储罐爆炸碎片最可能抛射距离的Monte-Carlo(蒙特卡罗)数值模拟

在总结前人工作的基础上,推导了储罐爆炸碎片抛射距离的理论计算公式,并给出具体的计算方法;分析了计算参数的不确定性,同时介绍用Monte-Carlo方法模拟高压储罐爆炸时碎片抛射距离的算法;在数值模拟结果的基础上,计算了碎片抛射距离的分布函数和概率密度函数,引入最可能抛射距离的概念,并指出可以用此来确定碎片抛射的危害范围。该方法对于定量评价储罐爆炸碎片危害性,减缓和控制碎片产生的风险,具有重要的意义。     

化工园区安全规划方法和内容研究

近年来,化工园区在我国得到快速发展,如何进行科学合理的园区安全规划,保护园区周边人员安全,优化内部危险源布局,合理设定园区安全容量,是国内化工园区安全管理工作迫切希望解决的问题。笔者在大量实践工作的基础上,对化工园区安全规划的目的、内容和方法进行了阐述,提出了化工园区外部安全防护距离的概念和计算方法,化工园区内部优化布局的阶梯原则,化工园区安全容量的确定方法,以及化工园区安全规划需要考虑的公用工程和配套设施,安全监管和一体化应急等内容,以期用于指导和推进我国化工园区安全规划的工作。     

某铀尾矿库氡析出对安全防护距离影响分析

以某铀尾矿库为研究对象,从源的强度、当地气候、地形等,分析了铀尾矿库主要风频下风向区域的氡浓度分布,及其所致的公众年有效剂量。结果表明,高斯模式理论计算和实际测量结果比较吻合,说明氡在大气扩散的高斯模式理论计算只要参数选择合理此方法是可行的。以公众年有效剂量限值为标准,验证了该铀尾矿库辐射安全距离内居民的辐射剂量在国家限值标准以内,建议根据现场实际,合理地确定安全防护距离。     

基于隶属函数的高速公路安全距离模型研究

为了改善高速公路防追尾安全距离模型,对模型中的驾驶员反应时间进行研究,分析不同车速时驾驶员反应时间对安全距离的影响。驾驶员反应时间受驾龄、应变能力、性别、心理生理状况、车速等多种因素的影响。基于模糊数学中隶属函数的有关理论,利用Matlab软件,在驾驶员反应时间大小允许的范围内,综合考虑各种主要因素,确定驾驶员反应时间。通过具体实例说明该方法的应用,结果证明,应用模糊数学,可以计算出不同的驾驶员,在不同的车速时的反应时间。     

基于安全距离的重大危险源安全规划研究

基于城市规划的需要,介绍了城市重大危险源安全规划的重要性,并阐述了城市重大危险源安全规划环节中应考虑的各种因素和情况。针对城市重大危险源安全规划要求,提出了基于安全距离的多种分析方法,包括专家判断法、标准规范检查表法、后果模拟分析法和基于风险的方法,并结合工业园区内重大危险源和工业园区外重大危险源的实际情况,根据各种方法的适用条件,对其规划进行深入的研究和探讨。     

城市天然气管道泄漏的危害分析

城市天然气系统的管道化很大程度上便利了人们的生活,但与此同时管道泄漏也造成灾难性后果.采用高斯烟团扩散模型,对天然气管道瞬间泄漏的扩散行为进行模拟,计算出天然气管道泄漏后的最大危害距离,其结果可以为应急救援提供决策支持.     

LNG接收站选址安全距离研究

天然气作为一种清洁、优质能源在我国得到越来越广泛的应用,液化天然气(LNG)接收站的发展有助于解决我国能源紧张问题,促进能源供应多元化,但随之而来的安全问题也引起企业和社会的高度重视。对LNG接收站工艺做了简单介绍,分析其存在的危险有害因素,并对LNG接收站选址时的安全距离进行较深入的研究。参考了国内外主要规范,对规范要求的安全距离及采用挪威船级社Phast 6.6软件进行事故模拟确定的安全距离进行对比分析,事故模拟考虑了可燃气体扩散及火灾热辐射的影响范围。通过研究,对LNG接收站选址时与周边环境应保持的安全距离有更深入的认识。     

化工园区安全容量计算模型研究

本文探讨了化工园区安全容量的含义。选择了适当的基础安全容量计算模型及事故统计指标,建立了安全容量影响因素体系,在此基础上,运用改进G1法和模糊综合评价法确定各因素的权重和隶属度,进而提出化工园区安全容量的计算模型。     

LNG池火热辐射模型及安全距离影响因素研究

重点对LNG池火热辐射模型,模型应用方式,以及热辐射安全距离的影响因素做了详细研究,给出池火热辐射模型采用及安全距离计算的方法。对常用的热辐射计算模型(点源模型、LNGFire3和PoFM ISE模型)加以介绍,并对3种模型做了对比研究。PoFM ISE模型充分考虑大池火直径时不完全燃烧的因素以及风速对火焰高度的影响,建议当风速大于1.5 m/s,池火直径大于20 m时采用。同时,进一步研究影响LNG池火热辐射安全距离的各种因素,包括池火直径、风速、环境温度和湿度,从而得出不同条件下池火热辐射安全距离的要求。     

基于蒙特卡罗模拟的高校室内甲醛暴露健康风险评价

为了量化分析高校新建教学楼室内环境污染引起的健康风险问题,调查了武汉市某高校新建教学楼室内甲醛污染状况,引入美国环保署(EPA)致癌风险模型,运用蒙特卡罗模拟室内甲醛暴露对不同性别的教师和学生受体造成的健康风险,进行不确定性分析,并研究各参数敏感度。结果表明,该教学楼室内的监测点监测得到的甲醛质量浓度数据中有5%超过标准限值(0.10 mg/m³,参照《室内空气质量标准》),存在一定的健康风险。健康风险评估结果显示,男性的癌症风险和超标率略高于女性,教师群体健康风险平均值超过限值(1×10^-6)9倍左右,且高于学生群体3~4倍。对教师造成影响最大的参数为暴露时间,对学生影响最大的参数为甲醛质量浓度,在无致癌风险的室内甲醛质量浓度和在可接受健康风险限值(1×10^-6)下,推荐教师每日平均暴露时间不超过0.31 h/d(男性)和0.35 h/d(女性)。     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

城市地下水可持续开采量确定方法的研究

首先介绍和分析了国内外相关地下水开采量概念,指出地下水的可持续利用是今后地下水资源发展的必然趋势.然后介绍了地下水可持续开采量的计算机仿真模型,指出传统的地下水开采量计算大都是采用确定性模型,在计算中忽略了一些不确定性因素.最后综述了考虑不确定性因素的随机模拟方法蒙特卡罗方法在地下水可持续开采方面的应用.     

基于蒙特卡洛模拟算法的环氧乙烷球罐多米诺效应风险分析

基于多米诺效应的故障概率模型,结合某化工公司环氧乙烷存储装置,借助ALOHA软件判定装置间的多米诺影响系数。在此基础上,分别应用分析算法和蒙特卡洛模拟算法对考虑到多米诺效应情况下一特定环氧乙烷球罐T_1的失效概率进行计算分析。结果表明,分析算法和蒙特卡洛算法的结果呈现出较好的一致性。并且随着时间的推移,2种方法的吻合度越来越高。本方法的提出有效地简化了考虑多米诺效应情况下多个装置失效概率的计算,所得结论为工厂对球罐间安全屏障的设计提供一定的借鉴作用。     

基于蒙特卡洛法的储罐爆炸碎片冲击失效模型研究

为定量研究相邻储罐间爆炸碎片冲击的多米诺效应,基于蒙特卡洛方法建立爆炸碎片冲击失效模型。该模型共包括爆炸能量与碎片初始速度、考虑风速及碎片初始位置的碎片三维抛射轨迹、空气阻力、碎片冲击穿透等4个分步模型。基于上述模型,研究储罐爆炸后碎片的初始状态、抛射轨迹以及对相邻储罐的冲击效应。在数值模拟结果的基础上,用储罐最高允许工作压力代替泄放装置的泄压压力来计算爆炸压力,绘制碎片质量及初始速度的直方图,定量分析储罐间距对击中概率的影响。结果表明,热辐射、超压和碎片冲击3种能量作用方式均可能导致储罐间火灾爆炸事故多米诺现象发生,但爆炸碎片冲击导致相邻罐失效的概率较低。     

天然气钻井井口安全距离研究分析

分析天然气钻井井场可能发生的事故类型及事故的破坏程度,选择适合的事故后果模型,对天然气井井喷失控后可能发生的蒸气云爆炸及硫化氢扩散的后果进行量化分析,根据超压-冲量准则、热剂量准则和硫化氢扩散行为规律,计算出爆炸波、爆炸火球及硫化氢扩散的危害范围。笔者建立了天然气钻井井口安全距离的计算模型,并提出一种确定安全距离的方法。通过计算给出不同无阻流量、不同硫化氢体积含量的20种条件下的天然气钻井井口安全距离,并应用该模型对某含硫气井井口安全距离进行了计算。实例表明,该方法具备实用性,值得在天然气井选址规划中推广和使用。     

大口径未爆弹销毁安全距离研究

为保证大口径未爆弹销毁作业中人员的安全,从理论上研究了未爆弹销毁安全距离。根据破片的理论初速、破片杀伤判据、杀伤破片的飞散距离,得到防破片安全距离的计算公式;根据冲击波理论,得到防冲击波安全距离的计算公式;根据防破片安全距离和防冲击波安全距离,从理论上确定未爆弹销毁时的警戒安全距离和防护掩体设置距离。以某大口径未爆弹为例进行实例分析,确定了其相应的警戒安全距离和防护掩体设置距离。研究结果表明:该未爆弹销毁时警戒安全距离主要考虑破片,与GJB5120—2002的结果进行比较,认为GJB5120—2002的结果过于保守。     

基于Matlab的火灾探测报警系统可靠度Monte Carlo仿真

介绍了火灾探测报警系统的结构,指出了火灾探测报警系统失效原因,针对火灾探测报警系统的特点,确定了蒙特卡洛可靠度分析法.给出了系统的概率模型,确定了在Matlab下应用Monte Carlo方法对火灾探测报警系统的可靠度进行仿真的具体步骤,得到火灾探测报警系统可靠度仿真曲线.将仿真结果与试验结果相比较,基本一致,验证了该仿真方法能正确描述火灾探测报警系统的可靠度随使用寿命的变化规律,为进一步应用该方法来分析火灾探测报警系统的的各可靠性指标提供了理论基础.     

基于云模型的海上交通系统风险蒙特卡罗仿真

为扩展海上交通系统(MTS)风险的数据样本,更好地开展海上交通系统风险评估研究,有必要研究系统风险仿真中的模型与算法问题。在讨论不确定性信息中随机性和模糊性的基础上,引入云模型来取代概率分布参数下的蒙特卡罗仿真模型。经对无确定度的原始云特征参数求解,获得海上交通系统风险的还原云滴,有效增加海上交通系统风险数据样本,进而分析出风险数值仿真下的海上交通系统风险特征。通过有效性检验,云模型下仿真的变异系数比基于对数正态分布下仿真的结果更稳定。云模型下的仿真结果更准确地逼近原始样本的特性。风险的模糊性和随机性信息量化问题得到解决。