基于正交设计的半敞开式隧道火灾模型试验

为了研究竖井不同尺寸参数组合变化时,自然通风半敞开式隧道发生火灾时的防排烟性能,文章设计并开展了一系列小尺寸模型试验,选取竖井宽度、高度、组间距以及每组竖井数量作为可控因子,选择顶棚附近最高烟气温度、烟气扩散速率和烟气沉降速率作为考核指标,分别得到了降低顶棚附近最高烟气温度、减小烟气蔓延速率和烟气沉降速率的竖井优化方案。研究结果表明,各工况顶棚附近最高烟气温度均小于100℃,竖井宽度对顶棚附近最高烟气温度影响最大,而竖井高度对烟气扩散速率和烟气沉降速率影响均比较大,竖井组间距对烟气扩散速率影响显著。

基于事故场景分析的海洋平台火灾概率预测分析

根据美国安全与环境执行局(BSEE)近40a的火灾事故统计资料,选取压缩机单元火灾、热处理单元火灾和井喷火灾作为典型火灾事故场景,利用贝叶斯网络模拟不同场景火灾事故概率及其关键因子影响程度。模拟结果表明,压缩机单元火灾频率为2.1×10-4次/a,热处理单元泄漏火灾频率为2.2×10-4次/a,井喷火灾频率约1.0×10-5次/a;其中41.1%的压缩机单元火灾、24.9%的热处理单元火灾和34.8%的井喷火灾事故与"没有遵守作业指导"有关;其次,"管道布局不合理"、"缺乏日常检查"和"缺乏沟通"分别是压缩机单元火灾、热处理单元火灾和井喷火灾中仅次于"没有遵守作业指导"的关键因素。

顶部竖井隧道自然通风排烟实验的设计与实践

以某顶部竖井自然通风隧道为原型,自主研发了110缩比例隧道模型实验平台,开展多竖井隧道自然通风排烟实验,观察不同顶部竖井设计工况的排烟效果,并测量烟气逆流距离、纵向温度分布、顶棚附近烟气最高温度、烟气纵向扩散速率和烟气的沉降速率,为顶部竖井的优化分析提供数据支持。教学实践表明,采用正交试验法设计实验工况,既减少了实验工作量,又保证了实验结果的有效性,同时帮助学生深刻理解顶部竖井自然通风排烟的基本原理,培养了学生的团队合作和探索创新的能力。

基于人因组织因素分析的海洋平台火灾爆炸动态风险评估研究

针对传统风险评估方法没有考虑人因组织因素的不足,提出基于人因组织因素分析的动态风险评估新方法。首先详细分析了国内外海洋平台火灾爆炸风险评估的研究现状,从后果和概率两个方面探讨海洋平台火灾爆炸风险评估理论框架的构建,在风险评估理论中引入系统动力学和贝叶斯网络模型,定量分析人因、组织和技术因素对于系统风险的动态影响,为我国海洋平台风险评估工作提供方法上的参考。

海洋平台作业人因可靠性与失误研究

为提高定量预测的准确性,基于认知可靠性与失误分析法(CREAM),建立海洋平台作业人因可靠性定量分析方法。针对海洋平台作业的情景环境,系统地划分CREAM中的诸共同绩效条件(CPC)的类别。用模糊推理的方法,实现对CPC的模糊化评价。用多元线性回归拟合方法,建立控制模式与CPC的对应关系模型,以增强CREAM的通用性,基于模糊量化规则,获得控制模式的隶属度。通过去模糊化实现人因失误概率(HEP)的定量计算。用所建方法,分析墨西哥湾深水地平线井喷事故案例。结果表明,该事故HEP为3.54×10-2,对应的控制模式为战术型/机会型,验证了该方法的可行性。

基于改进CREAM方法的海洋平台火灾爆炸风险评估

基于认知可靠性与失误分析方法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM),针对海洋平台的特点,对共同绩效条件(Common Performance Condition,CPC)进行调整。用层次分析法确定每个评价水平的权重,实现CPC因子不同评价水平对事故的影响程度区分。利用模糊数学和贝叶斯网络解决CREAM模型任务环境和控制模式离散化问题,对其概率预测方法进行改进。以某平台为例,用改进后的CREAM方法,预测该平台人的失误概率。

基于系统动力学的海洋平台火灾事故仿真分析

为动态预测海洋平台火灾事故,在分析海洋平台火灾事故主要因素的基础上,运用系统动力学方法,构建海洋平台火灾事故因果回路图以及系统仿真模型。运用Vensim软件对海洋平台火灾事故进行仿真模拟,对海洋平台安全水平进行动态监测和预警。结果表明:海洋平台火灾事故是由于人因因素、组织管理因素、设备因素多因素相互耦合作用,使整个系统安全水平低于火灾事故的安全临界点造成的,三大因素呈现出非线性、高动态关系。通过仿真模拟可以看出各个因素随时间的变化趋势,可以对未来火灾事故出现的概率作出科学预测。

基于逻辑树和贝叶斯网络的海洋平台火灾概率分析

火灾概率分析是海洋平台火灾定量风险评估的重要组成部分,考虑到传统事故树和事件树方法存在一定的局限性,提出了基于逻辑树和贝叶斯网络的火灾概率分析模型。首先采用数理统计方法对墨西哥湾地区2 837起火灾事故进行统计分析,依据事故情况构建逻辑树,然后将逻辑树转化为贝叶斯网络,根据历史数据确定贝叶斯网络各节点的先验概率和条件概率。结果表明:海洋平台火灾事故是设备、人因和组织管理多因素耦合作用的结果;基于贝叶斯网络模型得到海洋平台火灾概率约为1.0×10^(-5),为海洋平台火灾定量风险评估提供了基础数据;由贝叶斯网络模型分析得出,人因操作失误与缺乏作业安全分析的后验概率分别达到0.471和0.119,表明人因组织因素对海洋平台火灾事故具有重要影响。