基于机器学习与SHAP的油气储运事故风险分析

为深入研究对油气储运事故风险产生显著影响的因素,并探究其发生的特征与规律,本文研究收集了627起油气储运事故数据,并运用这些数据进行了建模分析。研究选取了11个关键因素,包括事故场景、操作因素等,作为模型的输入特征,而事故风险程度则作为输出结果。在评估体系方面,本研究引入了一系列指标,如准确率、AUC等,以评价模型的性能表现。在模型比较方面,我们将LightGBM模型与XGBoost和RF三种模型进行了综合对比,结果显示LightGBM模型表现出色,性能优异。此外,研究还利用SHAP方法对模型进行了可视化分析,以探究各种因素对事故风险程度的影响。研究结果明确指出,事故风险程度受到多个因素的影响,其中最为关键的因素包括事故场景、员工操作、安全管理,以及二者之间的耦合影响。为减少重大事故风险的发生,本研究强调了两个关键方面：首先需着重关注各类事故场景的安全管理体系是否健全,以确保事故场景的安全性。其次需要确保员工具备熟练的职业技能和接受充分的安全培训,从而降低操作因素和安全知识匮乏对事故风险的影响。这些举措将有助于预防重大事故的发生。     

基于模糊理论的大型游乐设施应急救援措施综合评估

为解决近年来高空飞翔游乐设施频繁发生高空滞留事故和应急措施不妥当的问题,提出了一种对大型游乐设施应急措施有效性开展综合评估的方法。首先,利用模糊数学理论,以大型游乐设施全生命周期应急措施的影响因素为基础,构建了大型游乐设施应急措施评价指标体系;然后,以某主题公园的高空飞翔为评估实例,应用应急措施模糊数学综合评价模型,对评估实例的应急措施进行评价;最后,为了优化应急措施综合安全水平,基于评估结果生成了一级模糊评价向量风险趋向图,并对各评价指标进行综合分析和提出了优化建议。通过评估实例验证了该方法在大型游乐设施应急措施评估中的有效性和适用性。研究成果可为大型游乐设施应急措施的制定、改进和评估提供一定的理论依据和思路。     

风险严重度指数法在毒气泄漏评价中的应用

为评价某区域或某设备潜在的毒气泄漏事故场景的风险水平,以对不同的风险等级进行风险控制和安全规划,详细介绍了工业事故风险评估方法ARAMIS所采用的风险严重度指数法.首先基于事故频率和后果的风险矩阵选取毒气泄漏事故场景;然后运用毒气当量浓度计算任意暴露时间下不同风险严重度等级所对应的特征距离,并根据同一风险等级内风险严重度指数与距离的线性关系计算任意点的风险严重度指数;最后应用1个实例分析了考虑所研究区域的风向概率后对风险严重度指数的真实影响,便于工厂或企业识别不同的风险等级,进行不同场景下风险水平的对比性研究,为其安全设计及风险分析提供了一种新的评估方法.     

基于ANP和模糊证据理论的应答器系统风险评估方法研究

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。     

基于模糊保护层的池火灾事故风险分析

为计算引发池火灾事故的风险值,提高事故风险的量化水平,判断现有风险控制措施是否满足风险容忍度的要求,为制定减缓风险措施提供依据,给出了新的池火灾风险评估模型。基于传统的保护层分析模型(LOPA),结合模糊集合理论,引入模糊风险矩阵进行风险评估,构建适用于引发池火灾事故的模糊保护层(fL OPA)风险分析模型。该模型的特点是将模糊逻辑和保护层分析结合,减少了传统保护层分析方法计算过程中的不确定性因素,引入严重度减少指数(SRI)概念,使严重度计算、风险评估更加准确。运用该模型对原油储罐泄漏池火灾事故风险进行分析,给出风险决策方案,判断现有保护措施是否能控制风险在可容忍范围内,实例验证了模型的可行性。     

油气长输管道环境风险评估指标选取与识别

油气长输管道是典型的线性工程,其环境风险形式和风险特征随着管道沿程的变化而不同。因此,评估指标选取的准确、全面和代表性是界定管道环境风险评估工作可信性和科学性的重要依据。油气长输管道环境风险评估指标需在掌握管道的基础数据和环境背景资料基础上,结合沿程实地勘察进行筛选和判定,通过对指标体系的细化和分析,可系统地评估管道沿线可能发生的环境风险的类型、可能性、易发地点、后果程度以及控制能力,识别管道各区段环境风险水平,从而实现分级管理,消除隐患,最大程度减少环境事件的发生和影响,为管道环境风险管控和治理提供技术支撑。     

化工过程中毒事故风险的模糊综合评估

影响化工过程中毒事故风险性的不确定因素较多,其风险具有相对性且大部分因素具有模糊性的特点.为此,笔者建立了化工过程多级多指标中毒事故风险评估指标体系,根据模糊优选理论,提出了中毒事故风险的模糊综合评估模型,运用模糊层次分析法确定各指标权重,结合有关统计数据及工厂实际,对化工过程潜在的中毒事故风险性进行模糊综合评估,所获结果为化工过程中毒事故的综合防治提供了理论依据.     

地铁车站火灾风险的概率模糊评估研究

火灾风险评估是为了有效预防和减少火灾的发生.在对地铁车站火灾风险定量描述的基础上,从火灾发生概率和火灾危害性2个一级指标出发,建立地铁车站火灾风险概率模糊评估模型,并以某地铁车站为实例论述该模型的应用.评估得出,该地铁车站火灾风险隶属矩阵为(0.11,0.27,0.41,0.21),依据最大隶属度原则,该地铁车站的火灾风险等级为“一般风险”;依据“赋值法”,该地铁车站安全评价得分为82.19,对应安全等级为“一般”.二者结论一致,也与该地铁车站的实际安全状况相符.     

基于故障贝叶斯网的边坡垮塌事故风险评估方法研究

针对故障树分析方法在风险评估中的局限性,研究了故障贝叶斯网络在边坡垮塌事故风险评估中的应用.在边坡垮塌事故故障树的基础上,建立了边坡垮塌风险评估的故障贝叶斯网络模型,结合统计数据和专家经验,获得了各节点事件间的条件概率分布.结合工程案例,运用故障贝叶斯网络模型对边坡垮塌事故发生概率进行预测,并对导致边坡垮塌事故发生潜在因素进行排序.结果表明,基于故障贝叶斯网络的风险分析方法简单易用,且可以得到更丰富的信息.     

基于复杂网络的超高层建筑施工安全风险耦合评估方法

虽然工程建造技术和装备在不断更新完善,但施工安全事故仍时常发生.究其原因,建筑施工过程是一个涉及大量人员、机械和环境因素相互作用的复杂系统行为,风险可能在系统中多个节点同时孕育、传递,并演化出不可预料的结果.为加强工程管理对于安全风险的系统性考虑,提出了一种基于复杂网络的超高层建筑工程施工重大安全风险耦合评估方法.首先,基于超高层建筑工程施工事故案例库构建加权的风险耦合复杂网络模型,并对网络的系统特征进行了分析;其次,通过分析计算单事件的演化路径概率和损失,进行风险事件等级判定;最后,利用事故链分析多事件发生情景下的风险等级,综合评估建设工程的安全风险.将该评估方法应用于案例中,并与传统风险等级评估进行了对比,结果表明,本方法对各类风险事件的等级评价都有不同程度的提高,更加符合超高层建筑施工中对风险的认知.     

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。     

基于风险矩阵和LOPA的风险评价系统在油气管道的应用研究

为规范企业风险管理,在分析国内外各种先进风险管理技术的基础上,对风险矩阵法和保护层分析法(LOPA)进行了优化组合,开发了具有特色的组合风险评价方法,形成了具有鲜明特色的风险评价系统.风险评价系统可实现油气管道系统危害因素的系统识别、多层评价、分级管理、有序控制及监控.该风险评价系统在西部管道公司的长输油气管道系统得到了应用,实践效果表明,该风险评价系统能够规范公司风险管理工作,显著提升公司风险管理水平.     

低概率重大事故风险与定量风险评价

论述应用定量风险评价(QRA)对评价、控制低概率重大事故风险的重要意义.介绍了低概率重大风险范畴与主要来源,QRA技术的主要用途与基本方法,研发与使用QRA计算重大风险的主要技术程序.提出了在应用QRA评价重大风险时应注意的几个主要技术问题.     

矿井火灾风险指数评价法

矿井火灾风险评价是为了确定矿井火灾风险,以便制定针对性的矿井火灾防治措施.本文通过分析矿井火灾影响因素,建立了用可燃物、引火源、助燃剂和环境表示的矿井内某地点火灾可能性的评价指标,提出了火灾可能性分值与一般人们公认的事故发生频率的关系;在假设被超过人员致死浓度或致死温度烟流污染的井巷为危险井巷的条件下,建立了矿井某地点火灾死亡人数模型;将死亡人数作为火灾严重性评价指标,给出了用火灾发生频率和死亡人数乘积表示的某地点火灾风险指数;井巷火灾风险指数等于该井巷内所有地点火灾风险指数之和,矿井火灾风险指数等于矿井内所有井巷火灾风险指数之和.本文建立的矿井火灾风险指数评价法是一种定量风险评价方法,应用该方法评价矿井火灾风险,不仅可以给出矿井的火灾风险指数值,用于比较不同矿井的火灾风险,还可以明确矿井发生一次死亡人数不同的火灾频率.     

航空公司安全系统风险的模糊综合评价研究

财航空公司安令系统风险进行科学的评价,足确保其安全运行的有效措施。针对影响航空公司安全系统风险诸多因素具有的模糊性,引入模糊综合评价理论对航空公司安全系统风险进行风险评价,构建了航空公司安全系统风险评价的指标体系,建立了基于模糊综合评价的航空公司安全系统风险评价模型。并结合实例进行了计算,结果表明该方法能有效地利用评价指标的信息,科学合理地综合评价航空公司的安全系统风险状况,具有可操作性和实用性。     

重大危险源区域风险评价及监管对策

结合目前重大危险源事故频发的安全生产形势,分析了石油化学工业发展和城市化进程加快所带来的城市区域高风险,阐明了进行区域风险评价和重大危险源监管的必要性.现有区域风险定量评价方法主要有两个主流,分别为基于个人风险和社会风险的方法和基于风险补偿的方法.概要阐述了两种方法的基本原理、评价程序和最终得到的区域风险效果图,对比分析了两种区域风险定量评价方法的适用性.最后从区域规划阶段、运作阶段和应急阶段分别提出了强化重大危险源监管的对策,并阐述了重大危险源区域风险评价和监管的保障机制,以期能够对重大危险源集中区域的规划和监管提供相关的技术支持.     

基于模糊数学的石油化工装置HAZOP风险分析技术研究

对传统的HAZOP分析中偏差原因发生可能性进行量化。对于有统计数据的,根据行业数据、公司经验及企业事故建立HAZOP风险分析统计数据库;对于没有统计数据的HAZOP分析偏差原因发生概率,通过专家主观评判,用模糊数理论将专家自然语言转换为模糊数,采用左右模糊排序法将模糊数转换为模糊失效概率值。研究了偏差后果严重程度的划分标准,并根据偏差原因概率和偏差后果严重程度确定风险等级,利用风险矩阵得出偏差风险的大小。从而把HAZOP分析方法从定性改进为半定量的分析方法。据此对石油化工装置进行了HAZOP风险分析。     

基于模糊证据理论的铁路信号系统风险评价

为综合考虑风险中的不确定性对评价结果的影响,针对目前铁路信号系统风险评价中无法充分利用专家定性评价信息的问题,提出一种基于模糊证据理论的铁路信号系统风险评价方法。首先在对系统进行风险识别的基础上,采用模糊集理论对风险因素进行统一的模糊描述;然后将模糊集中的描述映射在证据理论的识别框架下,通过证据理论进行信息融合;再结合风险因素权重进行综合评价,确定铁路信号系统的风险等级。以无线闭塞中心临时限速处理功能为例进行风险评价,分析确定该功能的风险等级,评估结果与实际情况相符,验证了该方法的有效性、合理性和可行性。