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化工园区的多米诺效应安全事故一直是国内外学者关注的焦点,化工火灾作为引发多米诺效应事故的主要初始事故之一,其引发的事故造成的损失严重,影响恶劣。因此,对化工园区的火灾事故后果及其引发的多米诺效应事故进行分析研究尤为重要。火灾热辐射作为评估多米诺事故风险的基本要素之一,其计算方法及计算结果的可靠度与精确度直接影响着风险评估的有效性,进而影响多米诺事故预防措施的制定。目前,多米诺事故场景的概率计算由于多米诺场景定义的不一致而方法不一,找到一种固定有效的方法来统一解决多米诺事故就很有必要。本文从理论上对喷射火焰的热辐射模型进行了研究,提出了基于分区理论的分段线热源火焰热辐射(Segmented line heat source thermal radiation,SLHSTR)计算模型和基于随机着色Petri网(Stochastic Colored Petri Nets,SCPN)的多米诺效应事故计算判断方法,可以为提高化工火灾热辐射的预测精度,减少化工设备二次损害事件的发生提供有益的参考。论文的主要研究内容和取得成果如下:1.将火焰简化成热量集中在火焰中心线上的一条热量非均匀分布线热源,根据分区理论提出一种喷射火焰分段线热源热辐射计算方法。该方法计算的热辐射结果与文献中的实验数据较为接近,误差百分比较小;用CFD对喷射火进行了数值模拟,并将用分段线热源热辐射模型、单点热源热辐射模型、多点热源热辐射模型、一般线热源热辐射模型的理论计算等值线图与数值模拟热辐射云图进行比较分析,表明分段线热源热辐射模型较其他几种模型与模拟结果具有更好的拟合效果。2.针对多米诺效应事故分析中各级事故划分不明确、事故发生概率计算中不考虑设备失效顺序及设备协同作用对概率影响的研究现状,提出基于着色Petri网的多米诺效应分析计算模型。基于两步准则(阈值准则和风险轮廓准则)分析单元脆弱性,将多米诺效应传播路径建模为一个依赖于时间的过程,这更好地描述了单元之间复杂的相互作用,使得计算概率与真实场景更接近。3.应用本文提出的分段线热源火焰热辐射计算模型和基于着色Petri网的多米诺效应事故概率计算模型,对某气田处理站脱水脱烃单元重大突发性事件进行案例分析,取得了较好的效果。