浮式生产储油卸油平台（FPSO）是对海上开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运输,集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地,主要有船型、圆筒型或柱稳式。FPSO的上部模块的布置有密集和紧凑的特点,尤其是圆筒型FPSO甲板面积最为紧凑,一旦发生碳氢化合物的泄露,很容易导致火灾事件,在一定风力的作用下,很容易让火灾扩散、升级并恶化,导致模块结构件发生坍塌、设备或管路发生破裂等情况,进而对平台带来巨大的财产损失和造成人员伤害。本文开展了碳氢化合物火灾事件下的圆筒型FPSO的定量风险研究工作;根据典型FPSO的布置特点,采用What-if方法（风险与可操作性因果分析方法）和FMEA方法（失效模式与影响分析方法）识别出FPSO上部模块处理系统的主要危险源;基于挪威船级社LEAK软件及事件树模型分析典型可隔离段碳氢化合物泄露频率值和相关的火灾频率值;通过挪威船级社二维软件PHAST,计算池火和喷射火的火焰高度值以及辐射距离,采用CFD方法对喷射火和池火场景进行数值模拟分析,计算火灾的热辐射值、能见度和温度;开展风险接受衡准研究,基于分析结果对火灾发生频率、年度个人风险等典型风险进行评价,最后提出降低风险的有效措施。本文主要包含以下内容:（1）分析国内外海洋工程风险评估和国内外FPSO碳氢化合物泄露火灾事件研究的现状,提出为了有效的降低碳氢化合物泄露火灾事件的风险,必须同时对火灾事件发生的频率和火灾事件的后果进行研究;（2）研究海洋工程风险评估的理论方法,对比定性风险分析与定量风险的差异,分析采用事件树分析法计算风险值和利用年度个人风险值作为本文风险接受衡准的理由,也明确了本论文的风险接受衡准值;（3）分析圆筒型FPSO的主要参数、布置特点、系统构成、作业水域环境参数和平台上人员分布特点,选择泄漏源最多的FPSO上部模块处理系统开展主要危险源识别工作;基于what-if和FMEA分析方法,对FPSO的上部模块处理系统开展风险源因果分析,辨别出模块处理系统设备发生泄漏和失去密封性会引发碳氢化合物气体或液体或两相的泄露,进而导致发生喷射火、池火、闪火或爆炸,也潜在把火灾扩散到相邻模块的可能性,最终可能发生结构坍塌、设备或管路破裂或人员死亡,从而确定了对上部模块处理系统开展火灾频率和碳氢化合物泄露事件的后果分析的必要性;（4）研究碳氢化合物的易燃易爆以及热膨胀性的特征,分析碳氢化合物泄露的计算模型,利用挪威船级社的LEAK软件计算选择的隔离段的原油和天然气的不同释放率下的泄露频率;研究泄露事件树的分析方法,建立分离器相连隔离段的原油泄漏和压缩机相连隔离段的天然气泄漏的事件树模型;开展碳氢化合物泄露后的点火概率分析并计算火灾事件的频率;（5）研究池火和喷射火的特征,分析和选择火灾二维和三维计算模型的风向、风速和环境温度及其它关键参数,也开展研究火灾三维模拟的计算模型;通过挪威船级社二维软件PHAST计算分离模块和压缩模块上选择的隔离段的火焰长度值和在典型辐射强度（4kw/m2、12.5 kw/m2和37.5 kw/m2）下的辐射距离;通过挪威船级社三维软件KFX软件,计算选择的隔离段所在模块的热辐射、能见度和温度的分布情况,并且获得模块上每一层的最大辐射值和最大温度值;（6）通过对比计算的火灾频率与英国安全委员会（UKHSE）的损伤衡准,确定本文中典型的可隔离段的火灾发生频率计算值均小于衡准值,明确不需要在分离模块和压缩模块所有层的结构件上设计被动防火涂层（PFP）来防止火灾;通过开展火灾事件后的立即点火、逃生和撤离导致的人数死亡率分析,评估火灾事件发生后的后果,建立事件树模型,计算平台上人员的年度个人风险值,与个人风险衡准值进行对比,发现计算得到大部分平台上人员的年度个人风险值均在1.0E-6至5.0E-4之间,同时,也有少部分（医生、中控室操作技工、甲板船员参观者）的年度个人风险值低于1.00E-06,进而提出切实可行的措施以降低火灾事件发生频率和后果。