LNG储罐“1+5+N”动态安全风险评估

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液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)储罐作为LNG接收站的主要储存设施,对海上LNG船及陆上LNG接收站都发挥着及其重要的作用。LNG储罐安全性是保证整个海上LNG船及陆上LNG接收站安全运行的关键。因此,要保证LNG储罐整个过程的安全运行,通过动态安全风险评估对LNG储罐工程管理具有重要的指导意义。本文以LNG储罐区为研究对象,通过查阅国内外相关文献,运用安全系统工程、安全评价等理论,分析LNG储罐结构特性、泄漏扩散特性及风险评估现状;依据国家现行法规及标准,结合ANASYS FLUENT等软件进行数值模拟,找出影响储罐的事故风险因子,识别分析储罐区高风险场所、工艺、设备、物质、人员这五方面的风险因素,建立LNG储罐“1+5+N”动态安全风险评估体系;运用BOW_TIE—云模型对所构建的体系进行评估,并将评价模型通过Python语言编程,将“1+5+N”动态安全风险评估模型结果以可视化的形式直观地展现出来。全文主要内容有:(1)介绍选题背景、目的及意义,综述我国天然气行业的发展趋势及储罐大型化带来的新问题、国内外关于LNG储罐结构、LNG泄漏及LNG储罐风险评估方法;分析研究的技术路线。(2)对LNG储罐进行风险识别,介绍LNG储罐泄漏扩散相关理论,通过FLUENT软件分析LNG储罐泄漏后气体扩散趋势、通过WORKBENCH软件对LNG储罐结构特性进行建模,分析LNG储罐事故的风险因子。(3)建立LNG储罐“1+5+N”动态安全风险评估体系,其中“1”为LNG储罐区固有风险,“5”为LNG储罐内部风险,即动态风险,定义为“五高”风险(高风险场所、工艺、物质、设备、人员),“N”为LNG储罐外部因素扰动风险。(4)介绍LNG风险评估方法——BOW_TIE模型和云模型,以黄冈LNG接收站6×10~4m~3储罐为例,分析储罐泄漏、LNG储罐结构、并根据“1+5+N”模型,通过BOW_TIE—云模型对LNG储罐区进行动态风险评估。以Python语言为基础,通过编程技术,将动态风险评估模型以软件的形式体现出来。通过对LNG储罐结构、泄漏扩散、安全评价进行研究,结果表明:对于LNG储罐的结构有待于进一步探索安全的材料用于储罐建设,通过二维云模型评估发现黄冈某LNG储罐风险等级为Ⅱ级,较安全状态,结合评估软件进行评估,减少了计算过程,提高了安全管理效率。
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