煉化企業(yè)最壞可信事故場景選擇與模擬研究
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【摘要】:煉化企業(yè)所發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等安全事故往往極具破壞性和災(zāi)難性,嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前,各國都在不斷加強(qiáng)煉化企業(yè)的安全管理和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),以防止事故的發(fā)生。事故場景的選擇對于工廠安全布局、安全設(shè)計(jì)、安全防護(hù)距離的計(jì)算都有重要的影響,同時(shí)也是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的關(guān)鍵,直接決定著評價(jià)結(jié)果可信與否。因此,急需進(jìn)一步開展煉化企業(yè)事故場景選擇與模擬方面的研究,為企業(yè)安全水平的提升提供重要理論指導(dǎo)和實(shí)踐依據(jù)。本課題在現(xiàn)有事故場景(最壞事故場景、最大可信事故場景和參考事故場景)分析研究的基礎(chǔ)上,提出了最壞可信事故場景的概念,并建立了最壞可信事故場景的選擇原則和流程。最壞可信事故場景克服了現(xiàn)有事故場景的不足。該流程首先確定廠區(qū)內(nèi)重要的危險(xiǎn)設(shè)備,通過蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)圖法分析重要的危險(xiǎn)設(shè)備可能發(fā)生的事故,保證得到的都是后果比較嚴(yán)重的事故場景;其次,利用改進(jìn)的最大可信事故中確定可信因子的方法計(jì)算事故場景的可信性,保證結(jié)果的可信度;最后,通過比較各個(gè)事故場景的可信性確定最壞可信事故場景。本文還將最壞可信事故場景選擇流程方法應(yīng)用到某煉化企業(yè)粉煤氣化裝置。通過危險(xiǎn)物質(zhì)參考量來選擇危險(xiǎn)程度較高的設(shè)備,分別是甲醇儲罐V6501、CO_2吸收塔C-2202、洗滌塔C-1301A和氣化爐R-1301A。通過蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)圖及可信因子的計(jì)算得到最壞可信事故場景分別是甲醇儲罐發(fā)生池火、吸收塔蒸汽云爆炸、洗滌塔蒸汽云爆炸和氣化爐機(jī)械爆炸。實(shí)例應(yīng)用表明采用本課題提出的最壞可信事故場景得到的結(jié)果可靠、可信。本文最后選取該企業(yè)典型設(shè)備泄漏事故作為研究對象。利用事故模擬軟件Fluidyn-PANACHE對甲醇儲罐、CO_2吸收塔等設(shè)備泄漏擴(kuò)散過程進(jìn)行了模擬分析,得到有毒氣體的影響范圍及周圍的濃度分布,同時(shí)發(fā)現(xiàn),如果在設(shè)備發(fā)生泄漏時(shí),及時(shí)切斷與其他設(shè)備的聯(lián)系,空氣中的氣體不會達(dá)到爆炸極限,防止發(fā)生爆炸。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)險(xiǎn)評價(jià) 事故后果 概率 事故場景 最壞可信事故場景 模擬分析
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TE687
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 符號說明9-12
- 第1章 緒論12-25
- 1.1 研究背景及意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外事故場景研究現(xiàn)狀13-22
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-21
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
- 1.3 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法22-23
- 1.3.1 “基于安全距離”方法22
- 1.3.2 “基于后果”方法22
- 1.3.3 “基于風(fēng)險(xiǎn)”方法22
- 1.3.4 “基于風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償”方法22-23
- 1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和技術(shù)路線23-25
- 1.4.1 研究目標(biāo)23
- 1.4.2 研究內(nèi)容23
- 1.4.3 研究方法和技術(shù)路線23-25
- 1.4.3.1 研究方法23
- 1.4.3.2 技術(shù)路線23-25
- 第2章 最壞可信事故場景的分析與研究25-49
- 2.0 收集所需數(shù)據(jù)信息26-27
- 2.1 選擇相關(guān)危險(xiǎn)設(shè)備27-29
- 2.2 辨識危險(xiǎn)設(shè)備所有可能事故場景29-32
- 2.2.1 關(guān)鍵事件(CE)類型29-30
- 2.2.2 辨識關(guān)鍵事件30
- 2.2.3 建立關(guān)鍵事件事故樹30-31
- 2.2.4 建立關(guān)鍵事件樹31
- 2.2.5 完成蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)圖辨識事故場景31-32
- 2.3 事故后果計(jì)算及概率分析32-48
- 2.3.1 計(jì)算模型32-46
- 2.3.1.1 泄漏32-34
- 2.3.1.2 火災(zāi)34-42
- 2.3.1.3 爆炸計(jì)算模型42-45
- 2.3.1.4 中毒計(jì)算模型45-46
- 2.3.2 人口密度及財(cái)產(chǎn)密度46-47
- 2.3.3 發(fā)生概率分析47-48
- 2.4 計(jì)算可信因子48
- 2.5 本章小結(jié)48-49
- 第3章 最壞可信事故場景在企業(yè)中的應(yīng)用研究49-72
- 3.0 單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化裝置49-51
- 3.0.1 裝置簡介49-50
- 3.0.2 裝置生產(chǎn)規(guī)模及工藝流程50-51
- 3.0.2.1 裝置生產(chǎn)規(guī)模50-51
- 3.0.2.2 工藝流程51
- 3.1 煤粉加壓氣化裝置重大危險(xiǎn)設(shè)備的選擇51-56
- 3.1.1 物質(zhì)的參數(shù)51-52
- 3.1.2 危險(xiǎn)量計(jì)算過程52-55
- 3.1.3 相關(guān)危險(xiǎn)設(shè)備55-56
- 3.2 辨識事故場景56-57
- 3.3 事故后果計(jì)算57-71
- 3.3.1 損害半徑計(jì)算57-68
- 3.3.1.1 甲醇儲罐57-59
- 3.3.1.2 洗滌塔59-62
- 3.3.1.3 二氧化碳吸收塔62-64
- 3.3.1.4 氣化爐64-68
- 3.3.2 人口密度及財(cái)產(chǎn)密度68-69
- 3.3.3 可信因子C69-70
- 3.3.4 煤氣裝置的事故后果分析70-71
- 3.3.4.1 甲烷儲罐70
- 3.3.4.2 氣化爐70-71
- 3.3.4.3 洗滌塔71
- 3.3.4.4 CO_2吸收塔71
- 3.4 本章小結(jié)71-72
- 第4章 典型設(shè)備泄漏擴(kuò)散模擬分析72-81
- 4.1 Fluidyn-PANACH簡介72-75
- 4.1.1 物理模型及數(shù)值模型73-75
- 4.1.1.1 控制方程73-74
- 4.1.1.2 大氣邊界層(PBL)模型74
- 4.1.1.3 湍流模型74-75
- 4.1.1.4 邊界條件75
- 4.2 模擬結(jié)果分析75-80
- 4.3 本章小結(jié)80-81
- 結(jié)論81-82
- 參考文獻(xiàn)82-86
- 附錄1 石化行業(yè)常見事故場景86-87
- 附錄2 各單元工藝流程圖87-91
- 附錄3 各單元的主要危險(xiǎn)物質(zhì)及工藝參數(shù)統(tǒng)計(jì)表91-102
- 附錄4 重要設(shè)備的蝴蝶結(jié)結(jié)構(gòu)圖102-111
- 致謝111-112
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄112
- 參加的科研課題112-113
【參考文獻(xiàn)】
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10 石硯秀;李琴;潘e
本文編號:334661
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