储罐区火灾引发多米诺效应的概率分析方法

石化工业储罐区储存大量易燃物质,储罐发生火灾可能对邻近储罐造成影响,引发严重的多米诺事故。火灾发生后的应急响应会对事故发展造成影响,并影响多米诺效应的发生概率。结合Probit分析方法和我国火灾应急响应统计数据,建立了储罐区火灾引发多米诺效应的概率分析模型,并以汽油储罐火灾为例,分析了多米诺效应的概率。     

某储罐区火灾多米诺效应场景推演

化工园区中危险源众多,一旦发生事故很容易在整个园区内蔓延和发展。针对化工园区内储罐密集,容易引发连锁反应导致事故扩大的特点,利用FDS软件对储罐火灾场景进行数值模拟,根据储罐所受热辐射确定化工园区内储罐火灾最可能的事故发生序列,并引入基于设备失效前时间的机械设备故障概率模型对罐区内单个储罐的火灾风险进行研究,得到储罐区火灾多米诺效应的时空演变。以某储罐区火灾为例,对多米诺效应下的火灾场景进行推演,结果表明该方法可以准确地预测多米诺效应过程中储罐的火灾风险,为化工园区应急响应提供有效支持。     

基于着色时间Petri网的工业火灾应急响应行动建模与性能分析

为了更好地评估应急响应行动的性能,保证应急响应行动高效、可行,研究应急响应行动的建模与分析方法。首先,考虑应急响应行动的时间和各行动间的关系,提出一种基于着色时间Petri网的应急响应行动建模与性能分析方法;其次,通过CPN Tools工具建立工业火灾应急响应行动的Petri网模型,分析应急响应的时间规律;最后,基于该模型构建同构马尔可夫链,分析应急响应行动的性能。结果表明,工业火灾应急响应时间服从对数正态分布函数;将其应用于车间火灾实例,表明该方法有效、可行。     

油气储罐区多米诺事故耦合效应风险分析

为研究油气储罐区多米诺事故中耦合效应对事故扩展的影响,通过借鉴不同领域耦合效应的定义及内涵,提出多米诺事故中耦合效应的定义,并构建多灾种多因素耦合情景及耦合效应影响因素图;针对某一罐区,运用贝叶斯网络模型分析发生池火灾时热辐射的耦合效应,借助Netica软件探讨某储罐发生池火灾时事故的最大可能传播路径。结果表明:储罐受到多热辐射的共同影响即多热辐射场耦合作用时,多米诺事故发生概率明显增大;当储罐V11发生池火灾时,为预防多米诺事故的发生,需要重点对储罐V21采取保护措施。     

大型原油储罐火灾多米诺效应概率计算模型及应用

随着油品储罐区规模的不断扩大,近年来多储罐火灾事故呈上升趋势。现有的储罐防火间距是在以往事故经验的基础上设定的,通过罐组内的火灾多米诺效应概率计算,可从风险的角度为罐组内储罐防火间距的设定提供理论依据。通过综合考虑火灾环境下受辐射储罐失效时间和着火储罐火灾得到控制时间,确定了罐组内火灾多米诺效应的判定原则,并在火灾得到控制时间模型和储罐失效时间模型的基础上建立了火灾多米诺效应概率计算模型。以2万立外浮顶原油储罐为例进行模拟计算,得出在现行标准给出的防火间距下,发生罐组火灾多米诺效应的概率为3.94×10-8/a-1,属于可接受风险,为罐组内储罐的合理布局提供了理论依据。     

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。     

基于图模型的储罐区火灾事故多米诺效应评定

为量化原油储罐区域火灾事故中由多米诺效应引发的事故风险,基于图模型提出一种同时考虑初级火灾事故及其扩展概率的多米诺效应评定算法。首先,采用事故树计算储罐的年度初级火灾事故起数的期望值;其次,以产生初级火灾事故的储罐为节点,以火灾扩展方向为边构建图模型;然后,基于图模型构建各个节点发生事故的贝叶斯网络;最后,借助贝叶斯网络计算各节点在多米诺效应下发生事故起数的总期望值,并将提出的算法应用到某储罐区火灾事故多米诺效应的评定中。结果表明:相对于仅考虑单一储罐,考虑周围储罐发生事故的多米诺效应后,部分储罐的事故起数的总期望值有明显提高;在事故风险评定中不应忽视多米诺效应这一因素。     

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。     

基于多米诺效应的定量风险评价研究

多米诺效应是引发化工重大事故的主要原因之一.本文综合国内外的研究成果,对火灾热辐射、冲击波超压等造成的多米诺效应进行了深入分析,建立基于多米诺效应的定量风险评价模型,其中包括了评价流程、传播概率、阈值距离计算、多米诺效应对事故频率的影响及后果分析的内容.最后利用Matlab7.1计算平台,以汽油储罐进行实例分析,结果表明该方法是一种适用于多米诺效应定量评价的良好方法,能够比较科学、有效的对危险单元进行风险评价,使重大事故风险评价更切合实际,为政府监管部门和化工企业进行事故的控制和预防提供决策技术.     

地震诱发储罐火灾多米诺效应的动态定量风险评估方法研究

为评估地震对化工储罐区可能造成的火灾多米诺效应的风险，提出了一种基于蒙特卡洛模拟和矩阵计算的动态风险评估方法。该方法考虑了时空演化过程的不确定性和协同效应，可用于多个储罐着火的主要事件场景和高级别多米诺传播的复杂情况，能够得到可能发生的主要事件场景及其发生概率、储罐群全过程失效概率、特定主要事件场景演化细节，进而指导制定更具针对性的应急管理措施。通过案例分析了不同地震和储罐条件，以及多米诺级别对储罐群多米诺失效概率的影响，验证了该方法的有效性，该方法可为多米诺效应的风险应急管理提供理论依据。     

罐区池火灾多米诺效应试验研究

为研究储罐区发生池火灾时多米诺效应对周围人员及临近储罐的影响,利用180号燃料油开展3组大尺度池火灾试验。首先将所测温度转化为相应的热辐射值与理论值进行对比;然后根据实测热辐射均值,结合人员伤害曲线,分析热辐射对周围人员的伤害情况;最后根据试验结果和理论分析得出临近储罐的损害概率。结果表明:风的速率和风向影响池火燃烧,从而影响其热辐射的传播,即风速越大,下风向接收的热辐射强度越大;风速越不稳定,热辐射波动越大;当热辐射强度足够高时,人员在很短的暴露时间内,即使在远离火灾的地方仍可能受到严重的伤害;压力储罐比常压储罐更容易发生二次事故。因此,池火灾发生时,为预防多米诺效应的发生,要优先给下风向压力储罐降温。     

基于知识三元组的危化品储罐区火灾情景构建

针对危化品储罐区火灾难以预测且发展路径多样的特点,基于"情景-应对"模式比传统基于预案的应急管理更有优势。对知识元理论中的知识三元组理论提出新的见解,在分析危化品储罐区火灾事故情景特征要素构成的基础上,以公共安全情景三角模型为基础,拓展构建了危化品储罐区事故情景三角模型,并以江苏靖江"4·22"危化品储罐区火灾事故为样本案例,利用知识三元组理论和所构建的情景表示模型对事故的关键情景及演变过程进行了表示。     

基于着色Petri网的工业事故应急响应行动建模与分析

提出一种基于着色Petri网的应急响应行动建模和分析方法,用库所表示应急过程中可能的状态,用变迁表示应急行动,托肯在网中的流动表示状态的变化,并用颜色来区分托肯,从而能方便地对不同行动进行分析。针对某储罐区天然气泄漏事故中现场工作班组的应急响应行动建立了着色Petri网模型,并利用该模型对应急行动进行了分析。     

化工储罐区池火灾多米诺效应研究

从多米诺效应发生的机理,阐述了化工储罐区池火灾多米诺效应的分析过程,并对其产生的后果以及可能引发的多米诺事故概率进行了分析计算,简要分析了我国现行的罐区安全距离的合理性.     

化学工业重大事故的多米诺效应分析

针对化学工业重大事故多米诺效应的严重后果,进行重大事故多米诺效应发生规律的研究。在指出触发重大事故多米诺效应发生条件和发生模式的基础上,设计重大事故多米诺效应的研究程序。借助生成重大火灾爆炸事故场景和其后果分析方法,建立多米诺效应概率分析的数学模型,利用VB开发了多米诺效应计算软件DOMISOFWARE,解决较为复杂的重大事故多米诺效应概率的计算问题。研究表明,爆炸事故总是较火灾事故具有更高触发多米诺效应的可能性,并且火灾和爆炸触发加压设备发生多米诺效应的概率与常压设备相比随间距增大几乎呈线性下降;确定了爆炸和火灾触发多米诺效应的概率和临界距离。研究结果对于化工装置的安全设计和重大事故的预防控制具有重要的指导意义。     

危化品储罐区多灾种耦合效应风险分析

基于危化品储罐区内发生的多米诺效应，以单灾种引发的多米诺事故研究为基础，根据物理学中的触发器原理解释多灾种耦合引发储罐区其他罐体失效的场景，并提出基于物理学理论的多灾种耦合效应模型；基于一储罐区实例分别建立在火灾、爆炸情况下罐区的灾害扩展网络图，并通过无量纲化处理得到综合灾害扩展网络图；分析储罐区在多储罐受灾情况下的灾害扩展情形，得到当D1，D2发生灾害时，D4，D5灾害扩展概率最大；当D1，D8发生灾害时，D4灾害扩展概率最大，建立了多灾种耦合效应的关联图。研究结果对化工园区多灾种耦合的后果预测评估具有指导意义，有助于减少危化品储罐区多米诺效应的发生以及强化危化品储存的安全基础。     

化工储罐间距和体积对爆炸碎片多米诺效应概率的影响

化工储罐爆炸后将产生大量碎片,这些抛射碎片一旦击中相邻罐体容易引发多米诺效应。碎片的抛射方位和抛射距离具有很大的随机性,已有研究多采用概率模型来描述碎片抛射的各分过程。通过总结和发展已有的分过程模型,建立了求取多米诺效应的综合概率模型,并基于蒙特卡罗算法编制了模拟软件,可对化工储罐多米诺效应的发生概率进行预测计算。选取若干常用化工球罐为相邻目标储罐进行实例分析,计算结果表明储罐间距和体积是影响多米诺效应发生概率的两个重要影响因素：随着距离的增大,多米诺效应发生概率不断减小;目标储罐体积越大,多米诺效应发生概率将越大。其中,爆炸碎片对目标储罐的击中概率受上述因素的影响程度更大。该文工作对化工储罐区的安全评价具有一定的参考价值。     

考虑优先性的罐区火灾事故应急行动研究

为提高工业罐区火灾事故的应急救援效率,本文采用时间混合Petri网对罐区火灾事故应急响应过程进行建模仿真,分析应急过程中的行动优先性及时间性能;对某工业罐区进行考虑应急行动优先性和不考虑应急行动优先性2种救援模式进行建模仿真和对比分析。研究表明:考虑应急行动优先性的救援模式可对随机到达的资源进行调配,可提高罐区火灾应急救援效率。     

基于离散孤岛模型的储罐区事故预防方法研究

储罐区的事故预防方法研究对避免事故升级是至关重要的。因储罐区中广泛分布的重大危险设施(MHI)可能引发多米诺效应。为了减少事故规模和防止灾难性后果,必须切断多米诺效应网络中MHI的关系。本文运用了离散孤岛法(DII),建立了评估整个储罐区的MHI关联水平和确定关键MHI的计算模型,并针运用该模型进行应用模拟计算验证。应用表明,该模型能够提供可能的方法来确定引发多米诺效应升级的关键MHI,是提高化学工业园储罐区安全水平的非常效的技术预防措施。     

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。