对于减小工程总费用起关键作用。在公路工程中,一般沿着道路中心线确定纵断面线形,即以中心地面线作为基准线,从而确定纵坡设计线。但传统的方法并没有考虑路面的设计高程应该沿着横断面的轴线移动到一个合适的位置。而加权地面线法解决了这一问题。考虑土的性质的“加权地面线法”是通过优化道路土方量,实现工程总费用最小化的有效方法,这种方法要求纵坡设计线尽可能接近加权地面线,同时充分考虑土的性质,从而实现填挖平衡和土方量最小化,进而达到减少工程总费用的目的。

平纵组合线形设计

道路线形设计如果只按平面、纵断面线形标准优化设计,而不是将二者结合考虑,最终不一定是良好的设计。因此,道路线形设计不能单独考虑平面线形优化设计和纵断面线形优化设计,应从平面设计开始就应该注意两者的协调和组合,做好平、纵线形组合优化设计。良好的线形组合,线形的连续、均衡、协调应能自然诱导驾驶员视线,并保持视觉的连续性。根据笔者工程经验,道路线形的平纵组合设计时尽可能让平曲线与竖曲线相互对应。当平曲线与竖曲线相互对应,即平曲线的变曲点和竖曲线的变曲点处于大致相同位置时,由于平曲线起点位于凸形竖曲线顶部之前,驾驶员在到达凸形竖曲线顶部之前就可以知道前方平曲线的转向,有助于能够做到安全行车;虽然在纵面变坡点处纵坡坡度为0,但此处刚好在平曲线上有最大的横坡,有利于路面排水。因此,平纵组合设计在视觉、排水和行驶上都可以获得满意的效果。另外,平、纵线形组合还应考虑排水要求及与道路周围环境相配合。

实例分析

笔者对某已建成运营道路来分析影响交通安全的路线线形因素。根据该道路交通事故的车型实际情况以及该道路的事故汇总情况,发现该道路交通事故多发生在起点的30km附近。表2给出了该道路部分路段安全性分析结果。由表2可看出,高事故率地段,即黑点路段,运行速度协调性和连续性都较差。

表2某公路安全性分析

如表2的JK20+646—K22+313路段,平面线形为长直线与曲线组合,圆曲线半径为600m,路段共发生23起交通事故,即事故率为13.8次/km,可知曲率变化大、陡坡设计过长及平曲线半径偏小是交通事故发生的主要原因,验证了前面所提到的要点的正确性。

结语

为降低交通事故的发生率,首先应该从道路线形设计上注重安全设计。一般设计人员在线形设计时所选用的平纵线形指标很容易满足规范要求,但并不是所有满足规范要求的线形设计就是安全的,应合理地选用平纵线形指标,对道路线形安全性影响较大的指标尤其要慎重。另外,道路平面、纵断面线形组合设计涉及面广,影响因素多,是一个反复、细致、不断深化和优化的过程。因此,在道路线形设计时,对线形的组合设计还有待于进一步的探讨和优化。

参考文献:

[1] JTGD20-2006.公路路线设计规范[S].

[2] 王秀平.高速公路线形连续性分析与评价[J].公路,2009,(5):245-248.

[3] 李浩. 道路线形安全设计研究[D].江苏:东南大学,2007.01

安全设计篇7

关键词:道路;设计阶段;安全审查

中图分类号:S611文献标识码: A

引言

道路设计阶段的交通安全审查主要是找出设计影响因素,分析各影响因素所带来的交通安全隐患,研究安全、经济、合理的处理方法,以免因设计不合理而造成交通事故,争取在设计阶段找出交通安全隐患。

一、道路设计审查对交通安全的重要性

道路设计综合水平的优良,不仅能够给人们提供一个安全、舒适的驾驶环境,在很大程度上提高了驾驶员对驾驶视野和行车方向的清晰度,而且其道路牢固的防滑性能较强的驾驶路面,更进一步地保障了人们的行车安全。相反,如果道路设计不合理,单从视距来说,就会直接引发较大的交通事故,特别是在隧道、盘山公路及高速中的危害,其问题尤为突出。因此,进行合理的公路设计是减少交通安全事故的有力措施,而对道路设计进行安全审查是减少交通安全事故的有力保障。

二、道路设计阶段安全审查的主要内容

交通安全审查主要是找出设计影响因素,分析各影响因素所带来的交通安全隐患,从而对这些隐患进行合理科学的处理,达到避免发生交通事故的目的。在道路设计中,影响交通安全的因素主要包括道路线形、平纵组合、视距、路肩与分隔带、路面设计、交通构造物位置以及安全设施等等。

1、道路线形

道路线形是立体描述道路中心线的平面线形和纵断面线形的形状。在实际设计中.要充分利用地形,尽量采用直线,特别是在平原地区,不能过多的人为改变直线线形,但也要注意适当引入曲线,以便吸引驾驶员的注意力。

1.1 平面线形

平面线形设置是否合理与驾驶员的心理、视觉和习惯有着密切的联系。选用曲线半径时,应注意前后线形的协调,不应突然采用小半径曲线。在设计过程中,应考虑将车辆速度设计成为车辆在该路段上的自由行驶车速,因为长直线或线形较好路段,驾驶员难以控制到设计车速,一般行驶车速要比设计车速高,所以在连接长直线的曲线段不能采用最小圆曲线半径。从保护自然的角度或从工程费、施工、养护费以及节省劳力的角度看都是好的,但设计连续曲线的线形会使驾驶人员容易疲劳,不能沿着车道有秩序地行车,所以应尽量避免。在长大下坡道尽头应避免设置小半径曲线。

1.2 纵断面线形

道路的纵断面线形不仅决定着视距,而且决定着汽车动力性能的发挥。多数长、大纵坡都是事故易发路段,长、大纵坡对载重汽车、功率小的汽车、超载汽车行驶有影响,上坡会使车速减慢,妨碍后续的快速车辆,使超车需求增多,同时也会影响其它动力性能较好的车辆,由于无法忍受低速,动力性能较好的车辆往往会在视距、道路、通行条件不允许的路段强超硬会,增加下行车的制动次数,使安全性降低;而连续下坡会使刹车过热,制动效能减弱,更易发生交通事故。因此规范规定各级公路必须对连续上坡和连续下坡路段按平均纵坡进行控制,同时规定连续上坡路段应该设置爬坡车道,这样可以提高道路的通行能力,减少超车的频率和交通事故。另外,还必须设超车车道,减少因超车占用行车道而引起的交通事故。

2、平纵组合

行车安全性的大小与不同线型之间的组合应该协调有密切的关系。不良的线型组合往往是导致交通事故的主要原因,如在长直线上设置陡坡,当汽车在长直线上行驶时,司机容易高速驾驶汽车,加之设置陡坡,汽车的行驶速度会远远高于计算行车速度。这样高的行车速度极易造成道路交通事故;在直线路段的凹形纵断面路段上,驾驶员位于下坡段看到对面的上坡段,容易产生错觉,把上坡的坡度看的比实际的坡度大,驾驶员就有可能采取加速以便冲上对面的上坡路段,在下坡路段驾驶员看上坡车时,觉察不出自己是在下坡,因而可能发生交通事故。

3、视距

视距是指驾驶员在道路上能够清楚看到前方道路某处的距离。道路提供给驾驶人员的视野和视距是最重要的安全因素。足够的视距对保证行车安全,提高通行能力起到了重要的作用。在视距设计过程中,反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值。同时,设计中应该注意沿线视野和视距要满足道路条件允许超速的情况下行车视距和行车净空的要求;双车道公路超车路段长度占路段总长度之比,应该满足通行能力、通行舒适性、通行速度基本连续以及驾驶习惯要求;对于不能满足视距的地方必须设立交通标志或采取强制分道行驶或强制减速的措施。

4、路肩与分隔带

道路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响,车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸,都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计,做到连续性和一致性。中间带由中央分隔带和路缘带组成,中央分隔带在构造上起到分隔对向交通的作用,在分隔带的两侧设置路缘带。同时,中央带的开口应该做交叉口的渠化设计;车行道宽度的有效利用,在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况,高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用。路缘带提供了安全行车所必需的侧向余宽,并能引导驾驶员的视线。路肩能够提供发生故障的车辆临时停放,有利于防止交通事故和避免交通紊乱。

5、道路构造物

道路构造物的形成和位置对交通安全的影响。主要表现在交叉口的分布和出入形式的选择。首先要满足相交道路的使用性质和交通量要求。此外还要保证主线道路的通行能力。对高速公路的立体交叉在设计中要注意提供统一的右侧出口形式;尽量将出口置于立交桥之前,做到先出后进;要防止和避免错向进入。对于平面交叉,要合理利用地形,线形尽量直,纵坡尽量小,在条件允许的情况下,尽可能采用直角或近似直角。

6、路面设计

道路的路面除应有足够的路面强度外,还要保证行车的安全性与舒适性。路面平整度是反映车辆行驶舒适性的重要指标,路面抗滑性则是交通安全的迫切要求。路面的破损情况对行车的舒适与安全都构成影响。

路面的粗糙度反应路面的抗滑能力,路面要保持一定的粗糙度,必须有相应的构造深度。构造深度越小,表明路面越圆滑,在一般情况下,磨擦系数变小,会丧失渗水、排水的功能,容易产生汽车滑水现象,造成严重的事故。

7、交通安全设施

交通安全设施通常包括标志、标线、信号、通讯等,对隧道而言,包括隧道的通风、照明、消防、报警等,它是公路正常使用中的一个重要因素,清晰明了的方向指示功能及距离的提示,也能使增强驾驶员的安全系数,在事故频发地带安装危险指示牌可以很好的提醒驾驶员的注意。

在进行这些设施设计时,除满足其重要的、特殊的需求外,要能比较容易引起驾驶人员的注意,提供的信息要简明、易懂,要允许驾驶人员有足够的反应时间。特别是在隧道和各路段的出口位置减速提醒也是十分必要的。此外,还需要做到各类设施的全路统一。

结束语

综上所述可知,道路设计对交通安全有着重要的影响作用。因此,在道路设计阶段,不但需要设计人员综合考虑各种可能会影响驾驶环境的不利因素,从而提升其专业技能水平。同时,审查人员更要做好道路设计阶段安全审查工作,这样才能使得道路设计工作的质量得到提高。

参考文献

[1]陈晓霞.公路设计对交通安全的影响[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(07):130.

[2]王希军.道路设计阶段安全审查[J].交通标准化,2006(07):46-47.

安全设计篇8

【 关键词 】 防火墙;入侵检测系统;应用防火墙;流量清洗设备;网页防篡改软件

Security Design of A Website

Zeng Xiao-bin

(Zhaoqing Power Supply Bureau, Guangdong Power Grid Company GuangdongZhaoqing 526060)

【 Abstract 】 Nowadays Internet has played an important part of our daily life. And as Internet grows rapidly, people more and more rely on Internet. But security threats always exist, because the Internet environment is complicate, varied and the information systems are fragile, opened and vulnerable. How to guard against Internet threats has become an issue which needs to be faced and solved. Through the experience of building a website, this article will explore how to proceed website security design.

【 Keywords 】 firewall; intrusion detection systems; web application firewall; defensepro; website anti-distort system

1 引言

根据调研公司Forrester Research的调研报告,2013年全球网民数量达到22亿,其中17%来自中国。中国已经成为上网人数最多的国家。网络已经成为我们生活离不开的工具,经济、文化、军事和社会活动都强烈地依赖于网络。网络环境的复杂性、多变性以及信息系统的脆弱性、开放性和易受攻击性,决定了网络安全威胁的客观存在。人们在享受到各种生活便利和沟通便捷的同时,网络安全问题也日渐突出、形势日益严峻。

网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不受偶然的因素或者恶意的攻击而遭到破坏、更改、泄露,确保系统能连续、可靠、正常地运行,网络服务不中断。凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全所要研究的领域。

本文是从一个实际的应用出发,对现有的网络安全设备进行比较分析,充分利用设备特性搭建安全稳定的网络环境,同时在软件设计上加强安全控制,希望能为大家提供有益的经验借鉴。

2 现有安全设备的特点及不足

目前市面上的安全设备种类不少,它们各有所长能有效防御某一类型的病毒,但都无法做到面面俱到。

防火墙(Firewall):防火墙是部署在网络边界的安全设备,它能够抵御一部分网络攻击,如端口扫描、恶意代码、IP欺骗等。但防火墙只是网络层设备,它不能够抵御应用层的各种攻击。

入侵检测系统IDS(Intrusion Detection Systems):入侵检测是对入侵行为的发觉。它通过从计算机网络或计算机系统的关键点收集信息并进行分析,从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。如果发现系统正遭受网络攻击,IDS会发出警告。通过更新特征库,入侵检测设备可以有效发现入侵行为,但不足之处在于IDS是一种事后告警。

应用防火墙WAF(Web Application Firewall): Web应用防火墙是通过执行一系列针对HTTP/HTTPS的安全策略来专门为Web应用提供保护的一款产品。

流量清洗设备DP(DefensePro):流量清洗工具,通过设定阀值和设备的自我学习,抵御分布式拒绝服务攻击(DDOS)攻击。

网页防篡改软件:通过水印比对技术确保目标文件与备份文件完全一致,达到防止网页被恶意篡改的目的。

3 系统建设目标

本文将通过构建一个对外网站,探讨网站安全防护在实践中应该注意的问题。系统的设计目标:要建设一个对外提供新闻资讯、停电计划查询、电费查询、网上缴费、搜索等服务的网站。在系统设计之初,为了确保系统的安全稳定运行,我们专门进行了系统的安全设计,主要从两个方面着手:一方面是网络拓扑的安全;另一方面是软件架构的安全。

4 系统网络拓扑的安全设计

为了保护系统免受来自网络的攻击,利用我们现有的设备搭建了相对稳健及安全的网络架构,如图1所示。首先为了保证核心数据的安全,我们将数据库服务器和应用服务器放在IDC区,而将页面服务器放在接入区。这样做的好处是即便网页遭到外界入侵也不会影响到数据库及应用,而页面也可以通过其他手段很快恢复。

如图1所示,外部用户发起访问请求,首先经过城域网,在城域网与接入区的边界有防火墙进行端口控制,抵御端口扫描等网络层攻击。由于单纯的防火墙不具备应用层的防护能力,于是在防火墙的背后我们设置了第二道防线——应用防火墙。应用防火墙可以抵御来自应用层的攻击,如SQL注入、恶意代码、蠕虫病毒、会话劫持等。

为了预防网站遭受DDOS攻击,最后所有的访问请求经过DP设备进行流量清洗,才能抵达Web服务器进行网页访问。

Web服务器部署了Weblogic服务,用于的是一些静态的html页面。如果用户使用网页上的功能产生数据交互——例如查询电费,需要链接营销系统数据库。首先数据交互请求由Web服务器发起,同样经过城域网来到IDC与城域网的边界防火墙进行第一道防线。然后所有数据请求都会被复制经过第二道防线——入侵检测系统(IDS)。接着经过应用防火墙,才抵达系统应用服务器,通过系统间接口进行数据交互。

通过各种安全设备的应用,能有效抵御各种安全威胁,保证系统安全稳定运行。

5 系统软件安全设计

5.1 采用网站静态化技术

系统设计要尽量避免网页篡改、SQL注入等入侵攻击,所以系统使用的是网站静态化的设计。由IDC内部的应用服务器生成静态页面,同步到接入区的Web服务器,用户浏览网页只访问静态网页的内容。

目前网站的HTML静态化是利用动态技术生成HTML静态页面,生成HTML静态网页是有好处的。静态网页中没有调用数据库链接的代码,所以运行速度较快,页面的响应速度也大幅提高。采用静态网页可以令网站更安全,因为网页不直接访问数据库,可以防止SQL注入。另外即使数据库出错也不会影响网站正常访问。

5.2 部署网页防篡改软件

由于网站是以静态网页的形式的,因此保护所的文件不被恶意更改显得尤为重要。网页防篡改软件就能很好发挥作用,通过在防篡改服务器上面保存网站服务器的全部内容备份。网站内容管理系统需要将网站的变更内容传输到防篡改服务器中的监控目录上,由防篡改服务器,自动把文件传到Web服务器上相应的目录上去。在这些自动上传过程中,文件都经过水印值的计算,并在Web服务器上安装防篡改模块,在访问时通过水印对比技术,确保网页的完整性和准确性,如图2所示。

部署完网页防篡改系统之后,网站应用中的文件是被防篡改软件保护着的,所以任何方式直接修改、变更Web服务器中的文件是徒劳的(会被系统自动恢复)。合法的网站文件变更都需要通过防篡改服务器来完成,即将需要更新的文件直接放到防篡改服务器的监控目录中,由防篡改软件计算各文件水印,并自动同步到Web服务器。

6 结束语

通过建设一个对外网站的实践,对现有的各种安全设备组合运用,构建了一个安全的网络环境。同时检验了各种设备的性能及它们组网后协同工作的效果。网站在软件设计开发阶段,采用了动态生成HTML静态页面技术,极大地提高了响应速度及安全性。这些得益于系统良好的安全设计,网站自2013年10月上线以来,一直安全稳定运行。

参考文献

[1] 胡道元,闵京华.网络安全(第2版).清华大学出版社,2008.

[2] 陈波,于冷.防火墙技术与应用.机械工业出版社,2013.

作者简介:

曾小斌,男,广东电网公司肇庆供电局信息中心,工程师,主要从事信息集成工作。

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