基于场景频率的石化装置气体探测覆盖率评估

为解决现有评估方法未能定量分析泄漏场景发生频率在石化过程模块中的分布不均匀性,提出1种基于场景频率的石化装置气体探测覆盖率评估方法,包括典型泄漏场景库构建、基于计算流体动力学(CFD)的气体泄漏扩散行为仿真以及基于场景频率的探测覆盖率计算3个步骤;提出1种定量筛选方法以选择更具代表性的高频泄漏场景,在表征装置泄漏场景特点的同时节约计算资源。研究结果表明:通过引入泄漏场景频率对覆盖率评估计算公式进行升级,案例分析结果显示该计算方法能够更加真实准确地对气体探测系统有效性进行评估。研究结果可提高石化装置气体探测覆盖率评估工作的效率及准确性。

加氢站火灾风险分析及火焰探测覆盖率优化

针对加氢站紫外火焰探测器覆盖率不足、布置位置与角度不合理等问题,采用空间法对其探测覆盖率进行定量分析与优化。空间法主要包括3个步骤:一是火灾易发目标区域辨识与风险层划分;二是火焰探测器布点与几何覆盖率求解;三是探测器布局优化与角度调整。结合国内典型加氢站氢气泄漏火灾易发目标区域数据库,对现有紫外火焰探测器空间覆盖率定量计算,对探测器布点位置与探测角度进行优化,各目标位置的火焰覆盖率均可达到80%以上。

加氢站风险分析及泄漏探测覆盖率评估

为提高加氢站火灾/气体探测系统(Fire and Gas System,F&GS)氢气泄漏探测覆盖率,结合国内某加氢站,建立了适用于典型加氢站的风险场景库,采用基于加氢站风险场景分析与计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟相结合的方法,对现有氢气探测器覆盖率进行评估并提出优化措施。该方法包括3个步骤:1)基于加氢站风险分析建立代表性泄漏场景库;2)建立加氢站三维模型,针对泄漏场景进行气体扩散CFD数值模拟并计算分析探测器的有效性;3)计算场景覆盖率并提出优化措施。经过评估优化后的加氢站全厂性氢气探测覆盖率大幅提高,1ooN(从N中取1,N表示某区域内用于表决逻辑的探测器数量)探测率可达到94.4%。

典型LNG加气站泄漏事故模拟及探测覆盖率研究

为研究液化天然气(LNG)加气站发生泄漏后造成的事故后果及现有可燃气体探测器覆盖率是否满足要求,采用FLACS三维模拟软件模拟典型LNG加气站槽车及卸车管道、储罐、加气机单元,发生泄漏后火灾热辐射、爆炸超压造成的事故影响范围,评估现有可燃气体探测器对所发生泄漏的探测覆盖情况。研究结果表明:LNG槽车、LNG储罐发生50 mm泄漏,站房及加油区域靠近LNG储罐处热辐射可达25 kW/m^(2),辐射强度导致附近人员伤亡;LNG撬装及加油机附近最大爆炸超压超过20 kPa;通过可燃气体探测器覆盖率评估得出LNG加气站接卸软管向西、向南方向发生泄漏,无有效探测途径。

罐区可燃气体探测器覆盖率评估及布置优化

液化烃属于甲A类火灾危险液体,一旦发生泄漏,遇点火源会产生严重后果。为了有效预防液化烃储罐气体泄漏,以某石化液化烃罐区为例,采用FLACS软件模拟液化烃泄漏及可燃蒸气气云溢散分布,通过分析蒸气云扩散规律对现有可燃气体探测器布置方案进行评估,并提出优化方案。结果表明,原有布置方案下可燃气体探测器覆盖率为46.88%,优化后的液化烃罐区可燃气体探测器布置方案1ooN覆盖率可达到96.87%,可为泄漏事故早期预警提供技术支持。

火灾和气体安全系统的探测器覆盖率评估与优化

火灾和气体安全系统是石油化工现场重要的安全保护系统,属于安全仪表系统的一类。其功能有效性首先取决于现场探测器对初始危险事件的检测能力。ISA-TR84.00.07给出了探测器覆盖率的概念,用来量化定义系统对初始危险事件的检测能力,即在预设的探测器布局和表决要求下初始危险事件被检测到的概率。通过对探测器覆盖率的定量评估和优化,可以有效提高系统的安全绩效。

移动监视平台在典型航路下的探测覆盖分析

本文建立了空基移动监视平台对固定区域和运动目标的探测覆盖计算模型,对按典型航路巡航时的探测覆盖情况进行了分析,并给出了应用示例。结果表明,该计算模型可用于评估规划的移动监视平台的巡航航路。

非合作多基地雷达系统性能仿真分析

针对低RCS(radar cross section)的隐身舰船很难被普通的单基地雷达探测到的问题,提出了采用非合作多基地雷达系统对海上目标进行探测,创建了一个海上场景,其中多艘商船在S波段(3 GHz)发射电磁波,作为机会雷达;一艘护卫舰大小的军舰作为雷达系统接收机,目标假定为一艘货船和一艘隐身军舰。采用专业的电磁软件对海上目标进行仿真,计算普通货船和隐身军舰的双基地RCS数据,建立了MATLAB仿真模型,研究了非合作多基地雷达的探测覆盖范围。使用FEKO的双基地RCS仿真表明,通过改变发射机的数量和发射机到接收机之间的距离,找到一种最优的多基地雷达系统几何结构和系统配置。

基于粒子群算法的阵位优化

对于水下探测过程中单个节点的探测能力来说,无论是发现概率还是探测范围都是有限的,由此多节点联合探测构成的水下联合协同探测组网系统应运而生。在水下联合协同探测组网系统中的各节点如果分布不合理,就会导致探测重叠覆盖面积过大,出现盲区,无法实现对探测搜索区域的全范围覆盖或者无法满足覆盖要求。对于一些探测平台造价高、平台部署难度大、平台之间可能产生互绕的问题,通过简单增加平台数量来达到增加探测覆盖面积的目的并不现实。因此通过对水下联合协同探测组网系统中的各探测节点进行阵位优化来提升探测覆盖范围尤为重要。粒子群优化算法(PSO)是一种进化计算技术(EvolutionaryComputation),1995年由Eberhart和kennedy两位博士提出,最初源于对鸟类行为的研究。该算法受到鸟类集群捕食行为活动规律的启发,利用鸟群中个体间的信息共享使得整个群体的运动在问题的解空间中产生从无序到有序的演化过程,从而优化解空间并建立求解模型。

基于单平台探测概率模型的水下无人集群部署规划算法

在执行海洋环境监测、近海勘探及军事战术侦察等任务时,水下无人集群探测的探测性能取决于集群内平台的部署规划及单个平台的探测性能模型。文中基于主动声呐信息流程和海军水面舰艇模型(NISSM),引入了单平台区域探测的概率模型,提出一种基于布谷鸟搜索算法,采用高斯变异算子和锦标赛选择机制的指定区域内无人平台部署规划算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:单平台探测概率模型能够量化地给出区域内各点的探测概率,有效反映受平台自身参数及海洋环境约束引起的平台探测信息的不确定性,且平台探测能力的衰减程度与虚警概率相关。文中的无人平台部署规划算法较布谷鸟算法性能优异、进化曲线斜率更陡、收敛速度更快,不同数量平台基于该算法部署规划后的区域有效探测覆盖率较随机部署高0.2,达0.8以上。文中的研究可对任务区域无人集群的布放提供参考。

基于GPS探测车的道路交通状态估计技术

应用车载GPS探测车的运行数据来估计道路交通状态是目前交通检测领域的新技术。从该技术基本概念出发,重点对其中的数据采集和交通参数估计问题进行了探讨。结合英国浮动车数据系统(FVD)数据采集的优化模式及目前探测车最小覆盖率的研究,讨论了数据采集的效率与样本大小的问题。分析了目前典型的GPS探测车交通参数估计模型,如多元回归、神经网络、模糊推理及速度积分等模型。对该技术的进一步发展及在我国的应用前景进行了分析和展望。

基于FGS风险模型定量分析探测效果

首先利用功能安全理念探讨了火灾及气体检测系统(FGS)对工艺过程的保护作用,其次,通过事件树分析法建立FGS风险模型,并利用FGS风险模型量化分析了探测器覆盖率与FGS可用性之间的关系,最后,对提高探测器覆盖率提出五点思考。

火焰探测器性能指标检测与应用效果评价技术

火焰探测器是火灾监测及报警系统中最基本和关键的部件之一,用于对现场初始火灾事件的监测。火焰探测器通过响应光照强度和火焰的闪烁频率来识别现场的火灾事件,分为紫外、红外、紫外/红外和三频红外等类型。火焰探测的性能指标包括:响应阈值、响应时间、重复性、探测范围等,需要在出厂时和设备使用过程中对探测器的基本性能进行测试。同时,探测器的使用效果受现场安装情况影响明显,在保证基本安装原则的基础上,可采用定量评估技术对重点保护区域的探测器覆盖率进行计算与评估。

海上平台火气系统的应用及可靠性分析

介绍了海上平台火气系统的功能、结构和组成,从探测器覆盖率、安全可用性、减缓有效性3个方面对火气系统的可靠性分析进行了探讨。

火气系统的功能安全评估

火气系统是石油化工现场重要的安全保护系统,属于安全仪表系统的一类。火气系统的功能有效性体现于对火灾和危险气体泄漏事件风险后果的抑制能力。根据ISA-TR84.00.07推荐的定量风险评估模型,从探测器覆盖率、回路功能的安全可用性及减灾措施的减灾效率三个层面分析火气系统的保护功能,可实现对系统的风险抑制效果的绩效评估。