炼化企业最坏可信事故场景选择与模拟研究

发布时间：2017-04-29 10:09

  本文关键词：炼化企业最坏可信事故场景选择与模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：炼化企业所发生的火灾、爆炸等安全事故往往极具破坏性和灾难性,严重威胁着人们的生命财产安全。当前,各国都在不断加强炼化企业的安全管理和风险评价,以防止事故的发生。事故场景的选择对于工厂安全布局、安全设计、安全防护距离的计算都有重要的影响,同时也是进行风险评价的关键,直接决定着评价结果可信与否。因此,急需进一步开展炼化企业事故场景选择与模拟方面的研究,为企业安全水平的提升提供重要理论指导和实践依据。本课题在现有事故场景(最坏事故场景、最大可信事故场景和参考事故场景)分析研究的基础上,提出了最坏可信事故场景的概念,并建立了最坏可信事故场景的选择原则和流程。最坏可信事故场景克服了现有事故场景的不足。该流程首先确定厂区内重要的危险设备,通过蝴蝶结结构图法分析重要的危险设备可能发生的事故,保证得到的都是后果比较严重的事故场景;其次,利用改进的最大可信事故中确定可信因子的方法计算事故场景的可信性,保证结果的可信度;最后,通过比较各个事故场景的可信性确定最坏可信事故场景。本文还将最坏可信事故场景选择流程方法应用到某炼化企业粉煤气化装置。通过危险物质参考量来选择危险程度较高的设备,分别是甲醇储罐V6501、CO_2吸收塔C-2202、洗涤塔C-1301A和气化炉R-1301A。通过蝴蝶结结构图及可信因子的计算得到最坏可信事故场景分别是甲醇储罐发生池火、吸收塔蒸汽云爆炸、洗涤塔蒸汽云爆炸和气化炉机械爆炸。实例应用表明采用本课题提出的最坏可信事故场景得到的结果可靠、可信。本文最后选取该企业典型设备泄漏事故作为研究对象。利用事故模拟软件Fluidyn-PANACHE对甲醇储罐、CO_2吸收塔等设备泄漏扩散过程进行了模拟分析,得到有毒气体的影响范围及周围的浓度分布,同时发现,如果在设备发生泄漏时,及时切断与其他设备的联系,空气中的气体不会达到爆炸极限,防止发生爆炸。
【关键词】：风险评价 事故后果 概率 事故场景 最坏可信事故场景 模拟分析
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE687
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 符号说明9-12
• 第1章 绪论12-25
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外事故场景研究现状13-22
• 1.2.1 国外研究现状13-21
• 1.2.2 国内研究现状21-22
• 1.3 风险评价方法22-23
• 1.3.1 “基于安全距离”方法22
• 1.3.2 “基于后果”方法22
• 1.3.3 “基于风险”方法22
• 1.3.4 “基于风险补偿”方法22-23
• 1.4 研究目标、内容、方法和技术路线23-25
• 1.4.1 研究目标23
• 1.4.2 研究内容23
• 1.4.3 研究方法和技术路线23-25
• 1.4.3.1 研究方法23
• 1.4.3.2 技术路线23-25
• 第2章 最坏可信事故场景的分析与研究25-49
• 2.0 收集所需数据信息26-27
• 2.1 选择相关危险设备27-29
• 2.2 辨识危险设备所有可能事故场景29-32
• 2.2.1 关键事件(CE)类型29-30
• 2.2.2 辨识关键事件30
• 2.2.3 建立关键事件事故树30-31
• 2.2.4 建立关键事件树31
• 2.2.5 完成蝴蝶结结构图辨识事故场景31-32
• 2.3 事故后果计算及概率分析32-48
• 2.3.1 计算模型32-46
• 2.3.1.1 泄漏32-34
• 2.3.1.2 火灾34-42
• 2.3.1.3 爆炸计算模型42-45
• 2.3.1.4 中毒计算模型45-46
• 2.3.2 人口密度及财产密度46-47
• 2.3.3 发生概率分析47-48
• 2.4 计算可信因子48
• 2.5 本章小结48-49
• 第3章 最坏可信事故场景在企业中的应用研究49-72
• 3.0 单喷嘴冷壁式粉煤加压气化装置49-51
• 3.0.1 装置简介49-50
• 3.0.2 装置生产规模及工艺流程50-51
• 3.0.2.1 装置生产规模50-51
• 3.0.2.2 工艺流程51
• 3.1 煤粉加压气化装置重大危险设备的选择51-56
• 3.1.1 物质的参数51-52
• 3.1.2 危险量计算过程52-55
• 3.1.3 相关危险设备55-56
• 3.2 辨识事故场景56-57
• 3.3 事故后果计算57-71
• 3.3.1 损害半径计算57-68
• 3.3.1.1 甲醇储罐57-59
• 3.3.1.2 洗涤塔59-62
• 3.3.1.3 二氧化碳吸收塔62-64
• 3.3.1.4 气化炉64-68
• 3.3.2 人口密度及财产密度68-69
• 3.3.3 可信因子C69-70
• 3.3.4 煤气装置的事故后果分析70-71
• 3.3.4.1 甲烷储罐70
• 3.3.4.2 气化炉70-71
• 3.3.4.3 洗涤塔71
• 3.3.4.4 CO_2吸收塔71
• 3.4 本章小结71-72
• 第4章 典型设备泄漏扩散模拟分析72-81
• 4.1 Fluidyn-PANACH简介72-75
• 4.1.1 物理模型及数值模型73-75
• 4.1.1.1 控制方程73-74
• 4.1.1.2 大气边界层(PBL)模型74
• 4.1.1.3 湍流模型74-75
• 4.1.1.4 边界条件75
• 4.2 模拟结果分析75-80
• 4.3 本章小结80-81
• 结论81-82
• 参考文献82-86
• 附录1 石化行业常见事故场景86-87
• 附录2 各单元工艺流程图87-91
• 附录3 各单元的主要危险物质及工艺参数统计表91-102
• 附录4 重要设备的蝴蝶结结构图102-111
• 致谢111-112
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录112
• 参加的科研课题112-113

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李峰;储胜利;程宗华;;石油石化重大工艺安全事故应急机制浅析[J];中国安全生产科学技术;2014年02期

2 刘禹彤;杨勃;王旭;;基于MIMAH的工业事故场景辨识[J];中国安全生产科学技术;2013年11期

3 陈国华;施文松;赵远飞;;基于风险的化工园区布局优化决策支持系统[J];中国安全科学学报;2012年07期

4 阮关心;;区域环境风险评价中最大可信事故的确定[J];能源与环境;2012年03期

5 白永忠;党文义;武志峰;;石油化工企业安全距离确定方法综述[J];安全、健康和环境;2012年01期

6 周德红;;最大可信事故的化学工业园区风险分析[J];武汉工程大学学报;2011年07期

7 孟亦飞;赵东风;;石化企业平面布局安全设计中事故场景的选择研究[J];中国安全生产科学技术;2011年02期

8 罗艾民;陈平;多英全;吴宗之;;定量风险评价(QRA)中的危险辨识方法[J];中国安全生产科学技术;2010年01期

9 宋占兵;多英全;师立晨;于立见;魏利军;吴宗之;;一种基于事故后果的重大危险源安全规划方法[J];中国安全生产科学技术;2009年05期

10 石砚秀;李琴;潘e

本文编号：334661