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现代油船原油洗舱优化操作和风险评价研究

作　者: 董小刚
导　师: 吴宛青
学　校: 大连海事大学
专　业: 轮机工程
关键词: 原油洗舱溶解清洗射流清洗变权重Pareto遗传算法遗传优化爆炸火灾事故严重度风险等级风险受控等级
分类号: U672
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文较好地地解决了油船运输中的两大问题,即原油洗舱操作的优化经济性能和油船运输事故中爆炸火灾的风险评价问题。文章采用科学的实验方法,使原油洗舱溶解清洗的机理和规律的探索得到了突破性的发展,并结合现行成熟的射流压力清洗理论和现代优化理论技术建立了基于时间能量的洗舱经济性优化目标。笔者利用当今最新的变权重Pareto遗传算法解决了文中的非线性双目标洗舱时间能量的优化问题,并得出了不同油品和舱内油污状态下装卸洗舱操作的最佳温度和压力优化解。笔者还深入研究了影响油船装卸货洗舱操作爆炸火灾事故的人为、机械和环境因素问题,并结合现行稳健成熟的国家“八五”科技攻关项目《易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价技术研究》,建立了系统完整的原油洗舱操作爆炸火灾风险评价体系,得出了诸如风险等级、风险受控等级、财产损失、爆炸火灾伤害区域等重要研究结果,并利用Visual Basic语言开发了用于指导实践生产的评价软件。

全文目录

第1章概述  10-15
  1.1 课题的提出  10-13
  1.2 课题研究的现状及意义  13
  1.3 课题研究的理论依据及其实现的目标  13-15
第2章原油洗舱技术建模研究  15-30
  2.1 概述  15
  2.2 射流清洗  15-18
    2.2.1 射流基本理论  15-16
    2.2.2 射流清洗速度模型的建立  16-17
    2.2.3 洗舱机清洗靶距模型的建立  17-18
    2.2.4 射流清洗模型的建立  18
  2.3 溶解清洗  18-24
    2.3.1 设计性实验  19-21
    2.3.2 实验数据处理  21-22
    2.3.3 实验数理模型修正  22-23
    2.3.4 溶解清洗模型  23
    2.3.5 溶解清洗结论  23-24
  2.4 原油洗舱综合模型的建立  24-27
    2.4.1 扩散面积内洗舱时间模型的建立  24-26
    2.4.2 洗舱机洗舱综合时间模型的建立  26
    2.4.3 洗舱能量模型的建立  26-27
  2.5 洗舱过程优化模型的建立  27-30
    2.5.1 洗舱总能量模型的建立  27
    2.5.2 约束条件的建立  27-28
    2.5.3 多目标优化模型的建立  28-30
第3章原油洗舱优化技术仿真计算  30-49
  3.1 遗传算法简介  30-33
    3.1.1 遗传算法的特点  30
    3.1.2 遗传算法的应用  30-31
    3.1.3 遗传算法概要  31-33
  3.2 遗传算法的运算过程  33-34
  3.3 基本遗传算法描述  34
  3.4 基本遗传算法的构成要素  34-37
    3.4.1 染色体编码方法  34-35
    3.4.2 选择运算使用比例选择算子  35
    3.4.3 单点交叉算子  35-36
    3.4.4 基本位单点变异算子  36
    3.4.5 个体适应度评价  36-37
    3.4.6 基本遗传算法的运行参数  37
  3.5 多目标遗传算法的求解  37-41
    3.5.1 概述  37-38
    3.5.2 多目标优化问题  38
    3.5.3 线性加权法  38-39
    3.5.4 变权重线性加权Pareto轨迹法  39-41
  3.6 原油洗舱优化模型的求解  41-49
    3.6.1 基于精英保留策略的变权重Pareto多目标遗传算法  41
    3.6.2 调试参数  41-44
    3.6.3 仿真模型计算  44-45
    3.6.4 优化仿真模型计算及分析  45-49
第4章风险管理体系  49-56
  4.1 基本概念和术语  49-50
    4.1.1 风险概念  49
    4.1.2 风险的分类  49-50
    4.1.3 与风险相关的重要术语  50
  4.2 风险评价定义  50-51
  4.3 风险评价的程序和分级方法  51-52
  4.4 风险分析方法  52-53
  4.5 风险评价方法及比较  53-56
第5章原油洗舱爆炸火灾评价体系  56-100
  5.1 原油洗舱爆炸火灾事故统计和分析  56-58
    5.1.1 事故统计  56-57
    5.1.2 爆炸火灾事故激发因素  57-58
  5.2 原油洗舱爆炸火灾风险评价体系的建立  58-93
    5.2.1 原油洗舱风险评价单元的划分  58-59
    5.2.2 原油洗舱风险评价模型的层次结构  59-60
    5.2.3 原油洗舱风险评价的数学模型  60-61
    5.2.4 原油洗舱危险物质事故易发性的评价  61-65
    5.2.5 原油洗舱操作过程事故易发性的评价  65-69
    5.2.6 原油洗舱事故严重度的评价  69-81
    5.2.7 原油洗舱操作危险性补偿因子  81-84
    5.2.8 危险岗位操作人员素质补偿因子及评价  84-86
    5.2.9 原油洗舱危险源安全管理补偿因子及评价  86-89
    5.2.10 危险性补偿因子的关联算法  89-92
    5.2.11 原油洗舱危险性分级与危险控制程度分级  92-93
  5.3 原油洗舱火灾爆炸风险评价体系的软件实现  93-100
    5.3.1 石油烃气和石油两类危险源事故易发性计算  93-94
    5.3.2 液货舱风险评价单元内危险源质量的确定  94
    5.3.3 原油洗舱风险评价计算及流程图  94-96
    5.3.4 油船原油洗舱相关风险评价VB仿真计算界面图  96-99
    5.3.5 油船爆炸火灾伤害效果示意图  99-100
第6章结论及展望  100-101
  6.1 论文的创新点  100
  6.2 展望  100-101
攻读学位期间公开发表的论文  101-102
致谢  102-103
参考文献  103-105
附录  105-106
研究生履历  106

现代油船原油洗舱优化操作和风险评价研究

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