[發(fā)明專利]借助事故樹和HAZOP對LNG儲罐安全的監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102937239A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐令力;單彤文;屈長龍;張超;王超;潘印惠;衣鵬;劉冰;陳銳瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對大型LNG低溫全容儲罐安全的監(jiān)測方法，特別是關(guān)于一種借助事故樹和HAZOP對LNG儲罐安全的監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

節(jié)能和環(huán)保已成為當今世界高度關(guān)注的兩大主題。為了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，我國近年來大力發(fā)展液化天然氣行業(yè)，2006年，我國第一個LNG接收站廣東大鵬LNG正式投入生產(chǎn)運營。目前，國內(nèi)雖然已有廣東大鵬LNG、福建LNG和上海LNG三個接收站投入運行，但是大型LNG低溫全容儲罐作為液化工廠和LNG接收站的關(guān)鍵設備，其設計建造技術(shù)一直為國外公司所壟斷，掌握其設計建造技術(shù)將打破國外企業(yè)的壟斷地位，大幅降低LNG儲罐的投資成本。為了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，滿足我國LNG行業(yè)自身發(fā)展的需要，掌握儲罐設計建造的核心技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。

HAZOP（Hazard?and?Operability?Analysis/Study）是一種通過對設計和使用的工藝或操作進行結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的監(jiān)測方法，來監(jiān)測系統(tǒng)所存在的問題，這些問題可導致對人員、設備或有效操作的風險，并判斷所采用的安全措施是否足夠和適當，確定應添加的安全措施的方法。大型LNG低溫全容儲罐與常規(guī)儲罐不同，它具有低溫（-163℃）和全容（由9%鎳鋼內(nèi)罐和混凝土外罐組成）的特性，并且極易發(fā)生泄漏、超壓和翻滾等事故。傳統(tǒng)的HAZOP監(jiān)測模型，大多采用簡單的表格式的審查方法，該方法適用于簡單的工藝操作。但對于LNG低溫全容儲罐，在分析儲罐的保溫、翻滾和壓力控制等方面，卻具有很大的局限性。

事故樹分析法（Fault?Tree?Analysis，簡稱FTA）是安全系統(tǒng)工程中常用的一種分析方法。事故樹分析最先應用于軍事行業(yè)，1961年，美國貝爾電話研究所的維森首創(chuàng)了FTA，并將其應用于研究民兵式導彈發(fā)射控制系統(tǒng)的安全監(jiān)測中，用它來預測導彈發(fā)生的隨機故障概率。而后，美國波音公司研究員對其進行了重大改進，并將其采用計算機進行分析和輔助計算。目前，該方法已從航空、核工業(yè)運用到了電力、交通等領(lǐng)域，用其來進行故障診斷、分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、指導系統(tǒng)的安全運行和維修、實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設計。事故樹分析方法可以定量計算復雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和保證系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能有效保證大型LNG低溫全容儲罐運行安全的借助事故樹和HAZOP對LNG儲罐安全的監(jiān)測方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種借助事故樹和HAZOP對LNG儲罐安全的監(jiān)測方法，其包括以下步驟：（1）在大型LNG低溫全容儲罐HAZOP模型的表格式HAZOP分析基礎上，采用圖形化方式將LNG儲罐事故發(fā)生原因通過其層次關(guān)系進行連接，對原因之間的相互關(guān)系進行圖形化的深度分析，找出事故發(fā)生的根本原因X_i；（2）利用事故樹分析法對事故發(fā)生的根本原因X_i進行邏輯排列，編制事故樹模型：將事故的根本原因X_i作為事故樹的底事件，將底事件X_i位于邏輯門的底部，作為邏輯門的輸入事件；根據(jù)已分析的導致頂事件A_i發(fā)生的各個原因，排列出各事故單元的事故樹模型；（3）對事故樹模型采用布爾代數(shù)法，從事故樹的頂事件A_i開始對事故樹進行逐步析取，得到導致頂事件A_i的發(fā)生概率F(X)以及事故發(fā)生的最小割集Q_i，并根據(jù)最小割集Q_i得到各底事件X_i的結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K(X)；（4）根據(jù)頂事件A_i的發(fā)生概率F(X)、結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K(X)，對LNG低溫全容儲罐發(fā)生事故的可能性進行判定：每個頂事件A_i的發(fā)生概率F(X)值高于各個頂事件A_i發(fā)生概率的平均值時，則說明儲罐發(fā)生該頂事件A_i的幾率較大；對結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K(X)結(jié)果較大的底事件X_i，應增加相應的儀表和防護措施，進而保證大型LNG低溫全容儲罐在運行時的安全性。

所述步驟（3）中，概率重要度K(X)是表示第i個底事件X_i發(fā)生概率的變化引起頂事件A_i發(fā)生概率變化的程度，依靠各底事件X_i的概率重要系數(shù)大小進行定量分析，概率重要度K(X)為：