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基于系统动力学的化工园区事故演化仿真

科学技术与工程 2018年第19期18卷 347-352页

作者：陈国华王永兴华南理工大学安全科学与工程研究所广州510640

为有效预防和控制化工园区事故,探究园区事故的发展演化规律,对事故影响因素进行分析,结合系统动力学理论,构建化工园区事故演化系统动力学(SD)模型,并运用Vensim-PLE仿真软件对系统进行仿真分析。结果表明:化工园区事故演化过程整体呈... 详细信息

为有效预防和控制化工园区事故,探究园区事故的发展演化规律,对事故影响因素进行分析,结合系统动力学理论,构建化工园区事故演化系统动力学(SD)模型,并运用Vensim-PLE仿真软件对系统进行仿真分析。结果表明:化工园区事故演化过程整体呈现"快速上升→相对稳定→缓慢下降"的趋势,事故上升期是控制事故的关键阶段,对于降低事故演化水平有重要作用;提升应急处置能力能够有效地干预事故演化过程,进而减少事故损失;对信息保障水平的投入是优化应急处置能力的最有效措施。

关键词：化工园区事故影响因素事故演化系统动力学(SD) 模型仿真

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基于LPG储罐事故演化系统的个人风险分析

消防科学与技术 2023年第5期42卷 615-621页

作者：秦宇毅吕品周朱晟朱节林安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232000

为全面有效地评估LPG储罐事故演化对周边区域造成的多情景伤害,对LPG储罐系统进行结构构成分析,利用事故演化中能量、状态、质量因素之间的关系,结合系统动力学构建事故演化系统模型。在LPG储罐事故演化系统的基础上,建立多情景事故个... 详细信息

为全面有效地评估LPG储罐事故演化对周边区域造成的多情景伤害,对LPG储罐系统进行结构构成分析,利用事故演化中能量、状态、质量因素之间的关系,结合系统动力学构建事故演化系统模型。在LPG储罐事故演化系统的基础上,建立多情景事故个人风险计算方法,考虑了系统中各因素变化对事故的影响,以计算更符合实际事故后果的个人风险值。最后,应用已建立的系统模型与个人风险计算方法对淮南某化工企业球罐区LPG储罐进行事故演化系统仿真与个人风险预测,结果表明:用系统动力学软件Vensim对事故演化进行仿真能准确计算事故演化过程与结果;考虑事故演化后的多情景事故个人风险相较于单情景个人风险更能反映真实情况。

关键词： LPG储罐事故演化个人风险多情景事故系统动力学

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煤矿瓦斯爆炸事故演化的突变模型

中国安全科学学报 2008年第3期18卷 22-27页

作者：李润求施式亮彭新湖南科技大学能源与安全工程学院

煤矿瓦斯爆炸事故,从微观上看,是在瓦斯积聚、引火源和氧气浓度3个条件同时具备的情况下发生的,从宏观上看,是在生产活动中存在人的不安全行为和物的不安全状态导致了微观3条件的同时具备。笔者介绍了突变理论的基本原理;在轨迹交叉事... 详细信息

煤矿瓦斯爆炸事故,从微观上看,是在瓦斯积聚、引火源和氧气浓度3个条件同时具备的情况下发生的,从宏观上看,是在生产活动中存在人的不安全行为和物的不安全状态导致了微观3条件的同时具备。笔者介绍了突变理论的基本原理;在轨迹交叉事故致因理论基础上,分析了瓦斯爆炸事故演化的非线性特征;建立了事故演化的尖点突变模型。并指出:事故演化是一个流变-突变过程,其突变的程度反映了事故的严重度;人的不安全行为是事故发生的主要因素;物的因素决定事故的严重度;安全生产必须建立本质安全型矿井,避免人和物的运动轨迹越过分歧点集。

关键词：瓦斯爆炸事故演化突变理论事故致因理论尖点突变

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煤矿瓦斯爆炸事故演化特性与危险性评价研究

煤矿瓦斯爆炸事故演化特性与危险性评价研究

作者：李润求湖南科技大学

学位级别：硕士

煤炭在我国能源发展中占据至关重要的地位,在今后很长一段时间内,我国能源利用仍将以煤炭为主。在煤矿生产事故中,瓦斯爆炸事故是经济损失最大、人员伤亡最多的事故,也是造成社会影响最大的事故,煤矿瓦斯爆炸事故仍然是制约煤炭工业生... 详细信息

煤炭在我国能源发展中占据至关重要的地位,在今后很长一段时间内,我国能源利用仍将以煤炭为主。在煤矿生产事故中,瓦斯爆炸事故是经济损失最大、人员伤亡最多的事故,也是造成社会影响最大的事故,煤矿瓦斯爆炸事故仍然是制约煤炭工业生产安全的关键因素。本文运用非线性科学、系统科学、安全科学、矿井通风与安全学、现代应用数学、计算机科学等相关理论,采用理论分析、文献研究、现场数据采集和计算机应用相结合,对煤矿瓦斯爆炸的瓦斯积聚原因、引爆火源和引爆地点等基本要素进行了分析和探讨并进行了分类研究,统计分析了1988年至2008年间563次瓦斯爆炸事故的瓦斯积聚原因、引爆地点和引爆火源的耦合规律和特征;在事故致因理论基础上构建了煤矿瓦斯爆炸事故演化的“人—机—环境—管理”分析模型,对人的不安全行为和物的不安全状态等事故演化要素进行了分析研究,提出了煤矿瓦斯爆炸事故演化要素的分类以及统计分析了事故演化要素的耦合规律和特征;建立了煤矿瓦斯爆炸事故演化的尖点突变模型并对瓦斯爆炸事故演化的突变特性进行了分析和探讨;分析了目前瓦斯危险性评价方法与模型以及存在的问题,阐述了危险性评价指标体系建立的原则,构建了危险性评价指标体系;对层次分析法和灰色聚类法等危险性评价方法进行了分析,在研究基础上应用层次分析法和灰色聚类法相结合,建立了煤矿瓦斯爆炸危险性评价的非线性多层次灰色评价模型,对危险性评价程序和步骤进行了阐述并给出了评价实例;充分利用计算机技术进行煤矿瓦斯爆炸事故数据分析和危险评价软件系统的研究和开发。研究和探索瓦斯爆炸事故的演化特性、发生规律以及有效的预防控制理论和技术,为建立煤矿长效安全机制和改善矿井安全状况以及推进我国矿山生产领域安全科技进步,提高矿山企业防灾、抗灾能力,促进煤炭工业的可持续发展均具有重要意义。

关键词：瓦斯爆炸事故演化非线性突变理论危险评价层次分析法灰色理论

风险-隐患-事故演化规律研究及其在煤矿双预控中的应用

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风险-隐患-事故演化规律研究及其在煤矿双预控中的应用

作者：张旋中国矿业大学

学位级别：硕士

长期以来,煤炭都是我国的主导能源,煤矿工业的高质量发展会带动国民经济的繁荣,但是煤矿事故的时有发生严重制约着煤矿企业的健康高效发展。近十年来,我国的煤矿安全生产情况呈现较好的态势,但是近五年事故指标降速却小于上个五年,这反... 详细信息

长期以来,煤炭都是我国的主导能源,煤矿工业的高质量发展会带动国民经济的繁荣,但是煤矿事故的时有发生严重制约着煤矿企业的健康高效发展。近十年来,我国的煤矿安全生产情况呈现较好的态势,但是近五年事故指标降速却小于上个五年,这反映出之前的安全管理模式发挥了很大成效,但是随着时间的推移,现有管理模式仍然需要进一步完善与改进。本文针对2016年国务院颁布的《关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》和2018年山东省出台的《煤矿安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制实施指南》在煤炭企业实施过程中出现的问题及不足,基于风险-隐患-事故演化过程对双预控体系中的一些关键技术展开研究并进行了改进,最后在山东省张集煤矿应用。主要研究内容如下:(1)分析危险源、风险和隐患的区别和联系,研究事故演化过程,通过对事故演化过程阶段的分析,确定了事故防治的两个重要时期,即不稳定期和临界期,事故的防治工作应在不稳定期强化风险管控的效用,在临界期提高隐患排查治理的效率。(2)以PDCA闭环管理模式为基础,通过层次分析法将煤矿风险体系简化为两层,并结合专家调查法对一级指标和二级指标的权重进行计算,应用DEMATEL法分析指标间的影响关系,通过中心度计算得出指标的综合权重,从而确定煤矿风险管控的重点方向。建立了三维隐患分级模型,可以有效提高隐患分级的准确性,并且对隐患的排查治理组织机构及治理流程进行了梳理,实现了隐患排查的层次化与精细化,改善实际隐患排查中的不闭合现象。(3)将基于事故演化机理的双预控体系在张集煤矿进行了应用,通过对综放工作面放煤工作业过程风险指标体系的构建,确定了作业风险的重要度排序,并提出了风险管控措施。对采煤工作面隐患进行排查并应用三维隐患分级模型进行了分级,针对不同级别隐患划分相对应的排查组织,使隐患的治理工作更具层次化。以上研究成果能够为煤矿双预控建设提供新的思路和方法,将危险控制在事故发生前的不稳定期和临界期,强化事故防治过程中的两道防线,提高煤矿的安全管理水平,降低事故发生率,促进煤炭行业的健康发展。

关键词：事故演化风险指标体系隐患治理现场应用

淮能危化品罐区事故演化机制及风险量化技术研究

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淮能危化品罐区事故演化机制及风险量化技术研究

作者：秦宇毅安徽理工大学

学位级别：硕士

经济不断发展以及社会城市化使工业生产形成以化工园区为代表的工业集中化生产形式。化工园区中的储罐区作为储存单元长期大量集中储存各种危险化学品,其若构成重大危险源,一旦发生事故,储罐区系统复杂性、各类事故因素耦合性、事故演... 详细信息

经济不断发展以及社会城市化使工业生产形成以化工园区为代表的工业集中化生产形式。化工园区中的储罐区作为储存单元长期大量集中储存各种危险化学品,其若构成重大危险源,一旦发生事故,储罐区系统复杂性、各类事故因素耦合性、事故演化特性等会使得储罐区事故出现多种事故情景,多情景的事故相对于单情景事故更接近实际情况。故为保障周边区域安全,为事故应急管理提供决策参考,需对危化品储罐区进行事故演化及区域风险叠加量化,以研究多情景事故的风险。本文通过分析储罐区事故系统因素的组成、事故系统风险的形成,结合事故演化规律与事故连锁反应规律,构建危化品储罐区事故的动态演化理论模型。基于系统动力学的基本理论与方法,根据储罐区事故演化的规律,建立储罐区事故演化系统主要变量间的因果关系图,并进一步构建储罐区事故演化系统的系统动力学结构模型,结合事故定量计算方法建立结构模型中各变量的数学模型。通过风险量化技术真实呈现储罐区事故演化后的区域个人风险,其分为两部分,一是通过分析危化品储罐区的初始事故条件、多情景事故演化过程与后果、多情景事故发生总概率、事故造成死亡概率,建立区域个人风险叠加计算方法;二是在区域个人风险的基础上,考虑风险在不同距离、不同时间、不同情景的变化分别以风险距离二维图、风险时间二维图、三维立体风险图等对区域风险进行可视化分析,以区域风险总量、区域风险均值作为区域风险的辅助分析方法。以淮能危化品储罐区为研究对象,以泄漏孔径、泄漏高度、点火时间、储罐可承受最大压力极限、可燃蒸气的事故形式为变量设置12个初始条件不同的事故情景,应用系统动力学软件vensim将不同的情景条件导入已构建的储罐区事故演化系统仿真模型中,研究不同条件下储罐区事故的演化过程与结果。根据演化仿真得到的结果计算各情景的事故概率、事故伤害、区域风险。分析计算结果可以得到,泄漏孔径、泄漏高度、点火时间、储罐可承受最大压力极限、可燃蒸气的事故形式对事故的演化过程与结果起着共同作用;初始条件不同的12个事故情景事故演化后得到的二级储罐、三级储罐多米诺事故会在事故形式、开始时间、持续时间、失效时的温度压力等方面有不同的结果;12个事故情景经过事故演化仿真得到的物质质量、状态、能量相关变量皆会有不同程度的差异;12个事故情景的个人风险在事故影响范围内均低于3×10,在GB 36894-2018所规定的最小风险基准以下;危化品储罐区事故演化分析方法能够对事故进行动态过程分析,区域风险量化方法能够计算多事故情景为区域带来叠加伤害的风险,风险可视化及分析技术能够对储罐区的个人风险进行全面的比较分析,以上三者相结合的储罐区事故演化分析及区域风险量化方法能够针对储罐区的动态风险演化为应急管理决策提供切实可行的分析技术。图56表34参90

关键词：储罐区危险化学品事故演化系统动力学 vensim 区域风险量化风险可视化

基于情景构建的某输油站管线泄漏事故演化分析及应急处置

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工业安全与环保 2023年第1期49卷 68-71页

作者：徐一旻杨诗画范峰武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室湖北武汉430070 国家石油天然气管网集团有限公司华中分公司湖北武汉430070

重大突发事件情景构建是近几年应急管理领域的热点研究方法,而输油站场作为管道运输的核心节点,其安全性与事故应急响应逐渐引起人们的关注。假设某输油站场地上管道发生泄漏,探讨应急处置措施对事故演化的影响,并且从应急响应的各个阶... 详细信息

重大突发事件情景构建是近几年应急管理领域的热点研究方法,而输油站场作为管道运输的核心节点,其安全性与事故应急响应逐渐引起人们的关注。假设某输油站场地上管道发生泄漏,探讨应急处置措施对事故演化的影响,并且从应急响应的各个阶段明确了政府和企业的职责,可为相关行业的政府主管部门和企业的应急准备提供参考。

关键词：管道泄漏输油站场情景构建事故演化应急响应

基于复杂网络的高校化学化工实验室事故演化分析方法研究

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工业安全与环保 2023年第9期49卷 11-15页

作者：张认认李新宏韩煜久马旭光孙锋刚西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055

为有效防控高校实验室重大事故,提出基于复杂网络的高校实验室事故演化分析方法。根据高校实验室历史事故案例,识别高校实验室事故过程节点因素,梳理各因素之间的时序因果逻辑关系,构建高校实验室事故演化复杂网络模型,基于网络节点的... 详细信息

为有效防控高校实验室重大事故,提出基于复杂网络的高校实验室事故演化分析方法。根据高校实验室历史事故案例,识别高校实验室事故过程节点因素,梳理各因素之间的时序因果逻辑关系,构建高校实验室事故演化复杂网络模型,基于网络节点的出入度分析实验室事故节点的相互影响关系和聚类特性,确定高校实验室事故的关键节点。在此基础上,构建高校实验室事故演化的带权有向网络,采用Dijkstra算法评估从初始诱发事件出发到结果事件的高校实验室事故最短路径。结果表明,基于复杂网络的模型可以有效实现高校化学化工实验室事故演化关键节点和最短路径分析;实验操作者的侥幸心理、监控失效、反应失控、人员未经相应培训、易燃易爆品是引发实验室事故的重要因素;得到从初始事件至最终后果事件的9条最短路径,可为高校实验室重大事故防控提供有效支撑。

关键词：高校实验室事故演化最短路径复杂网络

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油库火灾爆炸事故致因与网络演化研究

安全与环境学报 2024年

作者：龚晓凤宋长洋付明福张杰国家管网集团西部管道公司中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院

当前油气储运行业面临隐患排查未成体系、风险管控缺乏量化手段等突出问题，在此背景下，基于复杂网络相关理论与方法，以油气储运行业中较为典型的油库火灾爆炸历史事故案例为研究对象，对其事故致因与网络演化过程进行研究。在建立事... 详细信息

当前油气储运行业面临隐患排查未成体系、风险管控缺乏量化手段等突出问题，在此背景下，基于复杂网络相关理论与方法，以油气储运行业中较为典型的油库火灾爆炸历史事故案例为研究对象，对其事故致因与网络演化过程进行研究。在建立事故致因网络的基础上，以油库火灾爆炸历史事故中导致事故发生的风险因素及最终后果作为该网络模型的节点，从中分析并提取事故链，同时将事故发生次数作为节点之间连边的权重，以此建立事故有向加权致因网络模型。最后，选取部分重要的拓扑特性指标结合熵值法对该网络进行量化分析，找出事故演化的关键风险点。同时通过平均最短路径长度与网络直径的分析，发现该网络具有较小的平均最短路径长度，各个风险因素关联紧密，具有小世界特性。通过研究油库火灾爆炸事故网络重要节点与风险传播速度，可以更好地理解油库火灾爆炸事故发生的机理和规律，为风险管理提供参考。

关键词：安全工程油库火灾爆炸复杂网络事故演化网络拓扑