侯 磊, 吳守志, 劉芳媛, 伍星光

(中國(guó)石油大學(xué)油氣管道輸送安全國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249)

隨著能源化工行業(yè)設(shè)備多樣復(fù)雜化、生產(chǎn)技術(shù)更新和危險(xiǎn)品數(shù)量增加,發(fā)生二次及更高次事故可能性大大增加,潛在多米諾事故危險(xiǎn)性也急劇增加[1]。多米諾效應(yīng)具有事故小概率性、擴(kuò)展不確定性等特點(diǎn),會(huì)造成災(zāi)難性后果。歐洲從1982年開始對(duì)多米諾危害進(jìn)行評(píng)估,經(jīng)過多年研究,學(xué)者們?cè)诙嗝字Z效應(yīng)頻率估計(jì)[2]、輻射引起的概率估計(jì)[3]、事故模型[4-6]等方面取得重大進(jìn)展。Cozzani等[7]對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行全面分析,研發(fā)了一種計(jì)算多米諾事件概率的方法,通過初始事件、升級(jí)向量和目標(biāo)單元識(shí)別,計(jì)算事故擴(kuò)展概率和二次事件概率,稱為解析法,該方法只考慮一級(jí)多米諾效應(yīng),忽略二次場(chǎng)景可能引起的進(jìn)一步升級(jí)。Abdolhamidzadeh等[8]對(duì)224起多米諾事故進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)超過一半的事故都引發(fā)二次及更高級(jí)別事件,認(rèn)為解析法忽略高級(jí)別多米諾效應(yīng)是不合理的,會(huì)造成計(jì)算結(jié)果失真。因此,Abdolhamidzadeh等[9]提出蒙特卡洛模擬方法,其在處理多米諾效應(yīng)不確定性和復(fù)雜性上有很大優(yōu)勢(shì)。為確定多米諾效應(yīng)最可能的事故序列,Khakzad等[10]提出一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的多米諾效應(yīng)傳播和概率計(jì)算方法,該方法考慮事故擴(kuò)展不確定性、設(shè)備間協(xié)同和相互作用,能根據(jù)新信息更新事件概率確定事故傳播模式和各級(jí)多米諾事件概率。目前,這三種方法得到了不同程度的應(yīng)用,但對(duì)油庫(kù)多米諾效應(yīng),沒有查閱到方法優(yōu)劣性和適用性的研究報(bào)道。筆者從這3種計(jì)算方法的理論基礎(chǔ)、計(jì)算過程出發(fā),分析并對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合實(shí)際案例計(jì)算,確定考慮事故傳播更全面、事故概率更準(zhǔn)確且事故擴(kuò)展更符合實(shí)際的定量分析方法,用于油庫(kù)多米諾效應(yīng)預(yù)防和控制。

1 油庫(kù)池火災(zāi)多米諾效應(yīng)與安全屏障

1.1 油庫(kù)池火災(zāi)多米諾效應(yīng)概述

自1907年發(fā)生第一起多米諾事故,學(xué)者們相繼提出多米諾效應(yīng)的定義,目前還沒有公認(rèn)的定義[11]。Reniners等[12]結(jié)合前人研究,提出一個(gè)較全面的定義:一個(gè)初始事件傳播到附近設(shè)備,觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)二次事件,進(jìn)而引發(fā)高階事件,導(dǎo)致比初始事件后果更嚴(yán)重的事故。多米諾效應(yīng)的特征[7]為初始事件、升級(jí)向量和目標(biāo)單元,升級(jí)向量包括熱輻射、沖擊波、碎片和有毒氣體擴(kuò)散。

油庫(kù)池火災(zāi)多米諾效應(yīng)是指一個(gè)儲(chǔ)罐發(fā)生池火災(zāi),以熱輻射傳播到附近儲(chǔ)罐,觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)罐發(fā)生二次事故,或觸發(fā)更高級(jí)別事故,導(dǎo)致比單罐池火災(zāi)更嚴(yán)重的罐區(qū)事故。常壓儲(chǔ)罐是中國(guó)大型原油儲(chǔ)庫(kù)中常用儲(chǔ)罐,一旦單罐池火災(zāi)引發(fā)多米諾效應(yīng)和群罐火災(zāi),會(huì)造成災(zāi)難性后果。常壓儲(chǔ)罐設(shè)置有安全屏障,對(duì)多米諾效應(yīng)預(yù)防和控制有重要作用[13]。

1.2 油庫(kù)池火災(zāi)安全屏障

根據(jù)相關(guān)研究,安全屏障分為4類[14]:①本質(zhì)安全設(shè)計(jì);②主動(dòng)防護(hù)屏障;③被動(dòng)防護(hù)屏障;④應(yīng)急和響應(yīng)措施。因儲(chǔ)罐及相關(guān)設(shè)施已建成,設(shè)計(jì)、安全距離等都已確定,應(yīng)急和響應(yīng)措施受管理、人為影響較大,不確定性較多。本研究對(duì)主動(dòng)和被動(dòng)防護(hù)屏障下多米諾效應(yīng)概率計(jì)算。

1.2.1 主動(dòng)防護(hù)屏障

主動(dòng)防護(hù)屏障需要外界提供能量或操作才能起作用,如噴淋水冷卻裝置、泡沫滅火系統(tǒng)等,用于控制和撲滅火災(zāi),通常安裝在儲(chǔ)罐上部。

噴淋水冷卻裝置通過在儲(chǔ)罐外表面噴淋水流為儲(chǔ)罐冷卻降溫,降低儲(chǔ)罐表面的熱輻射強(qiáng)度。噴淋水裝置對(duì)儲(chǔ)罐各部分冷卻降溫不均勻,為簡(jiǎn)化計(jì)算,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[13]引入強(qiáng)度減弱系數(shù)為0.8。

當(dāng)噴淋水冷卻裝置起作用時(shí),儲(chǔ)罐表面的熱輻射強(qiáng)度計(jì)算為

QWDS=αQHL.

(1)

式中,QHL為儲(chǔ)罐未冷卻時(shí)接受到的熱輻射強(qiáng)度,kW/m2;QWDS為噴淋水起作用時(shí)儲(chǔ)罐接受到的熱輻射強(qiáng)度,kW/m2;α為強(qiáng)度減弱系數(shù),取0.8。

1.2.2 被動(dòng)防護(hù)屏障

被動(dòng)防護(hù)屏障安裝在儲(chǔ)罐外壁,能減緩熱輻射下儲(chǔ)罐壁溫升速度[15],延長(zhǎng)儲(chǔ)罐壁因受熱而發(fā)生應(yīng)力失效時(shí)間,即失效時(shí)間。

一般原油儲(chǔ)罐的被動(dòng)防護(hù)屏障是罐壁板外側(cè)隔熱涂層,Landucci等[16]通過數(shù)值模擬求取有隔熱涂層時(shí)儲(chǔ)罐失效時(shí)間,并擬合了熱輻射強(qiáng)度和失效時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式:

ttf=0.0167exp(-1.13lnI-2.67×10-5V+9.9).

(2)

式中,ttf為儲(chǔ)罐未考慮安全屏障的失效時(shí)間,min;I為儲(chǔ)罐表面的熱輻射強(qiáng)度,kW/m2;V為儲(chǔ)罐容量,m3,25 m3≤V≤17 500 m3。

考慮隔熱涂層時(shí)失效時(shí)間為

tp=ttf+ttfc.

(3)

式中,tp為最終失效時(shí)間,min;ttfc為隔熱涂層增加時(shí)間,取15 min[17]。

常壓儲(chǔ)罐事故升級(jí)用Probit模型將升級(jí)向量轉(zhuǎn)化為事故擴(kuò)展概率PEscalation。采用Probit模型計(jì)算得到概率單位變量Pr,PEscalation與Pr服從正態(tài)分布,采用概率函數(shù)法計(jì)算PEscalation,表示為

Pr=9.261-1.85lntp,

(4)

(5)

式中,u為積分變量。

2 多米諾效應(yīng)定量分析方法

由油庫(kù)池火災(zāi)觸發(fā)的多米諾效應(yīng)會(huì)引起一系列連鎖反應(yīng),造成多個(gè)二次事件,對(duì)整個(gè)罐區(qū)風(fēng)險(xiǎn)有較大影響。計(jì)算并分析池火災(zāi)引起的多米諾效應(yīng)概率,為降低事故后果和風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

2.1 解析法

Cozzani等提出的解析法[8],從識(shí)別危險(xiǎn)源開始,考慮初始場(chǎng)景及頻率,確定升級(jí)向量,確定各儲(chǔ)罐可能的事故場(chǎng)景和概率。該方法只考慮一級(jí)多米諾效應(yīng),忽略不同初始事件協(xié)同效應(yīng)。

由初始事件引發(fā)的多米諾事件概率為

fde=fpePd.

(6)

式中,fde為多米諾事件概率;fpe為初始事件概率;Pd為升級(jí)概率。

假設(shè)目標(biāo)區(qū)域共有N+1個(gè)設(shè)備,選擇一個(gè)作為初始事件設(shè)備,則k(k≤N)個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)生事故第m種多米諾場(chǎng)景概率為

(7)

k個(gè)發(fā)生二次事件設(shè)備同時(shí)發(fā)生第m種多米諾場(chǎng)景概率為

(8)

解析法計(jì)算過程見圖1。

解析法能夠計(jì)算升級(jí)事件概率,分析事故后果較全面,在分析初始事件引發(fā)的一級(jí)多米諾效應(yīng)并忽略協(xié)同效應(yīng)和相互作用時(shí)有較大優(yōu)勢(shì)。

2.2 蒙特卡洛模擬

針對(duì)解析法在處理多米諾效應(yīng)不確定性和復(fù)雜性的局限性,Abdolhamldzadeh[9]提出蒙特卡洛模擬,輸入設(shè)備數(shù)目、失效頻率、擴(kuò)展概率、迭代次數(shù)等參數(shù),對(duì)設(shè)備失效引發(fā)多米諾效應(yīng)概率進(jìn)行模擬,并確定概率。實(shí)現(xiàn)過程見圖2。

該方法不受模擬系統(tǒng)大小和復(fù)雜程度限制,只考慮事件間擴(kuò)展概率,用隨機(jī)數(shù)理論得出多米諾效應(yīng)概率。計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確,對(duì)不確定性輸入?yún)?shù)和多個(gè)設(shè)備多米諾效應(yīng)適用性較強(qiáng)。

圖1 解析法計(jì)算過程Fig.1 Analytical method calculation process

圖2 蒙特卡洛模擬過程Fig.2 Monte carlo simulation process

2.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種結(jié)合圖論和概率論研究不確定性問題的方法。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)表示隨機(jī)變量,通過有向弧連接,弧表示連接節(jié)點(diǎn)間依賴關(guān)系,分配給節(jié)點(diǎn)的條件概率表決定依賴關(guān)系類型和強(qiáng)度?；∫龅墓?jié)點(diǎn)稱為父節(jié)點(diǎn),弧指向的節(jié)點(diǎn)稱為子節(jié)點(diǎn),一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以既是子節(jié)點(diǎn)又是父節(jié)點(diǎn)。沒有父節(jié)點(diǎn)或子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)叫做根節(jié)點(diǎn)或葉節(jié)點(diǎn)[8]。

利用鏈?zhǔn)椒▌t和D-分離準(zhǔn)則,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了一組鏈接節(jié)點(diǎn)聯(lián)合概率分布,如U=(X1,X2,…,Xn),其概率計(jì)算為

(9)

式中，P(U)為變量的聯(lián)合概率分布;Pa(Xi)為變量Xi的父節(jié)點(diǎn)。

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理是在給定證據(jù)節(jié)點(diǎn)時(shí)計(jì)算其他節(jié)點(diǎn)后驗(yàn)概率。在N個(gè)節(jié)點(diǎn)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)V=(V1,V2,…,VN)中,給定證據(jù)ε=e,條件概率P(Vi=vε=e)計(jì)算公式為

(10)

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模計(jì)算過程見圖3。

圖3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模計(jì)算過程Fig.3 Bayesian network modeling calculation process

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠考慮事故多級(jí)多米諾效應(yīng)、事故間協(xié)同效應(yīng)及多種事故場(chǎng)景,使對(duì)多米諾效應(yīng)概率分析更準(zhǔn)確、傳播過程更完整,并確定最可能的事故場(chǎng)景和序列。目前其在管道腐蝕、泄漏、火災(zāi)爆炸[18]等方面有一些應(yīng)用。但因不確定性和證據(jù)推理復(fù)雜性,很難集成到其他軟件中使用。

3 案例分析

解析法、蒙特卡洛模擬和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是多米諾效應(yīng)定量分析的常用方法,為掌握其各自適用性,分別計(jì)算有無安全屏障下多米諾概率,確定更準(zhǔn)確、更符合實(shí)際的多米諾效應(yīng)概率計(jì)算方法。

3.1 案例一

某罐區(qū)有6個(gè)常壓外浮頂式原油儲(chǔ)罐,容量均為1×104m3,罐壁高度為15.08 m,儲(chǔ)罐內(nèi)徑為28.5 m,兩相鄰儲(chǔ)罐間距為12 m,存儲(chǔ)相同性質(zhì)原油,原油燃燒熱為41 800 kJ/kg,蒸發(fā)熱為400 kJ/kg,比熱容為2.4 kJ/(kg·℃),20 ℃下密度為810 kg/m3,罐區(qū)平面布置見圖4。

圖4 罐區(qū)平面布局圖Fig.4 Tank farm plot layout

假定初始事故為儲(chǔ)罐T1泄漏油品被點(diǎn)燃,引發(fā)浮頂全表面池火災(zāi),池火災(zāi)概率取1×10-5[8],事故升級(jí)臨界閾值為15 kW/m2。

3.1.1 解析法計(jì)算事故概率

對(duì)T2、T4、T5儲(chǔ)罐,對(duì)比點(diǎn)源模型[19]、Shokri-Beyler模型及Mudan模型等常見池火災(zāi)輻射模型[20-22],綜合考慮大型儲(chǔ)罐布局和熱輻射傷害范圍,采用Mudan模型[23-24]計(jì)算儲(chǔ)罐表面受到的熱輻射強(qiáng)度I。由式(3)、(4)計(jì)算儲(chǔ)罐失效時(shí)間,再由式(5)計(jì)算Pr,最后由式(1)計(jì)算PEscalation,結(jié)果見表1。

表1 各儲(chǔ)罐接受熱輻射強(qiáng)度與擴(kuò)展概率Table 1 Heat radiation intensity and escalation probability

其余各儲(chǔ)罐事故概率為P2=P4=5.859×10-6,P3=3.719×10-6,P5=3.464×10-6,P6=3.145×10-6。

3.1.2 蒙特卡洛模擬事故概率

根據(jù)蒙特卡洛模擬基本思路,輸入相應(yīng)的迭代矩陣,分別在1 000、1×104、10×104、100×104次迭代下模擬3次,模擬結(jié)果見表2。

隨蒙特卡洛模擬迭代和模擬次數(shù)增加,模擬結(jié)果有一定波動(dòng),總體是逐漸穩(wěn)定的。迭代次數(shù)越多,模擬時(shí)間呈倍數(shù)型增長(zhǎng),說明精度越高迭代時(shí)間越長(zhǎng)。從精度上看,選取100×104次迭代3次模擬結(jié)果平均值作為最終結(jié)果。

表2 蒙特卡洛模擬結(jié)果

3.1.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算事故概率

運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)軟件GeNIe繪制6儲(chǔ)罐區(qū)網(wǎng)絡(luò)圖,輸入各節(jié)點(diǎn)概率參數(shù),考慮初始事故引發(fā)的一、二級(jí)多米諾效應(yīng)。

L1、L2為或門,表示一、二級(jí)多米諾單元是否失效,其中

L1=T2∪T4∪T5,

(11)

L2=T3∪T6.

(12)

DL1、DL2為與門,表示一、二多米諾效應(yīng)是否發(fā)生,其中

DL1=T1∩L1,

(13)

DL2=L1∩L2.

(14)

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)下多米諾傳播模式見圖5,各儲(chǔ)罐事故概率按式(6)～(8)計(jì)算。3種方法計(jì)算結(jié)果見表3。

圖5 T1發(fā)生事故時(shí)貝葉斯法多米諾效應(yīng)傳播模式Fig.5 Propagation pattern of domino effect by Bayesian method when T1 accident

表3 T1發(fā)生事故時(shí)貝葉斯法3種方法儲(chǔ)罐事故概率結(jié)果對(duì)比

當(dāng)T2儲(chǔ)罐發(fā)生池火災(zāi)時(shí),此時(shí)只引發(fā)一級(jí)多米諾效應(yīng),3種方法計(jì)算過程參照前面。

解析法計(jì)算各儲(chǔ)罐事故概率為

P1=P3=P5=5.859×10-6,P4=P6=3.464×10-6.

蒙特卡洛模擬各儲(chǔ)罐事故概率為

P1=5.717×10-6,P2=9.86×10-6,P3=5.904×10-6,

P4=4.329×10-6,P5=5.329×10-6,P6=3.626×10-6.

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)下多米諾傳播模式見圖6,各儲(chǔ)罐事故概率按式(6)～(8)計(jì)算。此時(shí)3種方法計(jì)算結(jié)果見表4。

圖6 T2發(fā)生事故時(shí)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)多米諾效應(yīng)傳播模式Fig.6 Propagation pattern of domino effect by Bayesian method when T2 accident

表4 T2發(fā)生事故時(shí)3種方法儲(chǔ)罐事故概率結(jié)果對(duì)比

3.2 案例二

本案例對(duì)安全屏障下事故概率進(jìn)行分析,因蒙特卡洛模擬無法設(shè)置安全屏障,只對(duì)解析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)下T1、T2計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。

Landucci[14]提出一種量化安全屏障性能的方法,引入可用性和有效性,安全屏障為噴淋水冷卻裝置和隔熱涂層,其相關(guān)參數(shù)見表5。

表5 安全屏障有效性和可用性

根據(jù)安全屏障相關(guān)研究[17],隔熱涂層起作用時(shí)將失效時(shí)間延長(zhǎng)15 min,噴淋水裝置起作用時(shí)將儲(chǔ)罐表面接收熱輻射強(qiáng)度降低至80%。在不同安全屏障下相關(guān)參數(shù)計(jì)算結(jié)果見表6。

通過解析法事件樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò),分別對(duì)隔熱涂層、噴淋水冷卻裝置與隔熱涂層下多米諾效應(yīng)概率進(jìn)行分析,對(duì)比結(jié)果及操作情況。

表6 不同安全屏障下事故擴(kuò)展概率Table 6 Accident escalation probability under different safety barriers

(1)設(shè)置隔熱涂層時(shí),事故概率計(jì)算結(jié)果見圖7和表7。

圖7 設(shè)置隔熱涂層事故概率計(jì)算Fig.7 Probability calculation affected by considering fireproofing coating

表7 設(shè)置隔熱涂層事故概率Table 7 Accident probability affected by considering fireproofing coating

(2)設(shè)置噴淋水冷卻裝置和隔熱涂層時(shí),事故概率計(jì)算結(jié)果見表8、圖8。

表8 設(shè)置兩層安全屏障事故概率Table 8 Accident probability affected by considering two layers of safety barriers

圖8 設(shè)置兩層安全屏障事故概率計(jì)算Fig.8 Probability calculation affected by considering two layers of safety barriers

4 結(jié)果分析

4.1 案例一

對(duì)一級(jí)多米諾單元,解析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)果均為5.859×10-6,計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確,與解析法適用于一級(jí)多米諾效應(yīng)相契合;但對(duì)二級(jí)多米諾單元T3、T6,解析法結(jié)果分別為3.719×10-6、3.145×10-6,與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的3.444×10-6、2.991×10-6相差較大。這是由于解析法不考慮二次事件引發(fā)的進(jìn)一步升級(jí)、忽略單元間相互作用,導(dǎo)致結(jié)果失真。

由表4和表7看出,蒙特卡洛模擬與其余兩種方法結(jié)果都比較接近;但T5模擬值4.035×10-6與其余兩種方法3.464×10-6相差較大,依據(jù)隨機(jī)數(shù)理論,內(nèi)在擴(kuò)展方向不明確。蒙特卡洛模擬結(jié)果與隨機(jī)數(shù)有關(guān),其模擬結(jié)果未正確反映位置差異的概率變化。

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)一級(jí)多米諾效應(yīng)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,其考慮二次事件引發(fā)的進(jìn)一步升級(jí)、單元間相互作用,使二級(jí)多米諾效應(yīng)計(jì)算結(jié)果更合理。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算一級(jí)、二級(jí)多米諾效應(yīng)概率為8.879×10-6、5.081×10-6,這是其獨(dú)特點(diǎn)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)參數(shù)和中間概率值能循環(huán)更新,進(jìn)而提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性,這是相比解析法最大的優(yōu)勢(shì)。另外,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)還能計(jì)算各級(jí)多米諾效應(yīng)概率,通過概率值辨識(shí)事故序列。

總體上看,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能考慮多級(jí)多米諾效應(yīng)、事故協(xié)同效應(yīng)、根據(jù)單元間相互作用更新節(jié)點(diǎn)概率,清晰反映位置差異導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)概率變化,使事故傳播過程更完整,事故序列和概率值更合理,其操作簡(jiǎn)潔、可靠性高,更適合油庫(kù)多米諾效應(yīng)定量分析。

4.2 案例二

本案例考慮安全屏障下一級(jí)多米諾效應(yīng)概率,兩種方法計(jì)算結(jié)果相差5%以內(nèi),計(jì)算可信度較高。

設(shè)置隔熱涂層后多米諾效應(yīng)概率為5.414×10-7,相比于無安全屏障的5.859×10-6,降低一個(gè)數(shù)量級(jí),防護(hù)效果較明顯。再設(shè)置噴淋水裝置后多米諾效應(yīng)概率降低為3.654×10-7,比隔熱涂層防護(hù)效果提高30%。安全屏障越多,多米諾效應(yīng)概率越低,但隨著安全屏障數(shù)目增加,計(jì)算會(huì)更復(fù)雜,表9為兩種方法設(shè)置安全屏障對(duì)比。

表9 解析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)設(shè)置安全屏障對(duì)比Table 9 Comparison between analytic method and Bayesian network considering safety barriers

從表9看出,隨著安全屏障數(shù)目增加,解析法事件樹分支呈倍數(shù)型增長(zhǎng),規(guī)模逐漸變大,計(jì)算難度大幅增加;貝葉斯網(wǎng)絡(luò)增加防護(hù)節(jié)點(diǎn),形成新網(wǎng)絡(luò)圖,可更新網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)概率,適用性好。因解析法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)一級(jí)多米諾效應(yīng)計(jì)算結(jié)果很接近,從方法操作和簡(jiǎn)潔性上看,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)更適用于安全屏障下多米諾效應(yīng)計(jì)算。

5 結(jié) 論

(1)解析法對(duì)一級(jí)多米諾效應(yīng)計(jì)算較為準(zhǔn)確,但對(duì)二級(jí)以上多米諾效應(yīng)計(jì)算誤差較大;蒙特卡洛模擬能適用于復(fù)雜系統(tǒng),但不能反映位置差異的概率變化;貝葉斯網(wǎng)絡(luò)考慮節(jié)點(diǎn)協(xié)同和相互作用,節(jié)點(diǎn)參數(shù)和概率值都能循環(huán)更新,事故傳播模式更全面,事故序列更完整,計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度更高。

(2)隨著安全屏障數(shù)目增加,解析法事件樹規(guī)模增長(zhǎng)快,計(jì)算難度大幅增加;貝葉斯網(wǎng)絡(luò)防護(hù)節(jié)點(diǎn)數(shù)少,計(jì)算適用性好,多米諾效應(yīng)概率比無防護(hù)時(shí)降低一個(gè)數(shù)量級(jí),其對(duì)多米諾效應(yīng)預(yù)防有重要作用。

(3)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)考慮事故傳播模式更全面、事故序列更完整,計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際,且操作方便、計(jì)算可靠性高,更加適用于油庫(kù)多米諾效應(yīng)定量分析。