CN113821992A - 化工装置的事故重构系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安全工程技术与信息技术领域,提供了一种化工装置的事故重构系统及方法。所述系统包括:数据采集模块,用于获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据;建模模块,用于基于工艺数据、事故数据和灾害场数据构建化工装置的风险装置模型,用于基于应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型,以及用于构建化工装置的三维场景,并使得所构建的各个模型能够在三维场景中进行仿真;以及评估模块,用于获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并评估所述待验证的事故分析结论。本发明利用仿真模型准确重现事故发展过程及应急处置过程,从而对事故分析结论进行验证。

Description

化工装置的事故重构系统及方法
技术领域
本发明涉及安全工程技术与信息技术领域,具体地涉及一种化工装置的事故重构系统及方法。
背景技术
化工装置在发生火灾、爆炸、气体泄漏等事故后,不但会造成巨大的经济损失,而且还有可能带来人员伤亡。因此,对化工装置的事故进行重构,一方面能总结事故发生及蔓延的原因,提高后续的安全生产水平,另一方面可以找到事故应急处置过程中存在的问题,并提出改进方案,为今后处理同类事故积累经验。
但是,当前化工装置事故重构常见的方法为三维场景重建,其实质上只是最终得到的事故分析报告的三维展示,缺少对事故分析报告的进一步验证和分析,无法满足当前的事故重构要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种化工装置的事故重构系统及方法,用于解决化工装置事故重构常见方法无法满足当前的事故重构要求。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种化工装置的事故重构系统,包括:
数据采集模块,用于获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据;
建模模块,包括:装置建模子模块,用于基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型,该风险装置模型包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型以及用于仿真所述理想装置模型引发的事故现象的事故模型;应急建模子模块,用于基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型;以及场景建模子模块,用于构建所述化工装置的三维场景,并使得所述建模模块所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真;以及
评估模块,用于获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
可选地,所述数据采集模块包括:数据采集子模块,用于采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及数据处理子模块,用于对所述数据采集子模块所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
可选地,所述工艺数据包括关于化工装置的以下数据中的任意一者或多者:温度、压力、流量、液位、物料、材质、建设工艺、工艺缺陷和结构参数;所述事故数据包括化工装置在以下任意一种或多种事故状态下对应的工艺数据:火灾、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、材料失效、强度失效以及结构失效;所述灾害场数据包括灾害场类型、灾害相关地理信息以及灾害场变化情况,其中所述灾害场类型包括对应于火灾事故的温度场、对应于爆炸事故的能量场以及对应于毒气事故的毒气场;所述应急处置数据包括所述化工装置的救援基础数据和应急决策数据。
可选地,所述理想装置模型包括:工艺模型,用于仿真化工装置的工艺过程;失效模型,用于仿真化工装置的失效从发生到导致事故的过程,其中所述失效包括避雷失效、结构失效、强度失效和/或材料失效;以及灾害模型,用于仿真化工装置的灾害场感知情况及灾害现象。
可选地,所述建模模块还包括:伤害建模子模块,用于基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型,该伤害感知模型用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况;其中,所述伤害情况包括伤害类型、伤害区域及伤害程度;其中,所述伤害感知模型集成在所述风险装置模型中;其中,所述事故模型还用于仿真由所述伤害感知模型所感知的灾害场所引发的事故现象。
可选地,所述应急处置模型包括:救援模型,用于仿真针对化工装置的事故现象的救援操作,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据;以及决策指挥模型,用于仿真针对化工装置的应急决策,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据。
可选地,所述救援模型包括:喷淋模型,用于仿真对随化工装置安装的喷淋系统的操作;和/或消防设备仿真模型,用于仿真对消防设备的操作。
另一方面,本发明提供一种化工装置的事故重构方法,包括:获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据;基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型,该风险装置模型包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型以及用于仿真所述理想装置模型引发的事故现象的事故模型;基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型;构建所述化工装置的三维场景,并使得所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真;以及获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
可选地,所述获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据包括:采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及对所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
可选地,所述工艺数据包括关于化工装置的以下数据中的任意一者或多者:温度、压力、流量、液位、物料、材质、建设工艺、工艺缺陷和结构参数;所述事故数据包括化工装置在以下任意一种或多种事故状态下对应的工艺数据:火灾、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、材料失效、强度失效以及结构失效;所述灾害场数据包括灾害场类型、灾害相关地理信息以及灾害场变化情况,其中所述灾害场类型包括对应于火灾事故的温度场、对应于爆炸事故的能量场以及对应于毒气事故的毒气场;所述应急处置数据包括所述化工装置的救援基础数据和应急决策数据。
可选地,所述理想装置模型包括:工艺模型,用于仿真化工装置的工艺过程;失效模型,用于仿真化工装置的失效从发生到导致事故的过程,其中所述失效包括避雷失效、结构失效、强度失效和/或材料失效;以及灾害模型,用于仿真化工装置的灾害场感知情况及灾害现象。
可选地,所述化工装置的事故重构方法还包括:基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型,该伤害感知模型用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况;其中,所述伤害情况包括伤害类型、伤害区域及伤害程度;其中,所述伤害感知模型集成在所述风险装置模型中;其中,所述事故模型还用于仿真由所述伤害感知模型所感知的灾害场所引发的事故现象。
可选地,所述应急处置模型包括:救援模型,用于仿真针对化工装置的事故现象的救援操作,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据;以及决策指挥模型,用于仿真针对化工装置的应急决策,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据。
可选地,所述救援模型包括:喷淋模型,用于仿真对随化工装置安装的喷淋系统的操作;和/或消防设备仿真模型,用于仿真对消防设备的操作。
另一方面,本发明提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的化工装置的事故重构方法。
通过上述技术方案,本发明实施例依据对化工装置进行装置仿真建模、事故仿真建模和应急处置仿真建模,用仿真模型准确重现事故发展过程及应急处置过程,从而对事故分析给出的结论进行验证。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明实施例一的化工装置的事故重构系统的结构示意图;
图2是本发明实施例二的理想装置模型的结构示意图;
图3是本发明实施例三的应急处置模型的结构示意图;
图4是本发明实施例四的化工装置的事故重构系统的结构示意图;
图5是本发明实施例五的示例事故重构过程的示意图;
图6是本发明实施例六的示例事故重构系统的应用示意图;以及
图7是本发明实施例七的一种化工装置的事故重构系统的事故重构方法的流程示意图。
附图标记说明
100 数据采集模块 200 建模模块
300 评估模块 210 理想装置模型
220 事故模型 230 风险装置模型
240 应急处置模型 250 伤害感知模型
211 工艺模型 212 失效模型
213 灾害模型 241 救援模型
242 决策指挥模型 521 液池模型
522 常规池火模型 523 火炬模型
524 超压爆炸模型 525 受损爆炸模型
526 残液池火模型
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
实施例一
图1是本发明实施例一的化工装置的事故重构系统的结构示意图,其中所述化工装置例如储罐、加氢装置等,本发明实施例对此并不限制。
如图1所示,本发明实施例一的化工装置的事故重构系统可以包括数据采集模块100、建模模块200和评估模块300。
其中,数据采集模块100用于获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据。
其中,所述建模模块200包括:装置建模子模块,用于基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型230,该风险装置模型230包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型210以及用于仿真所述理想装置模型210引发的事故现象的事故模型220;应急建模子模块,用于基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型240;以及场景建模子模块,用于构建所述化工装置的三维场景,并使得所述建模模块所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真。
其中,所述评估模块300用于获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
据此,建模模块200所构建的各个模型相组合形成了针对化工装置的工艺、事故、灾害、应急处置及展现方式等的仿真系统,而该仿真系统基于应急处置预案进行仿真,以使得评估模块300基于仿真结果对应急处置预案进行评估。
下面对数据采集模块100、建模模块200和评估模块300进行具体介绍。
一、数据采集模块100
事故发生、发展过程中,装置的运行参数一定会发生诸多改变,因此,获取事故相关的数据,对完成事故重构有非常重要的价值。另外,获取的数据可能存在错误,从而还需要进行数据处理。
据此,本发明实施例中,所述数据采集模块100可以包括:数据采集子模块,用于采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及数据处理子模块,用于对所述数据采集子模块所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
其中,对于所述工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处理数据,分别介绍如下:
1)工艺数据
所述工艺数据用于描述动态的工艺过程中涉及的物料在所述化工装置中的运行情况,举例而言,工艺数据可用于反映动态的化工过程中涉及的物料在化工装置中的流入、流出以及累积。优选地,所述工艺数据包括关于化工装置的以下数据中的任意一者或多者:温度、压力、流量、液位、物料、材质、建设工艺、工艺缺陷和结构参数等等。
2)事故数据
事故是由于设备(本文主要指化工装置)自身的风险或外界条件的变化而引发的设备运行状态的改变,据此所述事故数据用于描述所述设备发生事故后的第一工艺数据变化情况。
优选地,所述事故数据包括设备在以下任意一种或多种事故状态下对应的工艺数据:火灾、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、材料失效、强度失效以及结构失效。基于这些事故状态,所述事故数据也可理解为用于反映设备可能导致的事故现象。
3)灾害场数据
所述灾害场数据用于描述所述设备处于灾害场中的第二工艺数据变化情况。在此的“第二”旨在与由事故引起的“第一工艺数据变化情况”区别开。
优选地,所述灾害场数据包括灾害场类型、灾害相关地理信息以及灾害场变化情况,其也可理解为是对事故现象的后果的描述。
更为优选地,获取所述灾害场数据的方法可以包括:
1)根据事故类型确定灾害场类型,举例而言,所述灾害场类型包括对应于火灾事故的温度场、对应于爆炸事故的能量场以及对应于毒气事故的毒气场等。此外,灾害场类型还可以包括浓度场。
2)通过GIS(Geographic Information System,地理信息系统)获取灾害相关地理信息,其中所述灾害相关地理信息包括设备位置信息、设备几何尺寸和事故发生地的地形地貌信息等。
3)采用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)仿真技术进行灾害场景的模拟计算,得到灾害场变化情况。
举例而言,采用CFD仿真技术进行灾害场景的模拟计算可以包括:对灾害场景进行网格划分,并基于根据每一网格采用CFD仿真技术对所述灾害场景进行计算,再基于预设的运算效率要求来对计算结果进行简化处理,以获得最终示出灾害场实时变化情况的计算结果。其中,网格越小,计算结果越准确,但计算工作量大,耗时更长,故而可预设运算效率要求以满足计算的实时要求或超实时要求。
4)应急处置数据
所述应急处置数据是指针对事故现象进行应急处置的过程中涉及的设备操作数据和决策数据,其优选为包括所述化工装置的救援基础数据和应急决策数据。其中,所述救援基础数据例如救援场景中涉及的人、车、灭火、喷淋、稀释等信息,应急决策数据例如针对消防、交通、市政、疏散等的策略信息。
除上述第1)至第4)的四种数据外,在优选的实施例中,构建所述理想装置模型还可以利用化工装置的环境数据,例如基于环境数据进一步完善理想装置模型。其中,所述环境数据例如化工装置周边的天气、温度、湿度等数据。
进一步地,对于数据采集子模块,举例而言,可通过OPC接口连接现场集散控制系统(Distributed Control System,DCS)、安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)等,获取事故发生前及事故发展过程中的现场数据(或称为运行数据)。另外,事故发生和发展过程中的某些参数,从而可能需要单独的实验系统进行测试才能采集到相应数据,例如设备的机械失效数据等。另外,部分事故数据可以从文献的经验公式中获取,本发明实施例对此并不限制。
进一步地,对于数据处理子模块,举例而言,可包括以下几个方面的数据处理:
1)数据清洗(Data cleaning)
数据清洗,即是对数据进行重新审查和校验的过程,目的在于删除重复信息、纠正存在的错误,并提供数据一致性。
在示例中,数据清洗涉及以下a)-c)的数据处理。
a)一致性检查
化工装置有其独特的数据特性,例如装置进入稳定运行状态时,装置的各参数之间会会遵循基本的化学平衡公式。通过化工平衡公式的解算,可以找到读取的数据中的不合理数据。
b)无效值
在获取的装置测量数据中,由于测量误差甚至传感器故障等原因,可能会造成获取的数据是无效的。
c)缺失值
由于数据采集、传输或存储的原因,可能造成个别数据缺失,从而需要检测数据的缺失值。
2)数据补充
需要注意的是,在现场发生火灾或爆炸事故后,可能会造成部分装置损毁、数据采集系统损毁等情况,因此采集的数据可能不够完整,从而需要进行数据补充。
对部分无效数据和缺失数据,可以通过局部建模和采用单独的实验系统的方式进行补充。例如,上文所述的通过CFD仿真技术进行灾害场景的模拟计算,可以对火灾、爆炸的数据进行网格计算,以获取火灾、爆炸的相关参数,再将获取的参数手动导入。
二、建模模块200
需说明的是,建模模块200是基于设备建模技术构建模型的,所述设备建模技术是常用的仿真技术,相关领域技术人员可基于对应的设备数据,结合严谨的化学工程相关理论和可靠的数值分析等实现对设备的建模及模型简化。举例而言,在本发明实施例中,建模模块200可基于设备建模技术提供以下建模功能:
1)设备建模环境
提供标准的Java编程环境,构建设备仿真模型,编译得到的架包可以导入系统中。
2)设备维护功能
系统提供设备导入、维护、模块数据定义功能,理想设备绑定事故和灾害后生成隐患设备用于仿真建模。
3)版本管理功能
同一设备可以有不同的版本,用同一版本的设备可以组成不同版本的隐患设备。
4)图形组模功能
系统提供图形组模环境,使用者通过鼠标拖动、填写参数即可完成装置建模。
基于上述建模功能,本发明实施例的建模模块200可构建多个模型。继续参考图1,下面对建模模块200所构建的各个模型进行具体介绍。
1、理想装置模型210
所述理想装置模型210是指描述化工装置自身的运行状态的模型,其描述的工艺过程、事故现象及灾害场感知都用于反映化工装置自身运行状态。
2、事故模型220
从理想装置模型210的定义可知,其可以描述事故数据,实现对事故本身的仿真,但该事故仿真与化工装置自身的仿真结合在同一模型中,而实际中的化工装置自身与其引发的事故现象是独立的,从而使得事故仿真与实际的物理现象不符,且不能脱离设备化工装置进行独立复用。因此,本发明实施例中基于事故数据,在设备发生相关事故后,对引发的事故现象进行独立建模以形成事故模型220,使得“事故”作为一个独立的仿真模块存在,这样一方面符合实际的物理现象,另一方面也实现了“事故模型”的复用。
举例而言,化工装置在发生事故后,其运行机理或运行状态可能发生变化,事故模型计算事故状态下化工装置的运行参数。
3、风险装置模型230
相对于理想装置模型210,所述风险装置模型230是指既能够描述化工装置自身的运行状态,又能够描述化工装置引发的事故的模型,故而其组合了理想装置模型210和事故模型220。其中,对理想装置模型210和事故模型220的组合例如包括:将所述理想装置模型210和所述事故模型220进行组态连接,使得所述理想装置模型与所述事故模型之间能进行物流、信息流的传递。
即,风险装置模型230是“理想装置模型210+事故模型220”的组合,组合后的理想装置模型210和事故模型220都保持独立的运行,但它们之间进行动态数据交互,保持与实体化工装置的运行情况相一致。
需说明的是,理想装置模型中“理想”主要用于与风险装置模型中的“风险”区别开,两者实质上都表示一种化工装置模型。
需说明的是,目前的大多设备仿真模型都只是基于工艺数据和事故数据建立,从而这类设备仿真模型往往只针对各个设备描述该设备自身的参数变化情况及自身可能引发的事故,并不考虑不同设备之间以及不同设备引发的事故之间的关联。在此,事故之间的关联表现为事故多米诺现象。在实际的设备运行场景中,事故多米诺现象往往存在,即可能会有在时间发生的顺序上依次排列的一连串事故,例如一个事故的发生是前一个事故发生的结果,而这一个事故的发生又将导致下一个事故的发生,事故一个依赖一个,构成一个系列,犹如一系列前后靠近竖立的骨牌,第一块骨牌倒下将导致整个系列骨牌的连续倒下。举例而言,发生事故的最终结果包括燃烧、爆炸和有毒气(液)体泄漏等,故而可以对应将事故的后果描述“温度场”、“能量场”和“毒气团”,而这些事故的后果又会对相关设备及现场人员产生新的伤害,从而形成事故多米诺现象。
据此,本发明实施例考虑到事故多米诺现象,特意引入灾害场数据以建立理想装置模型210,旨在描述事故多米诺现象中某一事故的后果对化工装置产生的新伤害。
4、应急处置模型240
举例而言,在现场人员进行事故处置的过程中,需要涉及到相关的设备(例如:灭火器、消防车)及处置动作(例如:喷淋、灭火剂等)。通过建立这些设备及动作的仿真模型,可以对应急处置过程进行数值计算。
5、三维场景建模
需说明的是,三维场景构建技术是本领域所常见的,故在此不对其细节进行赘述。本发明实施例中,利用三维场景构建技术实现各个模型与三维场景的数据交互,从而使得各个模型能够在所述三维场景中进行仿真。举例而言,可构建化工装置的1:1三维模型,包括各种工艺、事故、灾害、应急处置等的三维模型;三维场景可以读取事故重构系统提供的装置运行参数并在现场仪表显示,同时可以将三维场景中进行的操作结果传回事故重构系统。
三、评估模块300
该评估模块300可利用建模模块200所构建的多个模型实现事故重构以进行事故分析。举例而言,首先获取待验证的事故分析结论,再通过各个模型仿真相应事故以实现事故重构,并根据事故重构的仿真结果评估所述待验证的事故分析结论是否正确,并可以对其应急处置过程进行评价。进一步举例,该评估模块300可通过层次分析法、模糊综合评价法、过程曲线相似法等多种评价方法,对事故处置过程进行评价,找到处置过程中得分较低的内容,为今后同类事故处理提供帮助。
在此,介绍层次分析法、模糊综合评价法、过程曲线相似法如下:
(1)层次分析法
层次分析(AHP)法是运筹学中对多目标决策问题进行定性与定量的方法,被广泛的引用在各个领域中,协助决策。在操作评价领域也有一定的应用。应急演练操作评价需求内容既有主观评价,又有客观评价;既有静态的结果评价,也有实时动态过程评价。因此应急演练操作评价使用层次分析法是优选的,其是一个分层次的且主客观混合的综合评价方法。
(2)模糊综合评价法
模糊综合评价法是应用模糊数学理论,把影响评价结果的多个具有模糊性的定性评价指标定量化,然后对评价对象做出评价。模糊综合评价法对解决非确定性问题具有明显优势,较好地避免了人为因素干扰,性质优良,科学合理,因此被广泛应用于各个领域。
(3)过程曲线相似法
工业过程操作过程中,监控过程中最能反映操作员操作质量的指标,比如关键设备的运行参数,如流量、压力、液位等。过程曲线就是过程中主要运行参数在某段时间内的变化趋势记录。过程曲线相似法的原理其实就是根据培训过程主要参变量的真实操作中的实际运行数据与理想运行数据进行对比,得到相对偏差,对根据偏差量的情况进行操作评分。
针对上述由数据采集模块100、建模模块200和评估模块300构建的化工装置的事故重构系统,举例而言,可通过以下步骤实现对事故分析结论中涉及的事故重构:
1)仿真建模。
举例而言,系统提供图形化仿真建模环境,通过拖拽的方式导入隐患设备,整定设备参数、设备事故参数及与该设备相关的灾害场参数完成仿真建模。
2)事故设定。
举例而言,设定事故初始参数、设定灾害特定参数、设定装置中与事故有关的特定数据(例如爆炸后碎片的抛射数据)等等。
3)模型数据查看。
建立装置的三维场景模型,实现三维场景与仿真模型的数据连接。在三维场景的基础上,系统提供列表方式显示仿真系统的实时数据,也提供自定义曲线的方式显示历史数据。
4)应急处置模拟演练。
设定一个事故起点,设定参加模拟演练的人员的角色设置,完成应急处置演练。
4)操作评价。
通过多种评价方式,对应急处置过程进行评价,找到处置过程中存在的缺陷。
需说明的是,在其他示例中,上述事故重构可在DCS操作站中实现,以为内操岗位的人员提供操作环境。
综上,本发明实施例构建的化工装置的事故重构系统具有以下几个方面的优点:
1)本发明实施例依据对化工装置进行装置仿真建模、事故仿真建模和应急处置仿真建模,用仿真模型准确重现事故发展过程及应急处置过程,从而可以对事故分析给出的结论进行验证。
2)在事故重构中,能够仿真化工装置的工艺过程、事故现象、灾害场感知以及应急处置过程,使安全仿真可包括工艺、连锁事故、灾害、救援、决策等多个要素,促进了事故重构过程的全要素仿真的实现,使得仿真结果更符合现场,从而有助于分析事故原因、制定应急预案及进行人员培训等,提高了化工装置运行的安全性和稳定性。
3)本发明实施例的化工装置的事故重构系统能根据事故分析的结果,对事故发生、发展及应急处置过程进行仿真分析,仿真分析的结果再用三维场景展示,对相关人员学习、分析事故的起因及应急处置方法有非常有益的作用,从而该系统还可以作为以事故为背景的应急处置培训系统使用。
4)本发明实施例的事故重构系统创造性地提出对应急处置措施进行建模,并将该模型与其他模型等一并解算,从而能够得到应急处置措施对化工装置运行参数的影响,以此来评估应急处置措施的有效性。
5)本发明实施例的化工装置的事故重构系统能将事故重构的多个工作集成在一个系统软件或平台(例如DCS)中,为事故认知、学习和日常培训提供便利,方便用户使用。
实施例二
图2是本发明实施例二的理想装置模型的结构示意图,该实施例二在实施例一的基础上,对理想装置模型210进行了设计。
如图2所示,所述理想装置模型210包括:工艺模型211,用于仿真化工装置的工艺过程;失效模型212,用于仿真化工装置的失效从发生到导致事故的过程;以及灾害模型213,用于仿真化工装置的灾害场感知情况及灾害现象。
下面具体介绍工艺模型211、失效模型212和灾害模型213。
一、工艺模型211
在设备建模技术中,根据设备的结构参数设计对应于实体结构的设备模型是数字仿真的基础。因此,本发明实施例的工艺模型211至少应考虑化工装置的液位、温度、压力、流量等基本参数以及化工装置的建设工艺、材质、工艺缺陷等安全相关参数。但是,部分事故,例如爆炸,除化工装置本身之外,相应的爆料过程还会受到附属设备影响,因此为了保证仿真爆炸过程的严密性,还可以应考虑依据附属设备的参数设计相应的附属设备模型。
二、失效模型212
其中,所述失效例如包括避雷失效、结构失效、强度失效和/或材料失效等等。举例而言,设备的结构失效、材料失效等是造成化工装置发生火灾、爆炸和气体泄漏等事故的主要原因,建立失效模型,可以计算出失效从发生到导致事故的过程。
三、灾害模型213
举例而言,可建立针对火灾、爆炸和气体泄漏的灾害模型,得到温度场、能量场和浓度场数据等。
综上,本发明实施例二在实施例一的理想装置模型的基础上,结合化工装置的现场情况对装置模型进行了细化,分别针对工艺、失效及灾害等建立了相关模型,更加符合全要素仿真的要求,从而能够使得重构的事故过程更为全面和符合现场。
实施例三
图3是本发明实施例三的应急处置模型的结构示意图,该实施例三在实施例一的基础上,对所述应急处置模型240进行了设计。
如图3所示,所述应急处置模型240可以包括:救援模型241,其基于所述救援基础数据被构建,用于仿真针对化工装置的事故现象的救援操作,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据;以及决策指挥模型242,其基于所述应急决策数据被构建,用于仿真针对化工装置的应急决策,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据。
其中,更新所述灾害场数据包括:触发所述救援模型241和/或决策指挥模型242以得到对应的数据,并基于该数据更新所述灾害场数据。举例而言,操作人员在发现灾害之后,例如火灾,可能会操作救援模型241仿真以进行一些救援措施,例如进行灭火器灭火的仿真,如此可知救援人员进行救援所产生的救援数据会对灾害场产生影响,例如通过灭火降低了火焰温度。因此,本发明实施例三能够基于救援数据等来实时更新并观察灾害场数据,以准确反映灾害场数据的变化。
需说明的是,除救援模型241和决策指挥模型242之外,所述应急处置模型240还可以包括应急处置过程涉及的其他模型或模块,例如管网计算、公用工程、水电气等公用模块,本发明实施例对此并不限制。
在优选的实施例的中,所述救援模型241包括:喷淋模型,用于仿真对随化工装置安装的喷淋系统的操作;和/或消防设备仿真模型,用于仿真对消防设备的操作。
下面通过示例具体介绍这几种模型。
1、喷淋模型
举例而言,其仿真随化工装置安装的自动喷淋系统,在发生火灾后,可以启动喷水或消防泡沫的操作,降低装置温度,隔离火灾。
2、消防设备仿真模型
其中,所述消防设备可以包括消防泡沫/水炮、消防系统管网、消防车等,建立的模型则与之相对,包括:
1)消防泡沫/水炮模型
在示例中,该模型可以实现远距离有线控制和手动操纵,与无线遥控器配套使用时可远离消防设备无线遥控完成消防炮的水平回转、俯仰转动等动作,并可实现定位,以利于消防人员安全撤离火场等特点。
2)消防系统管网模型
该模型可以仿真消防管线提供灭火所需的水或消防泡沫。
3)消防车模型
在示例中,作为移动灭火设备,提供消防车模型,并结合GIS系统规划消防车运动路线,实现消防力量的最佳配置。
进一步地,所述决策指挥模型242可用于仿真经过验证的消防预案的实施。在示例中,化工装置的事故发生后,应急处置分为两部分,一部分是就地的应急处置措施,包括喷淋、水炮等,另一部分则是消防处置。消防处置部分由专业消防队伍完成,需要对处置预案进行验证后再实施,其成功率更高。举例而言,利用决策指挥模型242,在事故发生后,用事故发生前的现场数据整定仿真模型,然后用超实时仿真计算事故演变趋势,系统自动选定最匹配的数字化应急处置预案,并根据仿真结果对应急处置预案进行修正,为后续的应急处置提供决策支持。
综上,本发明实施例三在实施例一的基础上,对应急处置的多处细节进行了建模,从而相当于形成了一种应急处置演练系统,且在前述实施例的基础上,该应急处置演练系统可具有以下功能:
1、事故学习
通过三维场景模型,显示事故发生、发展、救援过程中各种设备参数的变化情况,让相关人员对事故有更深刻的认识。
2、应急演练
演练系统以事故发生为起点,根据应急处置措施的不同,事故演变状况也会发生变化,对参加演练的人员提供更好的培训。
3、处置效果评估
建立应急处置效果评估系统,根据处置过程和最终结果,可以对预案进行综合评价。通过评估系统还可以找到应急处置演练过程中存在的问题,可以更快提供参加演练的人员的水平。
实施例四
图4是本发明实施例四的化工装置的事故重构系统的结构示意图,该实施例四在前述任一实施例的基础上,使得化工装置的事故重构系统的建模模块200还包括:伤害建模子模块,用于基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型250,该伤害感知模型250用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况;
其中,所述灾害场数据包括理想装置模型210和事故模型220仿真所对应的所有事故的灾害场数据,所述伤害情况包括伤害类型、伤害区域及伤害程度。
其中,所述事故模型220还用于仿真由所述伤害感知模型250所感知的灾害场所引发的事故现象。
结合上文可知,事故多米诺现象的存在可能会使一些设备受到本身引发的事故或其他设备引发的事故所产生的新的伤害,而构建的伤害感知模型250正好感知这一伤害。
举例而言,根据伤害感知模型250的仿真结果中示出的灾害场类型可确定受到的伤害类型,例如受到温度场的伤害;根据仿真结果中示出的灾害相关地理信息可确定伤害区域,例如设备被伤害的位置;根据仿真结果中示出的CFD计算的灾害场变化情况,可得到化工装置的伤害程度。
因此,本发明实施例四设计了伤害感知模型,使得化工装置可以感知到受到自身或其他设备的所有事故的灾害场的伤害情况,相当于在风险装置模型中增加了伤害感知机制,从而完善了风险装置模型的仿真元素,以进一步实现化工装置基于全要素仿真的事故重构。
另外,利用伤害感知的结果和独立运行的事故模型可仿真“事故多米诺”的发生和发展过程。举例而言,对于事故产生,先是基于初始事件的。该初始事件也称为导火索事件,是最开始发生的事件(或事故),即所谓的触发事件。若事故模型仿真引发的事故是“事故多米诺”的初始事件,则该事件发生后,可能产生一个事故现象,如泄漏、着火或爆炸等,也可能引起了设备运行参数的变化。初始事件发生后,产生了一定的事故现象,进而触发了其周边设备的设备模型中“伤害感知机制”的计算,导致了周边某个设备进入了事故状态,产生了新的事故现象,本发明实施例即是针对这一新的事故现象建立新的事故模型。这一过程中,由初始事件通过某种能量扩散或质量扩散作用方式引发的现场和临近设备及周围人员发生的事件(或事故)可称为二次事件。依次类推,事件一个依赖一个,构成一个系列的事故模型,从而完整仿真了“事故多米诺”的发生和发展过程。
综上,本发明实施例四融合了其他实施例的系统的优点,通过工艺建模、事故建模、灾害建模、伤害感知建模、应急处置建模等多种建模方法,能对化工装置的工艺运行指标进行仿真,在发生事故后,能对事故状态下的工艺运行参数进行计算,且能计算灾害场数据,并确定灾害场对设备运行状态的影响,从而能够更为全面地重构事故并展示出“事故多米诺”现象。
实施例五
图5是本发明实施例五的示例事故重构过程的示意图,其中该示例中的化工装置为储罐。如图5所示,该示例中,通过事故重构,储罐形成与理想储罐模型独立的多个事故模型,这些事故模型包括以下中的任意一者或多者:液池模型521,用于仿真发生罐底泄漏而形成液池,并计算液池相关数据;常规池火模型522,用于仿真所述液池因物料燃烧而产生池火,并计算相应的火焰相关数据;火矩模型523,用于仿真发生罐顶泄漏而形成燃烧,并计算相应的火焰相关数据;超压爆炸模型524,用于仿真储罐受周围温度场影响而形成罐内爆炸,并计算爆炸相关数据;受损爆炸模型525,用于仿真所述罐内爆炸的能量场引发的伤害,并计算储罐受损相关信息;残液池火模型526,用于仿真储罐因爆炸而形成液池并引发池火,并计算相应的火焰相关数据。
结合图5示出的多个事故模型及事故多米诺理论,该示例重构了以下两类事故:
(1)风险事故
其中,风险事故为设备本身引发的事故,又可以包括以下两类事故:
(a)罐底泄漏
当发生罐底泄漏,泄漏量注入液池模型521,该液池模型521根据物料的组分和状态计算液池表面积逐步扩大的情况。
当液池内的物料发生燃烧后,液池会将燃料气化量传送给常规池火模型522,常规池火模型522计算火焰的相关数据。
(b)罐顶泄漏
当发生罐顶泄漏时,如果泄漏的为可燃气体,则将泄漏量注入火炬模型523,由火炬模型523计算相关数据。
其中,该风险事故可理解为上述提及的初始事件。
(2)灾害场
即,储罐基于已引发的初始事件(或事故),激发了新的二次事件(或事故),产生了可以影响储罐自身或其他设备的灾害场。
(a)罐内爆炸
当储罐发生火灾后,储罐于一个温度场中,辐射热会导致罐内的液相蒸发量增大,液相向气相传质,气相摩尔浓度增加,温度上升,进而导致气相压力上升。当气相压力超过一定范围后,形成爆炸。这个爆炸模型采用的是罐内的超压爆炸模型524,其输入量为罐内气体部分的参数。
(b)罐体爆炸
罐内爆炸发生后,该爆炸的能量场的相关数据只能由该储罐感知,储罐模型的“伤害感知”计算部分获取的爆炸当量,引发受损爆炸模型525运行,并将该爆炸当量作为输入,由受损爆炸模型525计算该爆炸的当量及罐体碎片的信息。
(c)罐体残留
当储罐发生爆炸后,该储罐残留部分变成了一个液池,设置该液池可以引发池火,所以将液池的相关数据和另外一个池火模型(图中的残液池火模型526)的相关数据连接。
其中,以液池引发池火为例,储罐的伤害感知可描述为以下的过程:
1)储罐的法兰发生泄漏,泄漏液体形成一个无围堰液池。
2)随着泄漏量增加,液池面积逐步扩大。其中,可根据池内物料的物性确定液池厚度,进而获得液池面积。
3)如果液池中的物料可燃且温度在燃点之上,则形成池火,根据池火的物性确定池火面积、池火火焰高度及火焰温度。
4)根据池火面积、池火火焰高度及火焰温度,确定池火周边温度场分布。
5)确定不同设备距离池火的距离。具体地,可根据传热计算相关公式,获取距离池火火焰一定距离处的设备的辐射强度计算公式为:
Figure BDA0002546223160000191
式中,Af表示辐射源表面积/火焰表面积,其中辐射源是指池火火焰中心;Ax表示距离辐射源x距离处所有辐射能量通过的面积;Ex表示距离辐射源x距离处的辐射强度,单位为W/m2;E为火焰表面的辐射强度,单位为W/m2;ε为火焰辐射发射率;δ为史蒂芬-玻尔兹曼常数,1.380649*10-23J/K;Tf为火焰温度,单位为K。
利用上述式(1)可以计算出吸收辐射的设备在其一定的表面积吸收的辐射能Qx,a为:
Qx,a=FExAa (2)
式中,Aa表示被辐射物体的一定的表面积,单位为m2;F为角系数。
从上述式(2)可以看出,对同一个温度场,每个设备可以根据自身受到的辐射面积及角系数的不同而计算出不同的吸收热量,吸收的热量不同又必然使得各个设备所受的伤害不同,从而准确地反映了灾害场对设备的不同伤害情况。
上述五种不同的事故状态,进行评估,可知:五种事故状态的引发机制不同,可以看到该储罐的“罐底泄漏”和“罐顶泄漏”事故是操作人员操作事故模型引发,而另外三种事故是通过每一储罐对灾害场的伤害感知引发的。
据此,本发明实施例五建立的示例事故重构过程很好地演示出储罐的事故多米诺的发生和发展过程,相对于原有只能仿真设备及事故的方案,增加了对灾害场的仿真,完善了储罐的仿真要素。
实施例六
图6是本发明实施例六的示例事故重构系统的应用示意图,其仍以储罐为例,在实施例五的基础上增加了应急处置部分。参考图6,利用该示例事故重构系统可实现整个事故应急过程中的全要素仿真,其主要包括以下部分:
1)工艺流程仿真,对应图6中的化工装置、物料等要素,仿真的工艺流程为:化工装置出口法兰发生泄漏事故,塔底渣油泄漏,油温高达350度左右,暴露在空气中发生燃烧。其中,涉及的参数包括着火面积等。
2)事故仿真,对应图6中的“泄漏”、“液池”、“池火”等要素,可知“泄漏”事故为初次事件,而“泄漏”和“池火”事故为受事故多米诺现象影响的二次事件。该应用例完整地仿真了从“泄漏”事故到“液池”事故再到“池火”事故的事故多米诺现象。
3)伤害仿真,对应图6中“池火”事故对化工装置的伤害,将事故仿真和伤害仿真相结合,所仿真的事故现象为:对发生的火灾不进行施救,火灾会导致周围设备温度上升,其中化工装置升高过快,造成化工装置损坏。可知,这一仿真过程包括了对灾害(温度场)和伤害这两个要素的仿真。
4)应急处置仿真,包括对救援要素的仿真,所仿真的救援过程为:外操人员发现现场火情,持灭火器进行扑救,扑救及时,明火被扑灭,设备不受损失。其中,涉及的救援基础数据包括:泄漏量、油池面积、燃烧消耗量、灭火剂注入量、灭火剂消耗量、灭火剂覆盖面积等等。
通过该实施例六,可对应急处置过程中相关行为进行仿真建模,并可进一步仿真建立的模型的运行状态所产生的影响,实现了应急处置过程中包括工艺流程、事故、伤害、救援等的全要素描述,把应急处置过程变成了动态的过程,可实现应急处置培训、应急预案验证、事故分析和验证等功能。
实施例七
图7是本发明实施例七的一种化工装置的事故重构系统的事故重构方法的流程示意图,该化工装置的事故重构系统可以是上述任意实施例中涉及的化工装置的事故重构系统。如图7所示,该事故重构方法可以包括以下步骤:
步骤S710,获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据。
优选地,该步骤S710包括:采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及对所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
步骤S720,基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型,该风险装置模型包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型以及用于仿真所述理想装置模型引发的事故现象的事故模型。
步骤S730,基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型。
步骤S740,构建所述化工装置的三维场景,并使得所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真。
步骤S750,获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
优选地,除上述步骤S710-步骤S750之外,所述事故重构方法还可以包括:基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型,该伤害感知模型用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况。
该实施例七的更多实施细节及效果可参考其他实施例,在此则不再进行赘述。
本发明其他实施例还提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述事故重构方法。
本发明实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行所述事故重构方法。
本发明实施例提供了一种计算设备,计算设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现上述事故重构方法的步骤。在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。本文中的计算设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下上述关于事故重构方法的方法步骤的程序。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明实施例而已,并不用于限制本发明实施例。对于本领域技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述化工装置的事故重构系统包括:
数据采集模块,用于获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据;
建模模块,包括:
装置建模子模块,用于基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型,该风险装置模型包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型以及用于仿真所述理想装置模型引发的事故现象的事故模型;
应急建模子模块,用于基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型;以及
场景建模子模块,用于构建所述化工装置的三维场景,并使得所述建模模块所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真;以及
评估模块,用于获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
2.根据权利要求1所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述数据采集模块包括:
数据采集子模块,用于采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及
数据处理子模块,用于对所述数据采集子模块所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
3.根据权利要求1所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,
所述工艺数据包括关于化工装置的以下数据中的任意一者或多者:温度、压力、流量、液位、物料、材质、建设工艺、工艺缺陷和结构参数;
所述事故数据包括化工装置在以下任意一种或多种事故状态下对应的工艺数据:火灾、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、材料失效、强度失效以及结构失效;
所述灾害场数据包括灾害场类型、灾害相关地理信息以及灾害场变化情况,其中所述灾害场类型包括对应于火灾事故的温度场、对应于爆炸事故的能量场以及对应于毒气事故的毒气场;
所述应急处置数据包括所述化工装置的救援基础数据和应急决策数据。
4.根据权利要求1所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述理想装置模型包括:
工艺模型,用于仿真化工装置的工艺过程;
失效模型,用于仿真化工装置的失效从发生到导致事故的过程,其中所述失效包括避雷失效、结构失效、强度失效和/或材料失效;以及
灾害模型,用于仿真化工装置的灾害场感知情况及灾害现象。
5.根据权利要求1所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述建模模块还包括:
伤害建模子模块,用于基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型,该伤害感知模型用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况;
其中,所述伤害情况包括伤害类型、伤害区域及伤害程度;
其中,所述伤害感知模型集成在所述风险装置模型中;
其中,所述事故模型还用于仿真由所述伤害感知模型所感知的灾害场所引发的事故现象。
6.根据权利要求1所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述应急处置模型包括:
救援模型,用于仿真针对化工装置的事故现象的救援操作,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据;以及
决策指挥模型,用于仿真针对化工装置的应急决策,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据。
7.根据权利要求6所述的化工装置的事故重构系统,其特征在于,所述救援模型包括:
喷淋模型,用于仿真对随化工装置安装的喷淋系统的操作;和/或
消防设备仿真模型,用于仿真对消防设备的操作。
8.一种化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述化工装置的事故重构方法包括:
获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据;
基于所述工艺数据、所述事故数据和所述灾害场数据构建所述化工装置的风险装置模型,该风险装置模型包括用于仿真化工装置的工艺过程、事故现象及灾害场感知的理想装置模型以及用于仿真所述理想装置模型引发的事故现象的事故模型;
基于所述应急处置数据构建用于仿真针对所述事故现象的应急处置过程的应急处置模型;
构建所述化工装置的三维场景,并使得所构建的各个模型能够在所述三维场景中进行仿真;以及
获取通过所述各个模型重现待验证的事故分析结论的仿真结果,并根据所述仿真结果评估所述待验证的事故分析结论。
9.根据权利要求8所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述获取化工装置的工艺数据、事故数据、灾害场数据和应急处置数据包括:
采集所述化工装置在事故发生前及事故发展过程中的现场数据,所述现场数据包括实时变化的所述工艺数据、所述事故数据、所述灾害场数据和所述应急处置数据;以及
对所采集的现场数据进行审查、校验以及补充。
10.根据权利要求8所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,
所述工艺数据包括关于化工装置的以下数据中的任意一者或多者:温度、压力、流量、液位、物料、材质、建设工艺、工艺缺陷和结构参数;
所述事故数据包括化工装置在以下任意一种或多种事故状态下对应的工艺数据:火灾、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、材料失效、强度失效以及结构失效;
所述灾害场数据包括灾害场类型、灾害相关地理信息以及灾害场变化情况,其中所述灾害场类型包括对应于火灾事故的温度场、对应于爆炸事故的能量场以及对应于毒气事故的毒气场;
所述应急处置数据包括所述化工装置的救援基础数据和应急决策数据。
11.根据权利要求8所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述理想装置模型包括:
工艺模型,用于仿真化工装置的工艺过程;
失效模型,用于仿真化工装置的失效从发生到导致事故的过程,其中所述失效包括避雷失效、结构失效、强度失效和/或材料失效;以及
灾害模型,用于仿真化工装置的灾害场感知情况及灾害现象。
12.根据权利要求8所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述化工装置的事故重构方法还包括:
基于所述风险装置模型响应于当前的灾害场数据进行灾害仿真的仿真结果构建伤害感知模型,该伤害感知模型用于仿真当前灾害场对所述化工装置的伤害情况;
其中,所述伤害情况包括伤害类型、伤害区域及伤害程度;
其中,所述伤害感知模型集成在所述风险装置模型中;
其中,所述事故模型还用于仿真由所述伤害感知模型所感知的灾害场所引发的事故现象。
13.根据权利要求8所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述应急处置模型包括:
救援模型,用于仿真针对化工装置的事故现象的救援操作,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据;以及
决策指挥模型,用于仿真针对化工装置的应急决策,并与所述风险装置模型相关联以更新所述灾害场数据。
14.根据权利要求13所述的化工装置的事故重构方法,其特征在于,所述救援模型包括:
喷淋模型,用于仿真对随化工装置安装的喷淋系统的操作;和/或
消防设备仿真模型,用于仿真对消防设备的操作。
15.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述权利要求8至14中任意一项所述的化工装置的事故重构方法。
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