作为汇集多种功能于一身的浮式生产系统,浮式生产储油卸油装置(FPSO)在海洋油气开发中占据着不可或缺的重要地位。由于其所处的海洋环境及日常工作流程的性质,在生产作业中将会面对许多不同种类的风险。其中由于上部模块结构复杂且设备密集的特点,可燃气体泄漏后的流通情况将受其布局影响而发生积聚,进而引发高风险的气体喷射火及蒸气云爆炸事故。此外,由于FPSO设备布局紧凑,火灾和爆炸造成的热辐射和超压将会直接对危险源周边设备产生不可忽视的影响。如果在事故发生后没能及时采取措施,蔓延的火灾爆炸将有可能继续导致周围结构的破坏,产生更大的危害。这种由一个初始单元发生事故导致的物理效应触发邻近的一个或多个设备相继发生升级事故,从而增加了后果严重度,并使危险扩展的现象,被称为多米诺效应。本文以某FPSO作为研究对象,针对其上部模块设备可燃气体泄漏后形成的气体喷射火及蒸气云爆炸场景进行多米诺效应分析,并提出相应的保护措施,确保作业人员安全。本文研究的重点是针对FPSO上部模块可燃气体泄漏产生的喷射火和蒸气云爆炸进行多米诺效应分析。首先,确定危险设备。结合上部模块的实际布局,利用失效模式与影响分析法(FMEA)对主要设备进行危险性分析,通过计算各单元的风险顺序数(RPN)从而完成风险降序排列,进而确定了一级分离器撬为发生气体泄漏事故的危险设备。然后,模拟不同工况下的危险场景。利用FLUENT软件对一级分离器撬在有初始风场条件下的气体喷射火进行数值模拟,得到不同位置处温度、热辐射的分布情况,确定安全范围;接着对蒸气云爆炸进行模拟,总结超压的变化历程,并分析爆炸超压值对各设备造成的影响,为多米诺效应研究打下基础。最后,依据模拟所得的热辐射及爆炸超压值对多米诺效应进行分析,利用阈值表筛选出可能的危险设备,确定扩展路径,并利用Probit概率模型计算在扩展路径下目标设备的扩展概率,最终通过条件概率计算各危险设备的失效概率,分析多米诺效应对设备失效的影响。并根据相应计算结果,提出针对性的降低多米诺效应的防护措施,提高设备及作业人员的安全性。