突发有毒气体泄漏事故应急模型开发

针对突发有毒气体泄漏事故,基于环境毒理学、GIS以及运筹学等基本方法和研究成果,探讨应急模型的建模方法和开发过程。使用高斯烟羽模型预测泄漏气体的扩散;基于毒气负载和AEGL标准评估事故危害,并开发以建筑物吸引率为核心的影响居民估算方法;基于最小伤害准则计算最佳应急疏散路线,并使用Logit模型进行疏散暴露评估;以最短救援时间为目标构建医疗资源的配置模型。将应急模型应用于模拟的气体泄漏场景,结果表明,模型开发方法有效,应急模型具有实用性,能够为应急决策提供重要的参考。     

毒气泄漏事故监测预警系统的研究

毒气泄漏会对公众生命财产安全构成威胁,为了有效的监测毒气泄漏事故现场情况、预测事故影响范围、快速进行预警通知,研究了毒气泄漏事故现场监测预警系统。结合毒气泄漏事故的特征、事故处置流程等搭建移动式监测预警平台,平台采用无线传输方式集成便携式气象站、气体浓度传感器、单兵等前段采集设备,通过毒气扩散的快速预测模型进行风险预测分析,运用地理信息系统（GIS）空间分析和短信群发功能实现预警通知。研究结果可为泄漏事故的应急处置提供科学的决策支持。     

风险严重度指数法在毒气泄漏评价中的应用

为评价某区域或某设备潜在的毒气泄漏事故场景的风险水平,以对不同的风险等级进行风险控制和安全规划,详细介绍了工业事故风险评估方法ARAMIS所采用的风险严重度指数法.首先基于事故频率和后果的风险矩阵选取毒气泄漏事故场景;然后运用毒气当量浓度计算任意暴露时间下不同风险严重度等级所对应的特征距离,并根据同一风险等级内风险严重度指数与距离的线性关系计算任意点的风险严重度指数;最后应用1个实例分析了考虑所研究区域的风向概率后对风险严重度指数的真实影响,便于工厂或企业识别不同的风险等级,进行不同场景下风险水平的对比性研究,为其安全设计及风险分析提供了一种新的评估方法.     

城市重大危险源区域风险评价方法研究

针对城市应急管理的特点,提出了一种城市重大危险源区域风险评价方法。在ARAMIS方法的基础上,对严重度计算进行了修订,引入了急性暴露指南（AEGL）标准对事故后果进行分区;同时,增加了与应急救援效率相关的指标进行风险目标的脆弱性评估;利用GIS技术,对严重度和脆弱性进行叠加分析,绘制出城市重大危险源区域风险地图。以液氨储罐毒气泄漏事故为例,对文中提出的方法进行了验证。实例分析表明,此方法为快速获取城市重大危险源区域风险的空间分布格局提供了新思路,对于降低城市突发环境污染事故的影响和辅助决策者制定科学的城市公共安全管理决策具有一定的现实意义。     

毒气泄漏扩散风险的参数不确定性分析

有毒气体泄漏扩散受很多不确定性因素的影响,为了分析和评估影响毒气泄漏扩散的风速和泄漏速率的变化和不确定性,采用蒙特卡罗模拟和基于Wilks公式容许限的非参数统计法,通过抽样计算得到“95/95准则”下的毒气泄漏扩散地面浓度分布,计算了有毒气体泄漏扩散的不同风险等级的影响范围和风险概率曲线。以氨气泄漏事故为例进行实例分析,结果表明,相对于以确定性参数得出的氨气泄漏扩散浓度分布,引入参数的不确定性评估,更能贴合泄漏现场存在不确定性因素的实际情况,更有利于人员的安全和应急疏散管理。     

基于自适应蚁群算法的化工园区毒气泄漏事故疏散路径规划*

为了降低人员在化工园区毒气泄漏事故中的伤亡风险,提出1种综合考虑疏散路径距离和毒性负荷值的自适应蚁群算法。通过建立路径评价函数,将疏散路径的毒性负荷值引入蚁群算法中,改进算法的信息素更新策略,采用启发式因子自适应调整策略并改进算法的启发式函数。运用Matlab软件进行仿真,将算法应用到某化工园区毒气泄漏事故中。研究结果表明:该自适应蚁群算法可以保持较高的搜索速度,在寻找距离最短道路的同时避开毒性负荷较高的疏散路径,可为化工园区毒气泄漏事故的应急疏散路径规划提供参考。     

对毒气泄漏扩散事故中人员疏散的研究

对毒气泄漏扩散及其事故人员应急疏散的研究是事故应急救援的基础.针对近年来日益增多的毒气泄漏事故,系统评述了国内外毒气泄漏扩散及事故人员应急疏散方面的研究,在此基础上,提出了一套切实可行的研究方法和进一步的研究方向.     

基于时间特征指数的水源地突发性污染事件应急评估方法研究

应急评估及其方法研究是建立水源地突发性污染事件应急机制的关键环节之一.在综合评价现有相关应急评估方法的基础上,根据水源地突发性污染事件的风险源不确定性、受体易损性以及需快速反应性等特征,提出了对突发性污染事件的危害影响程度进行应急评估的"时间特征指数"方法.选取了泄漏物质危害性、泄漏量、泄漏位置、流速和风速5项评估指标,计算得出能够反映突发性污染事件对取水口危害威胁性的综合指数.对上海市黄浦江上游水源地一起突发性污染事件进行了案例评估,结果表明该方法具有一定的科学性和可行性.     

基于CFD的毒气泄漏中毒定量评估

针对有关毒气急性中毒研究只能根据经验公式和接触限值划定危险区域进行定性评估的现状,提出结合毒气泄漏CFD数值模拟与中毒剂量反应模犁进行中毒定量评估的方法.通过CFD计算泄漏毒气的实时浓度场,根据浓度场和暴露时间确定人员暴露剂量,最后根据剂量反应模型确定人员死亡百分比.以某硫黄回收装置的硫化氢泄漏为例,建立CFD模型.设置距地面高1.5 m,与泄漏源水平距离分别为100 m、200 m、300 m、400 m、500 m的5个监测点作为工作人员的急性中毒地点.模拟分为构建初始风场、硫化氢泄漏及随风场扩散3个阶段,根据CFD求解得出的监测点的硫化氢实时浓度场并结合中毒剂量反应模型对监测点人员中毒死亡风险进行定量评估.研究表明,基于CFD的毒气泄漏中毒定量评估技术能对泄漏区域任意位置、任意时刻的人员中毒风险进行定耸评估,弥补了目前大多定性评价方法的不足.     

埋地原油管道油品泄漏扩散三维数值模拟

为了评估埋地原油管道泄漏的危害范围,以原油管道泄漏事故为研究对象,采用计算流体力学等理论知识,建立了埋地输油管道三维泄漏扩散过程的物理模型和数学模型,确定了泄漏前稳态的初始条件和泄漏后非稳态的边界条件;利用FLUENT软件进行了数值模拟,计算出了不同时刻油品在土壤中的扩散范围。计算结果表明,管道泄漏后原油扩散范围与泄漏时间保持一定变化规律,在无法检测扩散深度的情况下可根据扩散宽度进行粗略估算,大体确定事故泄漏扩散范围,可以为事故处置提供参考,提高事故的应急控制能力。     

Shelter-in-place risk assessment for high-pressure natural gas wells with hydrogen sulphide and its application in emergency management

This paper provides a risk assessment method of sheltering in-place for high-pressure natural gas wells with hydrogen sulphide. In this paper, the shelter-in-place risk is estimated by integrating the health consequences of an individual taking one kind of emergency response to the emergency orders of sheltering in place from the emergency decision makers and the probability of the corresponding emergency response action. The probability of the corresponding emergency response action in the proposed method is estimated through the accident probability analysis and the probability analysis of taking a certain response action. The health consequence estimation is based on air exchange rate test of the shelter buildings as well as accident consequence calculation. The evaluation of shelter-in-place risks based on “as low as reasonably practicable (ALARP)” guidelines was employed to provide suggestions for emergency management under both normal conditions and off normal conditions. A case study of risk assessment of sheltering in the local residential houses in Xuanhan County of Sichuan Province, China was taken as an example to illustrate the proposed risk assessment process of shelter-in-place and its application in the decision-making process for emergency management.     

化工园区应急避难点选址评估模型应用研究

为建立科学、合理的化工园区应急避难点,通过对园区企业、园区空间布局等方面调研分析,从安全性、可达性、适宜性3个方面构建化工园区应急避难点选址评估指标体系;结合AHP和熵值法的组合赋权法,对指标权重进行赋权,并基于博弈论思想对权重实现差异最小化处理,计算出各指标贡献率;将模型应用于广东省某化工园区避难所的选址问题,并对该化工园区应急避难点选址进行综合评估,提出针对性的园区避难点选址措施。     

长江干线中下游溢油应急设备点选址优化

为优化长江干线中下游溢油应急设备点选址,建立溢油应急需求水域风险评价体系,采用云模型对其评价,进而构建以加权距离最小为目标的溢油应急设备点选址模型。采用自适应差分进化算法(Adaptive Differential Evolution,ADE)对其求解。将模型应用于九江港的溢油应急设备点选址,最终解算选址于瑞昌港区及彭泽港区,此评估结果与九江港实际规划相符。     

有毒有害蒸气云扩散的危害估算

因事故排放形成的有毒有害蒸气云,有可能造成爆炸、火灾、中毒等危害后果,但危害后果的大小(危害程度),则与事故造成危害的时刻(延迟时间)有关。笔者在以往研究成果基础上,考虑该因素,并通过引入正态分布假设,时、空变换及误差分析,给出了估算危害程度(特别是延迟爆炸危害)的有效而简便方法,补充了以往危害估算方法(不考虑延迟时间)的不足,提高了危害后果估算精度,可广泛应用于生产安全评价、环境风险评价、风险工程设计、事故应急预案、事故应急救援等工作领域,对于保障环境安全具有显著的科学价值与现实意义。     

基于模糊综合评价法的某加油站安全选址研究

为避免事故、降低损失,合理地对加油站进行选址,提出了一种加油站安全选址风险评价指标体系,通过层次分析法确定各指标权重,利用加权平均算子合成模型。该模型从加油站选址的自然条件、区域条件、社会条件、加油站规模和应急救援条件五个方面对加油站选址的风险进行综合评估,并以重庆市璧山区某待建加油站作为案例论述了该模型的应用。结果表明通过最大隶属法和赋值法都得出案例加油站安全选址风险评价等级为“较好”,二者结论一致,并且与案例加油站的实际状况相符合。     

燃气管网定量风险分析方法综述

以城市燃气管网的风险为研究对象,分析并提出一种可用于城市燃气管网定量风险分析的新思路,包含了不同事故后果及其物理模型的分析即事故可能性分析、后果分析和风险评价,分为失效事故假定、泄漏率计算、物理效应计算、致死率计算、风险值计算、风险评价等环节;整理、研究城市燃气管网定量风险分析所涉及的多种物理模型,并通过比较不同模型的特点,分析各个模型的不足之处;最后针对国内外研究现状及燃气管网风险的特点,指出研究发展方向:研究风险在燃气管网内的传播,提出燃气管网相继失效的风险分析方法。所提出的分析思路、计算方法可与工程应用相结合。     

化工园区应急管理能力评估研究

为了研究化工园区应急管理能力的影响指标,从控制事故致因角度出发,得到6个化工园区应急管理能力一级影响指标和32个二级影响指标。为了解决传统专家打分法和层次分析法存在的随意性大、计算结果不可预测的问题,通过考虑专家自然属性权重和采用模糊层次分析法对所得影响指标的权重进行研究,并运用模糊综合评价方法对某化学工业园区的应急管理能力进行评估。结果表明:采用的计算方法可快速计算各影响指标权重;一级影响因素中,人员组织建设和预案及制度建设最为重要,应急基础保障、应急技术支持和指挥协调建设其次,事后处置重要性最低;该化工园区的应急管理能力“较好”。研究成果可为管理者认识化工园区应急管理水平,有序开展化工园区应急管理能力建设提供参考。     

液化天然气储罐火灾爆炸事故的定量分析

介绍了某天然气站的基本情况,利用道化学指数评价法,对该站储罐区的1个3000m3球罐进行风险评价,评价结果表明：该罐火灾爆炸指数为149.1,危险等级是较大。一旦罐内天然气在储存过程中发生火灾、爆炸,将使半径38.17m内,面积4574.82m2内的设备、设施受到损害,最大可能财产损失为0.66A万元。由于罐区采取了一些安全措施对储罐安全进行补偿,有效地降低了事故损失。为操作管理者更加全面地了解整个罐区的风险状况提供参考,有利于天然气储罐区的规划、管理及事故预防等。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。