从源头上预防爆炸事故是当前化工过程亟待解决的难题。本文结合事故致因理论和风险耦合理论,探索了各风险因素非线性耦合演化为爆炸事故的机理,构建了层次耦合网络分析模型。对双因子耦合概率进行了统计并将耦合致因重要度进行分级,对各风险因子之间的交互耦合作用关系进行定量分析,构建贝叶斯网络模型,分析主要事故致因链及事故网络关键节点。提出了基于风险解耦思想的事故致因链“断链”技术,为从源头上预防化工过程爆炸事故提供了新思路。本文主要结论有:(1)通过对化工过程爆炸事故的内环核心致因和外环激发致因机理进行分析,构建了包含3个层次、4种风险因素和15种风险因子的空间立体层次耦合网络分析模型,为事故致因网络的宏观结构搭建提供依据。(2)从风险耦合致因角度对近年来国内外44起化工过程爆炸事故进行统计分析并将耦合致因重要度进行分级,发现7种因子两两耦合形成风险的概率较大,其中规章制度不健全和操作错误两因子耦合形成风险概率最高,为75%,而多数双因子耦合呈现弱耦合致因特性。(3)对风险因子间的交互耦合作用关系的定量分析为事故致因网络的微观结构搭建提供了依据。其结果表明:规章制度不健全、教育培训不足、交流沟通失效、安全意识薄弱、技术知识匮乏、外部作业环境不良6种因子的原因度较高,是事故主要影响因素,也是事故发生的间接原因。设备设施缺陷、防护缺陷、电危害、明火及其他火源、信号缺陷以及操作错误6种因子的原因度较低,是事故发生的直接原因。安全意识薄弱、监护失误、操作错误和指挥错误的中心度较高,是爆炸事故系统的关键风险点。(4)提出层次耦合网络分析模型向贝叶斯网络转化的方法,并针对氯乙烯单体槽爆炸性混合气体爆炸事故进行案例分析,得出了导致事故发生的最可能原因、不同事故致因链的发生概率及事故网络关键节点,为从源头上防范事故发生提供了有力依据。(5)针对化工过程爆炸事故致因网络的外部耦合影响层、内部耦合交互层和耦合演化层中各风险因素的交互耦合特性,提出了不同的解耦组合方法及措施。