台湾海峡两岸防止船舶溢油的现状及协作的展望

一、台湾海峡防止船舶溢油的背景船舶在运输过程中,往往会对水域环境带来各种污染,其中危害最严重的当属石油水上运输中油轮因海难事故造成的突发性的大规模油污事故。石油是目前人类生产和生活所必需的能源和资源,随着石油需求量的快速增长和石油工业的迅速发展,海上船舶石油运输量的日益增加,特别是大型油轮投入运输,大型油码头的建设和油轮装卸储运作业方式上的多样化,使突发     

油气输送管线失效后果模糊事件树分析

油气管线失效后果发生概率是管线风险评价的重要参数,可以通过事件树定量分析来确定管线失效概率和各后续事件发生概率,但这些数据往往因缺乏完整的事故统计资料而难以确定,为此提出采用模糊集合理论与专家语言判断相结合的方法来量化各后续事件发生的可能性。基于构建的油气长输管线失效后果通用事件树,利用模糊事件树分析法替代传统事件树分析法来确定失效后果发生概率,并基于模糊重要度指数和模糊不确定性指数对后续事件进行重要性分析。结果表明,利用该方法可得到管线失效后果发生概率的量化结果,能辨识重要的后续事件。     

海上溢油风险的数值模型预警

随着我国海洋开发规模的不断扩大,高密度的海上工程作业和进出施工船舶使周围海域面临很大的溢油环境风险。由于海上作业的特殊性,一旦发生溢油事故,必将给沿岸经济和海洋生态环境带来极大的危害。因此加强溢油风险管理,最大限度地预防溢油事故的发生并采取及时有效的防控措施是十分必要的。基于东海大桥风电二期工程,假设施工船舶发生碰撞溢油事故,利用MIKE21模型系统就溢油风险进行分析,介绍溢油模型预测海上溢油的计算过程。     

考虑员工行为安全的码头作业流程设计方法

为降低具有人机合作特点的码头库场装卸作业事故发生率,提出一种考虑员工行为安全的作业流程设计方法。首先,分析作业人员的不安全行为,综合模糊事故树和贝叶斯网络分析作业流程的安全性,提出分析不安全行为产生原因的方法;然后,建立以作业事故发生概率最小化为目标,并满足时间约束的作业流程优化设计数学模型;最后,以北方某港口散货码头的钢板装卸作业为实例进行分析。结果表明:在仅考虑抑制7项主要不安全行为的条件下,用该方法可降低顶上事件发生概率约30%。     

基于安全屏障模型的海上钻完井作业风险分析

海上钻完井作业面临海洋环境恶劣、浅层地质灾害等复杂工况,极易发生油气泄漏、井喷等事故。为有效预防海上钻完井作业事故,提出基于瑞士奶酪模型的安全屏障模型。采用事故树和故障模式及影响分析相结合的方法,分析作业过程风险。该模型根据挪威标准D-010,建立完井作业关井阶段的物理安全屏障和安全屏障控制原理图,在此基础上构建油气泄漏事故树和失效模式与影响分析表,找出关井阶段可能的油气泄漏途径。通过对重要度计算和风险优先度值排序确定作业过程中最薄弱的安全屏障和关键故障模式。结果表明,作业过程中最薄弱的安全屏障是采油树、油管和地面控制井下安全阀(SCSSV),采油树腐蚀、密封失效、油管接头密封失效和SCSSV开关故障是影响作业过程的关键故障模式。     

基于FTA和FAHP耦合的可燃性粉尘爆炸风险分析

为了给粉尘涉爆企业制定有效的防爆措施提供依据,以木纤维粉尘爆炸为例分析粉尘爆炸风险,提出一种基于事故树分析法和模糊层次分析法于一体的粉尘爆炸风险分析方法。首先,利用事故树分析法进行演绎推理得到发生粉尘爆炸事故的基本致因事件,同时采用结构重要度进行定性分析;其次,将事故树的基本事件按人、设备、环境、管理及物料5个方面整合后构建粉尘爆炸评价指标体系;最后,再利用模糊层次分析法构建判断矩阵进行定量分析。结果表明：结构重要度系数最大的是设施内部和作业场所含有充足的氧气、正压吹扫扬尘及室内作业扬尘;发生粉尘爆炸事故风险最大的因素是未及时清理粉尘。     

Fault Tree+软件在长输天然气管道定量风险分析中的应用

为了确定影响长输天然气管道系统发生事故的各种因素,减少事故发生所造成的损失,保证管道安全运行,借助Fault Tree+软件对天然气管道系统进行了定量风险分析.根据相关资料,建立了长输天然气管道系统的故障树,明确了44个基本事件的概率,并运用Fault Tree+软件分析、计算功能,确定了管道穿孔、断裂等中间事件以及管道失效顶事件的概率.再以“断裂泄漏”事故开展事件树分析,建立“立即点燃”、“延迟点燃”等事件,并推导了可能导致的所有后果及概率,计算出“延迟点燃”事件没有发生以及发生“爆炸”事故的概率.最后以经济损失来度量“断裂泄漏”各后果事件的失效风险,累加每个后果事件的经济损失,得到某段天然气管道“断裂泄漏”事故的风险值.     

航天器总装事故原因事件重要度分析

为解决传统安全性定量分析方法不能描述航天器总装这一复杂人-机-环系统的失效数据波动性和非严格逻辑关系的问题,结合生产实际,采用问卷调查的方法找出影响总装事故的风险因素,即导致事故的事件发生可能性、输入事件对输出事件的影响程度等。在验证调查数据的有效性之后,应用基于模糊数的模糊因果图(FCD),计算某航天器与支架车连接作业的事故风险可能性。提出原因事件重要度的计算方法。通过计算发现,人员注意力和发动机保护罩作用是导致发动机损伤的关键事件。与模糊事故树(FFT)、贝叶斯网络(BN)重要度计算结果对比表明,模糊重要度计算结果能反映事故发生可能性对原因事件发生可能性值的增减的敏感度。     

石油装卸储运作业场所油气污染状况测试与分析研究

作为船舶运输的大宗货物，石油在港口装卸储运过程中存在的油气污染不容忽视。本文从石油装卸储运的工艺及作业过程出发，阐明了油气产生的过程及方式，详细分析了石油装卸储运作业场所油气的来源，并对油轮、油码头作业现场油气污染状况进行了全面的调查、测试与分析，表明了港口石油装卸储运过程中各作业场所油气污染状况。     

数值模拟在事故动态风险评估中的应用

突发水污染事故的动态风险评估对水质安全和社会稳定具有重要影响。而数值模拟可以显示突发事故后污染物的扩散和衰减过程,为可能发生且无基础样本数据的环境突发事故的动态风险评估提供因子量化赋值。建立了突发水污染事故的动态风险评估模型,以数值方法计算事故后污染物在水体中的运移特征,基于实时水文条件下事故后污染区域的演化规律和应急措施后的消减趋势等的数值模拟结果对风险因子进行量化赋值,结合层次分析法的风险度计算结果,运用模糊判定理论计算和评估风险类别。进一步以长江上游在急流条件下的医院细菌污水事故排放为应用对象,实例计算其风险值和风险级别,并讨论和分析了应急措施对降低事故后果的动态风险补偿幅度。模型计算结果符合实际。     

基于事故序列图的大型油轮原油泄漏事故风险研究

美国海岸警卫队在利用IRA评估其装备总体风险的过程中,充分运用事故序列图帮助分析人员从整体层面认识事故、灾难从产生到发展的过程,查找事故中的各个要素,分析各要素在事故演变过程中的作用和影响。针对我国大型油轮原油泄漏事故风险日益增加的现状,介绍了事故序列图分析事故的原理,并结合典型事故案例,给出了防止大型油轮发生原油泄漏事故的措施,以及减轻事故影响的方法。     

无人机在山区河流溢油事故溢油寻踪中的应用

针对山区跨越河流输油管道发生原油溢油事故后的不易发现性以及河流溢油事故可能产生的恶劣影响,提出1种通过无人机上装载的高清晰摄像头拍摄识别溢油区域的无人机溢油油头“影迹”寻踪法。该方法对无人机巡线路径进行算法编程,控制无人机的沿河寻油路径,通过无人机识别的溢油区域图片分析溢油油头位置,对溢油量进行大致计算并且能对溢油情况进行初步判断,从而为即将到来的溢油回收环节提供理论数据支撑;能够提高收油效率,大幅度减少山区跨越河流输油管道发生溢油事故后造成污染以及潜在危害的可能性,为油气管道的安全运行提供了一定的保障。     

Fuzzy fault tree analysis for fire and explosion of crude oil tanks

Crude oil tank fire and explosion (COTFE) is the most frequent type of accident in petroleum refineries, oil terminals or storage which often results in human fatality, environment pollution and economic loss. In this paper, with fault tree qualitative analysis technique, various potential causes of the COTFE are identified and a COTFE fault tree is constructed. Conventional fault tree quantitative analysis calculates the occurrence probability of the COTFE using exact probability data of the basic events. However, it is often very difficult to obtain corresponding precise data and information in advance due to insufficient data, changing environment or new components. Fuzzy set theory has been proven to be effective on such uncertain problems. Hence, this article investigates a hybrid approach of fuzzy set theory and fault tree analysis to quantify the COTFE fault tree in fuzzy environment and evaluate the COTFE occurrence probability. Further, importance analysis for the COTFE fault tree, including the Fussell–Vesely importance measure of basic events and the cut sets importance measure, is performed to help identifying the weak links of the crude oil tank system that will provide the most cost-effective mitigation. Also, a case study and analysis is provided to testify the proposed method.     

锚地油轮过驳作业危险源辨识与对策

运用能量转移理论和事故树分析方法对广州港务局锚地油轮过驳作业进行了危险源的辨识与定性分析，并就如何控制危险源提出了对策。     

海上溢油事故双目标应急物资调度模型

为满足海上溢油事故发生后的应急物资需求,最大程度减少事故带来的损失,根据海上溢油应急物资调度的特点,构建基于应急物资需求量和调度时间模糊不确定下应急成本最小和延误时间最少的双目标调度模型。引入三角模糊函数描述应急物资调度中物资需求量和调度时间的不确定性,构建模糊环境下溢油事故点对应急物资应急成本最小和应急延误时间最少的双目标模型,利用遗传算法求解,并通过算例分析证明了该方法的有效性。结果表明,三角模糊数能很好地表征调度中物资需求量和时间的不确定性及模糊属性,确定的调度方案能为海上溢油事故发生时应急物资调度提供决策依据。     

Critical aspects for collision induced oil spill response and recovery system in ice conditions: A model-based analysis

The recovery effectiveness for oil spills in ice conditions depends on a complex system and has not been studied in depth, especially not from a system risk control perspective. This paper aims to identify the critical aspects in the oil spill system to enable effective oil spill recovery. First, a method is developed to identify critical elements in a Bayesian Network model, based on an uncertainty-based risk perspective. The method accounts for sensitivity and the strength of evidence, which are assessed for the different Bayesian Network model features. Then, a Bayesian Network model for the mechanical oil spill recovery system is developed for the Finnish oil spill response fleet, contextualized for representative collision accident scenarios. This model combines information about representative sea ice conditions, ship-ship collisions and their associated oil outflow, the oil dispersion and spreading in the ice conditions, and the oil spill response and recovery of the fleet. Finally, the critical factors are identified by applying the proposed method to the developed oil spill response system model. The identified most critical system factors relates collision aspect: Forcing Representative Scenario, Representative Accident Location, Impact Speed, Impact Location, Impact Angle and response aspect: Response Vessel Operability.     

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。     

A fuzzy DEMATEL method to evaluate critical operational hazards during gas freeing process in crude oil tankers

Gas freeing process in crude oil tanker ships is widely recognized one of the most hazardous aspects of shipboard operations. Although the process provides practical benefits to ship by removing the explosive or poisonous gases from the cargo tanks and raising the oxygen level up to 21 percent, the consequences of failure may cause serious damage to human health, marine environment and cargo. Therefore, the crew exercise utmost care and become aware of the potential hazards in gas freeing process. In this context, this paper provides a fuzzy DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) method to evaluate critical operational hazards in gas freeing process. While the DEMATEL method enables to identify and analyse the potential hazards of gas freeing process with respect to causal–effect relation diagram, fuzzy sets deal with the uncertainty in decision-making and human judgements through the DEMATEL. Thus, the hybrid approach provides smart solution for safety practitioners to prevent critical hazards in gas freeing process. The results of the research will contribute to maritime safety at sea and prevention of environment pollution as well as loss of life on-board crude oil tankers ships.     

基于多米诺效应的输油管道重大事故后果分析

针对近年来不断发生的输油管道重大事故,引入多米诺效应理论分析输油管道事故后果。首先依据多米诺效应机理,建立输油管道重大事故多米诺效应模型,然后采用PHAST软件确定初始事故影响范围,运用设备损坏概率和人员伤亡概率模型计算初始事故对周围设备和个体的影响概率,从而可以从设备损坏、人员伤亡和事故影响范围三个方面定量分析输油管道的事故后果。研究结果对制定输油管道重大事故应急抢险方案,避免事故影响范围进一步扩大具有理论指导意义。     

基于云模型的海上船舶溢油应急管理能力评估方法

为更好地解决海上船舶溢油应急管理能力评估过程中的不确定性问题，提出1种基于区间二型模糊层次分析法的云模型综合评估方法。针对评估体系的局部性，借鉴PPRR应急管理过程理论，对影响船舶溢油应急管理能力的因素进行分级和分类，构建全局评估指标体系；分别运用区间二型模糊层次分析法和逆向云发生器确定各指标权重和云模型参数；通过浮动云和综合云算法获得最终评估结果。结果表明:将5个评估等级和评估结果进行仿真得出评估云的“云滴”图可显示出评估结果的能力等级以及评估结果的可信度和稳定性。计算某海区船舶溢油应急管理能力的评估等级为“较好”，即管辖该海区的海事管理部门能较好地解决海上船舶溢油突发事故，验证了所提方法的可行性和有效性。