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FPSO在石油卸载过程中的风险评估

作　者: 李卿汉
导　师: 尹群
学　校: 江苏科技大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: FPSO 穿梭油船风险评估贝叶斯网络
分类号: U698
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

穿梭油船与FPSO进行石油串联卸载期间,不可避免的发生碰撞、输油软管断裂、气体输送管道泄漏等风险事件。油气一旦泄漏很有可能引发剧烈的火灾、爆炸,危及到平台及人员的安全。风险评估技术可以科学地预测事故发生概率及破坏程度,从而降低事故风险。对FPSO石油外输作业系统进行风险评估技术的研究,建立一套风险分析方法,对提高FPSO石油外输作业的安全性具有极其重要的意义。本文在广泛调研的基础上,针对FPSO进行石油外输作业期间的相关风险因素进行了风险识别,将风险进行等级划分;改进了穿梭油船与浮式平台发生漂移碰撞的概率数学模型,结合典型数据进行计算,得到了穿梭油船与FPSO发生漂移碰撞的概率;采用NEPTUNE软件对油气泄漏事故的后果进行模拟分析;结合碰撞事故案例,进行事件树和事故树分析,并采用贝叶斯网络法加以修正;最后提出降低风险的措施。本文主要工作如下:1.采用概率分析方法,基于事件发生频率和后果的严重程度,分析了FPSO外输作业期间的风险因素,进行了FPSO外输作业期间的风险识别,并划分风险等级;从材料失效概率、人员安全、环境风险三方面研究了FPSO与穿梭油轮石油外输作业系统风险可接受准则;2.利用数学统计的方法,研究了穿梭油船偏移事件与碰撞事件之间的联系;基于动力碰撞理论和漂移碰撞理论,结合典型数据进行计算,得到穿梭油船与FPSO发生动力碰撞和漂移碰撞的概率;改进了挪威船级社关于船舶与平台发生漂移碰撞的概率模型,得到穿梭油船与浮式平台发生漂移碰撞的概率公式,并根据相关数据进行计算;阐述了FPSO与穿梭油轮进行串联石油卸载的具体操作过程;分析了穿梭油船在石油外输作业期间发生偏移的原因及其后果。3.利用NEPTUNE软件针对输油软管断裂和碰撞事件引发的原油和碳氢气体泄露后果进行模拟分析。并预测了泄漏事故引发火灾的概率,探讨了火灾、热辐射、气体爆炸的影响范围;4.结合碰撞事故案例,进行事件树和事故树分析,采用贝叶斯网络法加以修正;提出降低风险的措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-11
第1章绪论  11-20
  1.1 选题的理论意义和实用价值  11-13
  1.2 国内外研究现状与发展趋势  13-18
  1.3 研究内容与研究方法  18-20
    1.3.1 研究内容  18
    1.3.2 研究方法  18-19
    1.3.3 创新点  19-20
第2章海洋工程风险评估理论  20-35
  2.1 引言  20
  2.2 风险评估理论概述  20-21
    2.2.1 风险定义  20
    2.2.2 风险评估内容及流程  20-21
  2.3 FPSO 石油外输作业过程中的风险理论研究  21-31
    2.3.1 FPSO 石油外输作业过程中的风险识别  21-25
    2.3.2 风险分析方法  25-27
    2.3.3 液货泄漏因素数学模型  27-30
    2.3.4 风险产生的后果及风险增长分析  30-31
  2.4 风险接受准则  31-34
  2.5 小结  34-35
第3章碰撞事件分析及概率计算  35-51
  3.1 引言  35
  3.2 FPSO 主要性能特点和相关数据  35-36
    3.2.1 FPSO 主要性能特点  35
    3.2.2 FPSO 总体布置  35-36
  3.3 FPSO 主要的外输作业分析  36-39
    3.3.1 FPSO 主要的外输作业方式  36
    3.3.2 FPSO 尾部外输的操作过程  36-39
  3.4 穿梭油船发生偏移事件的概率统计分析  39-41
  3.5 穿梭油船发生偏移事件分析  41-44
    3.5.1 穿梭油船发生偏移的原因分析  41-42
    3.5.2 穿梭油船偏移事件的数学模型  42-43
    3.5.3 恢复失效  43-44
  3.6 碰撞概率计算  44-50
    3.6.1 穿梭油船撞击FPSO 的数学模型  44-47
    3.6.2 风险概率计算  47-50
  3.7 本章小结  50-51
第4章后果分析  51-74
  4.1 引言  51
  4.2 海域环境资料  51-53
  4.3 有害因素辨识与分析  53-55
  4.4 后果评估  55-73
    4.4.1 原油泄漏的定量风险计算  55-61
    4.4.2 天然气泄漏的定量风险计算  61-73
  4.5 结论  73-74
第5章 FPSO 碰撞事故的人因分析  74-90
  5.1 引言  74
  5.2 人因可靠性分析  74-77
    5.2.1 事件树评估法  75
    5.2.2 故障树分析法  75-76
    5.2.3 贝叶斯网络原理  76-77
  5.3 事件树分析  77-79
  5.4 基于FTA 和BN 法对穿梭油船撞击FPSO 事件的人因分析  79-85
    5.4.1 基于FTA 法对穿梭油船撞击FPSO 事件的人因分析  79-81
    5.4.2 贝叶斯网络修正  81-85
  5.5 降低风险措施  85-89
    5.5.1 降低风险措施遵循原则  85-86
    5.5.2 降低碰撞事故发生概率的具体措施  86-89
  5.6 本章小结  89-90
第6章结论与展望  90-93
  1. 本文主要工作及结论  90-91
  2. 进一步研究工作展望  91-93
参考文献  93-96
附录  96-98
硕士期间发表的论文  98-99
致谢  99-100
大摘要  100-104

FPSO在石油卸载过程中的风险评估

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