ABSTRACT With development of chemical and petroleum-chemical industry, main equipments and installations become more and more automatic, continuous, large and complex. And more and more kinds of flammable and explosive materials are processed and stored in the process of chemical industry. Once normal running state of dangerous substance is disturbed，major explosion accident which leads to huge person casualty, loss of property and damage of environment will be induced. So study on occurrence, development and prevention and cure mechanism, building of simulation and evaluation theoretical model for explosion disasters in typical chemical process and Decision Support System(DSS) for disaster prevention is important content for establishment and perfection of society disaster prevention system and improvement of society succour abilities under emergency. This paper focuses on two kinds of major explosion disaster accident, they are Vapour Cloud Explosion (VCE) and

Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE) in typical chemical process. Mechanism, conditions and influent factors of occurrence and development, accident characteristic, damage mechanism and accident modes of UVCE and BLEVE have been put forward by analysis, sum-up and abstract of substantive typical explosion disaster accident cases in chemical and petroleum-chemical process. Databases for dangerous materials, typical accident cases and typical explosion disaster accident modes have been built. Existing ways and models for simulation and evaluation of explosion disaster have been summarised and compared by calculation, and their virtues and defects have been analyzed. Then models for simulation and evaluation of accident consequence of UVCE and BLEVE have been given, including models for explosion fireball, distributing and damage of shock wave in space, distributing and damage of heat radiation in space, human casualty and property loss. Damage modes of explosion disaster have been studied and analyzed. Evaluation rules applying for gas cloud explosion have been summarized. Accident simulation and evaluation way based on disaster models have been given. Evaluation parameters system for disaster consequence of UVCE and BLEVE has been established. Simulation and evaluation software for disaster consequence of UVCE and BLEVE has been developed . After analysis and comparison of virtues and hortcomings of existing system

safety evaluation ways, Artificial Neural Network (ANN), Artificial Intelligence (AI) and Expert System (ES) are used to build new system safety evaluation means. System safety evaluation model and intelligent expert system for fault diagnosis based on ANN have been put forth. Development and realization of visual neural network for system safety valuation and fault diagnosis provides new idea for system safety evaluation and accident mode diagnosis. Ideas and steps for building of succour measures under emergent disaster have been suggested. Contents of succour measures under emergent disaster have been summarized. Detailed rescue principle and procedure under leak accident of LPG are also given as an example. Knowledge base, model base, arithmetic base and inference engine for explosion disaster prevention and emergency succour are built. Design and development idea for decision support system based on object-oriented idea are offered. Design of structure and main function modules of DSS for disaster prevention are given. Distributing DSS for disaster prevention and simulation of disaster in chemical process is realized by system integration of diagnosis module for accident mode, neural network module, disaster simulation and evaluation module, knowledge base and its management system、database and its management system, module base and its management system, support environment for software system, network and hardware. By combination of disaster simulation and evaluation models checked by typical accident cases, disaster prevention software and engineering practice，this paper is established on basis of certain fact and correct theoretical model. KEY WORDS： Vapour cloud explosion (VCE), Boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE), Accident mechanism, Model, Simulation and evaluation, Artificial Neural Network (ANN), Artificial Intelligence (AI), Decision Support System (DSS)

　　緒 論

　　1 引 言 爆炸是化工和石油化工生產中的重大災害之一，事故的發生常常導致重大的人員傷亡和財產損失。例如1966年1月4日發生在法國的一次沸騰液體擴展蒸氣爆炸事故導致18人死亡，81人受傷和巨大財產損失。1972年巴西某廠精煉工段丁烷大量泄漏，引發蒸氣云爆炸事故，導致直接財產損失8.4百萬美元，37人死亡，53人受傷[1]。1997年9月14日印度HPCL煉油廠因腐蝕使該廠的一個液化石油氣儲罐泄漏，從而引發一系列事故并逐漸演變成一場災難，導致60人死亡，造成1.5億美元財產損失，威脅附近城市200萬居民的安全。此類災難性事故不勝枚舉，且隨著石化工業的發展，這類災難性事故的發生頻率越來越高，災害后果也越來越嚴重。災害所帶來的嚴重后果和環境與社會問題遠遠超過了事故本身，嚴重影響、制約了當代石化工業的順利健康發展，這些嚴酷的事實表明了深入研究這些災害性事故的發生機理、相關條件及傷害機理，建立這些災害性事故的嚴重度模擬評價模型，開發災害模擬評價軟件系統及防災決策支持系統，對于科學預防災害的發生、指導緊急救災具有重要理論價值和實踐意義。
　　有關爆炸災害防治技術研究有著悠久的歷史，然而開展災害基礎研究的出現和防治技術的快速發展卻是在最近二、三十年內，七十年代以來，隨著石油化工生產規模越來越大，化工裝置重大爆炸事故頻繁發生，引起了世界各國的廣泛關注，國際上相繼通過了1990年化學制品公約、1993年預防重大工業事故公約等，敦促世界各國實施相應的政策及預防保護措施，發展基礎研究和重大災害防治應用技術研究。加拿大、美國、英國、日本及歐共同體許多國家先后投入了大量的人力、物力和財力開展重大危險源的辯識、評價與預防控制技術及相關的基礎性研究工作，取得了較高水平的研究成果。
　　我國政府非常重視爆炸災害的防治工作。近些年來，國內部分高校和科研單位相繼開展了此方面的研究工作，在危險源評價、宏觀控制技術、裝置爆炸災害模式研究方面取得了一定的進展。
　　當前，國內外在爆炸災害基礎研究方面的發展趨勢是：重視爆炸災害發生、發展和防治機理與規律的研究；重視災害過程理論模型及災害的實驗模擬與計算機模擬；重視重大裝置的防護，對火災與爆炸的結構危險性作出評估，采用各種措施消除危險根源；加快高新技術進入爆炸災害研究與防治領域；重視在工程設計、評估與管理中引入基礎研究成果。重大爆炸災害計算機模擬評價及防災決策支持系統的研究是現代大型化工裝置、高能連續裝置安全平穩運行的客觀需要，并已經成為安全技術及工程學科領域的前沿課題。
　　正是基于上述的此領域研究背景，本文重點對典型化工裝置中的重大爆炸災害事故的發生、發展機理、相關條件、影響因素、事故特點、傷害機理進行了研究；在此基礎上，建立了典型爆炸災害后果及嚴重度模擬評價模型；將面向對象編程技術、軟件工程理論與方法、數據庫技術、數據結構與算法、神經網絡及決策支持系統技術等應用于研制開發“化工過程災害模擬評價及防災決策支持系統”軟件系統。本文的主要研究內容同時也是江蘇省青年科學基金項目：“化工裝置爆炸災害模擬與評價及防災決策系統研究（No. BQ98029）”和國家自然科學基金重點項目：“典型化工過程災害性事故預測與防治技術基礎研究（No. 29936110）”的重要組成部分。

　　2 　國外研究現狀與進展 在國外，由于發達國家工業化進程較早，加之以強大的經濟作后盾，因此發達國家與工業安全相關的各項法律、制度及管理規定等制度體系都比較完善，而在災害風險評估、災害防治理論研究及工程技術開發方面也是遙遙領先。如在災害危險評價方法研究方面，美國DOW化學公司于1964年開發了DOW火災、爆炸指數法，至今已發展更新至第七版；英國帝國化學公司于1974年在DOW火災、爆炸指數法的基礎上開發了ICI MOND法，可用于工廠火災、爆炸及毒性危險性評估；日本學者提出的化學工廠六階段安全評價法及概率風險評價法；美國Rasmussen教授領導的科研人員于1974年第一次成功估計美國商用核電站潛在事故對社會造成的危害所應用的事件樹（ETA）和故障樹（FTA）分析法等。隨著石化、兵工等企業的生產規模越來越大，火災、爆炸、泄漏等重大事故的發生頻率增加，且所導致的危害也越來越大，引起了國際社會的廣泛關注。英國衛生與安全委員會設立了重大危險源咨詢委員會—進行重大危險源辨識、評價技術研究；美國于1985年出版了《危險性評價方法指南》；歐盟共同體于1982年頒發了《工業活動中重大事故隱患的指示》；1992年國際勞工組織（ILO）第79界會議專門討論了預防重大工業災害的問題；在國際勞工組織的支持下，許多國家也相繼建立了重大危險源控制系統。最近十年來，國外在理論研究基礎上，還開發了不少危險評價軟件包，并投入運行，如英國TECHNICA公司開發的SAFETI軟件包、荷蘭咨詢科學家公司開發的SAVE II軟件包等。

　　2.1　蒸氣云爆炸國外研究進展 國外自20世紀60年代就開始了有關的研究工作，90年代，歐洲建立了氣云爆炸模型和實驗研究工程（Modelling and Experimental Research into Gas Explosions，簡稱MERGE），由荷蘭、挪威、英國、德國和法國的七個著名研究機構組成聯合體從事這項研究，俄國的國家防火科學研究中心也從事此領域的有關研究工作。有許多文獻報道了對蒸氣云爆炸進行的相關研究工作，例如J. A. Davenport在文獻中歸納了國外近幾十年來發生的蒸氣云爆炸事故案例詳細數據。J. H. Pickles，S. H. Bittleston提出了蒸氣云爆炸的火焰速度和爆炸超壓的空間三維時間模型。
　　為了研究蒸氣云的爆炸機理，尤其是障礙物和約束邊界條件對燃燒轉爆轟的影響，國外科研人員進行了大量的實驗室研究和野外實驗研究。開展的實驗研究包括：（1）無約束氣云爆炸實驗。研究者進行了球形、半球性和圓盤形氣云爆炸實驗[2]，實驗直徑從40mm到20m。（2）氣云內有障礙物時的爆炸實驗。研究者以管束、管架和絲網為障礙物進行了一系列氣云爆炸實驗[3]。（3）氣云周圍有約束時氣云爆炸實驗。研究者在氣云的周圍設置了擋板，使氣云只能按一個或兩個方向傳播[4]。（4）不同可燃氣體種類氣云爆炸實驗。研究者以甲烷-空氣、丙烷-空氣、乙烯-空氣和乙炔-空氣為介質進行了氣云爆炸實驗[5]。其中Lind于1975年、Lind和Whitson于1977年、Moen于1982年、Winger den和Dauwe于1983年、Harrison和Eyre[30]于1986年進行的實驗具有代表性，他們的實驗物質為甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丁烯、乙炔、天然氣或環氧乙烷與空氣形成的等化學當量比混合氣體，最大實驗混合氣體量達到4000立方米。美國的Dr. Michael C. Parnarouskis, LCDR Michael W. Taylor, Dr. C. D. Lind, Dr. Phani p. k. Raj, Dr. J. M. Cece等人為了研究了解液化天然氣（LNG）泄漏到大氣中的后果，于1973年開始蒸氣云爆炸的五個階段多因素條件下實驗研究。
　　在實驗研究的同時，還進行了大量的理論研究工作。（1）TNT當量法研究。蒸氣云爆炸的系統研究開始于本世紀七十年代，在此之前，人們一直用TNT當量法來估計和預測蒸氣云爆炸事故的嚴重度。由于蒸氣云爆炸事故的嚴重性以及TNT當量法存在的缺點，國外于七十年代較全面地開展了蒸氣云爆炸的研究工作。例如：出于安全運輸和儲存液化天然氣的需要，Bull和Elsworth于1977年、Benedick于1979年分別測得了等化學當量比燃料—空氣混合物的臨界起爆能。其中R. A. Strehlow, R. T. Luckritz, A. A. Adamcyz和S. S. Shimpi于1979年提出了球形火焰模型，荷蘭應用科學研究院于八十年代初提出了半球形模型。（2）多能模型研究。Van den Berg, B. J. Wiekema, C. J. M. Van Winger den和G. Opschoor于八十年代中期提出的多能法(Multi-Energy Method)是蒸氣云爆炸模型的典型代表。（3）自相似理論。為了能在理論上有所突破，Kuhl等人對球形氣云爆炸進行了簡化處理[7]。既不考慮點火的瞬間火焰加速過程，也不考慮火焰熄滅后的壓力波衰減過程，而只研究火焰以恒速穩定傳播的情況，這樣，球形氣云的爆炸過程就相當于一個滲透性假想球形活塞的運動過程。自相似理論只能適用于火焰穩定傳播的情況，與實際的差距比較大。（4）數值模擬方法。利用氣體動力學方程、燃燒方程和湍流方程構成描述氣云爆炸過程的方程組，然后通過一系列假設進行簡化，使之變成易于求解的形式，再利用有限元法或有限差分法進行求解。例如EXSIM、FLACS、REAGAS及COBRA，但至今未獲得理想的結果。

　　2.2 　沸騰液體擴展蒸氣爆炸國外研究進展 從70年代開始，美國、英國、德國和加拿大等一些工業發達的國家就對液化氣的安全運輸與儲存問題進行了研究，80年代后期，其研究更加廣泛和深入，并于1984，1986，1990年先后召開了3次學術會議（International Conference on Major Hazardous in the Transportation and Storage of PLGS）,專門討論了其安全技術方面的研究情況。1990年5月比利時召開的“傳熱與主要技術危害”（Heat Transfer and Major Technological Hazards）的歐洲會議上把處于火焰包圍和火焰噴射環境下的液化氣容器的火災爆炸事故研究作為當今世界技術危害的重大課題。各國相繼對此開展了積極的研究，其研究成果在美國雜志“Journal of　Hazardous Materials”中進行了相對集中的報道。
　　實驗研究。1973年至1975年，美國鐵路協會和聯邦鐵路局資助進行了液化氣鐵路罐車在火焰包圍下的爆炸實驗，并對爆炸碎片做了金相分析。1986年英國能源部和交通部聯合進行了大型列車高壓罐火焰包圍下的爆炸實驗。1985年英國健康與安全行政署對2個0.25噸和3個1噸的液化氣罐在火焰包圍下進行實驗測試，并于1988年和英國殼體研究所（Institute of Shell Research）合作進行了一個5噸液化氣罐在火焰包圍環境下的實驗研究，通過一系列實驗測取了大量實驗數據，了解到液化氣罐內蒸氣區和液體區的溫度、壓力和罐壁溫度等參數的變化情況。自1980年以來，加拿大交通部與本國幾所大學合作，已經進行了并仍在繼續進行一系列的高壓液化氣罐燃燒爆炸實驗，實驗中使用了火焰包圍（池火）和火焰噴射（火炬）等不同的加熱方式，研究了外部加熱條件、儲罐幾何形狀尺寸、工質成分、機械損傷和減壓閥狀態等諸方面因素對儲罐爆炸的影響，觀測了爆炸火球、拋射物和噴射物的危害程度，這些實驗中，Queen’s大學進行的實驗規模最大，所涉及的研究對象最多，New Brunswick大學和 McGill大學進行了一些中小規模的實驗。
　　數值模擬研究。1987年，英國殼體研究所開發了HEAT-UP模型，該模型建立在對容量為0.25噸，1噸和5噸的液化氣容器于火焰包圍環境下的實驗研究之基礎上，可成功地預測安全閥的開啟時間，容器內液體和蒸氣的平均溫度。1984年至1987年英國健康與安全行政署相繼開發了ENGULF-I和ENGULF-II模型，前者只模擬了裝有部分碳氫化合物的矩形容器被火焰包圍時其容器內的熱響應過程，后者可模擬火焰均勻包圍或非均勻包圍、火焰噴射或遠距離輻射等環境下的水平圓柱形容器內的熱響應過程，可對容器外壁加裝水冷卻或隔熱層等保護效果進行預測。加拿大新不倫瑞克大學火焰科學中心自1982年至今相繼開發了PLGS-1，PLGS-2和PLGS-3模型，其中PLGS-1和PLGS-2兩種模型都只模擬水平圓柱體容器被火焰均勻包圍環境下容器內的物理響應過程，模型中考慮了容器內邊界層從自然對流到沸騰全過程，以及蒸汽區與過冷液體區間的分層區，能較好地模擬出安全閥第一次打開之前容器內的全過程。此外，P. Kourneta和I L iomas等人在研究液化氣物理性質隨溫度變化規律后提出了進一步考慮該因素的DOMINO模型。加拿大金斯頓大學的A. M. Birk提出了進一步考慮容器被滾動或拋擲這一因素的TCTCM模型。
　　事故機理研究。研究認為液體存在一個可以達到的過熱界限，當液化氣容器的閥門打開或存在裂縫及小孔時，容器內突然降壓，液體就會達到此過熱界限而發生劇烈沸騰，最終導致爆炸。
　　同時，國外許多文獻報道了BLEVE方面的研究工作。例如RICHARD W. PRUGH在一篇文獻中進行了BLEVE爆炸事故機理和預防措施，并提出了一些定量模型。HIS-JEN CHEN, MANN-HSING LIN, FU-YUAN CHAO在一篇文獻中進行了BLEVE環境下的容器熱響應問題研究，提出了熱響應模型。
　　文獻中報道的沸騰液體擴展蒸氣云爆炸模型有國際勞工組織提出的非點源ILO模型；H. R. Greenberg和J. J. Cramer提出的點源模型以及A. F. Roberts模型。
　　其中荷蘭環境科學研究所進行了沸騰液體擴展蒸氣爆炸研究，并研制開發了“Modeling the effects of accidental release of hazardous substances”軟件系統（4.0版）。Thermal Hazards Laboratory, Queen’s University at Kingston在加拿大交通部、交通發展中心、危險物質運輸指導中心，NSERC等機構、單位的資助下，在A. M. Birk領導下進行了大量液化氣儲罐爆炸的實驗，研究了BLEVE的爆炸沖擊波、熱輻射及拋射物的傷害，火焰對裝有高壓液化氣的容器的作用，在火焰環境下的容器模擬，BLEVE的模擬及火球等內容，并據研究成果開發了“BLEVE Incident Simulator (BIS) V1.0”軟件系統，取得了較好的成績。同時國外也開發了一些故障診斷和評價系統，見表1.1。

表1.1 國外已開發的故障診斷與評價系統
 Table1.1 Fault diagnosis and evaluation system developed abroad

　　3.1 蒸氣云爆炸研究進展 近些年來，國內部分高校和科研單位相繼開展了此方面的研究工作，取得了一定的進展。我國自20世紀80年代開始進行可燃氣體爆炸方面的研究，但主要是針對可燃氣體爆炸極限、密閉空間氣相爆炸及安全泄放等方面進行的研究工作；關于氣云爆炸的研究也是針對以炸藥點燃空氣炸藥而形成爆轟氣云進行的實驗及數值模擬，而通常的氣云爆炸并不會產生爆轟波。北京理工大學、化工部勞動保護研究所及勞動部勞動保護科學院等單位合作，在危險源評價、宏觀控制技術研究方面取得了較好的成果，建立了定量與定性相結合評價方法，并開發了事故后果分析的計算機軟件系統。“爆炸災害預防與控制國家重點實驗室”利用80米長水平管道，進行了蒸氣云爆炸規律的初步研究，如障礙物對蒸氣云燃燒轉爆轟的影響。宇德明在“重大危險源的評價及火災爆炸事故嚴重度的若干研究”博士論文中對蒸氣云爆炸傷害機理及后果評價方面進行了研究[20]。國內少量文獻對蒸氣云爆炸數值模擬進行了研究，但實驗研究，國內較少。例如:徐勝利，糜仲春，湯明均進行了“有限釋放能速率可燃氣云爆炸場的研究”[22]；丁信偉，李志義，李應博進行了“可燃氣體云爆燃場數值模擬”；江昀，江佩蘭進行了“蒸氣云火災爆炸破壞作用預測方法的研究”。畢明樹等人也進行了“無約束氣云弱點火爆炸壓力實驗研究”，實驗用聚乙烯薄膜形成半球形限制膜，向球內充入按化學計量配比的乙炔與空氣的混合物，從而形成半球形氣云，在半球形氣云的中心設置有點火電極，實驗研究表明：氣云爆炸的最大壓力基本上發生在距爆源中心距離為氣云初始半徑的2倍左右之處，是因為氣云最終半徑將增大初始半徑的1.8-2.2倍；并且開敞空間氣云爆炸的威力與氣云體積的2/3次方成正比，與離開爆源中心的距離成反比。

　　3.2 沸騰液體擴展蒸氣爆炸研究進展 國內對該領域的研究起步較晚，其投入力量尚不多，從目前的文獻資料及學術交流情況可知，北京科技大學自1992年開始對火焰包圍環境下水平圓柱容器內液化氣介質的傳熱傳質機理進行分析研究，建立了相應的數值模擬模型，并與加拿大Queen’s大學合作，相繼對容器壁裂縫以及機械振動沖擊等引起的液化氣容器爆炸機理進行了研究，開發了相應的數值模擬模型，同時提出了“冷爆炸”概念。此外武漢交通科技大學在交通部資助下，積極進行了液化氣及石油運輸過程中突發性事故的機理研究與仿真[23]，主要針對液化氣船和油船的典型結構型式建立了相應的數值模擬模型，開發了具有友好用戶界面的仿真軟件。宇德明在“重大危險源的評價及火災爆炸事故嚴重度的若干研究”博士論文中對沸騰液體擴展蒸氣爆炸傷害機理進行了一些研究。同時國內也有少量文獻報道了國內學者利用國外研究成果應用于實際工程災害評價中的研究，例如劉茂，杜雅萍等在文獻中對液化石油氣罐區危險性進行了定量評價；王鐵民開發了“液化石油氣罐區安全評價和緊急防災系統”。國內已開發的診斷與評價系統[24]，見表1.2。

表1-2 國內已開發的故障診斷與評價系統
Table 1-2 Fault diagnosis and evaluation system developed home

　　由于投入不足，國內尚未開展實驗研究，大多數機理探討及數值研究工作均是在國外公開發表的實驗數據基礎上進行的。

　　4 論文的研究目的與主要研究內容 在有大量易燃、易爆危險物質的生產或儲存裝置中，一旦物質或能量的正常運行狀態遭到破壞，裝置發生爆炸，便會導致災難性的后果，不僅廠區內部，而且鄰近地區人員的生命、財產和環境都將遭受巨大的損失。以往發生的災害性事故案例的嚴酷事實表明了爆炸災害防治已刻不容緩。隨著石油化工行業的發展，裝置的高度自動化、連續化、大型化及高溫、高壓、高能量儲備的特點，也使得爆炸事故更具有突發性、災難性、復雜性和社會性。因此，加強典型化工過程爆炸災害的發生、發展和防治機理研究，加強典型裝置爆炸災害的預測、預防和控制技術的研究，是建立和完善社會防災體系及做好城市減災工作的重要內容之一，此項課題的研究不僅具有重要的理論價值，而且具有很高的經濟和社會現實意義。
　　當前我國正處于社會經濟高速發展時期，災害事故及其造成的損失呈現上升趨勢，因而更應重視此領域的研究工作。加上國內目前尚未有較通用和完善的災害模擬與評價及防災決策支持軟件系統。
　　本文的研究工作包括以下幾方面：
　　1. 利用事故致因理論，對大量石油化工過程中的典型爆炸災害事故案例進行剖析、歸納，提出蒸氣云爆炸、沸騰液體擴展蒸氣爆炸事故的事故機理、相關條件、事故特性和影響因素，并建立典型事故案例數據庫。
　　2. 建立典型化工過程爆炸災害防災預案知識庫和危險品物性數據庫。
　　3. 利用系統模式識別理論來提取蒸氣云爆炸、沸騰液體擴展蒸氣爆炸事故在各種條件下的災害事故模式，建立典型化工過程爆炸災害事故模式知識庫。
　　4. 建立UVCE、BLEVE的事故后果及嚴重度模擬評價理論模型，包括爆炸沖擊波時間-空間分布及傷害模型，熱輻射通量空間分布及傷害模型，熱輻射劑量空間分布及傷害模型，爆炸火球模型，死亡半徑、重傷半徑、輕傷半徑及財產損失半徑評價模型，人員傷亡及財產損失數量評價模型。
　　5. 利用人工神經網絡技術對典型化工過程爆炸災害事故案例記錄數據進行整理、分析和歸納，并將其應用于修正災害模擬評價理論模型。
　　6. 在對已有的系統安全評價技術方法對比研究的基礎上，提出和建立基于人工神經網絡的系統安全評價技術方法。
　　7. 應用面向對象編程開發技術、數據結構與算法、數據庫技術、軟件工程理論和方法和人工智能等技術用于研制開發“化工過程災害模擬與評價及防災決策支持系統”軟件系統。
　　8.將開發的防災決策支持系統與工程實踐結合來檢驗軟件系統的可行性和可靠性，并根據檢驗結果進行修改和完善系統，以保證此軟件系統的可行性和實用性。
　　本章闡述了本論文的研究意義和價值，以及課題的研究背景和來源；對蒸氣云爆炸和沸騰液體擴展蒸氣爆炸災害的實驗、理論和數值模擬計算等方面研究工作的國內外現狀進行了概括和總結，繼而提出了本篇論文的主要研究目的和內容。

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