化工過程爆炸災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)及防災(zāi)決策支持系統(tǒng)研究緒論

摘要隨著化學(xué)工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)裝置變的越來越自動(dòng)化、連續(xù)化、大型化、復(fù)雜化，石化企業(yè)生產(chǎn)過程處理和儲(chǔ)存的易燃、易爆的危險(xiǎn)物種類和數(shù)量也越來越多，一旦這些物質(zhì)的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞，就有可能導(dǎo)致重大爆炸事故，將會(huì)導(dǎo)致巨大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境破壞。爆炸災(zāi)害影響范圍大，事故的發(fā)生具有突發(fā)性、災(zāi)難性、復(fù)雜性和社會(huì)性。進(jìn)行典型化工過程爆炸災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展與防治機(jī)理研究，建立爆炸災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)理論模型與開發(fā)防災(zāi)決策支持系統(tǒng)，是建立和完善社會(huì)防災(zāi)體系及提高社會(huì)應(yīng)急救援能力的重要內(nèi)容之一，具有重要研究?jī)r(jià)值和社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義。本文重點(diǎn)研究了典型化工過程中發(fā)生的重大爆炸災(zāi)害事故模式：蒸氣云爆炸和沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸。通過對(duì)化工和石油化工行業(yè)中發(fā)生的化工典型爆炸災(zāi)害事故案例的剖析、歸納總結(jié)、提煉，提取了這兩種爆炸事故的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理、相關(guān)條件、影響因素、事故特性、傷害機(jī)理和各種事故模式。并建立了危險(xiǎn)品物性數(shù)據(jù)庫(kù)、典型事故案例數(shù)據(jù)庫(kù)和典型化工過程爆炸災(zāi)害事故模式知識(shí)庫(kù)。對(duì)現(xiàn)有的爆炸災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)方法和模型進(jìn)行了歸納和對(duì)比計(jì)算，分析了各個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，繼而給出了兩種災(zāi)害性爆炸事故的事故后果及嚴(yán)重度模擬與評(píng)價(jià)理論模型，包括爆炸火球模型、爆炸沖擊波
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工段丁烷大量泄漏，引發(fā)蒸氣云爆炸事故，導(dǎo)致直接財(cái)產(chǎn)損失百萬(wàn)美元，人死亡，人受傷。年月日印度煉油廠因腐蝕使該廠的一個(gè)液化石油氣儲(chǔ)罐泄漏，從而引發(fā)一系列事故并逐漸演變成一場(chǎng)災(zāi)難，導(dǎo)致人死亡，造成億美元財(cái)產(chǎn)損失，威脅附近城市萬(wàn)居民的安全。此類災(zāi)難性事故不勝枚舉，且隨著石化工業(yè)的發(fā)展，這類災(zāi)難性事故的發(fā)生頻率越來越高，災(zāi)害后果也越來越嚴(yán)重。災(zāi)害所帶來的嚴(yán)重后果和環(huán)境與社會(huì)問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了事故本身，嚴(yán)重影響、制約了當(dāng)代石化工業(yè)的順利健康發(fā)展，這些嚴(yán)酷的事實(shí)表明了深入研究這些災(zāi)害性事故的發(fā)生機(jī)理、相關(guān)條件及傷害機(jī)理，建立這些災(zāi)害性事故的嚴(yán)重度模擬評(píng)價(jià)模型，開發(fā)災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)及防災(zāi)決策支持系統(tǒng)，對(duì)于科學(xué)預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生、指導(dǎo)緊急救災(zāi)具有重要理論價(jià)值和實(shí)踐意義。
　　有關(guān)爆炸災(zāi)害防治技術(shù)研究有著悠久的歷史，然而開展災(zāi)害基礎(chǔ)研究的出現(xiàn)和防治技術(shù)的快速發(fā)展卻是在最近二、三十年內(nèi)，七十年代以來，隨著石油化工生產(chǎn)規(guī)模越來越大，化工裝置重大爆炸事故頻繁發(fā)生，引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，國(guó)際上相繼通過了年化學(xué)制品公約、年預(yù)防重大工業(yè)事故公約等，敦促世界各國(guó)實(shí)施相應(yīng)的政策及預(yù)防保護(hù)措施，發(fā)展基礎(chǔ)研究和重大災(zāi)害防治應(yīng)用技術(shù)研究。加拿大、美國(guó)、英國(guó)、日本及歐共同體許多國(guó)家先后投入了大量的人力、物力和財(cái)力開展重大危險(xiǎn)源的辯識(shí)、評(píng)價(jià)與預(yù)防控制技術(shù)及相關(guān)的基礎(chǔ)性研究工作，取得了較高水平的研究成果。
　　我國(guó)政府非常重視爆炸災(zāi)害的防治工作。近些年來，國(guó)內(nèi)部分高校和科研單位相繼開展了此方面的研究工作，在危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)、宏觀控制技術(shù)、裝置爆炸災(zāi)害模式研究方面取得了一定的進(jìn)展。
　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外在爆炸災(zāi)害基礎(chǔ)研究方面的發(fā)展趨勢(shì)是：重視爆炸災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展和防治機(jī)理與規(guī)律的研究；重視災(zāi)害過程理論模型及災(zāi)害的實(shí)驗(yàn)?zāi)M與計(jì)算機(jī)模擬；重視重大裝置的防護(hù)，對(duì)火災(zāi)與爆炸的結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)性作出評(píng)估，采用各種措施消除危險(xiǎn)根源；加快高新技術(shù)進(jìn)入爆炸災(zāi)害研究與防治領(lǐng)域；重視在工程設(shè)計(jì)、評(píng)估與管理中引入基礎(chǔ)研究成果。重大爆炸災(zāi)害計(jì)算機(jī)模擬評(píng)價(jià)及防災(zāi)決策支持系統(tǒng)的研究是現(xiàn)代大型化工裝置、高能連續(xù)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行的客觀需要，并已經(jīng)成為安全技術(shù)及工程學(xué)科領(lǐng)域的前沿課題。
　　正是基于上述的此領(lǐng)域研究背景，本文重點(diǎn)對(duì)典型化工裝置中的重大爆炸災(zāi)害事故的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理、相關(guān)條件、影響因素、事故特點(diǎn)、傷害機(jī)理進(jìn)行了研究；在此基礎(chǔ)上，建立了典型爆炸災(zāi)害后果及嚴(yán)重度模擬評(píng)價(jià)模型；將面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)、軟件工程理論與方法、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及決策支持系統(tǒng)技術(shù)等應(yīng)用于研制開發(fā)“化工過程災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)及防災(zāi)決策支持系統(tǒng)”軟件系統(tǒng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容同時(shí)也是江蘇省青年科學(xué)基金項(xiàng)目：“化工裝置爆炸災(zāi)害模擬與評(píng)價(jià)及防災(zāi)決策系統(tǒng)研究（）”和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目：“典型化工過程災(zāi)害性事故預(yù)測(cè)與防治技術(shù)基礎(chǔ)研究（）”的重要組成部分。
　　
　　國(guó)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展在國(guó)外，由于發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程較早，加之以強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)作后盾，因此發(fā)達(dá)國(guó)家與工業(yè)安全相關(guān)的各項(xiàng)法律、制度及管理規(guī)定等制度體系都比較完善，而在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、災(zāi)害防治理論研究及工程技術(shù)開發(fā)方面也是遙遙領(lǐng)先。如在災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究方面，美國(guó)化學(xué)公司于年開發(fā)了火災(zāi)、爆炸指數(shù)法，至今已發(fā)展更新至第七版；英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司于年在火災(zāi)、爆炸指數(shù)法的基礎(chǔ)上開發(fā)了法，可用于工廠火災(zāi)、爆炸及毒性危險(xiǎn)性評(píng)估；日本學(xué)者提出的化學(xué)工廠六階段安全評(píng)價(jià)法及概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法；美國(guó)教授領(lǐng)導(dǎo)的科研人員于年第一次成功估計(jì)美國(guó)商用核電站潛在事故對(duì)社會(huì)造成的危害所應(yīng)用的事件樹（）和故障樹（）分析法等。隨著石化、兵工等企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來越大，火災(zāi)、爆炸、泄漏等重大事故的發(fā)生頻率增加，且所導(dǎo)致的危害也越來越大，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。英國(guó)衛(wèi)生與安全委員會(huì)設(shè)立了重大危險(xiǎn)源咨詢委員會(huì)—進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)、評(píng)價(jià)技術(shù)研究；美國(guó)于年出版了《危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法指南》；歐盟共同體于年頒發(fā)了《工業(yè)活動(dòng)中重大事故隱患的指示》；年國(guó)際勞工組織（）第界會(huì)議專門討論了預(yù)防重大工業(yè)災(zāi)害的問題；在國(guó)際勞工組織的支持下，許多國(guó)家也相繼建立了重大危險(xiǎn)源控制系統(tǒng)。最近十年來，國(guó)外在理論研究基礎(chǔ)上，還開發(fā)了不少危險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件包，并投入運(yùn)行，如英國(guó)公司開發(fā)的軟件包、荷蘭咨詢科學(xué)家公司開發(fā)的軟件包等。
　　
　　蒸氣云爆炸國(guó)外研究進(jìn)展國(guó)外自世紀(jì)年代就開始了有關(guān)的研究工作， ……（未完，全文共8560字，當(dāng)前僅顯示2338字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《化工過程爆炸災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)及防災(zāi)決策支持系統(tǒng)研究緒論》）