專利名稱：借助事故樹和hazop對(duì)lng儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法，特別是關(guān)于一種借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
節(jié)能和環(huán)保已成為當(dāng)今世界高度關(guān)注的兩大主題。為了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，我國(guó)近年來大力發(fā)展液化天然氣行業(yè)，2006年，我國(guó)第一個(gè)LNG接收站廣東大鵬LNG正式投入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。目前，國(guó)內(nèi)雖然已有廣東大鵬LNG、福建LNG和上海LNG三個(gè)接收站投入運(yùn)行，但是大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐作為液化工廠和LNG接收站的關(guān)鍵設(shè)備，其設(shè)計(jì)建造技術(shù)一直為國(guó)外公司所壟斷，掌握其設(shè)計(jì)建造技術(shù)將打破國(guó)外企業(yè)的壟斷地位，大幅降低LNG儲(chǔ)罐的 投資成本。為了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，滿足我國(guó)LNG行業(yè)自身發(fā)展的需要，掌握儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)建造的核心技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。HAZOP (Hazard and Operability Analysis/Study)是一種通過對(duì)設(shè)計(jì)和使用的工藝或操作進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)方法，來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的問題，這些問題可導(dǎo)致對(duì)人員、設(shè)備或有效操作的風(fēng)險(xiǎn)，并判斷所采用的安全措施是否足夠和適當(dāng)，確定應(yīng)添加的安全措施的方法。大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐與常規(guī)儲(chǔ)罐不同，它具有低溫(_163°C)和全容(由9%鎳鋼內(nèi)罐和混凝土外罐組成)的特性，并且極易發(fā)生泄漏、超壓和翻滾等事故。傳統(tǒng)的HAZOP監(jiān)測(cè)模型，大多采用簡(jiǎn)單的表格式的審查方法，該方法適用于簡(jiǎn)單的工藝操作。但對(duì)于LNG低溫全容儲(chǔ)罐，在分析儲(chǔ)罐的保溫、翻滾和壓力控制等方面，卻具有很大的局限性。事故樹分析法(Fault Tree Analysis,簡(jiǎn)稱FTA)是安全系統(tǒng)工程中常用的一種分析方法。事故樹分析最先應(yīng)用于軍事行業(yè)，1961年，美國(guó)貝爾電話研究所的維森首創(chuàng)了FTA，并將其應(yīng)用于研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的安全監(jiān)測(cè)中，用它來預(yù)測(cè)導(dǎo)彈發(fā)生的隨機(jī)故障概率。而后，美國(guó)波音公司研究員對(duì)其進(jìn)行了重大改進(jìn)，并將其采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和輔助計(jì)算。目前，該方法已從航空、核工業(yè)運(yùn)用到了電力、交通等領(lǐng)域，用其來進(jìn)行故障診斷、分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、指導(dǎo)系統(tǒng)的安全運(yùn)行和維修、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。事故樹分析方法可以定量計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和保證系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能有效保證大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐運(yùn)行安全的借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法，其包括以下步驟(I)在大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐HAZOP模型的表格式HAZOP分析基礎(chǔ)上，采用圖形化方式將LNG儲(chǔ)罐事故發(fā)生原因通過其層次關(guān)系進(jìn)行連接，對(duì)原因之間的相互關(guān)系進(jìn)行圖形化的深度分析，找出事故發(fā)生的根本原因Xi ; (2)利用事故樹分析法對(duì)事故發(fā)生的根本原因Xi進(jìn)行邏輯排列，編制事故樹模型將事故的根本原因Xi作為事故樹的底事件，將底事件Xi位于邏輯門的底部，作為邏輯門的輸入事件；根據(jù)已分析的導(dǎo)致頂事件Ai發(fā)生的各個(gè)原因，排列出各事故單元的事故樹模型；(3)對(duì)事故樹模型采用布爾代數(shù)法，從事故樹的頂事件Ai開始對(duì)事故樹進(jìn)行逐步析取，得到導(dǎo)致頂事件Ai的發(fā)生概率F(X)以及事故發(fā)生的最小割集Qi,并根據(jù)最小割集Qi得到各底事件Xi的結(jié)構(gòu)重要度N⑴和概率重要度K(X) ;(4)根據(jù)頂事件Ai的發(fā)生概率F(X)、結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K (X)，對(duì)LNG低溫全容儲(chǔ)罐發(fā)生事故的可能性進(jìn)行判定每個(gè)頂事件Ai的發(fā)生概率F (X)值高于各個(gè)頂事件Ai發(fā)生概率的平均值時(shí)，則說明儲(chǔ)罐發(fā)生該頂事件Ai的幾率較大；對(duì)結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K(X)結(jié)果較大的底事件Xi，應(yīng)增加相應(yīng)的儀表和防護(hù)措施，進(jìn)而保證大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐在運(yùn)行時(shí)的安全性。所述步驟(3)中，概率重要度K(X)是表示第i個(gè)底事件Xi發(fā)生概率的變化引起頂事件Ai發(fā)生概率變化的程度，依靠各底事件Xi的概率重要系數(shù)大小進(jìn)行定量分析，概率重要度K(X)為
權(quán)利要求
1.一種借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法，其包括以下步驟 (1)在大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐HAZOP模型的表格式HAZOP分析基礎(chǔ)上，采用圖形化方式將LNG儲(chǔ)罐事故發(fā)生原因通過其層次關(guān)系進(jìn)行連接，對(duì)原因之間的相互關(guān)系進(jìn)行圖形化的深度分析，找出事故發(fā)生的根本原因Xi ; (2)利用事故樹分析法對(duì)事故發(fā)生的根本原因Xi進(jìn)行邏輯排列，編制事故樹模型將事故的根本原因Xi作為事故樹的底事件，將底事件Xi位于邏輯門的底部，作為邏輯門的輸入事件；根據(jù)已分析的導(dǎo)致頂事件Ai發(fā)生的各個(gè)原因，排列出各事故單元的事故樹模型； (3)對(duì)事故樹模型采用布爾代數(shù)法，從事故樹的頂事件Ai開始對(duì)事故樹進(jìn)行逐步析取，得到導(dǎo)致頂事件Ai的發(fā)生概率F(X)以及事故發(fā)生的最小割集Qi,并根據(jù)最小割集Qi得到各底事件Xi的結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K (X)； (4)根據(jù)頂事件Ai的發(fā)生概率F(X)、結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K(X)，對(duì)LNG低溫全容儲(chǔ)罐發(fā)生事故的可能性進(jìn)行判定每個(gè)頂事件Ai的發(fā)生概率F(X)值高于各個(gè)頂事件Ai發(fā)生概率的平均值時(shí)，則說明儲(chǔ)罐發(fā)生該頂事件Ai的幾率較大；對(duì)結(jié)構(gòu)重要度N(X)和概率重要度K (X)結(jié)果較大的底事件Xi，應(yīng)增加相應(yīng)的儀表和防護(hù)措施，進(jìn)而保證大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐在運(yùn)行時(shí)的安全性。
2.如權(quán)利要求I所述的借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述步驟(3 )中，概率重要度K (X)是表示第i個(gè)底事件Xi發(fā)生概率的變化弓I起頂事件Ai發(fā)生概率變化的程度，依靠各底事件Xi的概率重要系數(shù)大小進(jìn)行定量分析，概率重要度K (X)為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助事故樹和HAZOP對(duì)LNG儲(chǔ)罐安全的監(jiān)測(cè)方法，借助事故樹方法來進(jìn)行定量分析與HAZOP模型共同確保大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐操作安全的方法。通過借助大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐HAZOP模型對(duì)儲(chǔ)罐工藝進(jìn)行分析，然后將各節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行串聯(lián)，找出事故發(fā)生的根本原因。借助事故樹方法，來計(jì)算出大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐發(fā)生事故的最少割集，從而計(jì)算出事故的發(fā)生概率。最后根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算出各基本事件發(fā)生的結(jié)構(gòu)重要度和臨界重要度，從理論上認(rèn)證儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及操作時(shí)應(yīng)著重考慮的儀表及設(shè)備，從而確保大型LNG低溫全容儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和操作安全。
文檔編號(hào)F17C13/02GK102937239SQ20121029482
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者唐令力, 單彤文, 屈長(zhǎng)龍, 張超, 王超, 潘印惠, 衣鵬, 劉冰, 陳銳瑩 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司