基于蒙特卡洛模拟算法的化工装置失效概率估算

分别采用分析算法和蒙特卡洛模拟算法计算装置的瞬时失效概率.首先对瞬时失效概率进行理论研究,依据可靠度理论进行分析,得到瞬时失效概率理论计算公式,但此方法存在理论公式复杂以及计算误差等问题;其次利用蒙特卡洛模拟分析构建化工装置失效概率估算方法,得出利用矩阵实验室(MATLAB)运行的程序流程;最后通过实例计算某个装置的瞬时失效概率,比较分析算法和蒙特卡洛模拟算法所得结果.结果表明,蒙特卡洛算法就整体性而言是可以接受的,而且随着装置数量的增加,装置的瞬时失效概率下降速率加快,这一情况与实际相符.     

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。     

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。     

化工园区冲击波超压的多米诺效应定量风险分析

根据化工园区石化装置密集程度高的特点,提出了一种针对化工园区的多米诺效应风险分析方法.通过分析初始事故带来的物理效应对邻近设备的影响,对由冲击波超压引起的多米诺效应进行了研究,计算二次设备的损坏概率;分析多米诺场景,计算多米诺事故的扩展概率,定量分析多米诺事故的后果.通过该方法可以得到化工园区内设备的多米诺效应风险指数和多米诺事故的后果分析.     

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。     

页岩气集输站场撬装设备失效后果面积计算方法

为准确评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果,避免在后果面积计算中因忽视连锁效应、低估或高估后果危害性、忽视失效后果面积重叠计算等问题,首先,在美国石油协会(API)581标准的基础上,考虑可能存在的多米诺场景,建立失效后果面积加权计算模型;然后,引入圆弧并面积算法,消除失效后果面积重叠计算的影响,并结合设备失效概率与多米诺场景概率确定连锁效应加权系数,形成撬装设备失效后果面积计算方法与计算步骤;最后,以某页岩气集输站场吸收撬为例,计算其失效后果面积。结果表明：考虑失效后果重叠计算得到的失效后果面积为759.48 m²,常规失效后果计算方法对后果低估了38.5%,未消除后果重叠的常用多米诺方法对后果高估了62.7%,考虑失效后果面积重叠计算可以帮助合理评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果面积。     

基于多米诺效应的油品储罐区个人风险研究

介绍了多米诺效应的基本原理和多米诺事故发生的概率分析方法。提出在一定条件下进行储罐区风险评价时,多米诺效应对个人风险值的影响不容忽视,并给出了考虑多米诺效应的个人风险计算方法。最后利用开发的个人风险计算软件通过分析计算,给出了某储罐区的个人风险等值线分布图。结果表明,该罐区正北方向相邻的一劳动密集型工厂需搬迁,或采取相应安全保护措施降低风险。该方法考虑了多米诺效应对装置事故发生概率的影响,能提高个人风险计算结果的真实性与准确性。     

基于RBI与多米诺效应的输气站场设备定量风险评价

针对目前输气站场设备风险评价方法仅以单个设备为评价对象,并未考虑设备间相互影响的特点,提出将多米诺效应分析引入输气站场设备风险评价当中,再结合RBI(基于风险检测方法)对输气站场设备进行定量风险评价。首先,计算所评价设备的失效概率与危险指数,得到设备固有风险;然后对设备的多米诺效应风险进行计算;最后,得到设备总风险。实例分析表明,考虑多米诺效应风险后,站场单个设备的风险要明显增大。     

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。     

多米诺效应下化工储罐区的脆弱性分析

为有效地减少和控制事故的多米诺效应,对影响事故扩展的关键装置,即脆弱单元的辨识及其有效控制措施进行了研究。根据具体的设计方案,依次选定不同储罐作为初始事故单元,借助ALOHA软件计算各储罐之间热辐射及冲击波相互作用强度的大小,与损伤阈值进行比较,并考虑设备间的协同作用,从而确定可能发生的多米诺事故;运用Probit模型计算事故扩展概率,根据计算结果通过Bayes Server软件建立贝叶斯网络,利用先验概率来进行整体脆弱性分析,从而确定各个方案的安全性;对优选的方案通过后验概率进行单元脆弱性分析,从而确定脆弱单元;在此基础上提出相应的控制措施。通过实例计算验证了该方法的可行性,结果表明,该方法能够在多米诺效应的预防和控制方面有效发挥作用。