钢制卧式储罐被洪水破坏概率分析

为研究钢制卧式储罐的洪水破坏概率和泄漏频率,基于洪水作用下储罐的荷载分析,构建储罐机械破坏简化模型,获得了卧式储罐失效曲线;利用简化模型建立147种钢制卧式储罐的洪水破坏失效数据库,获得了储罐临界装量系数与洪水深度的拟合关系式;以洪水流速和临界装量系数为参数,建立卧式储罐破坏概率和危险物质泄漏频率快速计算模型。结果表明:储罐失效曲线是安全区和失效区的分界线;临界装量系数与洪水深度满足线性关系,系数由储罐外形特征参数确定;用破坏概率和泄漏频率,可定量表征卧式储罐的洪水灾害风险。     

基于地震动参数的大型储罐潜在危险性评估方法研究

建设项目安全条件分析中有关自然条件影响分析内容通常采取定性方法加以研究。以地震对大型储罐造成的潜在危险性评估为研究对象,从地震动作用下储罐结构动力响应及破坏特征入手,详细介绍了美国联邦应急管理署(FEMA)开发的HAZUS-MH中的震害危险评估框架及理论模型。重点阐述了地震反应谱、承灾体脆弱性曲线、能力曲线以及需求曲线在危险性评估过程的应用及参数设定。以某大型低温液化气储罐为例,定量计算了地震潜在破坏程度及概率,借此说明该震害危险性评估框架和方法对我国安全评价工作的借鉴意义。     

化工园区储罐多米诺效应的脆弱性评估

为减少化工园储罐区多米诺效应发生概率,找出最容易发生多米诺效应、且对事故影响最大的储罐,评估各储罐的脆弱性等级。首先基于不同领域脆弱性的内涵和多米诺效应的特点,提出多米诺效应情况下储罐脆弱性的定义;然后利用熵权物元可拓模型和风险矩阵法的客观性,并结合复杂网络模型和逼近理想排序法(TOPSIS)模型评估事故网络节点重要度,从初始事故的可能性与传播影响力2个方面,构建多米诺效应下储罐脆弱性分级评估模型;最后应用该模型评估某化工园储罐区各罐体脆弱性等级,并将结果与贝叶斯方法的评估结果对比。结果表明:该模型考虑了储罐自身属性及影响扩展范围,得到的脆弱性分级结果更准确。     

泥石流冲击下立式储罐失效概率分析

为评估泥石流引发的Natech事故风险,定量分析泥石流冲击对立式储罐的影响,首先建立泥石流作用下储罐的力学简化模型,将泥石流作用下储罐破坏模式分为弯曲破坏、罐体失稳、储罐浮离及储罐滑移;然后基于该分类,分别构建4组极限状态方程;其次基于贝叶斯网络和可靠性理论,建立储罐失效概率计算方法;最后,利用该方法分析计算某事故场景。结果表明:该事故场景下储罐失效概率为81.19%;在泥石流多发区,适当提高储罐充装率及降低大型储罐高径比可有效防控该类事故。     

不同洪水冲击角度下卧式储罐失效问题研究

为预防洪水灾害作用下化工园区卧式储罐失效事故,通过理论推导和实证分析,研究不同洪水冲击角度下卧式储罐的失效问题。首先,建立洪水侧向冲击角度下卧式储罐的受力模型;然后,定义洪水侧向冲击角度下卧式储罐易损系数和受冲击的衰减系数;最后,基于受力模型和衰减系数,分析不同洪水冲击角度下储罐型号、装量水平对卧式储罐失效的影响。结果表明:当洪水冲击角度θ从0变到π时,储罐受洪水冲击作用力的衰减系数先增后减,当θ=π/2时为最大;卧式储罐尺寸越大,螺栓受到的冲击作用力越大,储罐越容易失效;卧式储罐装量水平越高,螺栓受到的冲击作用力越小,储罐越安全。     

道化学火灾、爆炸危险指数法在1,3丁二烯聚合安全性评价中的应用

道化学火灾、爆炸危险指数法是在化工领域中广泛应用的一种评价方法,根据该法制定的指数选取规则,可对工艺单元火灾爆炸危险性进行量化和分级.以某化工厂3000t/a三聚体生产项目为背景,从工艺过程、危险物质、安全设施设计等方面,对1,3丁二烯聚合过程火灾、爆炸危险性进行分析;定量评价工艺装置及所含物料潜在危险性,得出主装置区、储罐区固有危险等级,分析不同状态下安全补偿系数对降低危险等级的影响,提出相应安全对策措施.     

大型LNG储罐区个人风险及泄漏后果定量分析

总结分析了目前用于定量预测LNG储罐区个人风险和泄漏后果的主要计算模型,对LNG储罐区的个人风险及泄漏后果进行了定量评估。绘制了LNG储罐区的个人风险等值线以及泄漏可能造成的事故后果图,深入分析了LNG储罐的个人风险对周边用地规划的影响以及泄漏模式、灾害模式、多米诺效应的阈值距离对LNG储罐泄漏事故的影响。结果表明:LNG储罐区的个人风险等值线将LNG储罐区周围划分了两个区域——1×10-6/年的个人风险等值线区域和3×10-7/年的个人风险等值线区域;同一泄漏模式下发生不同的灾害模式所造成的影响范围不同,不同泄漏模式下同一灾害模式所造成的事故影响范围也不同;不同事故场景下多米诺效应的阈值距离不同。为大型LNG储罐区的选址及其周边的土地利用规划提供了参考,有利于LNG罐区的管理和事故预防。     

基于AHP-熵权法的石化企业承灾体脆弱性评估

针对石化企业化工事故引发的区域脆弱性研究不足现状,构建脆弱性评估模式。该模式以石化企业承灾体常见事故类型分析为基础构建脆弱性评估指标体系,集成层次分析法和熵权法确定权重并引入多变量Kendall协和系数检验一致性,在此基础上运用模糊综合评价法评估其脆弱性等级。将该模式应用于某石化企业,得到企业内不同区域的脆弱性等级分布。案例应用表明:AHP-熵权法应用于确定指标权重能更好的综合主客观因素的影响,评估结果可指导企业采取事故控制和灾害预防措施,更好的控制区域风险。     

长贮库房内偏二甲肼扩散浓度快速估算方法

为快速获取判断偏二甲肼(UDMH)长贮库房内泄漏位置所需的关键信息,基于数值模拟方法研究储罐、壁面和通风状态等对长贮库房内UDMH蒸气扩散规律的影响,进而修正理想气体扩散公式中的扩散参数,使其适用于长贮库房内特殊布局和状态条件下UDMH扩散浓度分布的快速估算,并分析不同泄漏位置下该计算公式的误差。结果表明:泄漏位置与储罐之间的相对位置对当地扩散参数影响较大,使得储罐附近快速估算浓度误差相对较大,但储罐之间的平均误差不超过10%。     

考虑多失效模式的桩-土结构体系稳健性设计

针对桩基础设计中岩土参数和荷载的不确定性,首先,提出考虑多失效模式的桩-土结构体系的稳健性设计(RGD)方法,综合分析单桩竖向承载能力极限状态(ULS)、竖向正常使用极限状态(SLS)、水平强度失效和水平变形失效4种失效模式;其次,采用蒙特卡罗模拟(MCS)法和点估计法(PEM)嵌套的方法计算桩-土结构体系的失效概率均值和标准差,以失效概率标准差作为衡量结构稳健性的指标;最后,以稳健性和经济成本作为优化目标,确定单桩的最优设计。结果表明:多失效模式下,不同的单桩设计尺寸,起决定作用的失效模式不同;随着单桩设计几何尺寸的增加,桩-土结构体系的主控失效模式逐渐由桩水平强度控制转为由竖向正常使用极限状态控制;主控失效模式的变化,对结构体系的失效概率变化梯度影响较大。     

基于三角图法的输电线路物理脆弱性评估及分类

输电线路在自然灾害或人为破坏等外力干扰下,易受损坏或发生故障,致使电力系统全部或部分功能丧失。将输电线路物理脆弱性定位于"功能失效",从人与环境对输电线路造成的压力、输电线路自身状态及功能失效后的响应等方面进行分析,构建输电线路物理脆弱性评估指标体系;借鉴已有评估方法,提出基于压力指数、状态指数和响应指数的评估模型;应用三角图法对输电线路进行物理脆弱性评估和分类,分析影响输电线路物理脆弱性的主要因素。以某500 k V输电线路为例进行实例分析,结果表明影响该输电线路脆弱性关键因素为压力和响应。     

道化学评价法的改进及其在联合站安全评价中的应用

道化学评价法是一种在化学工业领域应用广泛的安全评价方法,针对道化学评价法评价未考虑人员、环境及设备维护等因素而使评价结果不够准确的情况,提出了在安全补偿系数选取中引入物质系数修正、人因危险补偿系数、环境补偿系数和设备状态补偿系数对道化学法进行改进。首先通过对物质燃烧性进行温度修正获取实际情况下的物质系数值,同时通过统计数据分析计算出人因行为概率,进而计算人因危险补偿系数,此外结合设备可靠度引入了设备状态补偿系数。将以上改进方法应用到某油田联合站原油稳定装置和轻烃储罐装置的安全评价中,结果表明经过改进的道化学评价法能更客观地反映实际情况,评价结果更准确,同时根据改进后得到的危险等级提出了稳定装置及轻烃储罐装置安全运行的对策措施,最后结合事故案例对比了传统道化学和改进道化学的结果,说明了改进方法的准确性和优势。     

化工装置火灾、爆炸、毒物扩散危险快速辨识方法

化工装置火灾、爆炸、毒物扩散的危险辨识是进一步进行定量化风险评估等安全分析的基础,笔者提出考虑该3种破坏效应显著的11种事故模式,以化工装置的介质性质、操作条件等参数作为基本事件对各种事故模式进行事故树分析;从而得到各基本参数对不同事故模式发生的影响并以其为依据建立了一种基于危险分析调查表和事故模式-字符串映射表的问卷式快速危险辨识体系;最后采用VB6.0作为开发平台,对该辨识系统进行了软件化实施。     

基于模糊综合评判的乘用车制动系统失效风险严重程度分析

为了准确评估乘用车制动系统失效风险严重程度,提高车辆行车安全,对我国汽车制动系统缺陷涉及的部件和失效模式进行了分析,并针对真空助力器和制动管路失效,设计、开展了实车试验。试验数据分析表明,在制动系统不同的失效状态下,平均制动减速度、制动距离和最大踏板力存在明显差异。因此将以上3个指标与制动系统失效模式结合构建事故树,确立了影响制动系统失效风险严重程度的指标体系;利用G1法和模糊综合评判法,得出了制动系统失效风险的严重程度。结果表明,制动系统真空助力器失效的严重程度等级为较高,制动管路泄漏的严重程度等级为高,与实际案例的风险严重程度评估结果一致。     

基于数据场和云模型的洪水灾害风险等级评估

根据灾害风险系统的定义以及洪水灾害的特点,用灾情损失与地形危险性的综合作用描述洪水灾害风险。针对研究单元风险的内在联系和等级概念的模糊性、随机性,提出基于数据场和云模型的洪水灾害风险等级评估方法,以期为洪水灾害风险管理提供科学依据。以苏州市和上海市(崇明县除外)为例,首先用数据场对灾情数据进行扩散;再用云模型对地形进行等级划分;最后对两者进行耦合得到该地区的洪水灾害风险等级划分。结果表明:苏州市中心偏北区域和上海市中心区域综合风险等级最高,并向四周呈递减趋势;总体上中部风险等级最高,北部次之,南部最低。     

石化企业毒气泄漏的数值模拟与危险性评估

针对石化企业中可能造成毒气泄漏的装置或设备,从工程实际出发,建立了3种毒气泄漏和扩散的数值模型.根据模型和给定的扩散条件,对毒气的泄漏和扩散进行数值模拟和动态仿真,得到毒气泄漏后人员死亡区域、危险区域和有感区域的动态变化结果.对石化企业有毒物质源进行毒性分级,并确定了相应的毒气泄漏危险性参数.通过给定的装置和设备泄漏危险性参数计算得到毒气泄漏的危险性矩阵,进而对石化企业有毒有害气体泄漏进行危险性评估.     

区域建筑群台风灾害综合脆弱性评估方法研究:以广东省为例

承灾体综合脆弱性评估,直接影响社会对灾害的应对和恢复能力。以典型承灾体建筑群作为研究对象,建立耦合自然脆弱性和社会脆弱性的综合概念评估模型。将台风灾害频发的广东省作为研究区。分别采用修正后的Papathoma海啸脆弱性评估模型(PTVA模型)和投影寻踪聚类模型(PPC模型),评估其自然脆弱性和社会脆弱性。最后结合GIS技术对广东省建筑群台风综合脆弱性进行等级评估,其结果与广东省近30年来历史台风灾害中建筑灾情损失程度基本一致。     

基于PTVA修正模型的建筑单体台风脆弱性评估方法

承灾体建筑单体的灾害脆弱性评估方法研究有助于民政部门公正的灾后救助和保险公司的合理理赔。通过梳理建筑单体台风灾害影响因子,采用修正后的Papathoma海啸脆弱性评估(PTVA)模型,利用基于技术的类别吸引力测量模型(MACBETH)确定各脆弱性指标的权重,构建我国东南沿海地区建筑单体台风灾害脆弱性评估模型。据此评估广东陆丰县双山村内的部分建筑单体的脆弱性。相对脆弱性评估结果与实际受2013年强台风"天兔"侵袭造成的灾损情况基本一致。15栋评价为高脆弱性的建筑单体,有9栋实际受损,而较高脆弱性的建筑单体中,仅1处受损,其余脆弱性等级建筑单体无受损情况。     

洪水冲击下法兰连接管道失效水速和长度研究

为确保管道安全运行,归纳分析洪水作用下管道的破坏类型,基于洪水冲击作用下管道及连接处的受力分析,构建洪水作用下管道法兰连接处螺栓失效判定模型;通过该模型判断洪水冲击作用下管道法兰连接处的螺栓安全状况,计算管道连接处失效时的洪水速度和管道的失效临界长度;以平焊环板式钢制管法兰连接的化工管道为例,分别计算不同外径的管道在洪水冲击作用下失效时的临界水速和临界长度。结果表明:洪水冲击下,随着洪水速度的增加,管道的失效临界长度逐渐缩短;相同水速时,管道外径越大,管道的失效临界长度越长。     

第三方挖掘作用下管道可靠性评估研究

为研究第三方损坏中挖掘作用对管道可靠性的定量影响,阐述了第三方挖掘作用下管道失效模式与失效机理,确定了管道第三方挖掘作用下的2个极限状态:穿孔失效和凹陷—划伤失效,提出了1种综合考虑管道运行及管理条件,建立了管道第三方挖掘极限状态方程求解其失效概率的模型。以某长输天然气管道为例,基于蒙特卡洛模拟计算了研究管段的失效概率值,并进行了参数的敏感性分析。结果表明,该方法能够定量描述第三方挖掘对管道可靠性的影响程度,评估结果便于管理者制定相应的维修维护策略。