罐區(qū)儲罐群失效概率及風(fēng)險評價研究.pdf

1、化工儲罐區(qū)在帶來巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時，也蘊(yùn)藏著巨大的風(fēng)險，對罐區(qū)人員及設(shè)備造成極大的安全困擾。由于目前國內(nèi)對罐區(qū)風(fēng)險評價的研究不夠深入，傳統(tǒng)方法沒有考慮失效后儲罐之間的相互作用，因而當(dāng)罐區(qū)發(fā)生緊急事故時，傳統(tǒng)方法不能夠?yàn)楝F(xiàn)場應(yīng)急指揮人員提供準(zhǔn)確的多危險源風(fēng)險分析，從而可能造成人員或財產(chǎn)的更大損失。
　　為了有效應(yīng)對這一難題，本文將具體深入研究罐區(qū)儲罐的相互作用及最終風(fēng)險，為罐區(qū)管理者提供更為準(zhǔn)確的風(fēng)險信息和風(fēng)險管理防范的建議。本文主

2、要探究罐區(qū)風(fēng)險評價的定量分析方法，開發(fā)編制風(fēng)險評價分析系統(tǒng)軟件，并在風(fēng)險評價過程中對罐區(qū)潛在風(fēng)險提出管理和防范措施。首先研究單個儲罐的失效概率以及失效后果，然后在考慮多米諾效應(yīng)的基礎(chǔ)上建立復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)事故傳播模型研究多個儲罐相互作用下的失效概率問題，進(jìn)而綜合各個儲罐的最終失效概率和失效后果，計算罐區(qū)風(fēng)險分布。最后在理論研究基礎(chǔ)上，基于C＃完成罐區(qū)風(fēng)險評價系統(tǒng)開發(fā)和軟件編制工作。本文主要進(jìn)行以下幾方面工作:
　　(1)基于事故樹-層次分

3、析法研究儲罐單元燃爆事故的失效概率。分析燃爆事故成因，探究引起事故的主要因素，構(gòu)建系統(tǒng)遞階層次模型求解各個致因的事故貢獻(xiàn)權(quán)重，加權(quán)計算各個儲罐單元燃爆失效概率。此外，基于可靠性理論或者聲發(fā)射技術(shù)研究儲罐單元泄漏失效概率問題。
　　(2)基于ANSYS-DYNA仿真分析儲罐發(fā)生火災(zāi)或者爆炸對鄰近儲罐的影響，求解此情況下鄰近儲罐的失效概率。利用ANSYS熱力學(xué)模塊對火災(zāi)環(huán)境下鄰近儲罐的熱響應(yīng)過程進(jìn)行仿真，分析失效模式，求解失效時間和失

4、效概率。采用LS-DYNA對鄰近儲罐在爆炸碎片沖擊作用下的動力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行仿真，研究碎片穿透厚度與碎片速度、角度等的關(guān)系。然后利用Monte-Carlo模擬儲罐爆炸時碎片拋射軌跡，求解鄰近儲罐受爆炸碎片沖擊的失效概率。
　　(3)考慮多米諾效應(yīng)，建立基于馬爾科夫鏈的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)事故傳播模型，探究罐區(qū)內(nèi)各個儲罐之間的相互影響，求解最終的失效概率。基于風(fēng)險疊加原理和網(wǎng)格劃分技術(shù)，考慮罐區(qū)以及附近區(qū)域人口分布情況，計算罐區(qū)社會風(fēng)險，繪制風(fēng)險分