洪水灾害下化工园区管道风险分析

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1、硕士学位论文洪水灾害下化工园区管道风险分析培养单位：安全与环境工程学院学科专业：安全科学与工程作者姓名：王慧指导教师：马峻教授二〇一八年六月AnalysisofPipelineRiskinChemicalIndustryParkunderFloodDisasterADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterofScienceCandidate：WangHuiSupervisor：Prof.MaJunSchoolofSatetyandEnvironmentalEngineeringCapitalUniversi

2、tyofEconomicsandBusiness,Beijing,China独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得首都经济贸易大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全同意首都经济贸易大学

3、有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日摘要近年来，极端洪水灾害频繁发生，洪水灾害来势凶猛，破坏性强，涉及范围极广。洪水灾害所引发的化工事故是一种HILP(high-impactandlow-probabilit

4、y)事件，一旦出现，所造成的事故后果严重程度远超过传统的化工事故。本文结合洪水灾害和化工事故风险的特点，选择化工管道作为研究对象进行风险分析。主要研究：（1）洪水灾害化工事故统计分析。洪水灾害下引发的化工事故情景复杂，后果严重，除了引发火灾、爆炸、中毒事故外，还有可能造成环境污染。按照洪水深度及水速对洪水灾害进行分类，总结不同类型的洪水灾害对管道主要的破坏模式，确定管道法兰连接处为洪水冲击下管道可能失效的危险区域。（2）结合洪水冲击作用下管道的受力情况，建立洪水作用下管道法兰连接处失效模型，计算不同外径的管道失效时洪水的临界速度，基于管道失效模型，

5、分析洪水速度v与管道临界长度L之间的关系。（3）洪水作用下管道可靠性分析及参数敏感性分析。基于洪水作用下管道失效模型，构建极限状态方程，通过MATLAB软件编制计算机程序，用蒙塔卡罗法对结构功能函数的随机变量进行随机抽样，对极限状态方程进行数值计算，并对结构功能函数中的随机变量进行敏感性分析，确定对可靠性影响较大的参数。（4）以洪水灾害风险理论分析为基础，结合化工事故风险分析的方法，建立以“洪水灾害危险性分析－洪水灾害下管道事故风险分析－风险水平判定”为主要内容的风险分析模型。对洪水灾害下法兰连接的管道进行风险分析。（5）洪水灾害下管道风险分析模型

6、应用。基于前文所构建的风险分析模型，选择珠海高栏港某化工园区内的一氢气管道进行风险分析。假定管道所在的区域遭受50年一遇的洪水灾害，针对管道在洪水灾害环境中可能发生的事故开展风险分析。关键词：洪水灾害；管道失效；可靠性分析；风险分析IAbstractInrecentyears,extremefloodshaveoccurredfrequently.Flooddisastersarefierce,destructiveandinvolveawiderange.AsakindofHILP(high-impactandlow-probability)ev

7、ent,oncethechemicalaccidentswhichiscausedbyflooddisasterishappened,theconsequenceofaccidentwouldbefargreaterthanthetraditionalchemicalaccident.Thisthesiscombinedthecharacteristicsoffloodhazardsandchemicalaccidentrisksandselectedchemicalpipelinesasresearchobjectsforriskanalysis

8、.Themaincontentsareasfollows:(1)StatisticalAnalysisofChemical