一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法技术

技术编号:8215914 阅读:259 留言:0更新日期:2013-01-17 15:55
本发明专利技术公开一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法。在事故多米诺效应扩展规律的基础上,通过必要的技术干预切断事故的链条,避免事故的不断扩大,本发明专利技术先设置离散孤岛分析的目标函数,确定离散孤岛分析的最终目标;然后通过设计表征危险源事故扩展能力的指标,分析事故危险源单元之间相互影响的紧密程度,找出事故扩展过程中最关键的危险源,最后通过对关键危险源单元采取调整或加强控制的对策,达到对化工园区事故多米诺效应进行离散孤岛分析的目的,能够从本质安全的角度避免化工园区事故多米诺效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公共安全预测控制技术,具体涉及。
技术介绍
欧洲各国及世界上多数发达国家都开展了事故多米诺效应相关的研究。目前国内外对事故多米诺效应研究主要在如下方面I)目标单元易损临界量判据事故多米诺效应首先需要建立判定目标单元发生事故的条件。目标单元易损临界量判据即为判定是否发生事故扩展的参数临界量,一旦目标单元处的事故扩展参数达到临界量即认为二次事故发生。2)多米诺效应经验概率分析多米诺效应发生与否受多个因素影响,仅仅通过易损临界量判据判断过于理想。基于主事故对目标单元破坏程度的不同,相关学者通过概率分析反映多米诺效应的概率。多米诺效应概率分析主要包括如下方面(I)目标单元损坏概率目前对目标单元损坏概率的分析基本上采用基于经验数据的概率函数分析方法。该分析方法认为在一定持续时间条件下,热辐射及冲击波超压作用于目标危险源装置并导致其破坏的概率符合高斯累积概率分布。通过分析事故扩展参数对目标单元的累积影响,确定目标单元的影响概率。(2)事故多米诺效应场景影响概率事故多米诺效应场景是多个危险源单元相继发生事故的过程。意大利学者Cozzani V.基于组合的观点提出了多米诺效应影响概率分析方法。该方法除主事故单元外的其他事故单元均视为二次事故单元,通过对二次事故单元的组合分析,得到所有的事故扩展可能,从而可以得到每种多米诺效应场景的扩展概率。3)多米诺效应随机概率事故单元的破坏性失效通常能够带来碎片的抛射,飞出的碎片极有可能击中周围人员或设备,造成人员伤亡或设备损坏。由于碎片的产生及抛射过程比较复杂,导致碎片的产生及飞行具有很大的随机性。德国学者Hauptmanns U.通过采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法分析了爆炸碎片随机抛射条件下所能到达不同距离的概率曲线。目前尚无将离散孤岛应用于化工园区多米诺效应的报道,化工园区中事故多米诺效应的出现会显著增大事故的规模,带来更为严重的后果。
技术实现思路
随着事故扩展范围,本专利技术方法分析事故危险源单元之间相互影响的紧密程度,构建化工园区多米诺效应离散孤岛的分析方法,通过相关技术手段,得到优化化工园区内多米诺效应风险,缩减事故扩展规模,从而达到优化园区危险源布局,增强园区本质安全的目的。化工园区中存在大量相对独立的危险源单元,这些危险源单元之间的相互影响构成了一个事故扩展网络,即构成化工园区事故多米诺效应连接图。化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元,节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响。化工园区中危险源单元发生事故后能够形成一定的影响范围,当影响范围内具有其他危险源单元时,可能造成该危险源单元破坏从而诱发二次事故,受到影响的二次事故单元可能发生事故进一步影响其他危险源单元,事故逐级扩展即可形成一个多事故米诺效应连接图。对于一个具有网络结构的图来说,去掉其中的一个节点,即有可能打破目前相互连接的网络结构。化工园区事故多米诺效应扩展所形成的连接图也具有这样的特点。通过干预特定危险源的影响范围,可以达到切断事故链条的目的,具体技术方案如下。,化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元,节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响,其特征在于通过干预危险源的影响范围,达到切断事故链条的目的,具体实施步骤如下①获取化工园区发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组;②分析两两危险源组发生事故是否相互影响,若两危险源组相互影响,分析确定造成两危险源组相互影响的危险源,若两危险源组相互无影响则重新指定新的危险源组进行分析;③计算每个危险源的对周边危险源的总事故扩展因子;④对化工园区中总事故扩展因子最大的危险源进行改造或剔除,消除其对其它危险源的影响;⑤计算消除该危险源影响后的两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值;⑥若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值为零,说明危险源组间是避免扩展的优化对象,进入下一步;若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值不为零,则返回第③步;⑦重新返回至第①步,直到发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组均被遍历。步骤③进一步包括化工园区事故多米诺效应中危险源之间相互影响程度取决于两个方面一是事故单元影响范围EDA (Effect Distance of A-MHI U)的大小;二是目标单元与事故单元之间实际距离RDAT (Real Distance between A-MHIU and T-MHIU)的大小;用事故扩展因子AEF (Accident Escalation Factor)来综合表征这两个量的综合作用结果,其计算公式如式(I),AEF=EDA/RDAT⑴,危险源单元能通过热辐射、冲击波超压及爆炸碎片三种事故扩展参数造成事故扩展,三种事故扩展参数达到临界量时的距离分别表示为Dsl,DsII和DsIII ;危险源i对危险源j的影响关系是通过二者之间发生事故后的热辐射、冲击波超压及爆炸碎片达到临界量时的距离来表征(i、j为危险源编号),如果危险源i对危险源j的距离在事故扩展参数达到临界量时的距离范围之内,则表示二者具有产生该种事故多米诺效应的潜在风险;综合化工园区三种事故扩展参数的扩展能力,危险源i对危险源j的影响DD-MHIUij的计算公式如式(2),用DD-MHIUij (Domino Danger to MHIU)表示危险源i对危险源j的影响程度,权利要求1.,化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元,节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响,其特征在于通过干预危险源的影响范围,达到切断事故链条的目的,具体实施步骤如下 ①获取化工园区发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组; ②分析两两危险源组发生事故是否相互影响,若两危险源组相互影响,分析确定造成两危险源组相互影响的危险源,若两危险源组相互无影响则重新指定新的危险源组进行分析; ③计算每个危险源的对周边危险源的总事故扩展因子; ④对化工园区中总事故扩展因子最大的危险源进行改造或剔除,消除其对其它危险源的影响; ⑤计算消除该危险源影响后的两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值; ⑥若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值为零,说明危险源组间是避免扩展的优化对象,进入下一步;若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值不为零,则返回第③I K少; ⑦重新返回至第①步,直到发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组均被遍历。2.根据权利要求I所述的,其特征在于步骤③进一步包括 化工园区事故多米诺效应中危险源之间相互影响程度取决于两个方面一是事故单元影响范围EDA (Effect Distance of A-MHI U)的大小;二是目标单元与事故单元之间实际距离 RDAT (Real Distance between A-MHIU and T-MHIU)的大小;用事故扩展因子 AEF(Accident Escalation Factor)来综合表征这两个量的综合作用结果,其计算公式如式Cl), AEF = EDA/RDAT⑴, 危险源单元能通过热辐射、冲击波超压及爆炸碎片三种事故扩展参数造成事故扩展,三种事故扩展参数达到临界量时的距离分别表示为DsI,DsII和DsIII ;危险源i对危险源j的影响关系是通过二者之间发生事故后的热辐射本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法,化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元,节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响,其特征在于通过干预危险源的影响范围,达到切断事故链条的目的,具体实施步骤如下:①获取化工园区发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组;②分析两两危险源组发生事故是否相互影响,若两危险源组相互影响,分析确定造成两危险源组相互影响的危险源,若两危险源组相互无影响则重新指定新的危险源组进行分析;③计算每个危险源的对周边危险源的总事故扩展因子;④对化工园区中总事故扩展因子最大的危险源进行改造或剔除,消除其对其它危险源的影响;⑤计算消除该危险源影响后的两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值;?⑥若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值为零,说明危险源组间是避免扩展的优化对象,进入下一步;若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值不为零,则返回第③步;⑦重新返回至第①步,直到发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组均被遍历。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈国华施文松张新梅马小明
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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