[发明专利]一种石化基地合理库存容量的规划方法

摘要

本发明涉及一种石化基地合理库存容量的规划方法，该方法从基于风险的角度出发，选取石化基地中典型的池火灾、爆炸及毒气扩散事故，综合不同事故的发生概率提出风险当量的概念以模拟库存风险在基地的空间分布，建立基于风险的石化基地安全库存容量模型，对不同伤害模型统筹处理，将不同事故以伤害当量的形式相关联，实现了库存危险品对基地内各点的风险叠加，并划出死亡区域，以潜在生命损失为指标，结合人口密度及区域人口数获得石化基地安全库存容量值，在基地产业结构不变的情况下，对基地库存容量进行扩大规划，不仅科学有效的提升了石化基地的安全水平，也避免了对石化基地的盲目扩大，节约了基地的安全维护成本。

主权项

一种石化基地合理库存容量的规划方法，其特征在于包括以下步骤：（1）构建伤害模型，确定基地任意点的伤害当量，分别选取点火源热辐射模型、萨多夫斯基冲击波超压峰值模型及高斯烟羽模型作为伤害模型，其中，所述点火源热辐射模型为：I(x,y)=Q_Ct_C/(4pL²(x,y))，该式中I(x,y)为基地(x,y)点接收辐射热通量，KW/m²；Q_C为总辐射通量，KW；t_C为传导系数，取1.0；L(x,y)为基地(x,y)点到辐射热池的距离，m；所述萨多夫斯基冲击波超压峰值模型为：$P(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}1.07/Z^3(x,y)& Z(x,y)\≤1\\ 0.076/Z(x,y)+0.255/Z^2(x,y)+0.65/Z^3(x,y)& 1\<Z(x,y)\≤15\end{array}\right.,$该式中P(x,y)为基地(x,y)点冲击波峰压值，MPa；Z(x,y)为基地(x,y)点到爆炸中心的比例距离，m/kg^1/3；所述高斯烟羽模型为：$C(x,y)=Q/\left(2\mathrm{\π\μ}{\mathrm{\σ}}_y{\mathrm{\σ}}_z\right)\exp (-0.5y^2/{\mathrm{\σ}}_y^2)\·[\exp (-0.5{(1.7-H)}^2/{\mathrm{\σ}}_z^2)+\exp (-0.5{(1.7+H)}^2/{\mathrm{\σ}}_z^2)]$，该式中C(x,y)为基地(x,y)有毒气体浓度，kg/m³；Q为源强，kg/s；μ为平均风速，m/s；σ_y为水平扩散参数，m；σ_z为垂直扩散参数，m；H为泄漏源有效高度，m；基地(x,y)点的伤害当量为：其中P_S、C_S、I_S中分别代表伤害形式为爆炸事故、毒气扩散及池火灾事故的伤害标准；（2）确定石化基地任意点的风险当量，其中RE(x,y)为基地任意点的风险当量总值；f为重大危险源事故概率；CE_k(x,y)为危险源发生事故k对基地(x,y)点的伤害当量；N为事故类型总数；（3）安全库存容量的确定：先根据上述基地任意点的风险当量总值RE(x,y)确定死亡区域U={(x,y)|RE(x,y)≥f}，然后根据石化基地的区域面积S_U及实际人口密度ρ_U确定基地的年人口潜在损失R_av，根据区域流动人口数n确定年人口潜在损失上限R_av上限，且R_av上限≥R_av，其中，R_av=S_U·ρ_U，R_av上限=10^‑4·n，在满足上述条件下，每吨当量危险品所造成的平均年人口潜在损失R_av均≥R_av/M，其中，M为现有库存容量；所述安全库存容量为M_max=10^‑4·n/R_av均；（4）在不改变基地产业结构的条件下，根据上述安全库存容量值M_max对基地园区进行扩容建设。