[發明專利]一種化工園區事故多米諾效應離散孤島處理方法

有效

• 申請號: 201210284614.8
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102880913A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 陳國華;施文松;張新梅;馬小明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及公共安全預測控制技術，具體涉及一種化工園區事故多米諾效應離散孤島處理方法。

背景技術

歐洲各國及世界上多數發達國家都開展了事故多米諾效應相關的研究。目前國內外對事故多米諾效應研究主要在如下方面：

1）目標單元易損臨界量判據

事故多米諾效應首先需要建立判定目標單元發生事故的條件。目標單元易損臨界量判據即為判定是否發生事故擴展的參數臨界量，一旦目標單元處的事故擴展參數達到臨界量即認為二次事故發生。

2）多米諾效應經驗概率分析

多米諾效應發生與否受多個因素影響，僅僅通過易損臨界量判據判斷過于理想。基于主事故對目標單元破壞程度的不同，相關學者通過概率分析反映多米諾效應的概率。多米諾效應概率分析主要包括如下方面：

（1）目標單元損壞概率

目前對目標單元損壞概率的分析基本上采用基于經驗數據的概率函數分析方法。該分析方法認為：在一定持續時間條件下，熱輻射及沖擊波超壓作用于目標危險源裝置并導致其破壞的概率符合高斯累積概率分布。通過分析事故擴展參數對目標單元的累積影響，確定目標單元的影響概率。

（2）事故多米諾效應場景影響概率

事故多米諾效應場景是多個危險源單元相繼發生事故的過程。意大利學者Cozzani?V.基于組合的觀點提出了多米諾效應影響概率分析方法。該方法除主事故單元外的其他事故單元均視為二次事故單元，通過對二次事故單元的組合分析，得到所有的事故擴展可能，從而可以得到每種多米諾效應場景的擴展概率。

3）多米諾效應隨機概率

事故單元的破壞性失效通常能夠帶來碎片的拋射，飛出的碎片極有可能擊中周圍人員或設備，造成人員傷亡或設備損壞。由于碎片的產生及拋射過程比較復雜，導致碎片的產生及飛行具有很大的隨機性。德國學者Hauptmanns?U.通過采用蒙特卡羅（Monte-Carlo）方法分析了爆炸碎片隨機拋射條件下所能到達不同距離的概率曲線。

目前尚無將離散孤島應用于化工園區多米諾效應的報道，化工園區中事故多米諾效應的出現會顯著增大事故的規模，帶來更為嚴重的后果。

發明內容

隨著事故擴展范圍，本發明方法分析事故危險源單元之間相互影響的緊密程度，構建化工園區多米諾效應離散孤島的分析方法，通過相關技術手段，得到優化化工園區內多米諾效應風險，縮減事故擴展規模，從而達到優化園區危險源布局，增強園區本質安全的目的。

化工園區中存在大量相對獨立的危險源單元，這些危險源單元之間的相互影響構成了一個事故擴展網絡，即構成化工園區事故多米諾效應連接圖。化工園區事故多米諾效應連接的節點表示危險源單元，節點之間的連接線表示兩個節點危險源之間的相互影響。

化工園區中危險源單元發生事故后能夠形成一定的影響范圍，當影響范圍內具有其他危險源單元時，可能造成該危險源單元破壞從而誘發二次事故，受到影響的二次事故單元可能發生事故進一步影響其他危險源單元，事故逐級擴展即可形成一個多事故米諾效應連接圖。對于一個具有網絡結構的圖來說，去掉其中的一個節點，即有可能打破目前相互連接的網絡結構。化工園區事故多米諾效應擴展所形成的連接圖也具有這樣的特點。通過干預特定危險源的影響范圍，可以達到切斷事故鏈條的目的，具體技術方案如下。

一種化工園區事故多米諾效應離散孤島處理方法，化工園區事故多米諾效應連接的節點表示危險源單元，節點之間的連接線表示兩個節點危險源之間的相互影響，其特征在于通過干預危險源的影響范圍，達到切斷事故鏈條的目的，具體實施步驟如下：

①獲取化工園區發生事故擴展過程所涉及的所有危險源組；

②分析兩兩危險源組發生事故是否相互影響，若兩危險源組相互影響，分析確定造成兩危險源組相互影響的危險源，若兩危險源組相互無影響則重新指定新的危險源組進行分析；

③計算每個危險源的對周邊危險源的總事故擴展因子；

④對化工園區中總事故擴展因子最大的危險源進行改造或剔除，消除其對其它危險源的影響；

⑤計算消除該危險源影響后的兩危險源組多米諾效應離散孤島目標函數值；?

⑥若兩危險源組多米諾效應離散孤島目標函數值為零，說明危險源組間是避免擴展的優化對象，進入下一步；若兩危險源組多米諾效應離散孤島目標函數值不為零，則返回第③步；

⑦重新返回至第①步，直到發生事故擴展過程所涉及的所有危險源組均被遍歷。

步驟③進一步包括：