黑龙江省危险化学品重大危险源分级模型研究

论文摘要

随着化工业的发展,危险化学品的种类和数量也越来越多。区别不同危险化学品重大危险源的危险度差异性,进行分级技术研究十分重要。目前国内外普遍采用死亡半径法、易燃、易爆、有毒重大危险源评价法进行分级。前者提出较早,思路成熟。但该方法多采用经验模型,且未考虑人员及财产损失,使用范围有限。后者考虑的因素全面细致,针对性强,计算结果较准确。但涉及指标过多,计算繁琐,相关系数选取主观性较大,结果与实际差异较大。因此,本文以HAZOP系统分析方法为依据对指标进行选取,应用AHP-PCA方法及耦合系数原理,分别对生产装置和储存装置的危险化学品重大危险源分级数学模型进行了研究。首先,对黑龙江省危险化学品重大危险源进行了调查分析,在危险化学品重大危险源临界量的界定上,采用GB18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》确定生产场所和储存场所的危险化学品重大危险源临界量。其次,针对化工行业的特点,以HAZOP系统分析方法为基础,分析了影响危险化学品重大危险源危险程度的主要因素,结合大量的专家论证与实地调研,设计选取了物量系数、物质危险性、工艺过程的危险性、人员及财产损失五个指标作为分级模型的影响指标因素,并通过专家评分对指标进行量化计算。再次,运用AHP法构造判断矩阵,计算指标的权重。在PCA法建模过程中,引入了对数化法对指标进行无量纲化,建立了生产装置的危险化学品重大危险源分级数学模型;在对储存装置的危险化学品重大危险源的数学模型研究中,引入了事故的财产损失指标,以单元边界向外扩展500m范围内包括设备和建筑物等财产给出指标的相应系数修正值,利用数学中的系数耦合原理,优化设计了基于危险度R值的分级数学模型。基于上述的理论研究,本文以牡丹江市为对象,验证分级结果,并与聚类分析结果及企业对重大危险源的自主等级定位三者进行了对比分析。分级结果在一定程度上为企业及相关部门制定重大危险源相应的管理级别及措施提供了参考数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 重大危险源分级的研究状况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 当前分级方法中存在的问题
• 1.4 主要研究内容与方法
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 主要研究方法
• 第2章 分级指标因素构建及计算模型
• 2.1 危险源调查分析
• 2.2 分级指标因素构建的依据及基本原则
• 2.2.1 指标构建依据
• 2.2.2 基本原则
• 2.3 指标因素确定及计算模型
• 2.3.1 物量系数指标
• 2.3.2 物质危险性指标
• 2.3.3 工艺过程指标
• 2.3.4 人员及财产损失指标
• 2.4 本章小结
• 第3章 生产装置的危险化学品重大危险源分级模型
• 3.1 生产装置的特点分析
• 3.2 AHP-PCA 理论基础
• 3.3 AHP 法确定指标间权重
• 3.3.1 构造两两比较判断矩阵
• 3.3.2 单一准则下元素的相对权重
• 3.4 PCA 法指标数据分析处理
• 3.4.1 原始数据标准化
• 3.4.2 标准化数据的加权处理
• 3.4.3 相关性分析
• 3.4.4 特征值、特征向量及贡献率
• 3.5 分级模型的确定
• 3.6 本章小结
• 第4章 储存装置的危险化学品重大危险源分级模型
• 4.1 储存装置的特点分析
• 4.2 分级思路及原则
• 4.2.1 分级思路
• 4.2.2 分级原则
• 4.3 基于R 值的分级数学模型优化
• 4.3.1 危险品状态修正值的计算
• 4.3.2 人员数量及财产损失修正值的计算
• 4.4 等级标准划分
• 4.5 本章小结
• 第5章 分级模型实证分析
• 5.1 牡丹江市化工园区危险化学品重大危险源分布概况
• 5.1.1 危险源统计分析
• 5.1.2 重大危险源筛选
• 5.2 生产装置的危险化学品重大危险源实证模型
• 5.2.1 指标间权重的AHP 分析
• 5.2.2 指标原始数据的获取及处理
• 5.2.3 PCA 法等级排序
• 5.3 储存装置的危险化学品重大危险源实证模型
• 5.3.1 修正值的计算
• 5.3.2 等级划分结果分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢