基于风险的压缩天然气加气站安全距离研究

首次以个体自然死亡概率为基础,确定个体风险标准,提出压缩天然气加气站关键设备与暴露目标之间安全距离确定方法的基本原则在此基础上,根据泄漏模式确定关键设备泄漏频率,采用几何风险消减因子对泄漏频率进行修正,选出需要计算安全距离的关键设备,按照伤害准则,确定关键设备发生危险场景的安全距离.     

超临界非纯CO2输送管道区域人类健康风险评估的QRA概率模型及应用

研究了超临界非纯CO₂热力学参数特征,对非纯CO₂泄漏过程中的动态物理参数进行了解析,应用流体数值模拟分析了不同情况下（风速及泄漏孔径）CO₂扩散规律。将风速v、距离x、泄漏孔径类型及逻辑函数L_v概率分布特征与数值模拟相关结果应用于QRA定量风险评估模型。结合轻微伤害、不可逆伤害与致死3种危害等级对应浓度阈值4%、10%及25%,对超临界非纯CO₂输送管道区域个体3种类型健康风险（HR₁、HR₂、HR₃）进行定量化评估。结果表明:在大孔径泄漏情景下,距离泄漏点200 m范围内个体致死风险,高于可容忍健康风险水平（10-5）,200~350 m内个体致死风险高于可接受健康风险水平（10-6）,个体轻微伤害风险直至距离1850 m才降低至可接受健康风险水平。研究结果可应用于CCUS超临界输送管道路线和设计早期阶段,为探索减轻人群健康风险替代方案提供定量化数据参考。     

液氨泄漏事故的后果模拟与风险评估

液氨属于低沸点化学物质,为了储存和运输方便通常以高压、低温储存于高压设备中,当设备失效时,液氨有毒有害物质将会泄漏至大气中,导致人员中毒和环境污染。利用挪威船级社(DNV)的PHAST软件对某化工厂某区域内所有设备和管线在各种场景下液氨发生泄漏事故的后果进行了模拟,并对典型场景下液氨泄漏事故的致死率、扩散浓度范围进行了分析。通过PHAST软件将各种场景下的液氨泄漏事故后果与其对应的事故发生频率综合之后,得出了该化工厂发生液氨泄漏事故的社会风险曲线和个人风险等值线,可直观地看出该化工厂对周围人口和环境造成的影响,并可定量得出对周边环境的具体个人风险值。该研究对企业的安全生产和事故条件下的应急救援具有指导意义,其定量风险评估结果将是解决事故和处理污染危害的重要依据。     

环境风险评价中泄漏类重大事故的筛选研究

提出了采用"风险排序,以平均风险指数为尺度"来筛选项目中泄漏类重大事故的方法。该方法是对工业事故风险评估方法(ARAMIS)采用的风险严重度指数法的修正和应用范围的推广。借助已有事故发生的概率统计值,对所引概率进行修正,用Risk System预测得到的半致死浓度范围表征事故的后果。基于概率与后果提出风险指数概念,对各事故风险排序;以平均风险指数为尺度筛选出重大事故。采用该方法对某化工项目环境风险评价中重大事故进行了筛选,此方法与修正前的方法计算的结果一致。方法简单易行,为定量确定单个项目中泄漏类重大事故提供了依据。     

城市输气管线火灾事故的风险定量计算

燃气具有易燃、易爆的特性,在输送过程中由于各种因素的影响使管线失效从而导致燃气泄漏,造成重大的人员伤亡和财产损失。笔者对输气管线的失效概率及失效后引发火灾的可能性进行估算,求出了管线的泄漏流量,利用喷射火热辐射模型并依据不同的热毁伤阈值计算事故的伤害破坏半径,为事故发生后的应急救援和疏散提供依据。     

LNG储罐泄漏的三角模糊事故树定量分析研究

为对LNG储罐泄漏风险进行系统全面的定量分析,将事故树和模糊集理论相结合,构建了LNG储罐泄漏的三角模糊事故树.基于已有概率统计数据和专家评价,采用3σ 表征法获得LNG储罐泄漏基本事件的三角模糊概率,依据模糊逻辑法则计算LNG储罐泄漏和中间事件的三角模糊概率,引入中值法求解各风险因素的模糊重要度,并进行聚类分级分析.计算结果表明,35个基本事件对LNG储罐泄漏事件的影响可划分为3个区间,处于第一区间的法兰垫片变形、填料未正确安装、操作不当等事件是导致LNG储罐泄漏的核心因素.最后,综合考虑LNG储罐泄漏定性定量分析结果,提出保障LNG储罐安全平稳运行的建议措施.     

基于模糊Bow-tie的含硫化氢天然气管道泄漏风险的定量评价探讨

为对含硫化氢天然气管道泄漏风险进行定量评估,建立一种基于事故树、事件树结构的模糊Bow-tie模型。按照风险客观原因与控制失效建立事故树,转化为Bow-tie可视化表达,通过模糊逻辑得到定量结果。以某含硫化氢天然气管道为例开展定量评价,结果与运用中国石化安全风险矩阵评估得出的结果基本吻合。     

液化天然气装卸泄漏扩散模拟研究

针对目前国内LNG槽车装卸采用万向旋转接卸臂+法兰盘接头进行LNG装卸作业,可能出现泄漏的位置为法兰盘接头和万向旋转接头情况,利用有限元仿真软件对LNG装卸时万向旋转接头密封完全失效进行模拟,计算得到泄漏量为1.507 t/h;并针对某接收站采用PHAST软件模拟计算法兰接头全脱、局部破裂及万向旋转接头密封意外失效工况下,LNG泄漏扩散情况,分析得到泄漏孔径、泄漏时间、天气条件对于形成可燃气云尺寸及扩散范围的影响情况,法兰接头完全脱开时泄漏形成气云的最大距离和最大面积为万向旋转接头密封失效泄漏时的12倍和1 000倍。LNG槽车装卸采用法兰盘接头,LNG泄漏可燃气云覆盖面积大,存在巨大爆炸风险,应开展LNG低温干式接头研究,避免LNG装卸接头泄漏爆炸事故发生。     

基于事件树的石油储罐区火灾风险的定量评估

根据火灾风险评估原理,以某石油库储罐区为研究对象,排除主观因素对评估结果的影响,采用基于事件树的定量评估方法对该罐区进行火灾风险评估。通过危险源辨识、构建事件树、确定各事件频率构建出一个完整的油罐区泄漏火灾事件树,并对财产损失进行分析计算,与可接受风险水平进行对比,得出该油罐区如果发生泄漏火灾将造成严重的人员、财产损失。     

液氨泄漏风险评估和风险分级方法

通过选择具体案例对液氨储存区进行风险评估,得到不同大气条件下、一定时间内泄漏液氨蒸气的影响范围和浓度分布情况,并根据液氨急性毒性准则将案例的计算结果进行危害分级,可为该项目安全规划和决策的制定以及实现对风险的预防和控制提供依据。     

球阀注脂嘴泄漏分析及处置方法探讨

对典型球阀阀座密封系统结构风险进行了研究,对注脂嘴的结构和失效原因进行分析,指出球阀注脂嘴失效泄漏时不能直接带压更换,给出了注脂嘴泄漏可选择注润滑脂或清洗液、采用专用泄压工具更换注脂嘴、采用专用带压更换工具进行在线更换注脂嘴3种处置方法,这些方法可为球阀注脂嘴泄漏抢修决策方案提供参考。     

临界流条件下气体泄漏模型存在的问题研究

在环境风险评价与安全(预)评价中,需要对有毒有害、易燃易爆的气体进行潜在危害定量预测计算与评价,运用相关气体泄漏模型对气体泄漏量进行准确的计算与预测,是隐患识别和进行安全与环境风险应急管理的重要前提。分析临界流条件下气体泄漏计算公式存在的问题,认为目前国家环境风险评价、安全评价有关导则、规范和教材、学术论文中普遍对音速流动(临界流)气体泄漏模型中气体分子量参数意义的界定存在概念表述不当的问题,将参数意义应为千克摩尔质量的M界定为分子量,会引起气体泄漏量计算结果出现较大偏差,并着重探讨了计算模型中参数M的意义,同时使用量纲分析法进行了相关证明。     

基于风险的石化装置失效频率评估技术应用研究

针对我国石化行业众多进入损耗失效期的在役装置,探讨事故发生的风险机理和基于风险的装置失效频率评估技术。由于单纯的失效评估忽略了装置特殊工艺环境、日常检测等技术条件对特定工况下装置单元风险的影响,现用失效频率和失效修正因子进行改进。利用基于多因素的耦合计算模型,对不同工况装置工艺单元失效风险进行综合量化修正,得到系统风险评估技术。应用该技术对某罐区进行了实际评估。     

基于FTA-AHP法的储气库封堵井气体泄漏风险评价

针对储气库封堵井地层气体泄漏风险,以W储气库为例,采用故障树法和层次分析法分别完成了对该储气库封堵井泄漏风险的主控因素识别和量化考核评价,并依据评价分级结果,对封堵井日常管理制度提出了改进建议。     

CCUS技术CO2泄漏模拟及生态风险评价

碳捕获、利用和封存(CCUS)是实现大规模碳中和最具潜力的解决方案,然而对其泄漏引发的生态风险的量化研究相对较少,导致风险管理决策效率低下。该研究耦合物种敏感度分布法(SSD)和计算流体动力学(CFD)开发了CCUS封存CO₂泄漏的生态风险评估法。采用SSD对陆地生态系统中典型物种的毒性数据进行拟合并计算其基准值,采用CFD对不同场景下的受体暴露浓度开展模拟预测,采用商值法计算生态风险指数,通过Google Earth实现可视化表征,并提出合理化建议。研究表明,在SSD模型中,急、慢性效应数据最优拟合模型分别为Weibull CDF和SGompertz,生态毒性基准浓度值HC₅分别为3.25%与0.98%。在模拟的极限泄漏场景中,黄土峁梁地区CCUS示范区生态风险面积受季节风向与风速的影响较大,任何气象条件下均存在一定范围的生态风险分布,高等级生态风险范围最小为160 m,实施精准的监测并开展生态风险补偿是必要的。该研究可为CCUS大规模应用潜在的CO₂泄漏风险预测及应急管理提供理论支撑。     

LNG工厂定量风险分析与控制

依据定量风险评价的国际标准和原则指导,对LNG工厂定量风险分析进行了研究,对工厂进行了危害辨识、泄漏情形模拟和分析、泄漏频率计算和分析、火灾爆炸后果模拟和分析、风险建模以及风险计算和评价。根据研究结果,从工艺安全管理、关注最大风险贡献者等方面提出了防控风险的措施及重点防控方向。     

基于Elman神经网络的流体管道泄漏点检测定位

目的通过Elman神经网络预测对泄漏点进行过检测定位。方法基于流体压力波的负压波法及反馈型Elman神经网络方法,开展水力输运管道的泄漏定位研究。利用Flowmaster仿真软件中的水力输运模型建立长度为1100 m的一维管路系统,针对此系统开展不同管路状态参数下的数值仿真计算。结果通过小波变换技术实现了数据降噪与奇异点捕捉,完成了泄漏点位置的估算。同时,借助反馈型Elman神经网络,开展了不同泄漏工况下的网络训练和预测,利用经过训练的神经网络对所选取的5组泄漏点完成了定位预测,最大测试误差为1.83%。结论通过Elman神经网络预测得到的结果与实际泄漏位置进行对比,验证了反馈型神经网络方法在管路泄漏智能定位问题中的准确性与有效性。     

液氨泄漏事故的定量风险评价研究

本文运用挪威船级社(DNV)的风险评估软件SAFETI对液氨储罐发生连续性泄漏事故进行了模拟,同时对事故模拟过程中各种参数的选择进行了较详细的说明,并针对液氨泄漏事故建立了相应的风险评价模型,对液氨泄漏的毒性危害后果及风险进行了定量分析和评价,计算了液氨泄漏事故的扩散距离及影响范围,提出了人员疏散和安全撤离方式的建议,以为该事故的应急救援工作提供技术指导和理论依据。     

定量风险分析方法在埋地燃气管道风险评估中的应用

为了探索埋地燃气管道风险评估的可靠方法,针对埋地燃气管道的风险特点,基于失效频率和泄漏后果定量分析模型,建立埋地燃气管道的定量风险评估模型,通过对某段埋地燃气管道进行实例应用和分析,确定该段埋地燃气管道泄漏事故造成的对个人和社会的风险水平。结果表明,采用定量风险分析方法对埋地燃气管道进行风险预测,评估结果可量化,能够实现管道风险定量评估,可为推动企业燃气管道风险管理和政府应急决策提供技术支持。     

炼油装置挥发性有机物泄露损失与风险评估

介绍了炼油装置挥发性有机化合物无组织排放泄漏损失评估方法,研究开发了一套石化装置密封点泄漏管理软件和泄漏风险管理系统,并对泄漏损失评估和泄漏风险分级在石化企业进行实际应用。结果表明,炼油装置泄漏损失评估与风险分级能够指导石化企业的密封设备管理,减少炼油加工损失和挥发性有机化合物排放,增加企业效益;石化装置密封点泄漏管理软件和泄漏风险管理系统在石化企业设备密封点管理方面应用前景广阔。