化工园区多米诺效应事故防控原理

本书系统介绍了化工园区多米诺效应事故机理与防控原理，阐述了化工园区多米诺效应事故的基本内涵与相关理论，同时针对火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片等多米诺效应事故成因给出了相应的分析案例，给出化工园区安全措施及多米诺效应事故防控管理措施。

陈国华，男，博士，教授，华南理工大学机械与汽车工程学院博士生导师。1999年3月在华南理工大学工作； 2003年7月至2004年6月赴美访问学者、2006年11月赴日本进行产业安全研修。2006年入选广东省“千百十人才工程”省级培养对象。现为中国职业安全健康协会理事，广东省安全生产协会副理事长，《中国安全科学学报》、《安全》杂志编委，教育*安全工程学科专业教学指导委员会委员；“广东省安全生产技术中心—华工大安全技术中心”负责人，广东省人民政府突发公共事件首届应急管理专家组成员、广东省安全生产委员会专家组成员。研究方向：过程装备安全可靠性及风险评价技术。

第1章概论（1）

1.1多米诺效应事故内涵（1）

1.2多米诺效应事故分析（2）

1.2.1多米诺效应事故历史背景（2）

1.2.2多米诺效应历史事故统计（4）

1.3多米诺效应事故场景升级（11）

1.3.1多米诺效应事故初始场景（11）

1.3.2多米诺效应二级事故场景（12）

第2章多米诺效应事故成因（14）

2.1火灾热辐射效应（15）

2.2爆炸冲击波效应（17）

2.3爆炸碎片效应（18）

2.4其他导致事故升级的因素（19）

第3章火灾热辐射效应（21）

3.1概述（21）

3.2火灾热辐射环境下过程设备的热响应（21）

3.2.1导致多米诺效应升级的过程工业火灾（21）

3.2.2基于集中参数模型的过程设备热响应（26）

3.3火灾热辐射多米诺效应升级机制（33）

3.3.1火灾环境过程设备静态可靠性分析（34）

3.3.2火灾环境过程设备动态可靠性分析（40）

3.4火灾热辐射多米诺效应升级准则（52）

第4章爆炸冲击波效应（54）

4.1概述（54）

4.2爆炸冲击波强度表征——爆炸荷载（55）

4.2.1爆炸冲击波多米诺效应事故场景（55）

4.2.2不同爆炸类型的爆炸冲击波强度计算方法（55）

4.2.3爆炸载荷强度模型（BLIM）和爆炸破坏强度模型（BDIM）（59）

4.3爆炸冲击波的非线性动力响应（64）

4.4爆炸冲击波破坏概率计算（66）

4.4.1超压阈值方法（66）

4.4.2比例方法（67）

4.4.3Probit模型方法（67）

4.4.4随机有限元（SFEM）方法（70）

4.5爆炸冲击波多米诺效应案例分析（70）

4.6爆炸冲击波多米诺效应升级准则（75）

第5章爆炸碎片效应（76）

5.1概述（76）

5.2爆炸碎片识别与表征（76）

5.2.1碎片数量（76）

5.2.2碎片形状（77）

5.2.3碎片质量（78）

5.2.4碎片抛射速度（78）

5.2.5碎片抛射角度（80）

5.2.6碎片飞行轨迹（81）

5.3爆炸碎片多米诺效应升级机制（81）

5.3.1碎片抛射场景（81）

5.3.2碎片产生阶段（82）

5.3.3碎片飞行阶段（83）

5.3.4碎片撞击阶段（83）

5.4爆炸碎片多米诺效应影响概率（84）

5.4.1碎片击中概率（84）

5.4.2碎片破坏概率（86）

5.5设备受爆炸碎片撞击的易损性分析（87）

5.5.1易损性理论基本概念（87）

5.5.2构建极限状态方程（88）

5.6爆炸碎片多米诺效应事故案例分析（90）

5.6.1爆炸碎片多米诺效应事故典型案例（90）

5.6.2墨西哥城LPG储罐火灾爆炸事故案例分析（91）

5.7爆炸碎片多米诺效应升级准则（96）

第6章多米诺效应定量风险评估（97）

6.1多米诺效应定量风险评估程序（97）

6.2多米诺效应定量风险评估的关键（98）

6.2.1扩展阈值标准的确定（98）

6.2.2扩展概率计算（100）

6.2.3各二次事故组合的发生概率计算（100）

6.2.4多米诺效应事故后果分析（101）

6.3多米诺效应定量风险评估研究新进展（102）

6.3.1基于贝叶斯网络的多米诺效应事故场景识别和定量风险评估（102）

6.3.2多米诺效应定量风险评估新方法（103）

6.4多米诺效应定量风险评估的发展方向（104）

6.5多米诺效应定量风险评估案例（105）

6.5.1多米诺效应案例分析（105）

6.5.2多米诺效应案例分析小结（109）

第7章多米诺效应事故防控（110）

7.1多米诺效应防控“五阶策略”（110）

7.1.1策略一泄漏频率控制（111）

7.1.2策略二安全距离与容量限制（112）

7.1.3策略三设备易损性评价与安全设计（114）

7.1.4策略四保护层简化定量风险评价与控制（116）

7.1.5策略五区域多米诺效应定量风险评价与控制（117）

7.2化工园区安全保障体系（118）

7.2.1化工园区安全保障体系构建（119）

7.2.2本质安全策略（119）

7.2.3风险控制策略（122）

7.2.4制度与文化策略（126）

7.3多米诺效应防控管理体系（128）

7.3.1管理与决策技术研究（128）

7.3.2重构事故防控体系（131）

附录Ⅰ基础模型和数据（133）

参考文献（140）

化工园区是现代化学工业为适应资源或原料转换, 顺应大型化、 集约化、 最优化、 经营国际化和效益最大化发展趋势的产物。《化工园区多米诺效应事故防控原理》首先对化工园区多米诺效应事故进行整体概述, 然后从导致化工园区多米诺效应事故的成因出发, 分别针对火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片作用下化工园区设备破坏机理分析及相应概率计算方法进行阐述,并辅以案例说明, 直观地展现火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片等引发的多米诺效应事故。最后,给出了多米诺效应事故防控策略, 着力减少多米诺效应事故发生, 降低事故后果。 全书旨在系统阐明多米诺效应事故的基本内涵、事故成因、破坏机理及防控策略, 为化工园区开展多米诺效应事故研究与预防控制提供基本思路与技术方法。