[发明专利]一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及公共安全预测控制技术，具体涉及一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法。

背景技术

欧洲各国及世界上多数发达国家都开展了事故多米诺效应相关的研究。目前国内外对事故多米诺效应研究主要在如下方面：

1）目标单元易损临界量判据

事故多米诺效应首先需要建立判定目标单元发生事故的条件。目标单元易损临界量判据即为判定是否发生事故扩展的参数临界量，一旦目标单元处的事故扩展参数达到临界量即认为二次事故发生。

2）多米诺效应经验概率分析

多米诺效应发生与否受多个因素影响，仅仅通过易损临界量判据判断过于理想。基于主事故对目标单元破坏程度的不同，相关学者通过概率分析反映多米诺效应的概率。多米诺效应概率分析主要包括如下方面：

（1）目标单元损坏概率

目前对目标单元损坏概率的分析基本上采用基于经验数据的概率函数分析方法。该分析方法认为：在一定持续时间条件下，热辐射及冲击波超压作用于目标危险源装置并导致其破坏的概率符合高斯累积概率分布。通过分析事故扩展参数对目标单元的累积影响，确定目标单元的影响概率。

（2）事故多米诺效应场景影响概率

事故多米诺效应场景是多个危险源单元相继发生事故的过程。意大利学者Cozzani V.基于组合的观点提出了多米诺效应影响概率分析方法。该方法除主事故单元外的其他事故单元均视为二次事故单元，通过对二次事故单元的组合分析，得到所有的事故扩展可能，从而可以得到每种多米诺效应场景的扩展概率。

3）多米诺效应随机概率

事故单元的破坏性失效通常能够带来碎片的抛射，飞出的碎片极有可能击中周围人员或设备，造成人员伤亡或设备损坏。由于碎片的产生及抛射过程比较复杂，导致碎片的产生及飞行具有很大的随机性。德国学者Hauptmanns U.通过采用蒙特卡罗（Monte-Carlo）方法分析了爆炸碎片随机抛射条件下所能到达不同距离的概率曲线。

目前尚无将离散孤岛应用于化工园区多米诺效应的报道，化工园区中事故多米诺效应的出现会显著增大事故的规模，带来更为严重的后果。

发明内容

随着事故扩展范围，本发明方法分析事故危险源单元之间相互影响的紧密程度，构建化工园区多米诺效应离散孤岛的分析方法，通过相关技术手段，得到优化化工园区内多米诺效应风险，缩减事故扩展规模，从而达到优化园区危险源布局，增强园区本质安全的目的。

化工园区中存在大量相对独立的危险源单元，这些危险源单元之间的相互影响构成了一个事故扩展网络，即构成化工园区事故多米诺效应连接图。化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元，节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响。

化工园区中危险源单元发生事故后能够形成一定的影响范围，当影响范围内具有其他危险源单元时，可能造成该危险源单元破坏从而诱发二次事故，受到影响的二次事故单元可能发生事故进一步影响其他危险源单元，事故逐级扩展即可形成一个多事故米诺效应连接图。对于一个具有网络结构的图来说，去掉其中的一个节点，即有可能打破目前相互连接的网络结构。化工园区事故多米诺效应扩展所形成的连接图也具有这样的特点。通过干预特定危险源的影响范围，可以达到切断事故链条的目的，具体技术方案如下。

一种化工园区事故多米诺效应离散孤岛处理方法，化工园区事故多米诺效应连接的节点表示危险源单元，节点之间的连接线表示两个节点危险源之间的相互影响，其特征在于通过干预危险源的影响范围，达到切断事故链条的目的，具体实施步骤如下：

①获取化工园区发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组；

②分析两两危险源组发生事故是否相互影响，若两危险源组相互影响，分析确定造成两危险源组相互影响的危险源，若两危险源组相互无影响则重新指定新的危险源组进行分析；

③计算每个危险源的对周边危险源的总事故扩展因子；

④对化工园区中总事故扩展因子最大的危险源进行改造或剔除，消除其对其它危险源的影响；

⑤计算消除该危险源影响后的两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值； 

⑥若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值为零，说明危险源组间是避免扩展的优化对象，进入下一步；若两危险源组多米诺效应离散孤岛目标函数值不为零，则返回第③步；

⑦重新返回至第①步，直到发生事故扩展过程所涉及的所有危险源组均被遍历。

步骤③进一步包括：