城市天然气管网预警系统的研究与实现

随着城市天然气管网密度加大,由于天然气管理手段滞后导致的天然气泄漏事故急剧增加。基于GIS技术并结合燃气管网定量风险分析(QRA)模型,提出利用定量风险分析模型实现管网风险预警的方法。结合C#+ArcEngine编程技术,开发城市天然气管网预警系统,实现管网失效率分析、燃气事故扩散模拟、火灾及爆炸模拟、个人风险等值线绘制、社会风险分析等功能,能够进行区域性事故后果预测、个人风险和社会风险计算、安全性评价及应急预案编制等项工作。     

基于典型事故的天然气长输管道风险分析与防护评价北大核心

在综合分析国内外关于油气管道可接受风险水平研究的基础上,认为天然气长输管道应依据敏感区域风险可接受标准进行风险评估,提出了长输管道敏感区域风险分析的基本思路,即明确喷射火和蒸气云爆炸为天然气长输管道的典型事故,利用相关事故模型,参考英美等国的事故统计数据,计算出管道在敏感区域处的风险值,并与敏感区域风险可接受标准对比,提出并进行防护措施效果评估。通过实例验证了所提出的长输管道敏感区域风险评估方法。     

基于典型事故的天然气长输管道风险分析与防护评价

在综合分析国内外关于油气管道可接受风险水平研究的基础上,认为天然气长输管道应依据敏感区域风险可接受标准进行风险评估,提出了长输管道敏感区域风险分析的基本思路,即明确喷射火和蒸气云爆炸为天然气长输管道的典型事故,利用相关事故模型,参考英美等国的事故统计数据,计算出管道在敏感区域处的风险值,并与敏感区域风险可接受标准对比,提出并进行防护措施效果评估。通过实例验证了所提出的长输管道敏感区域风险评估方法。     

城市燃气管道泄漏致灾混合概率风险评估研究

为研究城市燃气管道泄漏致灾风险,建立城市燃气管道泄漏致灾混合概率风险评估模型,通过FTA/ETA领结模型识别风险因素,利用模糊理论评估燃气管道泄漏风险概率值,并基于贝叶斯网络理论预测泄漏致灾风险概率值并对各根节点进行敏感性分析。结果表明,城市燃气管道有泄漏致灾风险,该风险主要由管道腐蚀、管道缺陷等管道泄漏风险因素及火源、受限空间等致灾风险因素造成;为预防燃气管道泄漏引发城市性灾害事故,应加强对混合爆炸、受限爆炸及射流火等风险节点的控制与管理。     

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。     

一种城市燃气管网泄漏风险动态计算模型

为科学地评估并及时控制城市燃气管网泄漏的风险,采用贝叶斯网络(BN)与地理信息系统(GIS)相结合的方法,建立燃气管网泄漏风险动态计算模型。首先,利用故障树(FT)系统地分析管网泄漏事故,考虑到管网服役时间和外界干扰事件的动态性,将建成的FT映射到BN中,进而动态计算燃气管网的泄漏概率;然后运用GIS技术对管网泄漏后果的严重度指标进行赋值,并将动态泄漏概率和后果严重度值结合,建立上述模型;最后,以某区域的燃气管网为研究对象,验证该模型的有效性。结果表明:该模型能够综合时间因素以及突发事件对管网泄漏的影响,实现对管网泄漏风险的动态计算和可视化显示。     

LNG槽车泄漏事故风险模拟研究

阐述了LNG槽车的危险特性,分析了LNG槽车发生泄漏后的事故危害过程,得出LNG槽车泄漏危害事故的模式主要有闪火、喷射火、蒸气云爆炸以及沸腾液体扩展蒸汽爆炸;针对不同泄漏口面积和泄漏速度,利用风险评价软件模拟LNG槽车发生泄漏产生喷射火、蒸气云爆炸及沸腾液体扩展蒸汽爆炸3种事故模式的后果,得出各种事故模式的危害半径。模拟结果可为LNG槽车事故预防和应急救援提供参考。     

液氨储罐泄漏中毒事故的个人风险分析

分析液氨储罐泄漏中毒事故的个人风险,为厂区的安全规划及防护措施方案的制订提供科学依据.以天津某化工厂液氨储罐为例,根据中毒事故个人风险计算方法计算液氨储罐周围区域的个人风险值,同时采用Surfer 8.0软件绘制该区域的个人风险等值线,实现风险分析结果在地图信息中的可视化.结果表明,液氨储罐泄漏可能会造成严重中毒事故;中毒事故个人风险值受该地区风向概率影响较大.首次将Surfer 8.0软件应用于绘制个人风险等值线,展示了该软件在表示个人风险方面很大的应用和推广价值.     

基于ArcGIS Engine设计天然气管道泄漏事故后果评估系统

城市天然气管道是城市不可缺少的基础设施之一,为有效遏制天然气管道事故造成的重大灾害,需加强对应急救援系统的研究。选取高斯模型分析泄漏的天然气的扩散过程,并划分事故后果评估区域。利用ArcGIS Engine平台,设计并建立一个城市天然气管道泄漏事故的应急救援系统。利用该系统可模拟天然气管道泄漏后可能发生的气体扩散、火灾、爆炸等事故后果,通过天然气理化参数、天然气泄漏的初始状态和周围环境的气象条件,以可视化方式直观显示不同等级的事故后果评估缓冲区。     

城市天然气管道半定量风险评估方法研究

以实现天然气管道风险评估资源的合理分配，确定天然气管道定量风险评估的重点为目标，改进燃气管道风险评估方法的肯特模型，探求城市天然气管道的半定量风险评估方法；分析了城市埋地天然气管道失效可能性与失效后果的影响因子，并研究其评分标准；分别给出了城市天然气管道失效可能性与失效后果的等级划分标准，并运用半定量风险矩阵进行燃气管道单元的风险初步排序，以确定高风险管道单元；对城市天然气管道进行半定量风险评估，可为识别管道沿线高风险后果区域、风险动态排序、风险预警及制定事故应急预案等提供科学依据和方法指导，具有重要的工程应用价值。     

基于改进Bow-tie模型的城镇燃气管网风险分析

燃气管网是城镇中的重大危险源,一旦发生事故,后果多数较为严重。为更清晰地了解事故发生原因、后果,制定预防、减缓措施,笔者提出改进Bow-tie模型对城镇燃气管网进行风险分析。改进Bow-tie模型从人、机、环、管四方面分析事故原因,从人员、财产、环境、社会四方面分析事故后果,将风险识别、风险分析、风险评估、风险控制、风险管理在图中展示,并为燃气管网事故提出预防和减缓措施,降低事故率。结果表明应用改进Bow-tie模型可直观掌握事故全过程动态,清晰了解事故的起因、结果,对分析燃气管网泄漏事故具有重要意义。     

CNG加气站事故后果分析方法研究

根据CNG加气站系统运行的实际情况，将CNG加气站中易发生泄漏的设备分为管道阀门、挠性连接器、压缩机、储气设备、放散管5类。建立了CNG泄漏的事件树，将CNG加气站的事故后果类型概括为喷射火、闪火、蒸气云爆炸。总结了CNG加气站事故后果的计算模型，采用美国环保局的ALOHA软件确定事故后果的影响范围。综合运用该两种方法对喷射火和蒸气云爆炸的事故案例进行对比研究，结果表明，计算结果基本一致。该两种事故后果分析方法为CNG加气站安全管理和安全规划提供依据。     

液氨储罐连续泄漏事故后果的影响因素分析

液氨储罐连续泄漏会产生喷射火、闪火、蒸气云爆炸和中毒事故,利用DNV PHAST软件模拟分析了风速、大气稳定度和储存温度对事故后果的影响。结果表明,随着风速不断增大,喷射火、闪火和蒸气云爆炸后果逐渐减小,单纯大气扩散情况下,毒性后果随风速的增大而减小;大气稳定度对喷射火后果没有影响,闪火和蒸气云爆炸后果随大气稳定度增加有增大的趋势,毒性后果随大气稳定度增加而增大;随着储存温度升高,泄漏质量流率增加,喷射火、闪火、蒸气云爆炸和毒性后果逐渐增大。     

天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析

天然气管道失效可能导致多种严重后果,爆炸灾害给周围的人员和建筑物造成重大的危害,对其爆炸危害范围的评价进行研究具有重要现实意义。笔者综合分析蒸气云爆炸(VCE)定量评价模型和API pub 581后果评价模型;并以某输气管道为实例对爆炸后果进行了定量模拟评价;得到死亡区域与泄漏时间的关系,确定了其爆炸事故的伤害范围;对两种模型的评价结果进行了对比分析。爆炸后果评价模型的研究与其对比探讨,为今后输气管线的定量风险后果评价模型选取提供参考依据。     

ALOHA在突发性大气污染事故中的应用

以天津市某化工厂液氨罐泄漏为背景,在氨泄漏后果分析的基础上,用ALOHA(有害大气区域定位)模拟软件对事故影响范围进行模拟,得到可能事故场景下的氨气扩散区域、闪火可燃区域和蒸气云爆炸超压影响区域,以及射火和BLEVE火球热辐射影响.结果表明,液氨爆炸和火灾事故中BLEVE事故造成的危害范围最大,其次是蒸气云、闪火,最后是射火.液氨泄漏扩散事故影响范围可达几千米,应针对不同伤害区域采取不同方式和不同程度的救援措施.     

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。     

MATLAB在储罐区蒸气云爆炸分析中的运用

针对储罐区蒸气云爆炸事故,通过建立蒸气云爆炸模型和运用MATLAB程序分析事故后果,得出了死亡、重伤、轻伤的区域半径,进而对伤害区域进行了划分,并将结果以图形的形式呈现,有利于安全人员直观地判断和分析事故后果.同时,借助MATLAB程序使整个分析过程更加简洁高效,有利于制定相应的预防和应急措施.     

LNG长输管线泄漏引发的火灾爆炸事故影响分析

由于腐蚀、自然灾害、人为破坏及管道本身缺陷等因素,输气管道发生泄漏事故概率较高,同时蒸汽云爆炸造成的后果最为严重.本文采用蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法对LNG长输管道泄漏引发的火灾爆炸事故影响进行模拟分析.     

重大事故后果模拟法在天然气场站安全评价中的应用

场站是气田集输的枢纽,也是高风险存在和集中的场所。本论文采用重大事故后果模拟分析法建立天然气泄漏速率估算模型、蒸气云爆炸模型,并以陕北某一天然气场站为例,借助Risk System软件对天然气泄漏速率和泄漏量以及蒸气云爆炸最大事故进行数值模拟。模拟分析结果有助于对天然气场站可能发生的各种事故进行风险评价,也有助于对各类风险大的危险危害因素提出对应的安全对策措施,确保安全生产。     

油气集输站场个人风险矩阵叠加分析

为降低油气集输站场事故风险,利用风险矩阵叠加技术研究油气集输站场安全风险情况。首先,基于沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型和修正的超压准则分析危险源的伤害程度,确定其死亡区、重伤区、轻伤区以及安全区的伤害区域;其次,引入笛卡尔距离矩阵和网格划分技术,构建站场区域内各危险源的死亡概率矩阵,并通过各危险源的设备风险值和叠加原理求得区域网格风险矩阵;然后,采用英国焊接学会(TWI)修正的风险分级原理,绘制站场区域风险等级图;最后,通过确定新疆某油田集输站场的个人风险可接受准则,量化站场区域风险的可接受程度。结果表明:个人风险矩阵分析方法能够明确站场区域内各位置处的安全风险情况,提高站场安全管理水平。