化工装置定量风险评价初选方法的改进研究

对爆炸与火灾事故连锁效应进行了深入研究,利用超压模型、碎片穿透模型与热辐射通量模型建立了冲击波、碎片及热辐射破坏效应的连锁风险衰减系数。基于装置固有风险指标与事故连锁风险指标提出了化工装置定量风险评价的初选指标,并通过实例应用了该初选方法。该方法可为化工企业的风险评价与管理提供依据。     

化工园区初始火灾爆炸引发连锁事故概率研究

通过对化工园区特有石油产品储罐的火灾爆炸形式以及事故多米诺效应的分析,建立引起火灾爆炸连锁事故的池火和蒸汽云爆炸模型.基于MATLAB技术,绘制基于这两个模型的热辐射-距离曲线和冲击波-距离曲线,同时根据设备损坏概率模型绘制超压-损坏概率曲线和热辐射-损坏概率曲线.基于两组曲线的拟合,计算初次火灾爆炸影响范围内其他储罐群发生二次事故的概率.实例分析表明,事故危险源及可能波及的目标危险源的物理、化学性质和相应贮存装置地理位置、强度等,对连锁事故发生的概率有直接影响,而且相互影响的概率之间有一定的对应关系.对应关系不同或发生事故顺序不同,引发连锁事故的概率也不同.因此基于多米诺连锁效应分析,采取有针对性的防控措施,阻断连锁反应路径,可减少损失.     

基于事故连锁风险的区域危险源辨识技术研究

对风险评价中的危险源辨识方法重大危险源辨识、设备选择数法以及基于事故连锁效应的定量风险评价装置初选技术进行了总结,针对区域性事故风险的特点,提出基于事故连锁风险的区域危险源辨识方法,并通过实例对其进行了研究.针对具体的危险源区域,通过危险源的事件树分析,事故后果模拟以及事故连锁效应破坏概率计算,获得区域内各个危险源的事故连锁风险值,根据风险值大小,在了解区域实际情况并采纳专家建议的同时,对危险源进行辨识.该法反映了区域性风险的特点,对于区域风险评价具有一定的意义.     

基于风险的化工企业安全监控系统布局研究

化工企业安全监控系统是进行化工装置事故预防和控制的重要措施。通过量化装置自身事故风险以及事故状态下装置间事故连锁效应引发的连锁事故风险,建立了综合两类事故的风险评价方法,获得企业的区域风险分布,提出基于风险分布确定监控系统布局设计的方法。     

化工园区区域定量风险评价若干问题探讨

针对化工园区区域定量风险评价中危险源辨识与事故后果分析中的问题进行了探讨。危险源辨识目前广泛采用重大危险源辨识标准,但其仅考虑危险物质的种类及数量。在已有的考虑事故连锁因素的改进成果基础上,提出针对各种火灾、爆炸、中毒事故效应进行规律研究的思路,以完善危险源辨识指标体系。针对目前极端事故后果保守分析方法的不确定性,依据某装置内危险物质的多重特性,提出事故后果效应的转换与叠加思路,以得到更接近实际的事故效应评价结果。提出的改进思想将使区域风险评价结论更为准确实际,为园区的规划与发展提供可靠依据。     

化工装置连锁爆炸实例研究

化工装置发生爆炸时往往是两三种类型的爆炸连锁式地相继发生,这使预防控制和评估爆炸事故更加困难,如何将单类爆炸研究成果合理应用于实际成为关键.本文对尿素合成塔连锁爆炸的实例进行了剖析,揭示了其气相爆炸到蒸气爆炸再到蒸气云火球的连锁爆炸机理,并运用相关计算模型对爆炸过程进行了计算,得到了爆炸波最大迭加位置、气相最大爆压、蒸发体积、闪蒸总功、筒体抛射功、TNT当量、以冲击波计的安全距离、火球最大直径、持续时间、辐射通量的计算值.     

重大危险源多米诺效应的后果分析

一个危险源发生事故时可能会引起其它危险源也相继发生事故,这种现象被称为多米诺效应或连锁效应.许多化工厂的重大事故都伴随有多米效应发生.多米诺效应是造成重大事故损失加剧、灾难升级的一个重要原因,而目前对重大危险源多米诺效应监管要求和技术研究还是非常欠缺的.本文针对火灾、爆炸冲击波以及碎片撞击所引发重大危险源相关学者的研究成果,给出了热辐射、超压以及碎片引发多米诺效应的阈值.工以液化石油气蒸气云爆炸的多米诺效应进行实例应用.该方法可以很好地用于重大危险源的安全评价或他土使用使用规划中.     

化工装置连锁爆炸实例研究

化工装置发生爆炸时往往是两三种类型的爆炸连锁式地相继发生,这使预防控制和评估爆炸事故更加困难,如何将单类爆炸研究成果合理应用于实际成为关键。本文对尿素合成塔连锁爆炸的实例进行了剖析,揭示了其气相爆炸到蒸气爆炸再到蒸气云火球的连锁爆炸机理,并运用相关计算模型对爆炸过程进行了计算,得到了爆炸波最大迭加位置、气相最大爆压、蒸发体积、闪蒸总功、简体抛射功、TNT当量、以冲击波计的安全距离、火球最大直径、持续时间、辐射通量的计算值。     

密闭空间中甘薯粉爆炸特性的试验研究

利用20 L球形爆炸测试装置探寻甘薯粉尘在密闭空间内的爆炸特性.测得甘薯粉的爆炸下限质量浓度,研究质量浓度,粒度和点火能量对爆炸猛烈度(最大爆炸压力和最大压力上升速率)以及燃烧特续时间的影响.结果表明:粒径较小时,甘薯粉爆科较猛烈,燃烧持续时间较短；随着质量浓度的增加,燃烧持续时间减少,最大压力上升速率逐渐增大并趋于稳定,而最大爆压呈现先增后减,并且存在一个最佳浓度范围,使粉尘爆炸最猛烈；最大爆压和上升速率随点火能量的增强而增大,较强的点火能量能显著改善低质量浓度粉尘的“爆炸不良”效应.将甘薯粉的爆炸下限质量浓度爆炸猛烈度与锌粉、镁粉和烟煤粉进行对比,发现甘薯粉的爆炸风险远高于烟煤粉和锌粉.     

基于DEMATEL-BN的海洋平台泄漏脆弱性动态分析

为预防海洋平台泄漏引发的连锁事件,运用基于决策试验与评估实验室(DEMATEL)及贝叶斯网络(BN)的集成方法动态分析泄漏演化脆弱性风险。构建脆弱性风险指标体系,利用DEMATEL方法研究风险因素之间的相互影响;建立海洋平台泄漏连锁风险演化模型,并转化为对应的BN模型,引入事故先兆数据,动态分析发生局部燃烧爆炸A、连锁火灾爆炸B、小型油气泄漏C和大型油气泄漏D等事故的概率。结果表明:组织管理因素易影响其他风险因素;海洋平台发生A、B和D等严重事故的概率随运行年限增加而增大;DEMATEL-BN方法克服静态风险分析方法不能有效利用运行数据的不足,实现海洋平台风险的动态分析。     

Dynamic responses and damage of storage tanks under the coupling effect of blast wave and fragment impact

Blast wave and fragment are two main types of physical damage effects representing a significant threat to storage tank structures in chemical industrial parks. Compared with the effect of only blast wave or fragment, the coupling effect of them may cause more severe consequences and is worthy of study. A numerical study of the dynamic responses and damage of a vertical storage tank subjected to the coupling effect of blast wave and fragment is conducted based on a typical accident. The simulation results reveal that stress-concentration and rapid increase of the stress exist in the impacted region of the storage tank under the coupling effect, which leads to the structural damage of the tank exhibiting different failure modes. The coupling effect is significantly apparent following a dramatic increase of the plastic strain, and the damage of the storage tank is further aggravated. From the displacement response and energy absorption, the overall damage of the storage tank subjected to the coupling effect is more severe than that caused by blast wave and fragment separately, which also indicates that the coupling effect is an enhanced damage effect. Besides, the contribution of blast wave and fragment to the coupling effect depends on scaled distance. The results of the study help reveal the coupling effect of blast wave and fragment and prevent domino accidents caused by the coupling effect.     

细水雾对锂离子电池热失控抑制作用的实验研究

为研究细水雾对锂离子电池热失控的抑制作用,利用自设计细水雾实验装置对18650型锂离子电池热失控进行抑制实验,对比两节电池依次燃爆和不同阶段使用细水雾的温度曲线。研究表明,细水雾对于抑制锂离子电池热失控有效,但不同热失控阶段细水雾抑温效果差异较大,结合锂离子电池多米诺效应和机载灭火设备适航性要求,应尽可能将细水雾喷雾时间节点靠近初次爆炸的时间节点。提出通过准确探测初次爆炸发生和进一步增强细水雾抑制作用来控制锂离子电池热失控及多米诺效应的发生和传播。     

Threshold values for domino effects caused by blast wave interaction with process equipment

The present study focuses on the definition and assessment of overpressure threshold values for the damage to equipment caused by blast waves originated by primary accidental scenarios. A revision of literature data and of the available damage probability models was carried out. Threshold values were proposed for different categories of process equipment, taking into account either damage levels or release intensities following the loss of containment. Specific threshold values for domino effect were also proposed.     

A fuzzy set analysis to estimate loss intensity following blast wave interaction with process equipment

Blast waves are able to produce structural damage to process equipment even at great distances from the source point of an explosion. A loss of containment may follow and, if hazardous substances are released, relevant secondary scenarios may be triggered, resulting in domino effects.The present study was focused on the assessment of the expected structural damage and of the associated intensity of loss of containment of process vessels loaded by blast waves. Hence, a knowledge-based fuzzy set analysis was used to assess the expected overall probability of occurrence of different damage states defined for several categories of process equipment items. The fuzzy approach was also used to obtain specific threshold values for the escalation sequences (domino effects), taking into account the hazard due to the expected secondary scenarios caused by the loss of containment following blast wave impact.     

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。     

化工储罐区池火灾多米诺效应风险评估

化工储罐区储罐数量较多且集中,一旦发生事故很可能诱发多米诺效应造成灾难性的后果。在分析池火灾多米诺效应作用模式的基础上,建立了池火灾多米诺效应风险评估模型,并对某化工储罐区进行了实例计算,分析了单一储罐池火灾事故引发其他储罐池火灾的风险。分析结果表明,池火灾是诱发化工储罐多米诺事故的重要因素,且会造成风险的显著增加,但并非所有的池火灾事故都会诱发多米诺效应。此外,将多米诺效应评价方法应用于化工储罐池火灾事故风险评估中可有效地预测次生事故的发生概率和后果,从而提出针对性措施。     

多米诺效应阈值研究进展

多米诺效应阈值是表征破坏效应相关物理参数的限值,是判断是否会引发多米诺效应的评判准则,是多米诺效应定量评价的开端。在对国内外多米诺效应研究成果分析的基础上,介绍了多米诺效应及其阈值,综述了引发多米诺事故扩张的三种物理效应阈值（即：热辐射阈值、超压阈值和碎片阈值）的研究现状。     

基于多米诺效应的定量风险评价研究

多米诺效应是引发化工重大事故的主要原因之一.本文综合国内外的研究成果,对火灾热辐射、冲击波超压等造成的多米诺效应进行了深入分析,建立基于多米诺效应的定量风险评价模型,其中包括了评价流程、传播概率、阈值距离计算、多米诺效应对事故频率的影响及后果分析的内容.最后利用Matlab7.1计算平台,以汽油储罐进行实例分析,结果表明该方法是一种适用于多米诺效应定量评价的良好方法,能够比较科学、有效的对危险单元进行风险评价,使重大事故风险评价更切合实际,为政府监管部门和化工企业进行事故的控制和预防提供决策技术.     

基于贝叶斯网络的事故多级多米诺效应计算方法研究

为了更合理地分析事故风险,提出了基于贝叶斯网络的多级多米诺效应计算方法及其计算步骤,并从个人风险和社会风险2个角度,定量分析了生产安全事故的多级多米诺效应。同时以某企业的2个汽油罐区为例,运用上述方法对其生产安全事故的多米诺效应进行定量计算,并将计算结果与未考虑多米诺效应、仅考虑一级多米诺效应时的计算结果进行比较。研究结果表明:基于贝叶斯网络的计算方法,同时考虑了多级多米诺效应和事故的协同效应,可以使计算的个人风险和社会风险更接近于实际。     

危险品区多米诺效应的风险分析

根据多米诺效应的特点,提出了一种针对危险品区域的多米诺效应的风险分析方法.通过多米诺效应事故场景的辨识、设备的概率损坏模型和多米诺分析技术,分析区域内所有危险设备的多米诺效应风险指数和设备在多米诺事故链中的传播作用,定量分析多米诺事故后果.通过该方法可以得到区域内设备的多米诺效应风险指数和多米诺事故的后果风险.通过该方法可建立起区域的安全防范措施,从而有效预防潜在的多米诺效应,降低事故风险.