液化气船液货储运安全风险评估研究

【摘要】：随着液化气使用量的不断增加,液化气运输量也大幅度增加,相应的事故发 生率也不断上升。液化气运输船在其靠港装卸货物和海上运输过程中存在着很多 事故的隐患,其危险性主要是由于液化气本身的低温、易燃和易爆等特性所致。 本文对液化气货品海上运输中的安全问题进行了深入的分析和研究。 火灾是船舶航行的多发事故,一旦液化气船的液货舱在火灾的影响下发生爆 炸后果会非常严重,预测液化气船压力舱在非正常热源下的热响应,对于确保液 化气的安全运输和贮存有着直接的指导作用。 本文通过对高温环境下液化气船液舱的结构分析,根据质量守恒、能量守恒 建立描述液化气压力舱内热响应的微分方程,并针对具体环境状况建立相应的定 解条件,由此构成模拟液化气压力舱热响应的数学模型。采用有限差分方法,选 用跳点差分格式,求解液相和气相温度,以及液舱内压力变化,并结合液化气船 航运历史上事故数据统计资料对液化气船液货储运过程的综合安全进行了分析和 探讨,为保障航运安全提供了相应的依据。 本文应用综合安全评估方法(FSA),对液化气船储运过程进行了综合安全评 估,运用故障树分析方法进行危险识别,用风险矩阵确定风险等级,并提出相应 的风险控制方案与费用受益评估,根据评估结果提出供决策建议,将工程技术与 管理科学有机的结合,初步探讨了在营运过程中实施FSA的思路和方法。 【关键词】：液化气船 火灾爆炸 热响应 综合安全评估
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U698
【目录】：

• 第1章 绪论11-18
• 1．1 课题产生的背景11-16
• 1．1．1 世界范围内的数字统计~[3]13-14
• 1．1．2 国内重大事故统计~[4]14-16
• 1．2 课题的研究现状16-17
• 1．3 本文所解决的问题及研究方法17-18
• 1．3．1 液化气船液舱热力状态物理数学模型与数值计算方法17
• 1．3．2 船舶营运过程风险评估17-18
• 第2章 液化气船舶液货储运过程液舱模型及风险分析18-27
• 2．1 液化气船舶的船型和舱型18-21
• 2．1．1 液化气船的船型~[8]18
• 2．1．2 液货舱的种类及其结构说明18-21
• 2．2 液化气的性质及定义21-22
• 2．2．1 液化气定义21
• 2．2．2 液化气的液化和气化21-22
• 2．3 液化气体的易燃易爆性~[9]22-23
• 2．4 液化气容器爆炸机理研究23-24
• 2．4．1 容器失效前的热响应23
• 2．4．2 BLEVE23-24
• 2．5 液化气船爆炸危险分析24-27
• 第3章 液化气船爆炸事故的数学模型27-41
• 3．1 物理模型概述27-29
• 3．2 液货舱外的热环境29-30
• 3．2．1 均匀火焰29
• 3．2．2 喷射火焰29-30
• 3．3 液货舱壁的热响应模型30-33
• 3．3．1 外部边界条件30-31
• 3．3．2 内部边界条件31-33
• 3．3．3 容器壁的温度场33
• 3．4 液货舱内介质的热响应模型33-41
• 3．4．1 液相区34-39
• 3．4．2 气相区39-41
• 第4章 数值计算方法及仿真计算结果分析41-57
• 4．1 液化气热响应的数值计算41-50
• 4．1．1 容器壁的离散化41-42
• 4．1．2 容器壁热传导方程的跳点差分格式42-45
• 4．1．3 容器内介质热响应计算的差分格式45-50
• 4．2 计算结果50-55
• 4．3 外焰加热条件下液化气储罐爆炸的事故机理分析55-57
• 第5章 液货储运过程安全风险评估57-75
• 5．1 综合安全评估(FSA)方法57-62
• 5．1．1 FSA第1步——危险识别57-60
• 5．1．2 FSA第2步——风险评估60-61
• 5．1．3 FSA第3步——风险控制方案61
• 5．1．4 FSA第4步——费用与受益评估61-62
• 5．1．5 FSA第5步——提出供决策建议62
• 5．2 液货储运过程液货舱在非正常热源条件下的风险评估62-75
• 5．2．1 危险识别63-69
• 5．2．2 风险评估69-70
• 5．2．3 风险控制方案70-71
• 5．2．4 费用与受益评估71-72
• 5．2．5 提出供决策建议72-74
• 5．2．6 对 LPG营运管理的思考74-75
• 结论与展望75-76
• 攻读学位期间公开发表的论文76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 研究生履历81

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