船舶LNG加注站风险评估体系的研究

为评估船舶LNG加注站的整体风险,根据人员、设备设施、环境、管理4个方面的重要性,采用博弈论组合赋权云模型法构建船舶LNG加注站的风险评估模型,并进行实例验证。结果表明：该模型可以得出人员、设备设施、环境、管理4个方面的风险等级及船舶LNG加注站的整体风险等级,这对船舶LNG加注站的风险评估具有重要意义。     

考虑组织因素的液化天然气泄漏安全评价方法

为考虑组织因素对于人因失误发生的根本性影响,提出一种以贝叶斯网络(BN)为工具的人因风险分析方法,并用于液化天然气泄漏的安全评价。先将认知可靠性与失误分析方法(CREAM)的共同绩效条件(CPC)分成3层,即组织层、技术系统层和个人层。以BN为工具,利用其因果推理和诊断推理的功能,进行人因失误预测和追溯的双向分析。将考虑组织因素的人员操作失误概率引入浮式液化天然气船(FLNGV)装卸过程LNG泄漏的BN中,进行LNG泄漏的安全评价以及事故原因的重要度分析。结果表明,"执行"失误是LNG泄漏最主要的事故原因,而个人层的CPC会对执行失误产生较大的影响。     

LNG卧式低温液体储罐夹层支承载荷分析计算

LNG是液化天然气的英文缩写，无论是LNG液化工厂到装船海运还是LNG接收站到各中转站（LNG加气站或汽化站），基本都离不开低温储存设备——LNG储罐（槽）。为了保持LNG的低温，必须对储罐采取绝热措施。现在一般采用真空绝热方式，真空绝热有三种基本类型：高真空绝热、真空粉沫绝热、真空多层绝热。     

浅谈LNG汽车罐车制造监督检验中常见问题

加强LNG汽车罐车制造过程中的质量控制,是监督检验人员的工作任务也是保证LNG罐车安全运行的基本前提条件。本文结合相关规范、标准,从质量保证体系文件、设计文件与工艺文件、材料、焊接、无损检测等方面阐述此类设备制造监督检验过程中的问题与经验。     

乌江构皮滩隧洞LNG动力船LNG泄漏数值模拟

为了研究LNG动力船在通航隧洞这一新型半封闭空间结构船舶通航设施中的航行安全问题,以贵州乌江构皮滩隧洞中LNG动力船发生泄漏事故为研究对象,通过建立仿真模型,利用Fluent对LNG动力船的LNG燃料在有风和无风2种状态下发生阀门泄漏、管系泄漏和罐体破损的气体扩散过程进行模拟,分别计算得出LNG泄漏造成人员窒息、火灾、爆炸等后果的影响范围和程度.结果表明:无风状态下的泄漏危害高于有风状态下的泄漏危害,泄漏点孔径与危害范围呈正相关关系;在人员窒息、爆炸、火灾3种危害中,火灾危险范围最广,其次为爆炸危险范围,最小为人员窒息危险范围,无风状态下罐体发生泄漏造成火灾面积可达609.942 0 m2,有风状态下阀门发生泄漏可导致人员窒息的危险范围面积仅0.008 0 m2.以此为依据,从LNG动力船和通航隧洞两方面分别提出了安全保障措施.     

基于可拓理论的LNG加气站安全评价

由于LNG加气站各定量和定性指标的多层次性和复杂性,一些常用的评价方法往往会出现矛盾,导致建立的动态模型与实际评价单元贴近度不高。针对其自身危险因素的多样性、复杂性及地理位置的特殊性,将基于熵权理论的可拓综合评价方法应用于LNG加气站的安全评价,充分利用物元模型,将其与LNG加气站中设备、物料、工艺流程涉及的主要危险因素相对应,结合现有LNG加气站的行业标准和规范,从设备因素、卸车流程、环境因素、管理因素及管路系统5个方面对LNG加气站进行分析,建立了LNG加气站安全评价指标体系,并在此基础上建立LNG加气站安全综合评价的物元模型,通过定量计算其熵权系数和综合关联度,进而使用关联函数对其安全等级进行定性分析,对LNG加气站安全进行综合评价。利用建立的指标体系,基于可拓理论对山东省滕州市顺驰LNG加气站进行安全评价,结果表明,LNG加气站管路系统的安全等级为"优",而设备因素、卸车流程及环境和管理因素的安全等级均为"良"。评价结果与加气站实际情况基本相符,表明基于可拓理论的LNG加气站安全综合评价方法不但有助于提高LNG加气站的安全水平,而且具有可行性。最后,针对评价结果提出了提高其安全性的建议措施。     

RBI技术应用于LNG设备上的改进研究

基于API581的风险评估技术(RBI)是近年来石化行业逐渐采用并得到认可的一种新的评估设备经济可行性和安全性的技术。但是由于LNG的温度一般低至-162℃,使得LNG设备在应用API581时受到了限制。低温脆性断裂是LNG设备需考虑的一项主要的失效模式,API在评估脆断损伤因子时的温度范围是-73~38℃。为了能够评估LNG设备在低温环境下的风险,通过遗传算法将温度扩展至-209℃。扩展得到的脆断损伤因子曲线同夏比冲击试验的冲击功随温度变化曲线的趋势基本一致,因此扩展的损伤因子可以满足低温环境下LNG设备的风险评估。     

基于SIL评估的LNG加气站安全仪表系统问题分析及改进建议*

为分析LNG加气站安全仪表系统的功能完备性与可靠性,以3座典型的三级LNG加气站为研究对象,全面开展安全仪表功能辨识、安全完整性等级（SIL）定级与验证,进而提出针对性的改进建议。结果表明:3座LNG加气站的安全仪表系统均存在功能不完备、设备组件缺少失效数据的问题;为满足风险控制要求,三级LNG加气站需设置15个安全仪表功能,其中1个应达到SIL2等级,14个应达到SIL1等级;LNG加气站的安全仪表系统应选用获得功能安全认证的设备组件,并在设计阶段开展SIL评估工作。研究结果可为今后LNG加气站安全仪表系统的设计与管理提供重要参考。     

基于随机森林的LNG场站泄漏风险评价模型研究

通过对国内外LNG场站泄漏事故进行统计和分析,结合相关行业专家研究,总结出一套LNG场站泄漏风险评价体系。该风险评价体系主要包括物质状态、设备设施、作业现场、安全管理和应急救援5个一阶评价指标和20个二阶评价指标。本研究以多个LNG储运企业的多位专家评估结果为数据样本,结合随机森林算法对泄漏风险评价体系进行机器学习,分析得出一套针对LNG场站的泄漏风险评价方法。该方法可以运用于LNG场站进行风险管控自查,对LNG储运产业提高自身安全管理,提高智能化管理有极大的推动作用。     

LNG事故应急救援原则与任务

正事故应急救援是在发生事故且较为严重时所采取的一系列活动,包括及时采取适当的措施对危险源进行控制(例如发生泄漏时实施堵漏或者切断泄漏源),以及在事故影响范围较大时组织周边的群众疏散到安全地点,对受伤人员进行抢救,对设备进行保护、转移等。随着能源结构的改变,国内的液化天然气(简称LNG)生产企业也越来越多,如果在LNG泄漏事故初期不能很好控制,很有可能扩大事故波及范围,最终造成巨大损失。     

LNG船舶港口泄漏事故情景构建及危害程度分析

情景构建理论是处理重大突发事件的前沿应急管理理论。提高突发事件的应急处理能力,是提前开展战略性研究和应急准备工作的一种有效的科学手段。针对LNG船舶港口碰撞发生泄漏事故,结合重大突发事件情景构建所需要的“情景-应对”模式进行描述,建立LNG船舶在港口卸船期间发生泄漏事故的情景构建方案,通过分析得到LNG船舶碰撞后发生意外泄漏后产生的火灾、爆炸等危害。此案例的研究方法对LNG船舶港口泄漏事故应急管理体系具有较好的参考和指导意义。     

LNG加气站槽车卸车直供过程泄漏后果分析*

为研究LNG加气站槽车直接供液过程泄漏后果严重程度,采用HAZOP辨识槽车供液和储罐供液典型泄漏场景,基于PHAST分析不同泄漏场景下LNG液池半径、蒸汽云扩散距离及积聚时长、爆炸超压和池火热辐射影响范围,定量评价槽车供液可能造成的事故后果扩大程度。结果表明:槽车供液泄漏事故的LNG液池最大半径、蒸汽云最大扩散距离、爆炸超压最大影响半径和池火热辐射最大半径,分别为储罐供液的5.7,1.7,2.3,7.9倍;槽车在无人值守条件下泄漏形成的LNG液池最大半径和蒸汽云积聚时长,分别为有人值守下的1.85,56倍;日供液量较大加气站不宜采用槽车直接为汽车供液模式,而应采用先卸车入罐、再储罐供液的模式;应落实槽车卸车轮班值守制度,并与周边社区建立有效的应急联动方案。     

基于贝叶斯网络的高速动车组运营故障分析

为研究影响高速动车组正常运行的各故障因素间的因果关系，分析其耦合强度，将故障因素分为人、机、环3类，从系统角度又将机器因素分为5个子系统。人、机、环3类共识别27个故障因素；使用K2算法生成贝叶斯网络结构，引入扩展因果效应算法确定节点优先次序作为K2算法的先验知识，采用EM算法学习贝叶斯网络参数，构建基于贝叶斯网络的高速动车组运营故障分析模型；以209个CRH详细故障报告为例，对故障因素的故障发生概率进行排序并分析因素间的影响强度和灵敏度。结果表明:牵引供电系统故障发生概率较高；车门系统故障、牵引变流器故障易由内部零件故障引起，外界异物击打对受电弓影响较大；人、环因素更易引起多故障耦合；环境因素对牵引供电系统表现出较高的灵敏度。贝叶斯网络在分析高速动车组运营系统故障问题上具有可行性，分析结果有助于提升运营单位的管控能力。     

基于FLACS的LNG船舶泄漏爆炸过程数值模拟研究*

为研究大尺寸、全场景下LNG船舶卸货作业过程中的泄漏爆炸风险,构建某LNG接收站及其周边20.5 km2的区域场景模型,采用FLACS软件数值模拟LNG泄漏扩散、气云爆炸的演化过程。结果表明:LNG从卸料臂处以满输速率持续泄漏5 min,最大液池面积17 047 m2,最大汽化速率350 kg/m3,遇点火源发生气云爆炸,爆炸持续时间12 s,产生最高爆炸火球340 m和最大爆炸超压0.25 MPa,形成半径380 m轻伤区、150 m重伤区和60 m死亡区。     

水面LNG液池扩展模型的分析与对比研究

为了评价在开阔水面上的液化天然气（LNG）火灾和蒸气云爆炸灾害后果，分析了LNG水面扩展动态过程；对比分析了Fay模型、FERC模型和计算流体力学软件FLACS的计算结果，探讨了LNG液池面积随时间的动态变化过程，分析了泄漏量、泄漏速率等参数对LNG液池扩展半径的影响；根据液池扩展模型的计算结果，确定了LNG液池的最大面积，并以此分析了LNG流淌火灾的辐射危害。研究结果表明:对于相同的泄漏条件，3种方法模拟的泄漏LNG水面扩展动态过程相似，一般情况下，FLACS模型，FERC模型和Fay模型所计算的最大液池半径依次增大;由于FERC模型与FLACS软件的模拟结果接近且偏于保守，故此在一般的工程应用时，采用FERC模型即可方便快捷地获得较为准确的结果。     

基于深度置信网络的管网泄漏故障诊断方法研究

针对当前管网系统数据量大不利于传统模型方法诊断故障的问题，设计了1种基于深度置信网络的管网故障诊断算法。首先，对管网数据结构以及管网系统运行状态进行分析，选取管网主要数据作为故障诊断网络的输入，确定相应运行状态作为诊断网络输出；其次，设计了基于多个受限制玻尔兹曼机与Softmax分类器级联的深度置信网络，并且利用对比散度算法和BP算法对模型进行预训练与调优，使模型参数达到全局最优；最后，通过实验测试确定所设计的深度置信网络的训练迭代次数与网络层数，使算法诊断准确率达到最优。研究结果表明:提出的基于深度置信网络的管网故障诊断算法对管网故障诊断可以达到良好的诊断结果，泄漏预测准确率在验证集样本上可达96.87%，在管网泄漏检测方面，相较于传统基于模型的方法优势明显。     

稠油热采井管柱失效动态风险分析研究

为保证稠油热采井筒管柱的安全运行，采用故障树与贝叶斯网络相结合的方法开展稠油热采井管柱失效风险分析，应用故障树分析方法定性识别管柱失效诱因，建立稠油热采井管柱失效场景演化模型，并将故障树转化为贝叶斯网络模型，应用贝叶斯网络对管柱失效风险进行定量分析，得出热采井管柱失效的关键致因和管柱失效的动态失效概率，以新疆油田某区块热采井的管柱失效为对象进行了案例分析。研究结果表明，该方法可为稠油热采井管柱失效风险分析及井筒完整性管理提供理论支撑和工程设计参考。     

Improved qualitative fault propagation analysis

Fault propagation analysis is the cornerstone to assure safe operation, optimized maintenance, as well as for the management of abnormal situations in chemical and petrochemical plants. Due to plant complexity and dynamic changes in plant conditions, current approaches have major limitations in identifying all possible fault propagation scenarios. This is due to the lack of realistic equipment and fault models. In this paper, practical framework is proposed to synthesize and assess all possible fault propagation scenarios based on robust modeling methodology. Fault models are constructed where deviations are identified and associated with symptoms, faults, causes, and consequences. Fault models are tuned using real time process data, simulation data, and human experience. The proposed system is developed and applied on case study experimental plant.     

Backtracking and prospect on LNG supply chain safety

The safety issues of Liquefied Natural Gas (LNG) in production, storage, loading/unloading, transportation/shipping, and re-gasification have became a major concern, since an accident in the LNG industry would be very costly. Understanding the threat of LNG not only contributes to the process safety and reliability in the research and development (R&D) system, but improves the efficiency of loss prevention, fire protection and emergency responses. As of April 2019, in order to obtain the present status and trend of LNG safety research, basing 1122 documents of the Web of Science database about safety research of LNG as a data source, CiteSpace and VOS viewer were used for network knowledge map analysis. A comprehensive knowledge map of LNG safety field was obtained from several research aspects including scientific research power, research hot spots and trends, research knowledge base and frontier. According to the study results, the development of LNG safety research was divided into four stages from 1970s to 2019, China and South Korea made a lot of contributions, and the United States is the most influential. Among them, the research from 2005 to 2019 was the most representative. Current research results indicate that a combination of Formal Safety Assessment (FSA) methodology and Dynamic Procedure for Atypical Scenarios Identification (DyPASI) will fully identify risks; The PHAST and TerEx programs quickly define safety zones. Computational Fluid Dynamics (CFD) software package can provide accurate quantitative data for the study of LNG safety. Research on quantitative risk assessment (QRA) and LNG evaporated gas (BOG) has been a hot topic and trend in this field. The application of expansion foam in LNG accident mitigation covers most of the research content in this field, and the optimization of LNG liquefaction process has a great influence on this industry. As the international demand for LNG energy output increases, floating liquefied natural gas (FLNG) will have considerable development, and increasingly researchers attach vital importance to the safety of LNG offshore production integrated unit.     

基于随机森林的阻变型通风网络故障诊断方法*

为了在矿井通风网络发生阻变型故障时,能够快速准确判断出故障位置和故障量,提出1种基于随机森林的通风网络故障位置和故障量诊断方法。利用矿井通风仿真系统IMVS将唐安矿模拟故障生成空间数据集并进行数据预处理,构建基于随机森林的故障诊断模型,并利用该诊断模型对唐安矿矿井通风网络模拟故障位置和故障量进行判断和预测。引用多种方法对模型进行度量,通过唐安矿模拟实验验证基于随机森林的故障诊断模型的有效性。将随机森林和决策树的故障诊断准确率进行对比,研究结果表明:随机森林较决策树故障准确率有进一步的提高,并发现故障地点失误诊断多是相邻巷道,在一定程度上工作人员对故障地点的判断并不受其影响。