化工储罐区池火灾多米诺效应风险评估

化工储罐区储罐数量较多且集中,一旦发生事故很可能诱发多米诺效应造成灾难性的后果。在分析池火灾多米诺效应作用模式的基础上,建立了池火灾多米诺效应风险评估模型,并对某化工储罐区进行了实例计算,分析了单一储罐池火灾事故引发其他储罐池火灾的风险。分析结果表明,池火灾是诱发化工储罐多米诺事故的重要因素,且会造成风险的显著增加,但并非所有的池火灾事故都会诱发多米诺效应。此外,将多米诺效应评价方法应用于化工储罐池火灾事故风险评估中可有效地预测次生事故的发生概率和后果,从而提出针对性措施。     

基于模糊人工神经网络的安全风险评估模型

针对安全风险的复杂性、不确定性和不可预见性特征愈加明显的发展趋势,提出了一种基于模糊人工神经网络的风险评估模型.在传统事故树分析方法的基础上,引入模糊集理论和层次分析法,利用三角模糊数收集、整理专家的专业性判断语言,然后通过聚类分析和去模糊化处理得到事故树中基本事件的发生概率.将基本事件作为人工神经网络的输入层神经元,顶上事件作为输出层神经元,形成事故树嵌入人工神经网络的方法,提出该人工神经网络的构建、训练及测试方法.以沿海航行船舶的沉船事故作为风险评估案例应用该风险评估模型,结果表明,该模型的计算误差(均方误差)在0.013～0.014,精度符合应用要求,与传统事故树计算方法得到的结果相比,二者差值绝对值的平均值、最大值及均方误差分别为0.009 3、0.019 6和0.005 2,二者计算结果的一致性较好.所构建的风险评估模型在自我优化、使用便捷性和动态适用性方面优势明显.     

反应器热爆炸风险分析模型的构建

从风险的角度开展化工安全管理与决策。基于能量转移论,综合运用化工工艺的热风险评估和保护层分析(LOPA)方法,在对各类典型事故预防控制措施的有效性分析基础上,选择化工工艺过程中的绝热温升(ΔTad)表征反应器热爆炸的严重度,采用保护层分析得到的事故发生频率表征反应器热爆炸的发生可能性,构建了适用于反应器热爆炸的风险分析模型。在运用该模型对甲苯一段硝化间歇反应器的热爆炸风险进行分析的过程中,给出了相应的风险决策方案,验证了模型的可行性。     

基于信息扩散理论的火灾风险评估模型研究及其应用

城市火灾事故不断发生,严重威胁着人们的生命安全。当火灾样本数目较少时,针对传统统计模型难以胜任的特点,引入了信息扩散理论,给出了火灾风险评估的实用模型,并以某市为例进行火灾风险评估。结果表明,该方法简单易行,分析结果意义清楚,具有一定的现实意义,为防火抗灾提供了依据。     

城市污水管网气体爆炸风险评估

针对城市污水管网发生气体爆炸事故的危害性,分析了影响城市污水管网发生气体爆炸事故的因素,建立了基于模糊综合评价法的污水管网气体爆炸风险评估模型。拟定了各因素风险级别(Ri)及其判断依据,根据两两比较法确定了各影响因素的相对权重(Wi)。最后将该模型运用于某小区污水管道气体爆炸风险评估,结果验证了该模型的合理性,并提出了相应的管理对策。     

CTCS风险严重度组合权重和云模型评价方法

为准确评价中国列车运行控制系统(CTCS)风险严重度等级,考虑到CTCS风险的模糊性和随机性,在专家打分法基础上,开发一种基于组合权重和云模型的列控风险严重度评价方法。首先,建立风险严重度评价指标体系,采用层次分析法(AHP)和熵权法计算评价指标的组合权重;其次,给出风险严重度等级标准云模型和综合评价云模型的计算方法和依据云相似度来确定风险严重度等级的方法;最后,以兰州铁路局某列控中心管辖范围内轨道电路红光带为例,用所开发的方法计算其风险严重度等级。结果表明,其风险严重度等级为非常严重的,与用模糊综合评价方法得出的结果相同。     

基于模糊DEMATEL-BN的管制单位动态风险评估

为研究管制单位风险的动态性，提高风险评估的准确性，预防风险事故的发生，提出基于毕达哥拉斯模糊、试验与评估实验室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)、贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)和模糊损失率的管制单位动态风险评估模型。首先识别管制单位风险因素；其次应用毕达哥拉斯模糊和DEMATEL模型探究风险因素之间的相互关系；再次将因素间的相互关系映射到BN,构建管制单位风险演化过程；然后确定先验概率，并以前兆数据作为输入信息，推导计算管制单位的动态风险概率；最后利用模糊损失率量化风险后果，计算管制单位的动态风险评估值。以某管制单位为例，对构建的管制单位动态风险评估模型进行了实证研究。结果表明：特情处置预案不合理等高严重后果概率持续上升的风险因素是该管制单位的风险管控的重点；t₁～t₅时间段该管制单位的动态风险评估值从1.035×10^-2上升到1.106 3×10^-2。构建的管制单位动态风险评估模型克服了管制传...     

基于改进模糊层次分析法的危废处置中心风险评估

为适应危废产业的迅猛发展,提高危废处置企业安全风险水平,降低危废处置过程中事故风险的发生概率,从物质风险、生产设施风险、工艺技术风险和管理风险4个一级评价指标着手,选取了19项风险因素作为二级评价指标,构建了危废处置中心风险评估体系结构。建立了基于改进的模糊层次分析法和模糊综合评价的风险评估模型,所采用的改进模糊层次分析法优化了确定权重步骤,解决了传统模糊层次分析法评价过程中一致性检验困难的问题,提高了风险评估工作的科学性和简便性,并对辽西地区危废处置中心作出风险评估,结果表明该处置中心风险等级处于较好状态。     

基于ANP和模糊证据理论的应答器系统风险评估方法研究

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。     

基于对数模糊优先规划法的火灾风险评估

随着城市化进程的推进,每年都有大量的火灾事故发生,造成大量的人员伤亡和财产损失,为了避免事故发生或者减少伤亡损失,火灾风险评估是一种有效的方法之一。基于层次分析法,提出了对数模糊优先规划法进行火灾风险评估。首先以地下车库火灾风险评估为例,参考相关文献和专家意见,建立了地下车库火灾风险评价指标体系;然后利用对数模糊优先规划法计算各个评价指标的权重,然后根据专家打分获得评语集,结果所计算的权重集,可以得到地下车库的火灾风险评估结果为"良好"。最后,进行讨论了火灾风险评估的方法的有效性,并与层次分析法对比,对数模糊优先规划法可以使得决策者更加自信和舒适,并且决策结果更加合理。     

Fuzzy logic for piping risk assessment (pfLOPA)

This paper explores the application of the fuzzy logic for risk assessment of major hazards connected with transportation of flammable substances in long pipelines. As a basis for risk assessment, the framework of the fuzzy Layer of Protection Analysis (fLOPA) was used. fLOPA presents a new approach to risk assessment based on two assumptions: 1. different effects of the layer of protection functions on particular elements of the risks (frequency and severity of consequence), and 2. the application of fuzzy logic system (FLS) composed of three elements: fuzzification, inference process and defuzzification. A further calculation follows LOPA methodology with the use of fuzzy logic system where fuzzy risk matrix is used for risk assessment. A typical case study comprising section of a long pipeline failure is performed and a comparison between the classical LOPA approach and fuzzy approach is made.     

石化装置火灾爆炸贝叶斯网络与防护层集成分析

复杂的石油化工装置在运转过程中存在诸多不确定因素,易发生火灾、爆炸等重大事故,给安全生产带来极大威胁。考虑到传统的系统安全分析方法在风险评估中存在一定局限性,引入贝叶斯网络与防护层集成分析模型。应用GeNIe软件将系统故障树转成贝叶斯网络,根据贝叶斯双向推理进行故障预测和诊断,快速识别系统薄弱环节并确定为风险贝叶斯故障节点,结合防护层分析提出相应的独立防护层,确定剩余风险水平。实例应用表明,所构建的贝叶斯网络与防护层集成分析模型对复杂系统进行风险评估是可行的,较传统的事件树、故障树分析方法更加科学、合理。     

建筑火灾风险评估研究

目前,建筑火灾风险评估常用方法有基于模糊数学的模糊综合评判法和基于性能化设计的性能化评估方法.在前人研究的基础上,利用系统原理,把建筑作为一个由若干相对独立的空间区域组成的系统,通过评估各个区域的火灾风险来确定整个建筑的火灾风险.该方法的优点是便于防火设计和管理人员确定重点防火区域,通过降低重点区域的火灾风险,来降低整个建筑的火灾风险.     

基于模糊综合评价的地铁站消防安全风险评估

为了降低地铁车站的火灾发生率,对地铁车站消防安全风险进行评价,从主动防火能力、被动防火能力、消防安全管理、乘客安全行为4个方面建立包含24个二级指标的地铁站消防安全风险评价体系。对武汉市武昌火车站地铁站进行实地调研,利用模糊综合评价法对地铁站进行火灾风险评估,得出该地铁车站火灾风险隶属矩阵为{0.2284,0.3721,0.3225,0.0770,0},依据最大隶属度原则,发现该地铁站的整体消防水平处于“比较安全”的层次,但在消防安全管理与乘客安全行为两方面还存在问题并亟待改善,该研究结果可为今后降低地铁站消防安全风险提供借鉴意义。     

铁路沿线可燃重气储罐最小隔离区域划分探讨*

为保护铁路线，以某化工厂距离高铁路线最近的丙烯球罐为例，提出丙烯球罐泄漏最小隔离区域划分方法以及2种保护高铁线路方案，利用重气扩散模型和定量风险评价（QRA）软件分别进行丙烯扩散模拟、爆炸模拟，并进行危险与可操作性分析（HAZOP）和保护层分析（LOPA）。结果表明:球罐发生泄漏及火灾爆炸等事故，会给附近铁路线带来严重破坏；丙烯泄漏或球罐因周围其他设备设施或可燃物质着火而温度升高时，保护措施不足；隧道的安全可靠性要高于仅设1道防爆墙，隧道长度需覆盖最小隔离区域的可及范围，在扩散区域内也需设立普通挡墙，在极度危险情况下，需要实施高铁停开等保护措施。     

A formulation to optimize the risk reduction process based on LOPA

This paper presents a mixed integer nonlinear programming (MINLP) model to improve the computational use of the layer of protection analysis (LOPA). For a given set of independent protection layers to be implemented in a process, the proposed optimization model is solved to: a) Include costs associated with the different prevention, protection and mitigation devices, and b) Satisfy the risk level typically specified in the LOPA analysis through the occurrence probability. The underline purpose focuses on improving the analysis process and decision making to obtain the optimal solution in the safeguards selection that satisfies the requirements to be considered as IPL’s. The optimization is based on economic and risk tolerance criteria. As a first stage of this proposal, the safety instrumented system (SIS) design is optimized so that the selection of SIS components minimizes the risk and satisfies the safety integrity level (SIL) requirements. A case study is presented to validate the whole proposed approach.     

基于模糊模式识别的模糊综合评价在高层建筑火灾危险评价中的应用

针对高层建筑火灾危险的特点,建立了高层建筑火灾危险评价的指标体系,并应用层次分析法确定了其权重。根据高层建筑火灾危险评价系统具有多因素、多层次的特点,采用模糊综合评价方法;针对模糊综合评价的不足之处,提出把权广义距离之和最小模糊模式识别运用到模糊综合评价当中,建立了基于模糊模式识别的模糊综合评价模型;该评价模型避免了单因素矩阵的确定和模糊算子的选择问题,用安全状态特征值来表征最终的评价结果,能使评价结果更加准确,可操作性强。通过对陕西某高层建筑火灾危险评价实例证明,该模型具有较好的应用价值,为日常的安全管理和性能化防火设计提供了有用依据。     

基于风险的城市埋地燃气管道安全评价模型及应用

城市埋地燃气管道一旦失效会产生泄漏,甚至引发火灾爆炸等事故,造成人员伤亡和财产损失等严重后果,影响社会稳定,因此其安全运行十分重要。由于城市地下环境的复杂性,使得埋地燃气管道失效的因素多种多样,且具有模糊性;由于城市地面状况各异,所以构成失效后果的因素也具有不确定性。文章以某市在役燃气管道为例,使用模糊数学语言表达了埋地燃气管道的失效可能性和失效后果,采用模糊综合评价模型对燃气管道的失效可能性和失效后果进行了评价,并以美国石油协会(API)风险矩阵表征了埋地燃气管道的风险等级,得到不同管道单元的风险级别和管道单元数,根据不同的风险等级采取不同的策略或措施,完善管道的完整性管理,降低管道的使用风险,确保城市燃气管网的正常安全运行。     

A fuzzy logic and probabilistic hybrid approach to quantify the uncertainty in layer of protection analysis

Layer of protection analysis (LOPA) is a widely used semi-quantitative risk assessment method. It provides a simplified and less precise method to assess the effectiveness of protection layers and the residual risk of an incident scenario. The outcome failure frequency and consequence of that residual risk are intended to be conservative by prudently selecting input data, given that design specification and component manufacturer's data are often overly optimistic. There are many influencing factors, including design deficiencies, lack of layer independence, availability, human factors, wear by testing and maintenance shortcomings, which are not quantified and are dependent on type of process and location. This makes the risk in LOPA usually overestimated. Therefore, to make decisions for a cost-effective system, different sources and types of uncertainty in the LOPA model need to be identified and quantified. In this study, a fuzzy logic and probabilistic hybrid approach was developed to determine the mean and to quantify the uncertainty of frequency of an initiating event and the probabilities of failure on demand (PFD) of independent protection layers (IPLs). It is based on the available data and expert judgment. The method was applied to a distillation system with a capacity to distill 40 tons of flammable n-hexane. The outcome risk of the new method has been proven to be more precise compared to results from the conventional LOPA approach.     

北京市火灾风险综合评估指标体系研究

针对北京市火灾的特点,通过对北京市1995—2004年的火灾统计资料的分析,结合我国火灾分类分级及前人的研究成果,建立了北京市火灾风险的多层次评估因素集。运用模糊数学的理论和方法,建立了火灾综合评估指标特征值、隶属函数及权重的确定方法。根据模糊综合评价原理,提出北京市火灾风险的模糊综合评估模型,并应用该模型进行实例分析。通过所建立的综合评估指标体系,可在消防管理中实现管理重点更加突出、力量部署更为合理、资源分配趋于最优,对北京市综合减灾目标的实现,具有重要的参考意义。