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1、論文1.導(dǎo)言近年來,大多數(shù)新的液化天然氣儲罐的設(shè)計都是以全密封罐的概念為基礎(chǔ),它規(guī)定了一種裝液化天然氣內(nèi)壓容器和外部容器。一般容器發(fā)生緊急情況原因包括液化天然氣的氣密性。根據(jù)這種顯著變化的概念,研制KOGAS膜儲罐中支持保溫和外部容器的薄不銹鋼膜。該項研究的目的是采用故障樹的方法對兩種KOGAS儲罐的設(shè)計進(jìn)行量化比較以及風(fēng)險評估(QRA),這兩種儲罐一種是標(biāo)準(zhǔn)的“全包封”儲罐,而另一種是“膜”型儲罐。對于薄膜儲罐,無論是第一種還是第四種KOGAS儲罐改良設(shè)計方法都是在六個獨立的情況下進(jìn)行評估的。對膜儲罐改良設(shè)計的方法如下:(1)改良設(shè)計
2、1:增加減振器結(jié)構(gòu),以防止下降潛水泵穿透隔膜。
(2)改良設(shè)計2:增加吸收結(jié)構(gòu),第二道屏障的組成包括0.5毫米夾心隔熱鋁板。(3)改良設(shè)計3:添加潛水泵穩(wěn)定裝置到潛水泵上升連接處。
(4)改良設(shè)計4:除了吸收結(jié)構(gòu)和潛水泵穩(wěn)定裝置,還包括第二道屏障在內(nèi)。故障頻率分為以下三種類型:(1)外部液化天然氣的液體泄漏到外部環(huán)境中;(2)內(nèi)部液體泄漏(存儲容器);(3)氣體泄漏到空氣中。外部液化天然氣泄漏的安全是最重要的,內(nèi)部泄漏和氣體泄漏事故的發(fā)生主要是操作問題。在本論文中,公布的故障頻率都是在使用故障樹的方法下進(jìn)行量化的。所有實例都已經(jīng)使用相同
3、的故障樹進(jìn)行量化,并以明確的方法進(jìn)行分析,確保其一致性。其中邏輯內(nèi)故障樹方法用于選擇每一個實例。由于缺乏有關(guān)失效的數(shù)據(jù),充分量化的風(fēng)險往往是困難的,本研究的目的是要盡量以大量數(shù)據(jù)來充分的表現(xiàn)故障頻率信息。122.故障樹分析故障樹分析法是一種量化手段,量化的頻率(或概率)被稱為頂級事件,基于組合失效所引起頂級事件的發(fā)生概率。在基本事件中,其中不合格率(或失效的概率)是使用邏輯關(guān)系結(jié)合在一起,反映組合的故障是通過頂級事件得以實現(xiàn)。使用布爾代數(shù)相結(jié)合的方法可以降低生產(chǎn)組合的事件,這被稱為割集??赡茉斐身敿壥录脑蛑饕峭ㄟ^研究割集和失效的結(jié)
4、果才能得到,一般主要是通過失效規(guī)律才能確定一般情況下,所有類型的儲罐量化單號碼叫做事件,而事件量化是每個不同的儲罐的故障樹的開關(guān)。故障樹外部泄漏包括三個主要分支:
(1)故障從失效的外部具體包括管道壁或底部基礎(chǔ),
(2)故障的具體開始在混凝土頂板
(3)故障首先是失效的管道壁內(nèi)(鎳鋼或隔膜)。在每種情況下,最初的原因不能解決,因此進(jìn)一步分類為以下這些事件。例如,外混凝土墻壁或地面基礎(chǔ)造成的失效:
(1)外部火災(zāi)。
(2)飛機(jī)的影響。
(3)大風(fēng)/颶風(fēng)的破壞。
(4)洪水破壞。(5)結(jié)構(gòu)失效①地面運(yùn)動,由于結(jié)冰或是震動失效。②混凝土施工或
5、失效的許用應(yīng)力潛在缺陷保障措施(如膜儲罐的容器水壓試驗)被列為適當(dāng)措施。全包封儲罐和膜儲罐的許多事件是相同的。每個實例的差異用不同的事件或分支。混凝土頂板初次失效劃的原因分為:
12(1)外在原因(大雪覆蓋和雷擊)。
(2)由于缺損壁面施工引起的結(jié)構(gòu)故障。
(3)由于超壓,超真空而引起的操作失效,。
(4)潛水泵在清除過程中清除的影響。
(5)機(jī)械設(shè)備外部的爆炸。內(nèi)壓容器初次失效情況的劃分為如下:
(1)操作失誤,在水潛水泵內(nèi)部分歧:
情況1,外部容器直接失效。
情況2,外部容器間接失效
(2)操作的失效,由于上述情況間接造成外部容器失
6、效。
(3)由于震動而產(chǎn)生失效(這是沒有完全量化)
(4)結(jié)構(gòu)缺陷(由于破裂失效的初步補(bǔ)充與失效的正常運(yùn)行)。
(5)由于局部膜與整個膜差壓引起故障。123.結(jié)果與討論表.1是頂級事件頻率的摘要。因為地震事件只是名義上的評估,不管包括不包括地震事件,頂級事件頻率都是存在的。氣體泄漏發(fā)生或不發(fā)生的頻率與地震發(fā)生的頻率是一樣的。氣體外部泄漏(液化天然氣)泄漏頻率是比較儲罐設(shè)計安全性的主要措施。氣體內(nèi)部的泄漏問題比操作問題要考慮更多。內(nèi)部泄漏對任何外部的安全沒有任何影響,但需要按時修理儲罐。氣體泄漏會釋放易燃?xì)怏w到貯罐外部,但壓力和流量在一直
7、降低,并對安全的影響非常有限。表1:頂級事件頻率液化天然氣泄漏的外部頻率不等同于個人措施和社會風(fēng)險.這些措施包括由于液體汽化影響的增加,氣體運(yùn)行的距離,氣體擴(kuò)散的概率,人的操作,人為因素等,估計死亡的危險(常常引用的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn))將永遠(yuǎn)是低于預(yù)期的外部泄漏頻率在這里和將取決于距離和方向從儲罐安全評估的個人(或社會)的風(fēng)險水平進(jìn)行比較標(biāo)準(zhǔn)將需要這些額外的因素,必須考慮到包括后果分析和查明泄漏的原因。
然而,我們認(rèn)為每個儲罐因素分析的后果是相同的.這只會改變,如果失效的模式不同的儲罐有很大不同,并且將結(jié)果在大小不同的模型,或者不同的設(shè)計(儲罐
8、的基礎(chǔ))將改變的后果之間的儲罐.這不是這里的情況,與占主導(dǎo)地位的失效模式相似和預(yù)期會導(dǎo)致類似尺寸的新聞稿。外部(液化天然氣)的泄漏頻率為全封閉和膜儲罐提供了一個良好的安全性和性能的比較,沒有顯示更多的復(fù)雜后