液化天然气加注船安全定量风险分析

液化天然气（LNG）加注船是一种为LNG动力船提供燃料的新型船舶,国内目前尚处于起步阶段,缺乏相关安全标准和规范。采用国际定量风险评价（QRA）的通用理念,研究适用于我国LNG加注船的安全评价方法,提出具体实施步骤和依据准则,并以国内某LNG加注船作为实例分析说明。建立加注船LNG火灾事故树,确定相关火灾事故概率;研究适合加注船火灾事故后果的方形火焰模型,以及LNG火灾热辐射对人体伤害的计算方法;参考国际海事组织（IMO）的风险准则,确定LNG加注船个人风险和社会风险;最后与按NFPA-59A计算的防火间距作对比分析。通过计算,例中加注船的风险位于须采取相关安全措施的ALARP区域,风险控制区域半径20m。若按NFPA-59A要求计算防火间距,该加注船对外部须划定半径52m区域作为安全区域,且须将船身增长37m以满足内部防火要求,在实际工程中无法实现,相比较QRA方法更适合我国LNG加注船的安全评价工作。     

考虑多米诺效应的LNG事故后果定量风险分析

为提高液化天然气(LNG)事故后果定量风险分析(QRA)的准确性,在分析中考虑多米诺效应对后果(个人风险)的影响。个人风险计算步骤包括确定初始事故,选择合适的模型计算初始事故产生的热辐射和超压值,计算事故周边设备的损坏概率以及多米诺场景概率;根据多米诺场景概率和人体脆弱性模型,计算目标点个人风险值;以LNG加注时火灾爆炸事故为例,计算个人风险值。通过案例分析,对比考虑多米诺效应和不考虑多米诺效应2种情况所得出的个人风险值。最终研究表明:考虑多米诺效应所得出的个人风险值明显高于不考虑多米诺效应所得出的值,且更加准确。     

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。     

大型LNG储罐区卸料管线泄漏事故定量风险分析

伴随着LNG接收站储罐区规模的不断增大,对大型LNG储罐区潜在风险进行定量风险分析意义重大。针对大型LNG储罐区定量风险分析,根据国外权威部门制定的风险标准,结合中国石化行业实际情况,制定出适于LNG接收站的个人及社会风险标准;应用风险评价指数(RAC)矩阵法对储罐区潜在风险进行识别,确定对储罐区LNG卸料管线的全口径断裂事故场景进行定量风险分析。在此基础之上,应用挪威DNV的SAFETI软件对储罐区LNG卸料管线全口径断裂进行定量风险分析,得出对接收站的个人及社会风险图表,根据分析结果并提出相应的建议措施,从而为LNG接收站的安全设计提供指导。     

LNG供气站重大事故风险及定量评价

为对LNG供气站进行综合评价,分析了LNG站的事故因素及其来源.根据事故特征,采用冲击波超压和火球热辐射评估模型.采用蒙特卡罗随机模拟方法(Monte-Carlo)确定模型中源项的数据分布及概率.编制事故危害程度和危害范围的计算程序,并对某LNG站进行了定量风险评价(QRA)计算.计算确定了空间各点的事故概率分布、风险等级及LNG供气站的综合风险指数.计算结果表明,某LNG站的死亡事故率为6.94人,平均个人风险为0.609×10-3人·次/a,符合风险标准.     

LNG船舶进出港航行移动安全区宽度定量计算分析

为保障液化天然气(LNG)船舶进出港通航安全,提出一种基于LNG船舶碰撞事故概率和风险的LNG船舶移动安全区宽度界定方法。该方法以船舶碰撞概率模型、船舶碰撞损害模型和LNG池火危害模型为基础,计算LNG船舶在航行过程中的事故概率和风险,并根据其分布特征,结合事故概率与风险可接受标准,定量界定LNG船舶移动安全区的宽度。研究表明,LNG船舶移动安全区宽度与通航水域交通流分布、事故船舶的排水量、航行速度等相关。在水上交通管理应用中,可根据LNG船舶及应用水域交通的实际情况确定LNG船舶进出港航行移动安全区的宽度。     

Fuzzy-AHP在LNG接收站风险辨识中的应用

笔者以液化天然气(LNG)接受站的生产工艺、设备、作业环境的特点为背景,提出一种基于模糊层次分析方法(Fuzzy-Analytic Hierarchy Process)的风险评估方法。首先,根据LNG接收站风险事故多层次、多因素及不确定的特点,结合本行业的安全标准,确立了LNG接受站的风险因素和评价指标,建立接受站的安全评价体系;随后,运用Fuzzy-AHP方法确定权重矢量和模糊评价矩阵,并通过模糊运算求出决策矢量,实现对风险因素的排序以达到风险辨识目的;最后,对国内某LNG站进行了实例计算。计算表明该接收站的硬件设施完善,但应加强风险管理,制定相应的措施应对因气候条件、储罐区管理不当及船舶安全保护不到位等引发的事故。结果表明基于LNG站的Fuzzy-AHP风险辨识模型的安全性综合评价是有效的。     

LNG加注趸船安全距离确定方法研究

为确定液化天然气(LNG)加注趸船与周边建(构)筑物的安全距离,对趸船LNG储罐和加液臂泄漏后果进行数值模拟计算。利用FLACS软件,计算不同泄漏场景LNG气云扩散距离;采用自主开发的LNG火灾计算软件LNGFHR+计算趸船储罐泄漏和加液臂泄漏池火热辐射强度的影响距离。结果表明:LNG泄漏量、气象条件、风向等均会对LNG气云的扩散距离产生影响;储罐泄漏池火热辐射影响距离大于加液臂的影响距离。根据计算结果,确定LNG加注趸船与重要公共建筑物的安全距离为120~150 m,与民用建筑物的安全距离为85~110 m,与生产厂房、库房和甲、乙、丙类液体储罐的安全距离为90~110 m。     

大型LNG储罐防火间距分析

国内LNG接收站产业发展日益壮大,LNG储罐的规模也随之呈现大型化的趋势,其带来对周边储罐的安全问题成为关注的焦点.针对大型LNG储罐防火间距的分析,依据国际广泛接受的美国NFPA 59A-2009和欧洲EN1473-2007标准,分别采用事故后果模拟手段和危险性评估方法确定储罐防火间距,事故场景分别考虑了罐顶池火灾和卸料管线发生直径50mm孔洞泄漏火灾.在此基础之上,对事故后果模拟得到的结果进行分析,明确储罐防火间距,从而为企业对LNG储罐区进行布局设计提供参考指导.     

基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理*

针对风险多维属性问题及船舶航行多种风险表现,提出基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理方法。针对LNG使用及船舶航行2种作业方式,采用系统方法识别安全风险影响因素体系,确定2种作业方式下各风险体系指标变化权重,描述LNG动力船航行过程中LNG使用和船舶航行发生事故概率及后果;通过引入云模型,综合计算2种作业方式下概率及后果组合风险,并采用灰云推理2种作业方式同时存在时LNG动力船航行过程风险。结果表明:LNG动力船航行过程中LNG使用和船舶航行风险耦合,风险程度受控;二维灰云模型可有效分析多维属性下风险评估问题,以及不同作业下风险耦合作用。研究结果可为船舶航行过程风险定量评估提供依据。     

FSRU作业过程火灾爆炸危险性评估研究

浮式储存和再气化装置（FSRU）运行过程中易导致火灾爆炸等事故的发生,为有效评估FSRU作业过程火灾爆炸危险性,采用火灾爆炸危险指数评估法,对运用FSRU的某浮式LNG接收终端进行危险性评估;选取LNG运输船与FSRU装料作业等9个单元,研究确定了一般工艺危险性系数、特殊工艺危险性系数、安全措施补偿系数等参数,得出了补偿前后的火灾爆炸危险性指数,有效评估了FSRU作业过程火灾爆炸危险性,并基于研究结果提出了保障FSRU作业安全的对策措施与建议。研究结果表明,安全措施补偿前,缘于LNG/NG本身的火灾危险性和数量较大,能量高度集中,LNG运输船与FSRU装料作业等单元的火灾爆炸危险等级均达到了“非常大”;在采取了一系列的安全措施补偿后,火灾爆炸危险指数降低了3/5左右。这对系统深入地研究FSRU作业安全具有较重要的理论意义和实际应用价值。     

液化天然气燃料动力船舶定量风险分析

近年来航运耗油产生的CO2排放量很大,发展液化天然气替代原有船舶动力成为需要。在中国天然气开发应用较晚,试点改造船舶存在安全隐患。分析了危险事件的一般导致原因,确定危害影响因子对改造船舶的设计和操作有指导作用。基于个人风险,分析了各类事故发生概率,选择了合适的后果模型,考察了长江气象条件,以芜湖某试点改造船进行了定量风险计算,得到了个人风险等值线,确定船体距离河道两边高敏感或特殊高密度场所不应小于20m,指出改用天然气作为船舶燃料后满足安全推荐标准要求。     

Dynamic risk analysis of offloading process in floating liquefied natural gas (FLNG) platform using Bayesian Network

The growing demand for natural gas has pushed oil and gas exploration to more isolated and previously untapped regions around the world where construction of LNG processing plants is not always a viable option. The development of FLNG will allow floating plants to be positioned in remote offshore areas and subsequently produce, liquefy, store and offload LNG in the one position. The offloading process from an FLNG platform to a gas tanker can be a high risk operation. It consists of LNG being transferred, in hostile environments, through loading arms or flexible cryogenic hoses into a carrier which then transports the LNG to onshore facilities. During the carrier's offloading process at onshore terminals, it again involves risk that may result in an accident such as collision, leakage and/or grounding. It is therefore critical to assess and monitor all risks associated with the offloading operation. This study is aimed at developing a novel methodology using Bayesian Network (BN) to conduct the dynamic safety analysis for the offloading process of an LNG carrier. It investigates different risk factors associated with LNG offloading procedures in order to predict the probability of undesirable accidents. Dynamic failure assessment using Bayesian theory can estimate the likelihood of the occurrence of an event. It can also estimate the failure probability of the safety system and thereby develop a dynamic failure assessment tool for the offloading process at a particular FLNG plant. The main objectives of this paper are: to understand the LNG offloading process, to identify hazardous events during offloading operation, and to perform failure analysis (modelling) of critical accidents and/or events. Most importantly, it is to evaluate and compare risks. A sensitivity analysis has been performed to validate the risk models and to study the behaviour of the most influential factors. The results have indicated that collision is the most probable accident to occur during the offloading process of an LNG carrier at berth, which may have catastrophic consequences.     

安全措施在定量风险评价中量化表征的研究

良好安全措施可以降低重大危险源的事故风险,而在一般的定量风险评价中较少考虑到安全措施对风险结果的影响。本文对一些重要安全措施如何体现在定量风险评价的计算结果中进行了研究。将安全措施分为降低事故频率安全技术措施、降低事故后果的安全技术措施、土地利用规划安全措施和安全管理措施四个方面来分析降低风险结果的作用。并以一个液化石油气罐区为实例应用进行对比分析,实例计算结果表明良好的安全措施能有效地降低罐区的个人风险。     

LNG燃料动力船三维建模及爆炸事故模拟

为了进一步推广液化天然气（LNG）燃料动力船舶的应用,利用计算流体动力学（CFD）软件FLACS进行LNG燃料动力船进行三维建模,综合考虑环境方面的因素,对LNG的泄漏扩散进行模拟,在此基础上进行爆炸事故后果模拟。对爆炸事故进行分析,得到特定事故情景下的LNG扩散半径、燃烧区域半径、爆炸对人以及建筑物的危害半径,模拟结果对船舶上的管线以及消防设施的布局有一定的指导作用,并且为进一步研究LNG燃料动力船舶的安全性提供了基础数据。     

HAZOP与风险矩阵组合技术应用研究

通过对国外风险矩阵和个体风险研究,同时结合国内相关法律法规和企业事故管理规定,首次提出风险矩阵制定的依据,为企业行业制定风险矩阵提供理论基础,并制定出适合自身企业的风险矩阵。将HAZOP分析方法与风险矩阵相结合,提出"HAZOP+风险矩阵"组合技术,并采用该组合技术对精对苯二甲酸(PTA)装置氧化反应器单元的危险与可操作性问题进行系统分析,识别出装置中存在的过程安全问题并提出建议,对整个装置重大工艺安全事故的预防和安全平稳运行起到重要作用。     

LNG as a potential alternative fuel - Safety and security of storage facilities

The aim of this article is to summarize the safety and security aspects of storing of Liquefied Natural Gas (LNG) as a potential alternative fuel. The contribution deals with possible scenarios of accidents associated with LNG storage facilities and with a methodology for the assessment of vulnerability of such facilities. The protection of LNG storage facilities as element of critical infrastructure should also be a matter of interest to the state. The study presents the results of determination of hazardous zones around LNG facilities in the event of various sorts of release. For calculations, the programs ALOHA, EFFECTS and TerEx were used and results obtained were compared. Scenarios modelled within this study represent a possible approach to the preliminary assessment of risk that should be verified by more detailed modelling (CFD). These scenarios can also be used for a quick estimation of areas endangered by an incident or accident. The results of modelling of the hazardous zones contribute to a reduction in risk of major accidents associated with these potential alternative energy sources.     

橇装式 LNG 汽车加气站防雷安全研究

橇装式LNG汽车加气站作为新型加气站的一种,其一旦发生雷击并引发火灾或爆炸将造成不可估量的损失,因此橇装式LNG汽车加气站的防雷安全十分重要。在结合橇装式LNG汽车加气站所处环境及其系统特点,雷电对其破坏机理和途径,分析了造成雷电灾害因子。通过计算分析,运用ADBSGP现代综合防雷技术从防直击雷、防闪电感应、防雷击电磁脉冲等方面入手,提出了安装外部防雷装置、采用防雷等电位连接技术作为防闪电感应措施,采取屏蔽和安装SPD作为防雷击空间电磁场和闪电电涌侵入措施。     

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.