石化储罐区事故多风险因素耦合作用分析

作     者：刘志豪 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周剑峰;林松兵

授予年度：2022年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：石化储罐区事故 风险耦合 关联规则挖掘 N-K模型 复杂网络 

摘      要：随着我国石油化工业的快速发展,石化储罐作为主要的储能装置,单个储罐的容量及储罐区的规模越来越大,储罐中存储的易燃易爆危险品进一步聚集,发生事故的机率急剧上升。石化储罐区的安全,受到管理风险因素、环境风险因素等多种风险因素的影响,这些风险因素之间的相互影响、相互耦合,导致储罐区整体风险值升高促使事故的发生。目前在石化储罐区事故风险因素耦合方面的研究还相对较少,对于石化储罐区事故风险因素间的耦合关系及耦合作用规律研究不足,基于此,本文从风险耦合的角度出发,分别构建关联规则模型、N-K模型及风险耦合网络,对石化储罐区事故风险因素之间的耦合作用进行分析,发现各风险因素间的耦合关系,挖掘其中的耦合规律。本文的主要研究内容如下:首先,对石化产品的危险性和石化储罐区事故风险进行了阐述,在此基础上分析了石化储罐区事故风险耦合的内涵特征,并对风险耦合的过程进行了剖析。其次,对石化储罐区事故报告进行分析和风险因素提取,获得石化储罐区事故风险因素数据集。利用关联规则挖掘方法对数据集进行关联分析,获得75条关联规则,对高支持度和高置信度的关联规则进行分析,得到需要重点关注的风险组合,对关联规则进行可视化,清晰展示各风险因素间的耦合作用关系。然后,基于收集的案例数据,构建N-K模型对影响石化储罐区安全的人、机、环、管四种风险因素间的耦合作用程度进行度量,获得不同风险耦合形式对应的风险值。结果表明风险值总体上随着参与耦合因素的增多而增大,风险值较大的风险耦合形式大多与人为因素相关。最后,基于复杂网络构建石化储罐区事故风险耦合网络,并运用复杂网络的统计特征对风险耦合网络进行耦合作用分析,识别出网络中的重要风险因素。分别对节点度和介数最高的5个风险因素进行控制,通过对比风险控制前后整体网络特征指标的变化可看出,对节点度和介数较高的风险因素进行控制可以有效阻断网络中各风险因素间的耦合作用,基于节点度的风险控制效果更加明显。