基于系统动力学的海洋平台安全脆弱性分析

海洋平台承受着风、浪、流等复杂环境载荷，安全系统在保障平台安全稳定方面的作用极为突出。为深入探讨影响海洋平台安全脆弱性的机理，针对海洋平台作业环境的极端性和复杂性，建立了海洋平台的安全脆弱性系统动力学分析模型，采用模糊层次分析法确定影响安全系统中各层因素的权重系数，并设定参数，考虑子系统不同的安全投入方案，进行了海洋平台脆弱性系统分析。研究结果表明:海洋平台设备系统对于暴露度和敏感度的影响程度最高，管理系统对海洋平台安全系统的适应度起主导作用；当安全投入总值一定，对各系统的投入比例不同时，为有效降低海洋平台脆弱性，应合理分配有限投入资金。     

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...     

基于图论的海洋平台连锁风险评价

为控制海洋平台连锁风险,基于图论(GT),提出一种新型定性风险评价方法,将分析对象的复杂风险分析转化为图形分析运算。该方法综合考虑研究对象的风险,重点考虑事故可能的发展模式,建立并转换可能发生的事故的连锁图,用图论算法进行图形运算,得到造成结果事故发生的关键路径、最短路径和点割集,设置并优化安全屏障,防止初始事故发生。最后,结合墨西哥湾事故,建立事故连锁图,通过图形变换与运算得到2条最短路径、3条关键路径和2个点割集,并提出风险控制措施。     

基于风险分析的海洋平台结构鲁棒性评价与控制

针对海洋平台服役周期内突发致损事件"小概率,高风险"的非比例后果特性,综合考虑常规疲劳退化与突发致损的耦合作用,定量分析了局部突发致损的直接后果及结构倒塌失效的潜在间接后果。从风险分析理论的角度,提出海洋平台结构风险鲁棒性指标,并基于Monte-Carlo随机模拟,建立了风险鲁棒性的评价方法及评价流程。通过相应算例,分析海洋平台结构全寿命周期内风险鲁棒性指标的动态特征及影响因素,并讨论了检修行为对结构鲁棒性控制的作用。模拟示例结果表明,在平台服役后期,初始损伤及疲劳退化对风险鲁棒性指标的影响愈加显著,完好平台结构的风险鲁棒性指标明显高于含初始损伤平台,至服役的第30年,两种平台的风险鲁棒性指标分别由1下降至0.913和0.67。同时,4种不同突发事件单独作用下的模拟结果表明,对风险鲁棒性影响最为显著的突发事件是爆炸,其后依次是船舶碰撞、突发火灾和重物坠落。突发事件发生后采取快修措施可有效提高其风险鲁棒性指标,且为保证平台结构维持合理的风险鲁棒性水平而采取"非完好维修"是更为经济可行的选择。     

基于动态风险平衡的海洋平台事故连锁风险研究

针对海洋平台事故风险特点,提出动态风险平衡概念,以此建立事故动力模型,并将该模型运用到墨西哥湾"深水地平线"井喷事故。动态风险平衡表征事故动力与事故阻力之间的动态平衡状态,具有动态性和暂时稳定性。事故动力模型以海洋平台可能发生的重大事故为研究对象,从工艺、技术和管理等角度分析事故可能致因和事故发展可能影响因素。该模型首先分析对象的初始事故动力,建立事故连锁风险图,然后计算初始动力发生情况下,传递动力和传递阻力的概率分布,最后提出相应风险控制措施。实例分析表明,基于动态风险平衡建立的事故动力模型能有效分析海洋平台事故连锁风险。     

基于逻辑树和贝叶斯网络的海洋平台火灾概率分析

火灾概率分析是海洋平台火灾定量风险评估的重要组成部分,考虑到传统事故树和事件树方法存在一定的局限性,提出了基于逻辑树和贝叶斯网络的火灾概率分析模型。首先采用数理统计方法对墨西哥湾地区2 837起火灾事故进行统计分析,依据事故情况构建逻辑树,然后将逻辑树转化为贝叶斯网络,根据历史数据确定贝叶斯网络各节点的先验概率和条件概率。结果表明:海洋平台火灾事故是设备、人因和组织管理多因素耦合作用的结果;基于贝叶斯网络模型得到海洋平台火灾概率约为1.0×10~(-5),为海洋平台火灾定量风险评估提供了基础数据;由贝叶斯网络模型分析得出,人因操作失误与缺乏作业安全分析的后验概率分别达到0.471和0.119,表明人因组织因素对海洋平台火灾事故具有重要影响。     

基于事故场景分析的海洋平台火灾概率预测分析

根据美国安全与环境执行局(BSEE)近40a的火灾事故统计资料,选取压缩机单元火灾、热处理单元火灾和井喷火灾作为典型火灾事故场景,利用贝叶斯网络模拟不同场景火灾事故概率及其关键因子影响程度。模拟结果表明,压缩机单元火灾频率为2.1×10-4次/a,热处理单元泄漏火灾频率为2.2×10-4次/a,井喷火灾频率约1.0×10-5次/a;其中41.1%的压缩机单元火灾、24.9%的热处理单元火灾和34.8%的井喷火灾事故与"没有遵守作业指导"有关;其次,"管道布局不合理"、"缺乏日常检查"和"缺乏沟通"分别是压缩机单元火灾、热处理单元火灾和井喷火灾中仅次于"没有遵守作业指导"的关键因素。     

基于SAPSO-BP网络模型的海洋平台落物碰撞损伤分析

为了确保海洋平台作业过程中落物坠落对甲板撞击后的结构安全,对坠落立管撞击海洋平台甲板的过程进行了非线性仿真分析。运用ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,对坠落立管不同撞击角度撞击海洋平台甲板进行模拟计算,得到甲板在不同工况下的损伤情况。运用1种自适应性变异的粒子群优化算法SAPSO与BP神经网络结合［1］,对海洋平台进行落物碰撞损伤分析。研究结果表明:落物与垂直方向偏离5°～10°为坠落时最危险的工况。SAPSO-BP提高了BP神经网络的拟合能力,减小了拟合误差,提高了拟合精度,验证了SAPSO-BP网络模型的实用性和可靠性。综合考虑制定适用于海洋平台落物安全的工作程序和平台及设备的防护措施,为海洋平台作业中落物风险评估和海洋平台作业安全保障提供参考。     

基于SEM的医院安全脆弱性研究

为准确衡量医院的安全水平,分析医院安全脆弱性影响因素及其关系,首先提炼出基于4个指标,26个因子的医院安全脆弱性概念模型;然后选取10家三甲医院的200名中高层管理者发放问卷,采用SPSS21.0软件对模型进行影响因子验证和修正;最后运用SEM方法,得到指标对医院安全脆弱性的影响路径系数。研究结果表明:人员安全类对医院安全脆弱性影响最大;其次是技术安全类、自然灾害类的脆弱性;另外,4大类脆弱性因素具有直接或间接的影响;医院管理者可以通过加强人员安全培训和管理,提升技术安全措施,预防自然灾害,减少医院安全事故的发生。     

海洋平台振动监测技术试验研究

为保证海洋平台服役期间安全运行,以实验室海洋平台模型为研究对象,开展有关振动监测技术的试验研究。通过预制损伤等物理手段,模拟海洋平台模型完好与损伤状态。使用加载设备对平台模型加载,采集其在不同加载角度、频率与增益下的动力响应。对振动传感器校准后,利用传感器、信号调理仪以及信号采集软硬件设备,组成监测系统。分析试验数据,调整相关试验参数,选取最佳信号采集状态。选取双谱分析法对试验数据进行信号处理,得出平台模型完好与损伤状态的数据变化。结果表明:根据振动监测数据的双谱模量与频率分布,能够识别损伤。     

物联网+云平台 有效管理泄漏隐患

正通过"物联网+气体监测云平台"的应用,可将有毒有害气体监测信息随时传递给工人,实现数据实时感知,同时可以通过数据对比分析,得出趋势性结论。随着人工智能、云计算、大数据等技术愈发成熟,"物联网+云平台"在安全管理领域也将大规模推广应用,实现自动化、智能化安全管理。     

基于BowTie模型的海洋钻井平台热工作业风险分析及对策研究

为减少海洋钻井平台热工作业事故,提高安全生产水平,本文全面分析在役海洋钻井平台热工作业存在的风险及对策,建立海洋钻井平台热工作业事故BowTie模型图,并结合海洋钻井平台热工作业事故BowTie模型应用实践进行举例论证,为提升海洋钻井平台热工作业HSE监督管理提供支持与保障。     

基于ANP的地铁站点网络脆弱性评价

为准确判定地铁网络中各个站点的安全现状,建立基于网络层次分析法(ANP)的网络脆弱性评价模型。首先,从内部因素、外部因素以及通道因素3个维度分析网络脆弱性的内涵,并依据复杂网络理论,选取11个评价指标,构建地铁站点的网络脆弱性评价体系。其次,基于ANP法确定各层指标的权重,建立评价模型。最后,以北京地铁系统为例,对其11项指标数据进行归一化处理,依据该模型评定各个站点的网络脆弱性。计算结果表明,北京地铁网络整体安全状态良好,国贸站和七里庄站是脆弱性最高的站点。     

基于网络地理信息系统(WebGIS)的危险气体泄漏扩散预警信息平台的研究

以有毒有害危险气体突发性泄漏扩散事故为研究对象,对基于网络地理信息系统(WebGIS)的危险气体泄漏扩散预警信息平台进行研究,根据需求,对平台的总体结构设计、功能设计、数据库设计和技术实现等方面进行了深入的探讨;采用B/S模式,利用ArcGIS,ASP.NET和VB.NET开发出预警信息平台,并通过Internet发布相关信息。该研究项目为环境管理部门对突发性气体泄漏事故的预警、指挥、调度以及对事故的控制提供了准确的预测信息和及时的技术支持,对提高事故应急救援指挥和救援行动的效率有重要的意义。     

基于复杂网络理论的北京地铁网络脆弱性评估

以北京市现有地铁线网为研究对象,使用Space L方法构建拓扑网络,为更加符合实际情况,对换乘车站进行了拆分。分析中,综合考虑连通OD对和出行效率两个因素,以运输能力损失作为评估网络脆弱性指标。随后,计算分析了单节点攻击、随机攻击、静态攻击和动态攻击下造成的地铁网络运输能力损失的变化规律,得出动态攻击对地铁网络影响最大。在该攻击方式下,相对基于度的动态攻击,地铁网络对基于介数和基于ER的动态攻击,具有更高的脆弱性。同时攻击介数较大的节点对网络南北方向运输能力影响较大;攻击对出行效率影响较高的节点对网络东西方向运输能力影响较大。因此,在地铁运营过程中,应针对不同站点的节点属性和事故发生情况,采取相关防护措施。     

基于复杂网络理论的轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通是城市客运体系的重要支撑,而突发事件易使某些轨道交通站点瘫痪,从而影响轨道交通网络全局效率。分析城市交通轨道网络的拓扑特征和脆弱性对于优化路网结构、保障稳定运营有重要意义。以重庆市轨道交通网络为例,使用Space L法构建拓扑网络并用Matlab软件分析节点度、平均路径长度、聚类系数等指标和分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络效率影响最大的关键站点。模拟攻击实验结果表明:现阶段重庆市轨道交通网络平均路径长度较大,聚集系数较小,网络连通性有待提高。面对蓄意攻击时,红旗河沟站和大坪站作为关键节点对网络效率的影响较大。在加快重庆市轨道交通建设的同时,应在运营中加强保护关键站点。     

海洋石油平台设备安全管理探讨

<正>设备安全管理是安全生产工作的重要组成部分,鉴于海洋环境相对比较恶劣,海洋石油平台设备在长期运转过程中,如果相关安全管理工作没有做到位,往往会导致设备故障频发,甚至可能会导致各类生产安全事故发生。因此对于海洋石油平台而言,做好设备安全管理工作尤为重要。在本文中,笔者结合现场安全管理实际,从设备管理体系、分级管理、信息化管理、全生命周期管理、培训管理、本质安全评估、固化总结经验等7个方面,对如何做好设备安全管理进行了探讨。     

海洋石油平台出海物料风险管控

海洋石油平台远离陆地,出海物料受交通、海况、吊装等因素影响,安全风险较高,为做好海洋石油作业项目出海物料的装卸、运输、仓储安全,本文首先分析了出海物料存在的风险因素,然后对出海物料申报、安检、出海、海返等关键环节进行研究,制定了出海物料的安全管控措施,确保出海物料安全顺利出海,保障海洋石油平台作业项目顺利进行。     

海洋钻井平台火灾疏散仿真研究

为研究影响海洋平台火灾人员疏散的因素,以南海某钻井平台为例,应用火灾模拟软件(FDS)仿真模拟火灾场景,分析火灾情景下温度场、烟气层高度、能见度和热辐射等特征参数的变化;利用疏散模块(EVAC)量化分析出口熟悉度、反应时间和移动速度等因素对人员应急疏散的影响;利用Pathfinder软件分析人员疏散过程中各逃生梯道流率和使用量情况。结果表明:发生火灾时,下甲板东北侧梯道受火灾影响最大,西南侧梯道最安全;人员移动速度、出口熟悉率和反应时间对整体疏散效率影响较大;在疏散过程中东南侧梯道使用量最大,西南侧梯道次之。     

基于Logistic曲线的路网脆弱性动态识别

为探究突发环境下路网交通负荷的时空变化规律,运用情景分析方法研究突发事件的"产生-消散"过程;通过构建动态识别指标将道路网络分为正常与事发路段集等2部分,对前者采用离散化手段建立动态交通负荷分配模型,对后者利用三参数Logistic曲线完成事发路段交通负荷的近似建模;选择逆向求解策略,将突发环境下的道路网络转化为一个反应型离散控制系统,并运用Lan-Filler套分解算法进行求解;通过算例分析验证该方法的可行性,并与传统的静态脆弱性识别方法比较。结果表明:突发环境下的路网脆弱性指标随着事故的"产生—消散"过程动态变化;与传统方法相比,用基于Logistic曲线的动态脆弱性识别模型,可保证在路网拓扑结构不发生改变的前提下,识别道路网络各路段各时刻的脆弱性,其结果更符合路网实际情况。