Risk analysis based research and application of land use planning

涉及易燃易爆、有毒有害危险品的工业设施或重大工程,一旦发生火灾、爆炸、毒物泄漏等事故,往往波及很大范围,造成大量人员伤亡和财产损失。若事故发生在城市区域或人员聚集区,造成的后果更加严重。 因此,有必要在风险分析的基础上对（ⅰ）工业设施或重大工程的选址,（ⅱ）选址周边土地利用,如哪些区域可做居民区,哪些区域需要限制人口密度等进行合理规划,从而平衡土地效用和风险之间的关系,既使土地得到最大限度的应用,又不会导致城市公共安全的重大风险。 借鉴欧洲国家在土地利用规划方面的先进经验,本文对 （ⅰ）基于风险指数RI的选址评价方法 （ⅱ）基于后果发生概率的土地利用规划方法 （ⅲ）基于个人风险的土地利用规划方法 进行研究,确定每种方法的框架和程序,并应用于某拟建LNG储备库的选址及其周边土地利用的规划。 首先,确定选址处的风险指数RI,在不改变周围土地利用现状的情况下,选址风险偏大。因此,需对选址周围的土地利用做出相应调整。 其次,分别应用基于后果发生概率和基于个人风险的土地利用规划方法制定土地利用调整方案。基于后果发生概率的方法则以人员死亡概率为1%时及不可逆健康效应的概率为50％时对应的距离为阈值划分风险区域,并给出调整建议;而基于个人风险的方法以个人风险10-5、10-6、3×10-7对应的距离为阈值划分风险区域,根据各区域的功能规定制定土地利用调整方案。两种方法划分风险区域的依据不同,但结果一致,LNG储备库附近有两处居民区和一个工厂需要搬迁。 以上三种方法在合理确定工业设施、重大工程选址及周边建筑与设施的布局上是行之有效的方法。     

LNG储罐区BLEVE爆炸危险性分析及扑救对策

综合SFPE推荐的火球热辐射计算模型,结合热辐射伤害破坏准则,分析了LNG储罐区发生沸腾液体扩展蒸气爆炸的危险性,应用该方法计算分析了某LNG站发生沸腾液体扩展蒸气爆炸时的伤害破坏范围。根据计算分析结果,液化天然气罐区一旦发生沸腾液体扩展蒸气爆炸事故将对周围的人员及设备带来毁灭性的破坏,应采取措施杜绝液化天然气泄漏事故的发生,同时,提出了人员及装备的安全距离。     

LPG蒸气云爆炸风险评估中的参数不确定性分析

分析了液化石油气的危险特性及其事故性爆炸的主要特点,针对蒸气云爆炸定量风险评估中不确定因素无法精确确定而导致的结果不确定性问题,即蒸气云爆炸事故造成的危害存在不确定性,建立了蒸气云爆炸风险评估模型,提出了一种基于Monte-Carlo模拟的不确定性处理方法,计算了LPG蒸气云爆炸波伤害范围和事故风险概率曲线,对于定量评估VCE事故风险具有重要意义.     

区域定量风险评价方法及其在城市重大危险源安全规划中的应用

介绍了区域定量风险评价的基本原理和评价指标，建立了基于网格差分的风险计算模型，给出了定量风险评价的程序，开发了个人风险的计算软件，提出了区域定量风险评价方法，并在某油气库区风险评价与安全规划中实际应用。通过分析计算，给出了该区域的个人风险等值线分布图和社会风险（F-N）曲线。结果表明，由于该地区液化石油气储量大，事故后果严重，且库区离居民区较近，周边企业较多，人口密集，使得个人风险和社会风险均超出了推荐标准的要求。该方法为进行城市重大危险源的安全规划提供了基础理论和技术方法，对进行城市土地使用及其他灾害领     

液化石油气泄漏的危险性分析及其事故后果评价方法

液化石油气（LPG）在其运输和存储过程中存在着各种与火灾和爆炸相关的危险性。由于LPG的泄漏可能导致包括闪火，不可控蒸气云爆炸，沸腾液体膨胀蒸汽爆炸等一系列灾害的发生，针对上述的各种灾害的具体发生条件及其危险性进行了分析；在事故后果评价中采用量化风险分析，提出了沸腾液体膨胀蒸汽爆炸和不可控蒸气云爆炸对周围人员可能造成伤害的评价方法。     

城市燃气管线的定量风险分析

城市燃气管线是城市的重大危险源,事故后果多为燃气泄漏后发生的火灾、爆炸,造成人员及建筑物的损伤,其定量风险分析对于燃气管线的风险管理非常重要.本文对管线发生泄漏的事故概率及其后果进行分析,在此基础上进行个人风险和社会风险的定量分析,并基于个人风险的可接受水平制定管线的安全距离,为管线的风险管理及规划提供依据.     

LPG罐区火灾爆炸危险性的定量评价

文章分析了对液化石油气储罐区物质危险性和常见事故类型,就罐区而言,池火灾、蒸气云爆炸(VCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是三种常见事故。选用池火灾和蒸气云爆炸简化数学模型对液化石油气储罐区的火灾事故后果进行了定量评价,确定了火灾事故的人员伤害和财产损失范围。所得结果对于储罐区安全距离、防火堤设计及事故应急救援具有一定的指导意义。     

液化石油气罐区的危险性定量模拟评价技术及其事故预防

分析了液化石油气罐区的主要危险性及其特点,针对主要危险事故类型蒸气云爆炸(UVCE)、沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)和池火灾(Pool Fire),利用灾害定量评价技术和数学模型对其危险性进行了定量模拟评价,确定了其火灾、爆炸事故的严重度、伤害范围等;并提出了相应的事故预防技术措施.     

基于事故后果和风险分析的油气管道安全布局研究

为了合理规划油气管道用地,避免由于油气管道周边预留用地过大或过小造成土地浪费或带来安全隐患,本文采用了基于事故后果和风险分析的方法,选取了油气管道典型事故模型和个人风险计算模型,提出了确定油气管道用地橙线控制范围的方法及用地控制要求,并以烟台某规划的油气管道为例进行了实际应用,确定油气管道橙线控制距离,为该周边区域安全布局规划提供了依据。该研究为油气管道的规划选址和周边用地安全布局提供了新的思路,为合理规划土地使用及危险源的布局规划与调整提供了参考。     

区域定量风险评价方法在民用爆炸物品生产企业中的应用

 为合理规划民用爆炸物品生产企业的危险源,明确企业对所在区域的影响,总结并完善了区域定量风险评价指标,建立了风险计算模型,给出了个人风险和社会风险的可接受标准,并对某民用爆炸物品生产企业进行了安全评估。通过分析计算,得到了该企业的个人风险等值线图和社会风险图。结果表明,该企业的个人风险和社会风险均未超过推荐标准的可接受风险水平,说明区域定量风险评价方法在民用爆炸物品生产企业的安全评价中具有应用价值,对民用爆炸物品生产企业的规划选址与总图布置具有一定的指导意义。     

液化烃储罐区泄漏及火灾爆炸危险分析

 在系统分析液化烃不同储存方式及泄漏与火灾爆炸危险的基础上,提出了液化烃储罐常见火灾爆炸事故类型并分析判断流程。研究表明,全压力式液化烃储罐发生泄漏的概率与全冷冻式液化烃储罐发生泄漏的概率基本相当;与全压力储存方式相比,全冷冻方式储存的液化烃泄漏时强烈的吸热作用会造成更为严重的冷冻伤害破坏;空间爆炸、孔口火灾和池火是液化烃不同储存方式共有的火灾爆炸危险类型,全压力式液化烃储罐有发生沸腾液体扩展蒸气爆炸并形成火球的危险,全冷冻式液化烃泄漏后与水接触则有发生热传递类蒸气爆炸的可能。     

基于路网风险的化工园区疏散路径模型

在分析化工园区事故影响严重程度的基础上,提出了一种基于路网风险的化工园区疏散路径模型。首先,基于化工园区事故的事故统计和事故概率,建立针对性的事故模型并定量计算事故后果及区域个人风险;然后,构建基于路网风险的化工园区疏散路径模型,根据影响疏散人员路网选择的3个因素,即距疏散出口的距离、疏散位置的可疏散空间、疏散位置的风险来计算路网的风险;最后,利用Dijkstra算法计算事故场景下该疏散场景的避开事故影响且疏散时间较短的路径。仿真结果表明,所提出的路径选择模型可以规划出有效避免事故影响范围的、较为安全的疏散路径,有助于化工园区规划应急疏散路径,给疏散人员转移及园区疏散设计提供参考借鉴。     

撬装式民用压缩天然气加气装置安全性分析

撬装式民用压缩天然气加气装置应用于民用罐装天然气生产,工作介质为高压易燃气体,存在燃烧爆炸事故风险。针对装置使用特点,从加气工艺、储气瓶组、电仪系统三个方面进行了装置安全设计;进一步做了装置危险性分析,认定装置属于Ⅰ级高度危险,采用TNT当量法进行蒸气云爆炸事故模型分析,10min泄露量计算显示爆炸后果非常严重。为此,确保装置本质安全是削减事故风险的关键控制点。     

基于Fluent城市天然气管道泄漏扩散研究

天然气管道发生泄漏会造成一定的危险性,很有可能造成爆炸等危害性极大的事故。通过对泄漏气体危险边界的研究,可以确定天然气泄漏扩散形成的危险区域。本文通过利用Fluent模拟软件对泄漏时间、泄漏孔径和障碍物三种情况进行模拟分析,分析不同工况情况对天然气泄漏扩散的影响,为处理泄漏事故提供理论依据。     

GIS的LPG储罐爆炸后果模拟及应急处置

为以可视化手段向应急人员提供液化石油气(Liquefied petroleum Gas,LPG)储罐燃烧、爆炸事故处置辅助决策信息,通过研究基于TNO多能法的LPG储罐爆炸后果模拟方法,结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS)对事故后果进行仿真分析和评估.研究表明:将事故后果模拟与GIS系统进行集成,可提供有效的爆炸灾害危险区域评估、资源空间统计分析、救援路径规划等辅助决策信息,可为LPG储罐火灾爆炸事故的科学处置提供定性、定量化的技术支撑.     

瓦斯爆炸事故风险耦合分析

运用物理学、协同学、灾害学等学科相关概念,对瓦斯爆炸事故的风险耦合的定义及类型进行了界定;其次以复杂系统风险涌现为视角,构建了瓦斯爆炸事故风险耦合层次网络模型,并利用N-K模型分析了各风险因素之间的耦合关系.结果表明:瓦斯爆炸事故是微观风险因素间的非线性耦合导致宏观层级结构状态发生阶跃式突变的结果,该过程中风险因素耦合越多越易引发瓦斯爆炸事故;在控制风险耦合的过程中,客观因素造成的耦合风险比主观因素造成的耦合风险更难控制.     

液化石油气储罐事故后果分析

液化石油气是我国城镇燃气的主要气源之一,具有易燃易爆性,如果泄漏至空气中,可能产生火灾爆炸等事故。文章以液化石油气储配站的液化气储罐为例,对其发生喷射火、蒸汽云爆炸、沸腾液体扩展蒸汽云爆炸三种事故进行后果模拟分析,计算发生三种事故造成人员伤亡和设备损坏的危害区域,并提出建议和对策。研究结果可为同类液化石油气气源厂和液化石油气储罐使用企业进行安全管理提供科学依据和参考,有利于帮助企业制定防范措施以及事故应急救援预案,从而减少人员伤亡及财产损失。     

蒸气云爆炸事故后果模型对比分析研究

随着石油化工生产日趋复杂化、自动化、连续化和大型化,任何一个环节的疏忽和错误都有可能造成重大爆炸事故。研究发现,工业爆炸事故多以可燃化工原料蒸气云爆炸为诱发,最终形成危害较大的气液相混合爆炸,造成严重的后果。本文深入剖析了工业蒸气云爆炸事故的发生机理,针对蒸气云爆炸事故后果模型,对TNT当量,TNO多能法和Baker-Strehlow模型进行了比较分析,利用计算实例对比分析了三种模型事故伤害半径,为进一步灾害模拟评价理论模型以及开发的软件系统的建立提供一定的参考与支持。     

防爆墙降低天然气长输管道风险的量化研究

对天然气长输管道的风险分析大多忽视了减缓性安全措施对事故后果的削减作用.文中提出一种将防爆墙降低事故后果严重度的效果量化地计入天然气长输管道定量风险分析中的方法.首先定义防爆墙对天然气长输管道爆炸冲击波超压的削减率及计算公式,并利用能量等效原理修正事故参数值,最后分析管道周边敏感目标区域在建立防爆墙后承受风险水平的降低程度.案例分析表明:修建防爆墙后,脆弱目标区域内冲击波超压的平均削减率约为50.05%;个人风险、社会风险水平均降低至可以接受水平.建立的安全措施在定量风险评价中的量化表征方法,可以为保障天然气长输管道周边敏感场所的安全设施建设提供技术参考.     

室内受限空间中掺氢天然气爆炸模拟

将氢气掺入天然气中形成掺氢天然气,并利用现有天然气管道或管网进行输送被认为是大规模输氢的有效方式。由于氢气的最小点火能量远低于天然气、最低爆炸极限小于天然气,因此掺氢天然气泄漏后更容易发生爆炸事故,造成严重事故后果。本文采用FLACS软件研究了室内受限空间中的掺氢天然气爆炸事故,分析了掺氢比、打火点位置、计算区域是否开放和燃烧程度四种因素对掺氢天然气爆炸事故特征和演化规律的影响。结果表明,掺氢比越大,掺氢天然气爆炸发生时间越早;距离打火点越近的位置在爆炸过程中温度和超压越先开始变化;受限空间掺氢天然气爆炸的威力远大于开放空间掺氢天然气爆炸;燃烧当量比越高,爆炸威力越强。