一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法技术

本发明专利技术公开了一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，先建立冷高压分离器的BTA模型，并利用GeNIe软件将BTA模型映射为DBN模型，引入相对差值增加评估结果的可靠性实现了对渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏的动态分析，使得工人巡查维护的位置更有针对性，对重点部位加强巡查，减少其他部位巡查，并随着冷高压分离器的持续工作，本发明专利技术采集的数据也会相应变化，从而使得最终风险评估也会随之变化，根据变化后的分析结果，及时调整工人巡查策略，从而在无需较多人员巡查的前提下，可有效降低渣油加氢工艺事故灾害的发生，进而保障渣油加氢工艺的安全生产，具有广泛实用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法


[0001]本专利技术涉及一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，具体是一种基于动态贝叶斯网络的渣油加氢工艺冷高压分离器泄露事故预测方法，属于渣油加氢工艺安全监控


技术介绍

[0002]石油在初步炼制后会产生轻质油和重质油，由于目前轻质油的需求量逐渐增大，而重质油需求量逐渐减少，导致重质油中的渣油利用极低，因此如何将石油加工中产生的渣油通过工艺技术再提炼出轻质油，是当前石化行业的研究方向，目前主要采用渣油加氢工艺实现上述目的，渣油加氢工艺能将渣油再提炼出轻质油，有效提高石油整体的利用率。
[0003]但是在渣油加氢工艺过程中会存在含有氢气、液化气、硫化氢等易燃易爆且可能导致人员中毒的危险介质，当由于设备操作不当、管理疏忽等多种危害因素引起装置故障并且影响其正常工作时，渣油加氢装置中的油气、氢气、硫化氢等易燃易爆物质有可能发生泄漏事故，同时极易引发后续灾害事故。其中冷高压分离器是渣油加氢工艺中存在事故危害最大的装置，其安全运行极大程度的影响着渣油加氢工艺的安全生产。另外渣油加氢工艺的事故风险会随工作时长变化而改变，目前为了保证安全生产都是通过人工多频次巡视检查整个生产设备的各个部位，进而及时发现安全隐患并采取相应措施，但是这种方式所需人力较多，且工作效率较低，因此如何能采用特定模型并对采集的相应动态参数进行分析处理，从而对冷高压分离器泄漏事故进行动态风险评估，最终降低渣油加氢工艺事故灾害的发生，同时提高工人的巡查工作效率，并保障渣油加氢工艺的安全生产是本行业的研究方向。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，能采用特定模型并对采集的相应动态参数进行分析处理，从而对冷高压分离器泄漏事故进行动态风险评估，最终降低渣油加氢工艺事故灾害的发生，同时提高工人的巡查工作效率，并保障渣油加氢工艺的安全生产。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，具体步骤为：
[0006]步骤一、确定渣油加氢工艺中冷高压分离器泄漏事故的风险因素；
[0007]步骤二、根据步骤一收集到的风险因素的信息，确定风险因素之间的定性关系，建立渣油加氢过程中冷高压分离器泄漏的BTA模型(即蝴蝶结模型)；
[0008]步骤三、基于步骤二渣油加氢过程中冷高压分离器泄漏事故的BTA模型，利用GeNIe软件将其映射为DBN模型；
[0009]步骤四、确定渣油加氢工艺中冷高压分离器泄漏事故DBN模型的拓扑结构和模型参数；
[0010]步骤五、基于步骤四确定的DBN模型参数，将模型参数输入GeNIe软件，并在软件中输入各个子节点的条件概率对DBN模型进行概率更新，接着通过DBN模型获取主要不安全事件的后验概率，将后验概率与先验概率进行比较，从而确定对渣油加氢工艺中冷高压分离器的泄漏贡献最大的临界诱导事件；
[0011]步骤六、根据步骤五获取的后验概率，引入相对差值作为识别最关键事件的最佳依据，最终通过识别出的最关键事件和最关键安全屏障，完成对当前冷高压分离器泄漏事故的动态风险评估。
[0012]进一步，所述步骤一中风险因素由专家、现场经验或者其他常规勘验方法确定，其包括冷高压分离器热高分气来量大、冷高压分离器温度高、控制回路失灵、冷低压分离器安全阀未开启、冷高压分离器内涂层变薄、冷高压分离器缓蚀剂失效、应力腐蚀、热高分气蒸汽发生器液位高、储罐液位高、自然灾害、大气压骤变、振动监测系统失效、管法兰密封失效、安全阀严重腐蚀、安全阀盖接触不良、安全泄压阀失效、后路蒸汽管网压力高、安全阀开启压力过低。
[0013]进一步，所述步骤二具体为：对步骤一获取的风险因素进行危害识别工作，从而确定出导致顶上事件发生的4个主要不安全因素，分别为分离器故障、管法兰密封失效、管线故障以及安全阀故障，并将各个风险因素分类至上述主要不安全因素内，并将每个主要不安全因素中的各个风险因素进一步分类成中间事件和基本事件，从而确定风险因素之间的定性关系；为了避免在渣油加氢过程中发生冷压分离装置的泄漏并阻止其进一步恶化，布设的安全屏障包括监测报警系统S1、紧急停车系统S2、点火防护系统S3和灭火喷淋系统S4，安全屏障失效会造成的严重后果包括安全泄放、火灾、爆炸和中毒；结合上述主要不安全因素和安全屏障建立渣油加氢工艺中冷高压分离器泄漏的BTA模型，其中，导致冷高压分离器泄漏发生基本事件和中间事件分布在领结左侧，属于事故树分析；由泄漏引起的事故后果以及安全屏障位于领结的右侧，属于事件树分析。
[0014]进一步，所述步骤三具体为：利用GeNIe软件进行映射时，将BTA模型中的基本事件、中间事件、顶部事件、安全屏障和事故后果分别对应为DBN模型中的父节点、中间节点和子节点、安全节点和后果节点；此外，DBN模型中父节点的先验概率与BTA模型中基本事件的发生概率相同。
[0015]进一步，所述步骤四中DBN模型的拓扑结构通过危险源识别和捆绑建模确定，DBN模型的参数包括先验概率、转移概率和条件概率。
[0016]其中，冷高压分离器发生泄漏事故的基本事件和安全屏障的先验概率数据由以往统计可得；转移概率能够定量反映动节点状态随时间推移的变化，本专利技术将每个多状态退化系统组件设置为动节点，利用其退化过程中的失效率来确定冷高压分离器发生泄漏事故的转移概率。系统元件的每个动态节点包含四种状态，即正常状态(NS)、第一退化状态(DS1)、第二退化状态(DS2)和故障状态(FS)。NS表明系统组件的结构和功能完整，可以正常工作；DS1和DS2表示系统组件的损坏程度不同(DS2的损坏程度高于DS1)，但仍可工作；FS表明系统部件已经彻底损坏，不能再运行。在初始时间时，系统组件处于NS状态。随着时间的推移，根据马尔可夫模型，系统组件逐渐退化到DS1和DS2状态，最终完全失效。在系统部件的多态退化过程中，假设故障率(λ)为固定常数，两种状态之间的失效率(λ1～λ6)，满足下列公式：
[0017]λ2＝λ5[0018]λ3＝λ4＝λ6[0019]λ1+λ4+λ5＝λ
[0020]λ1+λ4+λ5＝1:3:6
[0021]系统部件在两个连续时间片(t，t+τ)之间的转移概率计算方式见表1，其中τ为两个连续时间片之间的时间间隔：
[0022]表1
[0023][0024][0025]其中，冷高压分离器发生泄漏事故的条件概率包括静节点条件概率和动节点条件概率；在渣油加氢过程中冷高压分离器泄漏事故之间未必如此严格地遵循经典事故树逻辑准则，即事件A、B同时发生时事件C也存在不发生的可能性。因此，对连接静节点基本事件的逻辑门确定的条件概率进行修正，修正后的“与”逻辑门节点条件概率具体情况见表2：
[0026]表2
[0027][0028]修正后的“或”逻辑门节点条件概率如表3所示：
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一、确定渣油加氢工艺中冷高压分离器泄漏事故的风险因素；步骤二、根据步骤一收集到的风险因素的信息，确定风险因素之间的定性关系，建立渣油加氢过程中冷高压分离器泄漏的BTA模型；步骤三、基于步骤二渣油加氢工艺中冷高压分离器泄漏事故的BTA模型，利用GeNIe软件将其映射为DBN模型；步骤四、确定渣油加氢过程中冷高压分离器泄漏事故DBN模型的拓扑结构和模型参数；步骤五、基于步骤四确定的DBN模型参数，将模型参数输入GeNIe软件，并在软件中输入各个子节点的条件概率对DBN模型进行概率更新，接着通过DBN模型获取主要不安全事件的后验概率，将后验概率与先验概率进行比较，从而确定对渣油加氢工艺中冷高压分离器的泄漏贡献最大的临界诱导事件；步骤六、根据步骤五获取的后验概率，引入相对差值作为识别最关键事件的最佳依据，最终通过识别出的最关键事件和最关键安全屏障，完成对当前冷高压分离器泄漏事故的动态风险评估。2.根据权利要求1所述渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，其特征在于，所述步骤一中风险因素由专家、现场经验或者其他常规勘验方法确定，其包括冷高压分离器热高分气来量大、冷高压分离器温度高、控制回路失灵、冷低压分离器安全阀未开启、冷高压分离器内涂层变薄、冷高压分离器缓蚀剂失效、应力腐蚀、热高分气蒸汽发生器液位高、储罐液位高、自然灾害、大气压骤变、振动监测系统失效、管法兰密封失效、安全阀严重腐蚀、安全阀盖接触不良、安全泄压阀失效、后路蒸汽管网压力高、安全阀开启压力过低。3.根据权利要求1所述渣油加氢工艺冷高压分离器泄漏事故的风险评估方法，其特征在于，所述步骤二具体为：对步骤一获取的风险因素进行危害识别工作，从而确定出导致顶上事件发生的4个主要不安全因素，分别为分离器故障、管法兰密封失效、管线故障以及安全阀故障，并将各个风险因素分类至上述主要不安全因素内，并将每个主要不安全因素中的各个风险因素进一步分类成中间事件和基本事件，从而确定风险因素之间的定性关系；为了避免在渣油加氢过程中发生冷压分离装置的泄漏并阻止其进一步恶化，布设的安全屏障包括监测报警系统S1、紧急停车系统S2、点火防护系统S3和灭火喷淋系统S4，安全屏障失效会造成的严重后果包括安全泄放、火灾、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张术琳，张亚楠，严翔，鲁义，章琨，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：