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基于多重大危险源的化工园区重特大事故演化机理及防控策略

王永兴  
【摘要】:化工园区产业规模的扩大往往伴随着风险隐患的增多,大量的危险源存在于运输、生产、储存等各个环节。化工园区重特大事故属于典型的HILP(high-impact low-probability)事件,一旦发生将造成严重的事故后果。深入研究园区内重大危险源特点和事故演化机理,有助于预防和控制重特大事故造成的损失。主要的研究内容包括:(1)化工园区重大危险源系统结构分析。依据园区危险源特点,按照危险物质层、设备装置层、企业层构建化工园区多重大危险源系统结构模型。利用解释结构模型对多重大危险源系统层次结构进行分析,明确不同危险源的事故致因机理,探究园区事故的直接原因和深层原因。(2)化工园区重特大事故演化机理研究。基于事故链理论,分析重特大事故的演化过程和演化机制,构建重特大事故演化链式模型,通过松花江水污染事故验证事故链的扩大效应是导致事故损失扩大的关键。建立事故链式演化复杂网络数学模型,根据“8.12”火灾爆炸事故进行案例分析,实现对不同事故损失速率的分级,以利于采取针对性的防控措施。(3)重特大事故链式演化动力学模型构建。基于系统动力学理论,对化工园区重特大事故演化系统动力学机制进行分析。结合事故链式演化系统特点,考虑不同事故之间的作用,建立化工园区事故链式演化系统动力学模型,为研究园区事故的演化特点奠定基础。(4)重特大事故演化系统仿真应用研究。选取某国家级化工园区作为本文建立的系统动力学模型应用案例,分析园区火灾、爆炸、泄漏事故的发生速率和事故演化水平,对不同脆弱性条件下人员伤亡程度、厂房设备损坏程度进行分析,研究不同救援因子对人员伤亡率的影响,并提出相应建议。(5)重特大事故防控策略与应急救援体系。基于不同层级的事故风险防控,从设备装置泄漏频率控制、安全距离与容量控制、安全防护措施与保护层设计三方面构建事故链式演化三级防控策略。根据复杂网络理论,分析事故断链减灾的关键环节。构建化工园区事故应急救援体系,为降低事故后果提供策略。


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