基于DNV SAFETI Route模型的危险货物道路运输风险模拟

DNV SAFETI Route运输路线模型是专业的运输活动风险评估模型,根据所有可能发生事故的地点分布潜在事故的总频率,计算出沿线的总体风险水平。选择事故场景为大孔泄漏,对发生泄漏情景引发的火灾、爆炸和毒性物质扩散事故后果进行预测。根据后果预测结果,进而可以得到周边防护目标所承受的个人风险和社会风险曲线。

燃气管网喷射火事故警戒区域的研究

为准确划分燃气泄漏事故现场的警戒范围,利用PHAST软件模拟天津市某燃气公司某段燃气管道在不同风速下管道破损后喷射火事故产生的热辐射影响范围;然后利用热辐射的影响范围划定重度、轻度等级的危险区域,并提出风险防范对策措施。结果表明:风速显著影响燃气泄漏事故影响范围,随着风速的增大,同一距离点的喷射火辐射强度减小,热辐射出现峰值的距离缩短,风速每增大5m/s,热辐射强度减小约4kW/m~2,出现峰值的范围减小约1.5m;考虑喷射火影响划分警戒区,将热辐射通量为12.5kW/m~2的区域作为重度危险区域,热辐射通量为4kW/m~2的区域作为轻度危险区域。研究结果可为消防力量的布置及应急预案的制订提供理论依据。

基于KPCA和SVM的铝电解槽漏槽事故预警方法

针对铝电解槽运行数据复杂多维、结构非线性且故障样本量相对正常运行样本量少的问题,提出了一种基于数据驱动的漏槽事故预警模型。模型采用简单经典的分类算法支持向量机,避免小样本数据带来的过拟合问题。并用交叉验证训练测试方法和麻雀搜索算法对参数寻优,提高分类器的性能。同时为了更好地挖掘铝电解运行数据中的特征信息采用核主成分分析法将数据降到8维,模型运行速度提高了65.51 s。另外在设置分类标签时结合实际情况选取了三个变化显著的特征参数作为辅助分类条件从而扩充了故障样本。最后对该漏槽事故预警模型进行性能验证,实验表明模型F1分数达到了0.995,AUC值达到了0.998。

加氢站事故后果模拟与定量风险评估

选取加氢站的储氢装置为例,定量研究储氢装置的物理爆炸、气云爆炸、射流火、火球等典型事故,利用燃烧爆炸和安全评价相关理论计算冲击波超压、热辐射等重要参数,研究事故后果。基于定量风险分析(QRA)方法,计算得到加氢站内外建筑物安全距离、个人风险,为预测氢基础设施的安全性提供科学依据,为保障安全用氢提供技术手段。

基于RAdam Bi-LSTM的LNG动力船舶上甲板储罐泄漏后果预测方法

针对液化天然气(Liquid Natural Gas,LNG)动力船舶上甲板储罐泄漏后果预测难度大、预测时间慢和预测成本高等问题,提出一种基于修正自适应矩估计(Rectified Adaptive Moment Estimation,RAdam)优化算法的双向长短期记忆模型循环神经网络(Bi-Directional Long Short-Term Memory,Bi-LSTM)对泄漏后果进行预测。利用FLACS软件对LNG动力船舶上甲板储罐泄漏过程进行数值模拟,并将数值模拟结果作为神经网络的数据集,使用决定系数(R-Square,R2)作为评价预测性能指标。为提高Bi-LSTM网络模型的预测精度和适应性,分别对其激活函数修正线性单元(Rectified Linear Unit,Relu)、Sigmoid、Tanh与优化器RAdam、自适应矩估计(Adaptive Moment Estimation,Adam)和随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD)进行对比分析计算,发现基于Relu激活函数的RAdam Bi-LSTM网络模型的R2均值可达到0.97。为验证Bi-LSTM网络模型的优越性,对循环神经网络(Recurrent Neural Networks,RNN)、长短期记忆模型循环神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)和Bi-LSTM的预测结果进行对比,发现Bi-LSTM网络模型的R2较其他两个模型分别提高4.5%和1.5%,确定使用Bi-LSTM作为所提出的预测方法的网络模型。因此,基于Relu激活函数的RAdam Bi-LSTM网络模型为所提出预测模型中的最优模型,可作为LNG储罐泄漏后果的快速预测方法,以解决事故后果预测速度的问题。

油氢合建站高压储氢容器组事故后果研究

为明确新型高压储氢瓶式容器组突发泄漏和爆炸事故后,对现场作业人员造成的伤害程度和对周围建筑物形成的破坏等级,运用过程危害分析软件(Process Hazard Analysis Software Tool,PHAST)对油氢合建站内此类新型储氢容器的事故后果开展模拟研究,分析了不同场景中的氢气扩散规律和环境因素影响下氢气泄漏的差异性特征。结果表明:新型高压储氢容器不同形式的泄漏、环境温差和风力条件变化,均将显著影响油氢合建站内事故性氢气泄漏和爆炸的后果范围。当泄漏尺寸与环境温度同时增加时,氢气爆炸冲击波造成人员死亡的区域随之扩大。若储氢容器发生瞬时完全破裂,氢气爆炸冲击波的致命范围随环境温度升高而略微减小。在同一泄漏事故场景下,增强环境风力在一定区域内稀释氢气混合云团浓度,储氢容器爆炸毁伤范围有所减小。

基于MATLAB的液氯泄漏后果仿真分析

针对青海省某多晶硅企业的液氯储罐区,进行了液氯泄漏的危险性分析。通过建立高斯烟羽模型,分析了氯气泄漏扩散的浓度分布;利用MATLAB软件,探究了不同环境因素如大气稳定度对氯气扩散的影响程度并进行了事故后果的定量分析,从而得到有效的应急疏散范围。结果表明:MATLAB仿真,不仅可以快速精确地完成复杂的计算和分析,预测特定位置人员的伤亡情况,还能够将结果以图形的形式呈现,有利于相关安全人员直观地分析判断事故情况,制定相应的应急措施。

大庆油田天然气管道泄漏事故后果模拟

为防止天然气管道泄漏造成灾难性后果,采用蒸气云爆炸模型对天然气管道泄漏的火灾爆炸行为进行了模拟,计算出天然气管道泄漏后的死亡半径、重伤半径等,其结果可以为大庆油田天然气分公司应急救援提供技术支持。

变风向条件下事故泄漏扩散后果预测方法改进

提出了一种基于实时变化风向条件的危险气体快速扩散预测方法的构建思路。基于国内外研究成果,提出了SLAB等模式的扩散过程中风向不变的不合理假设的改进方法,使其能够在真实的实时变化风向条件下进行预测,并提出利用气象模式为扩散计算提供事故后风向预测结果的方法,同时在SLAB中增加了适用于危险扩散模式源强参数计算的排放量估算功能,最终对高时空分辨率气象模式、危险物排放量估算方法和专业危险事故扩散模式进行耦合集成,建立了新的扩散预测方法,实现了对不同类型危险源事故后多种常见毒性气体三维扩散范围及浓度分布的快速预测。案例分析结果表明,该改进方法的理念比原有方法更符合真实情况,使用更加方便快捷。

盐岩地下储气库泄漏事故后果评价模型研究进展

利用盐岩地层建设地下油气储库群已成为各国发展能源储备的重要方向,然而关于储库区安全防护的研究至今仍处于探索阶段。考虑到盐岩储气库泄漏事故与储(输)气设施(管道)事故灾害作用相近,总结评述近几十年来国内外学者在储(输)气设施(管道)泄漏事故后果评价方面的研究成果及其存在的不足,并提出盐岩地下储气库泄漏事故安全评价需重点研究的问题。从理论、试验和数值模拟3个方面,对可燃气体火灾热辐射和蒸气云爆炸超压的后果评价模型研究现状进行系统总结,为盐岩地下储气库的安全防护研究提供思路。

蒙特卡洛模拟在天然气管道泄漏事故后果分析中的应用

为解决天然气管道泄漏事故后果分析中场景参数及泄漏源参数的不确定性问题,基于蒙特卡洛模拟及拉丁超立方抽样方法构建了天然气管道泄漏喷射火事故后果评价方法。该方法根据已知不确定参数的概率分布对各参数进行拉丁超立方抽样,并将抽样数据代入天然气管道泄漏模型和喷射火热辐射伤害模型计算死亡半径,通过多次循环计算实现蒙特卡洛模拟,最后得到泄漏处距管道不同距离的事故死亡半径的概率分布。实例研究结果表明:随着泄漏处距管道起点的距离增大,死亡半径分布越来越集中,且逐渐变小;累积频率为95%的死亡半径值可作为管道周围划定无人区的参考。

基于ALOHA软件的氯乙烯储罐泄漏事故模拟与分析

采用ALOHA软件考查泄漏孔径、风速、泄漏位置对氯乙烯储罐泄漏造成的有毒气体扩散及火灾爆炸事故后果的影响情况,定量给出事故影响范围,并分析不同事故场景对储罐下风向1km处敏感点的影响情况。结果发现氯乙烯储罐泄漏导致的有毒气体扩散和BLEVE事故可能会对该处人员造成伤害。针对氯乙烯储罐泄漏事故可能造成的严重后果,进一步使用鱼刺图对储罐泄漏事故的原因进行分析,从而为事故的预防提供参考。

LPG罐区火灾爆炸事故危险性分析

针对重大危险源LPG罐区的火灾爆炸事故频发,首先采用数学泄漏模型分析油罐泄漏,然后应用池火、火球、喷射火火灾和UVCE及BLEVE爆炸事故的数学伤害模型分别分析几种重要的火灾和爆炸事故后果,并针对定量的事故后果分析对安全距离作出预测。

炸药爆炸事故的综合后果模型

讨论爆炸冲击波对建筑物的破坏作用，比较冲击波破坏半径和爆炸火球引燃木材半径的相对大小，提出炸药地面爆炸后果预测模型。该模型同时考虑爆炸冲击波、火球热辐射、房屋倒塌、爆源间面积、爆源间防爆程度、人员和财产分布状况等因素对事故后果的影响。模拟计算结果与事故的实际损伤情况基本相符。

流动危险源毒气泄漏事故伤害模型研究

笔者介绍了危险货物道路运输的现状和特点,阐述了进行流动危险源事故后果分析的必要性,提出了流动危险源运动时毒气泄漏事故伤害模型,并利用该模型进行了数值模拟,证明该模型分析流动危险源运动时毒气泄漏事故的后果是可行的。

可拓综合评价在燃气系统泄漏事故应急救援中的应用

燃气系统发生泄漏,如不能及时有效进行应急救援,极易引发严重的事故后果,因此,准确确定应急响应等级,进行有针对性的救援工作是控制燃气系统泄漏事故后果严重性的关键。从众多影响因素中,分析并确定了影响燃气系统泄漏事故后果严重性的主要因素,对各因素严重程度进行了等级划分。引入了可拓工程方法,建立了燃气系统泄漏事故后果严重性可拓综合评价模型,阐述了评价步骤和方法。当各影响因素分属不同等级时,根据所建模型能综合确定燃气系统泄漏事故后果严重性等级,依此进行事故应急救援分级响应。该方法能够克服人为评判失误,有利于指导有效事故救援,控制事故影响范围。运用该模型对一事故案例进行了计算,计算结果表明此方法用于确定应急救援响应等级是可行的。

基于PHAST软件的液化天然气储罐泄漏事故模拟研究

利用PHAST软件对某大型LNG储罐建立事故模拟模型,进行泄漏事故模拟分析,定量计算了LNG储罐发生泄漏后的扩散、闪火、爆炸、池火影响范围,比较分析了不同风速条件下的事故影响能力。结果表明:风会加快气化后的LNG向空气的扩散,相同浓度的扩散气在高风速下的影响范围更小;风速低的气象条件不利于甲烷的扩散,甲烷浓度会比较高风速下更高,更有可能发生闪火爆炸事故;高风速会使LNG储罐扩散后引起的闪火热辐射范围更远,低风速不能有效降低LNG储罐扩散后引起的闪火热辐射范围;不同的风速对其垂直于风速的闪火热辐射影响区域基本没有影响;较高风速可减小爆炸发生影响区域,较好的风况条件有利于蒸汽云的扩散,将有效缩小爆炸事故的影响范围;较低的风速下池火灾影响范围较小,利于事故现场的应急控制,但是低风速工况不利于气体的扩散,将会生成较高热辐射值的区域。PHAST对泄漏事故的模拟分析有利于库区的安全运行和事故预防。

可拓方法在液氨泄漏事故后果评价中的应用

针对液氨泄漏事故严重程度的不同,开展相应的应急救援有利于控制事故影响范围和减少事故损失。统计发现绝大多数液氨安全事故是由于液氨储罐及其附件等破裂造成氨气泄漏所致。分析了影响液氨泄漏事故严重度的主要因素,并进行影响因素严重度等级划分,建立了液氨泄漏事故后果严重性可拓综合评价模型,举例说明了这种评价方法的可行性和合理性。

LNG槽车泄漏事故风险模拟研究

阐述了LNG槽车的危险特性,分析了LNG槽车发生泄漏后的事故危害过程,得出LNG槽车泄漏危害事故的模式主要有闪火、喷射火、蒸气云爆炸以及沸腾液体扩展蒸汽爆炸;针对不同泄漏口面积和泄漏速度,利用风险评价软件模拟LNG槽车发生泄漏产生喷射火、蒸气云爆炸及沸腾液体扩展蒸汽爆炸3种事故模式的后果,得出各种事故模式的危害半径。模拟结果可为LNG槽车事故预防和应急救援提供参考。

基于事件树和ALOHA软件的CNG加气站储气井泄漏燃烧爆炸事故后果分析

通过定性和定量相结合的方法,研究了CNG加气站储气井泄漏所产生的燃烧爆炸事故后果影响。先采用事件树分析法定性分析出CNG加气站储气井天然气发生泄漏时可能发生的事故后果;再运ALDHA软件建立数学模型,并重点针对燃烧爆炸事故危害后果进行数值模拟定量分析,得出直观图表;最后通过图表分析,可得出危害半径。该方法可以对CNG加气站的安全管理、事故应急救援以及新建加气站提供技术支持。