罐區(qū)儲罐群失效概率及風(fēng)險評價研究
本文關(guān)鍵詞:罐區(qū)儲罐群失效概率及風(fēng)險評價研究
更多相關(guān)文章: 火災(zāi)爆炸 風(fēng)險評價 失效概率 數(shù)值模擬 事故傳播
【摘要】:化工儲罐區(qū)在帶來巨大經(jīng)濟利益的同時,也蘊藏著巨大的風(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,因而當罐區(qū)發(fā)生緊急事故時,傳統(tǒng)方法不能夠為現(xiàn)場應(yīng)急指揮人員提供準確的多危險源風(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)管理者提供更為準確的風(fēng)險信息和風(fēng)險管理防范的建議。本文主要探究罐區(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。本文主要進行以下幾方面工作:(1)基于事故樹-層次分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!肁NSYS熱力學(xué)模塊對火災(zāi)環(huán)境下鄰近儲罐的熱響應(yīng)過程進行仿真,分析失效模式,求解失效時間和失效概率。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)險分布圖。(4)采用C#編程語言開發(fā)罐區(qū)風(fēng)險評價系統(tǒng)軟件SFRE,并運用編制完成的系統(tǒng)對南通某化工儲罐區(qū)局部功能區(qū)進行風(fēng)險評價。
【關(guān)鍵詞】:火災(zāi)爆炸 風(fēng)險評價 失效概率 數(shù)值模擬 事故傳播
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ053.2;TQ086
【目錄】:
- 摘要5-6
- abstract6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 課題背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 單危險源風(fēng)險評價研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 多危險源區(qū)域風(fēng)險評價研究現(xiàn)狀12
- 1.2.3 儲罐單元火災(zāi)爆炸失效研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容13-15
- 第二章 基于事故樹-層次分析法的儲罐單元失效概率分析15-29
- 2.1 火災(zāi)爆炸事故成因分析15-17
- 2.2 儲罐火災(zāi)爆炸事故樹分析17-19
- 2.3 基于層次分析法的儲罐火災(zāi)、爆炸概率計算19-27
- 2.3.1 柴油罐區(qū)狀況因子19-24
- 2.3.2 柴油罐區(qū)火災(zāi)、爆炸概率計算24-27
- 2.4 本章小結(jié)27-29
- 第三章 基于ANSYS/DYNA模擬的鄰近儲罐失效概率研究29-55
- 3.1 火災(zāi)環(huán)境下鄰近儲罐失效概率分析29-36
- 3.1.1 儲罐浮頂火災(zāi)模型29-30
- 3.1.2 基于ANSYS模擬的鄰近儲罐熱響應(yīng)分析30-35
- 3.1.3 鄰近儲罐失效概率分析35-36
- 3.2 爆炸環(huán)境下鄰近儲罐失效概率分析36-53
- 3.2.1 基于ANSYS/DYNA模擬的碎片沖擊鄰近儲罐罐壁仿真研究36-40
- 3.2.2 穿透厚度與碎片初速度、入射角關(guān)系40-43
- 3.2.3 基于Monte-Carlo模擬的爆炸碎片運動規(guī)律研究43-51
- 3.2.4 爆炸環(huán)境下鄰近儲罐失效概率51-53
- 3.3 本章小結(jié)53-55
- 第四章 儲罐群失效概率計算及風(fēng)險評價55-64
- 4.1 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)事故傳播理論的罐區(qū)儲罐失效概率模型55-59
- 4.1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)事故傳播理論55-57
- 4.1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)事故傳播的馬爾科夫鏈57-59
- 4.2 罐區(qū)儲罐風(fēng)險勢能59-61
- 4.3 基于風(fēng)險疊加原理的罐區(qū)儲罐風(fēng)險計算61-63
- 4.3.1 個體死亡概率61-62
- 4.3.2 基于疊加原理的風(fēng)險計算62-63
- 4.4 本章小結(jié)63-64
- 第五章 罐區(qū)風(fēng)險評價系統(tǒng)開發(fā)64-74
- 5.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)與模塊設(shè)計64-66
- 5.2 實例分析66-71
- 5.3 方法比較71-73
- 5.4 本章小結(jié)73-74
- 第六章 總結(jié)與展望74-76
- 6.1 總結(jié)74-75
- 6.2 研究展望75-76
- 參考文獻76-79
- 致謝79-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80
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7 劉小冬;劉文s,
本文編號:541822
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