7.2 《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》編制說明

PAGE5PAGE廣東省地方標準《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》編制說明一、工作概況本標準根據(jù)文件廣東省市場監(jiān)督管理局文件《廣東省市場監(jiān)督管理局關于批準下達2021年第二批廣東省地方標準制修訂計劃項目的通知》（粵市監(jiān)標準〔2022〕26號），華南理工大學匯同國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司、廣東華南智慧管道研究院、廣東省安全生產(chǎn)科學技術研究院等單位共同承擔廣東省地方標準《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》的制定任務。二、 標準制定目的及意義油氣儲存重大基礎設施是我國油氣安全穩(wěn)定供應的重要保障，是國民經(jīng)濟的生命線，同時也是重大危險源，其安全運行受到油氣企業(yè)、政府以及社會民眾的廣泛關注。廣東省是我國非常重要的石油石化產(chǎn)業(yè)基地，截止2021年7月，省內(nèi)大型油氣儲存基地多達29家，分布于9個地市，擁有龐大的石油化工市場容量、發(fā)達完善的儲運體系、堅實的產(chǎn)業(yè)基礎。據(jù)2020年《廣東統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，廣東年原油加工量近5600萬噸，天然氣生產(chǎn)量超110億立方米，依據(jù)《廣東省沿海經(jīng)濟帶綜合發(fā)展規(guī)劃（2017-2030年）》，廣東還要加快建設惠州、湛江、茂名、揭陽四大煉化一體化基地，進一步提升整體煉油能力。然而，危險化學品安全生產(chǎn)的事故依舊多發(fā)，如2019年江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故，2021年河北滄州“5·31”油罐著火事故等，暴露出了我國在危險化學品安全生產(chǎn)事故防控方面存在的不足。2020年2月26日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《關于全面加強危險化學品安全生產(chǎn)工作的意見》，要求有力防范化解系統(tǒng)性安全風險，堅決遏制重特大事故發(fā)生。自然災害是油氣儲存重大基礎設施事故的重要誘發(fā)因素，廣東省由于其特殊的地理位置，臺風、雷電、洪水等自然災害發(fā)生頻率較高，并存在偶發(fā)地震的可能性。在自然災害條件下，油氣儲存重大基礎設施所承受的外界擾動增大，自然災害與危險源之間的相互耦合并導致事故演化，極易產(chǎn)生各種原生、次生及衍生災害，對重大危險源的油氣儲存重大基礎設施影響極大，嚴重制約經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。為貫徹落實習近平總書記關于加強關鍵核心技術攻關的系列重要講話精神，落實《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》、《廣東省突發(fā)事件應急體系建設“十三五“規(guī)劃》，全面地對油氣儲運重大基礎設施安全狀態(tài)進行評估，辨識設備設施的薄弱環(huán)節(jié)，需要建立一套基于多災種耦合的韌性評估指南。該指南能夠綜合考慮油氣儲運重大基礎設施區(qū)域內(nèi)可能存在的災種及其之間的耦合關系，對承災體的韌性進行評估分級，能夠深層次剖析油氣儲運重大基礎設施區(qū)域的內(nèi)在風險與降低風險的有效途徑，可以有效指導油氣儲運重大基礎設施的區(qū)域規(guī)劃、應急管理以及防災減災工作的實施。三、標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)1、編制原則本標準的制定工作遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，本著科學性、適用性和可操作性的原則，按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第一部分：標準的結(jié)構和編寫》、給出的規(guī)則編寫。2、主要內(nèi)容本標準規(guī)定了油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估的術語和定義、評估原則、韌性的基本組成要素、韌性范疇與等級劃分、韌性評估基本流程、韌性組成要素評估。其主要內(nèi)容如下：（1）術語和定義確立了油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估的相關術語和定義，包括：多災種耦合、油氣儲運重大基礎設施、站場、石油庫、長輸管道、防御系統(tǒng)、抵抗能力、適應能力、修復能力、系統(tǒng)韌性、系統(tǒng)基本功能、單元共12個術語和定義。（2）評估原則明確了油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估應堅持“系統(tǒng)性、專業(yè)性、延續(xù)性”的原則。（3）韌性的基本組成要素分別從災害演化特性及油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)的角度分析韌性組成要素，包括：1）抵抗能力，是指防御系統(tǒng)自身抵抗災害破壞的能力；2）適應能力，是指防御系統(tǒng)在災害演化場景中，適應災害場景并降低油氣儲運重大基礎設施失效概率的能力；3）修復能力，是指多災種耦合事件后，油氣儲運重大基礎設施經(jīng)修復活動恢復一定水平原有功能的能力。（4）韌性評估基本流程明確油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估包括五個步驟，主要包括：韌性評估基本信息收集；抵抗能力評估；適應能力評估；修復能力評估；韌性評估。并列舉了相關工作附錄，包括資料性附錄：《多災種耦合下油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)性能修正因子取值》、《典型自然災害下油氣儲運重大基礎設施單元易損性模型》。（5）韌性組成要素評估明確了多災害耦合作用下抵抗能力、適應能力及修復能力評估依據(jù)，可對區(qū)域內(nèi)多設備單元的防御系統(tǒng)設施性能、修復程度、適應性高低進行評估分析。（6）韌性分級標準韌性級別劃分包括五等級：1級（低，韌性值范圍處于1～7），2級（較低，韌性值范圍處于8～14）、3級（中，韌性值范圍處于15～24）、4級（較高，韌性值范圍處于25～36）、5級（高，韌性值范圍處于37～75）。3、編制依據(jù)本標準參照《GB18218危險化學品重大危險源辨識》、《GB50183石油天然氣工程設計防火規(guī)范》《GB18218—2018危險化學品重大危險源辨識》、《GB50160—2008（2018年版）石油化工企業(yè)設計防火標準》、《GB50453—2008石油化工建（構）筑物抗震設防分類標準》、《GB50650—2011石油化工裝置防雷設計規(guī)范》、《GB50984—2014石油化工工廠布置設計規(guī)范》、《GB50341—2014立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范》、《GB50074—2014石油庫設計規(guī)范》、《GB50737—2011石油儲備庫設計規(guī)范》、《GB51156—2015液化天然氣接收站工程設計規(guī)范》、《GB/T50761—2018石油化工鋼制設備抗震設計標準》、《GB/T20368—2012液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運》、《SH/T3007—2014石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》等相關法律、法規(guī)和規(guī)定、以及危險化學品單位原有的管理規(guī)范，在編制過程中著重考慮了科學性、適用性和可操作性。四、與現(xiàn)行法律法規(guī)、強制性標準等上位標準關系本標準主要對照按照GB/T1.1－2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構和起草規(guī)則》要求進行編寫，不違背現(xiàn)行相關法律、法規(guī)和強制性標準，而且具備自身地方特色。規(guī)范性引用文件包括：SY/T7031-2016油氣儲運術語AQ/T3046—2013化工企業(yè)定量風險評價導則五、標準有何先進性或特色性本標準是結(jié)合廣東省實際編制形成，填補了廣東省油氣儲運重大基礎設施韌性評估地標規(guī)范的空白，助力于廣東省油氣儲運重大基礎設施安全管理水平的提升，具有以下先進性或特色性：（1）可以計算多災種耦合場景下的韌性，辨識自然災害階段和技術災害階段的關鍵設施單元；（2）采用矩陣計算的方法有利于程序?qū)崿F(xiàn)，可對擁有大量設備的油氣儲運區(qū)域進行韌性快速量化評估。六、標準調(diào)研、研討、征求意見情況，重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)。成立標準編寫工作組。2020年12月，由華南理工大學、國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司、廣東華南智慧管道研究院、廣東省安全生產(chǎn)科學技術研究院的相關業(yè)務骨干、化工領域?qū)＜液蜆藴驶夹g人員共同組成標準編寫工作組。立項前準備。2021年9月，標準編寫工作組進行了資料的收集和整理，深入了解我省油氣儲運重大基礎設施韌性評估的工作及全國各地油氣儲運重大基礎設施韌性評估管理標準化現(xiàn)狀，為項目立項做好技術儲備。立項申請。2021年10月，標準編寫工作組開展項目立項查新，同時完成了標準草案的編制和標準項目立項準備相關工作，向廣東省地方標準歸口管理部門廣東省市場監(jiān)督管理局遞交了標準立項申請材料。標準起草。2021年10月～2022年5月，在前期立項準備的基礎上，根據(jù)項目標準體系建設方案的時間要求，為加快項目進程，標準編寫工作組在項目批準立項前啟動了標準起草工作。標準編寫工作組采用線上線下相結(jié)合的模式，開展標準編寫工作。線上主要采取建立微信群的形式，針對標準涉及的技術疑難點和關注點展開討論。線下主要采用集中會議形式。標準調(diào)研。2020年12月03日前往中國石化銷售有限公司華南分公司深圳輸油管理處南沙站開展現(xiàn)場調(diào)研；2021年01月12日前往國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司黎塘站開展現(xiàn)場調(diào)研；2021年6月29日至7月10日，標準編寫工作組前往廣東省12家大型油氣儲運重大基礎設施基地進行實地調(diào)研，重點聽取安全管理工作主管、一線操作人員的建議和意見；2021年08月11日前往國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司茂名站開展現(xiàn)場調(diào)研；2021年11月24日前往國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司高明站開展現(xiàn)場調(diào)研。標準研討。2022年4月～2022年6月，在標準初稿的基礎上，標準編寫工作組內(nèi)部在華南理工大學29號樓213會議室多次召開研討會議，討論草稿完善工作。2022年4月14日開展第一次標準內(nèi)部研討會，研討相關術語定義和重要部位設置，明確項目整體工作安排；2022年4月21日開展第二次標準內(nèi)部研討會，完成標準初稿，對相關術語定義進行修正，對初稿內(nèi)容進行調(diào)整；2022年5月5日開展第三次標準內(nèi)部研討會，對文稿內(nèi)容和配置標準提出修改建議，明確了相關術語定義。經(jīng)過三次內(nèi)部研討會，主要對標準以下內(nèi)容開展了論證和修改：（1）對標準框架結(jié)構搭建進行討論，著重探討標準構架結(jié)構與通則的一致性程度，參照國內(nèi)相關工作經(jīng)驗，結(jié)合廣東省油氣儲運重大基礎設施基地的特性及其區(qū)域內(nèi)可能存在的災種及其之間的耦合關系，經(jīng)多次討論、研究，確立了標準的結(jié)構與通則的基本對應性。（2）對標準的適用范圍進行深入討論，最后明確適用范圍為：《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》適用范圍為“本文件適用于廣東省油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)的韌性評估工作”。（3）對標準的術語定義進行深入討論，最后明確油氣儲運重大基礎設施、防御系統(tǒng)、系統(tǒng)韌性、抵抗能力、適應能力、修復能力的定義。（4）對標準評估范圍及評估要素的確定進行研討，明確抵抗能力、適應能力、修復能力為主要評估要素。（5）討論韌性等級劃分的主要內(nèi)容。（6）對標準評估流程的計算方式進行討論，明確數(shù)據(jù)收集、單元劃分、韌性計算等步驟的具體要求。（7）分別對兩個附錄《多災種耦合下油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)性能修正因子取值》、《典型自然災害下油氣儲運重大基礎設施單元易損性模型》和相關內(nèi)容進行討論。形成征求意見稿。2022年6月，標準編寫工作組召開了《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》初稿專家評審會，邀請了油氣、化工和標準化領域的三位專家，對標準草案范圍、術語和定義、韌性的基本組成要素、韌性評估流程、附錄等內(nèi)容進行指導并提出了修改意見。標準編寫工作組根據(jù)專家和各參與起草單位的意見，形成了標準征求意見稿和標準編制說明。征求意見稿公開征求意見。2022年11月2日-12月9日，《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》（征求意見稿）由廣東省安全生產(chǎn)標準化技術委員會在廣東省應急管理廳官網(wǎng)公開征求意見，并將《征求意見稿》發(fā)送相關單位和專家47份，收到回復的相關單位或?qū)＜覀€人30份，有建議和意見的單位或個人數(shù)量共6份，掛網(wǎng)公開征求意見收到的其他單位和個人意見數(shù)量2份。標準編寫工作組根據(jù)專家和各參與起草單位的意見，形成了標準報批稿和標準編制說明。報批稿公開征求意見。2023年6月21日-6月28日，《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》（報批稿）由廣東省應急管理廳在廣東省應急管理廳官網(wǎng)公開征求意見，掛網(wǎng)公開征求意見收到的其他單位和個人意見數(shù)量1份。標準編寫工作組根據(jù)專家和各參與起草單位的意見對標準進行了修改，形成了《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》（報批稿）征求意見匯總處理表、《油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)韌性評估技術指南》（報批稿）和標準編制說明。七、技術指標設置的科學性和可行性。量化指標的確定依據(jù)。本標準從災害演化特性和油氣儲運重大基礎設施致?lián)p特征出發(fā)，考慮多種災害類型，從韌性的組成要素出發(fā)，分別構建抵抗能力、適應能力和恢復能力三個方面的量化函數(shù)。在對不同類型災害韌性進行量化過程中，考慮到抵抗能力、適應能力和恢復能力與韌性的關系，綜合構建了油氣儲運重大基礎設施防御系統(tǒng)抵抗能力、適應能力和恢復能力量化韌性的模型，如式（9）所示。針對災害作用下的抵抗能力量化過程中，從防御系統(tǒng)的有效性與種類和數(shù)量進行評估?？紤]到單個安全設備設施在自然災害下的有效性損失可認為是相互獨立的，構建出防御系統(tǒng)的抵抗能力量化模型如式（3）所示，并基于量化結(jié)果確定了抵抗能力的5個等級分級。針對自然災害與技術災害作用下的適應能力量化過程中，考慮到自然災害下的設備損傷模式與自然災害類型相關，只要能導致泄漏的破壞模式均宜考慮入自然災害下設備失效頻率分析。而技術災害下的設備損傷（即多米諾事故影響）與低階事故類型相關，火災或爆炸場景均被考慮入技術災害下設備失效頻率分析。則綜合考慮多災種耦合場景下設備失效原因涉及常規(guī)失效、自然災害作用、多米諾事故作用與設備失效頻率，構建出防御系統(tǒng)的適應能力量化模型如式（7）所示，并基于量化結(jié)果確定了適應能力的5個等級分級。針對災害作用下的恢復能力量化過程中，綜合考慮受損設備綜合性修復后的設備性能，構建出防御系統(tǒng)的恢復能力量化模型如式（8）所示，并基于量化結(jié)果確定了恢復能力的3個等級分級。根據(jù)上述量化思路，綜合考慮抵抗能力、適應能力和恢復能力，構建出防御系統(tǒng)的韌性量化模型如式（9）所示，油氣儲運重大基礎設施受自然災害和技術災害擾動下的韌性值可被量化在0~75的區(qū)間內(nèi)，并基于量化結(jié)果確定了韌性的5個等級分級。具體案例應用見下：7.1韌性評估基本信息收集7.1.1自然災害信息收集根據(jù)《中國石化銷售股份有限公司廣東佛山高明石油分公司富灣油庫安全現(xiàn)狀評價報告》(2020年12月28日)，佛山高明地區(qū)的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.05g。7.1.2場站信息收集高明站儲罐信息及地理位置圖等信息見表1與圖1。表1高明站主要儲罐一覽表序號設備位號儲存介質(zhì)容積直徑(m)高度(m)壁厚(m)臨界量(t)儲存量(t)材質(zhì)1YG101汽油3000m31615.820.082002250Q2352YG102汽油3000m31615.820.082002250Q2353YG103柴油3000m31615.820.0850002520Q2354YG104汽油3000m31615.820.082002250Q2355YG105柴油3000m31615.820.0850002520Q2356YG106汽油3000m31615.820.082002250Q2357YG201柴油5000m32016.040.0850004200Q2358YG202汽油5000m32016.040.082003750Q2359YG203汽油5000m32016.040.082003750Q23510YG204柴油5000m32016.040.0850004200Q23511YG205柴油5000m32016.040.0850004200Q23512YG206汽油5000m32016.040.082003750Q235圖1高明站主要儲罐位置7.1.3防御系統(tǒng)信息收集根據(jù)《中國石化銷售股份有限公司廣東佛山高明石油分公司富灣油庫安全現(xiàn)狀評價報告》(2020年12月28日)，高明站現(xiàn)有的主被動防護設施分別如下：主動型防護設施：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；火焰或氣體探測器；緊急截至閥；排污閥，共8種。被動型防護設施：防火墻；防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共5種。高明站內(nèi)各儲罐所設置的安全防護設施如下：YG101：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；火焰或氣體探測器；緊急截至閥；排污閥，共8種。被動：防火墻；防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共5種。YG102：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；排污閥；防火閥，共5種。被動：防火墻；防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共5種。YG103：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；火焰或氣體探測器；緊急截至閥；排污閥，共8種。被動：防火墻；防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共5種。YG104：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；排污閥；防火閥，共5種。被動：防火墻；防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共5種。YG105：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；防火閥；緊急截至閥，共4種。被動：防火墻；阻尼器；避雷針，共3種。YG106：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；防火閥；緊急截至閥，共4種。被動：防火涂層；阻尼器；避雷針，共3種。YG201：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；緊急截至閥，共6種。被動：防火涂層；阻尼器；避雷針，共4種。YG202：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；緊急截至閥，共6種。被動：防火墻；阻尼器；避雷針，共3種。YG203：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；排污閥；防火閥，共5種。被動：防火涂層；阻尼器；避雷針，共3種。YG204：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓，共4種。被動：防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共4種。YG205：主動：惰性氣體密封系統(tǒng)；泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓，共4種。被動：防爆墻；防火涂層；阻尼器；避雷針，共4種。YG206：主動：泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓；防火閥；排污閥；緊急截至閥，共6種。被動：防爆墻；阻尼器；避雷針，共3種。7.2抵抗能力評估油氣儲存重大基礎設施防御系統(tǒng)所涉及的安全屏障類型、數(shù)量應根據(jù)實際情況確定。安全屏障的有效性參數(shù)取值應參照現(xiàn)行技術標準，并根據(jù)自然災害類型進行修正。若相關參數(shù)無相應技術標準規(guī)定，可由相關領域?qū)＜腋鶕?jù)自然災害類型及安全屏障失效機理，依據(jù)專家經(jīng)驗對相關參數(shù)進行取值。防御系統(tǒng)抵抗能力應根據(jù)自然災害下防御系統(tǒng)有效性進行評估。防御系統(tǒng)可能由多個安全設備設施組成，對于噴淋系統(tǒng)等安全設備設施，其有效程度因自然災害的強危害作用而降低，可分為主動防護設施與被動防護設施兩類。主動防御設施性能與被動防御設施性能分別使用公式(1)與公式(2)計算：(1)(2)式中：PFD1——防御設施失效概率；φ——防御設施性能修正因子；PFD0——防御設施原有失效概率；η1——防御設施有效性；η0——防御設施原有有效性。其中，單個安全設備設施在自然災害下的性能可認為是相互獨立的，防御系統(tǒng)的抵抗能力可按式(3)計算：(3)式中：Re——防御系統(tǒng)抵抗能力；——自然災害下第i個主動防御設施的失效概率；——正常狀態(tài)下第i個主動防御設施的失效概率；m?——主動防御設施數(shù)量；——自然災害下第j個被動防御設施的有效性；——正常狀態(tài)下第j個被動防御設施的有效性；n——被動防御設施數(shù)量。最后，防御系統(tǒng)抵抗能力可根據(jù)Re值分為5級，包括：1級（弱）：防御系統(tǒng)幾乎不能抵抗自然災害作用，各組件受損嚴重，無法發(fā)揮預期安全功能，0≤Re＜0.2；2級（較弱）：防御系統(tǒng)難以抵抗自然災害作用，0.2≤Re＜0.4；3級（中）：防御系統(tǒng)可以一定程度的抵抗自然災害作用，0.4≤Re＜0.6；4級（較強）：防御系統(tǒng)可以較大程度的抵抗自然災害作用，0.6≤Re＜0.8；5級（強）：防御系統(tǒng)幾乎不受自然災害影響，0.8≤Re≤1。其中，高明站各儲罐所設安全設施的有效性與失效概率取值可按照表2（標準中的附錄A與附錄B）參考。表2高明站儲罐安全設施參數(shù)。e=地震安全屏障PFD0-aη0-a?ePFDaηa惰性氣體密封系統(tǒng)0.006130.990.6250.6272990.99泡沫消防系統(tǒng)0.061330.9820.50.5306650.982水幕、水噴淋裝置0.061330.990.750.7653330.99消防栓0.061330.990.50.5306650.99防火閥1.43×10-60.990.3750.3750010.99火焰或氣體探測器1.8×10-70.9999排污閥4.5×10-50.9緊急截至閥1.42×10-000070.9防火墻0.0010.970.50.0010.485防爆墻0.0010.990.250.0010.7425防火涂層0.0010.980.250.0010.735阻尼器0.001100.0011避雷針0.001100.0011按照式(1)—式(3)，結(jié)合標準7.2節(jié)內(nèi)容分別對高明站共12個儲罐的抵抗力進行計算，得到結(jié)果如下。表3高明站儲罐抵抗能力Re儲罐序號Re等級YG1010.9998886445YG1020.9992899425YG1030.9998886445YG1040.9992899425YG1050.9607818935YG1060.9798198095YG2010.9932823055YG2020.9869448565YG2030.9892910795YG2040.9907745195YG2050.9907745195YG2060.99347242857.3適應能力評估應按設備失效頻率削減情況對防御系統(tǒng)適應能力進行評估，設備失效頻率由常規(guī)失效頻率、自然災害導致的失效頻率、多米諾事故導致的失效頻率組成。自然災害下的設備損傷模式與自然災害類型相關，只要能導致泄漏的破壞模式均被考慮入自然災害下設備失效頻率分析。多災種耦合場景下設備失效原因涉及常規(guī)失效、自然災害作用、多米諾事故作用，設備失效頻率可按式(4)計算：(4)式中：fT——多災種耦合場景下的設備失效頻率；fu——由于人因失誤、機械故障等常規(guī)失效原因?qū)е碌膯卧ьl率，宜依據(jù)風險評估報告取值；fN——因自然災害作用導致的單元失效頻率；fd——因多米諾事故作用導致的單元失效頻率。fN包含自然災害發(fā)生頻率與自然災害下設備損傷概率兩部分，使用公式（5）計算。(5)式中：fn——在評估區(qū)域某特定等級的自然災害發(fā)生頻率，可通過自然災害重現(xiàn)期估計；PD——特定災害強度下設備失效概率，可通過自然災害下設備易損性模型進行評估，具體方法為對自然災害下設備極限狀態(tài)方程進行可靠性分析，通過易損性曲線或曲面求取。極限狀態(tài)方程相關參數(shù)分布宜采用隨工程需求參數(shù)變化的分布表征。對于地震、洪水、雷電等典型自然災害，可參照規(guī)范性附錄C選取易損性評估簡化公式進行計算。fd涉及初始事故發(fā)生概率與升級事故發(fā)生概率兩部分，對于設備k的事故頻率可按式(6)計算：(6)式中：fi——初始單元i在多災種耦合場景下失效頻率；Pij——初始單元i失效后發(fā)生第j種事故場景的概率，宜通過事件樹分析獲得；——初始單元i發(fā)生第j種事故場景導致單元k升級的概率，宜通過規(guī)范性附錄D中的Probit模型獲得。防御系統(tǒng)適應能力可反映為防御系統(tǒng)保護下油氣儲運重大基礎設施失效概率與無防御系統(tǒng)保護下油氣儲運重大基礎設施失效概率的比值，可按式(7)計算：(7)式中：Ad——防御系統(tǒng)適應能力；fT’——防御系統(tǒng)保護下油氣儲運重大基礎設施單元失效頻率；fT——無防御系統(tǒng)保護下油氣儲運重大基礎設施單元失效頻率。最后，防御系統(tǒng)適應能力可根據(jù)Ad值分為5級，包括：1級（弱）：幾乎無法適應災害環(huán)境，保護性能弱，0≤Ad＜0.2；2級（較弱）：難以適應災害環(huán)境，保護性能較弱，0.2≤Ad＜0.4；3級（中）：一定程度地適應災害環(huán)境，保護性能中等，0.4≤Ad＜0.6；4級（較強）：較大程度地適應災害環(huán)境，保護性能較強，0.6≤Ad＜0.8；5級（強）：極大程度地適應災害環(huán)境，保護性能強，0.8≤Ad≤1。7.3.1fu計算根據(jù)文獻ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Antonioni</Author><Year>2007</Year><RecNum>392</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>392</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="swew9e2pup2sphet9vjv05z6edv9vzsxra9d"timestamp="1647249552">392</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Antonioni,Giacomo</author><author>Spadoni,Gigliola</author><author>Cozzani,Valerio</author></authors></contributors><titles><title>Amethodologyforthequantitativeriskassessmentofmajoraccidentstriggeredbyseismicevents</title><secondary-title>Journalofhazardousmaterials</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journalofhazardousmaterials</full-title></periodical><pages>48-59</pages><volume>147</volume><number>1-2</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0304-3894</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]，認為儲罐的年均失效頻率為3.1×10-7，因此假設高明站YG101—YG206號共計12個儲罐的fu=3.1×10-7次/年。7.3.2fN計算根據(jù)《中國石化銷售股份有限公司廣東佛山高明石油分公司富灣油庫安全現(xiàn)狀評價報告》(2020年12月28日)、《典型自然災害誘發(fā)的化工園區(qū)多米諾效應事故鏈路概率預測與風險防控》，查得地震災害的年發(fā)生頻率為0.1。對于地震災害下的儲罐失效概率，可按照式(8)—式(10)進行計算。(8)(9)(10)其中，PGA為地震峰值速度，fn為災害下的儲罐損壞概率，PD為自然災害的年發(fā)生頻率，k1，k2為固定參數(shù)，與儲罐類型、設備失效狀態(tài)和充裝系數(shù)有關，k1，k2的取值見表4。表4不同情況下k1，k2取值表設備類型失效狀態(tài)充裝系數(shù)k1k2常壓錨固罐≥2幾乎滿罐7.011.67≥2≥50%5.431.253幾乎滿罐4.661.543≥50%3.661.25常壓非錨固罐≥2幾乎滿罐7.711.43≥2≥50%20.828.353幾乎滿罐5.511.343≥50%4.931.25臥式壓力儲罐≥1所有5.361.01≥2所有4.501.123所有3.391.12由表4，高明站YG101—YG206號共計12個儲罐均為常壓錨固罐，按照《中國石化銷售股份有限公司廣東佛山高明石油分公司富灣油庫安全現(xiàn)狀評價報告》(2020年12月28日)，各罐的充裝系數(shù)均按1進行評估，故按照最不利因素進行分析，則YG101—YG206號儲罐的k1，k2值按照“失效狀態(tài)3，幾乎滿罐”來取，即k1=4.66，k2=1.54。根據(jù)文獻ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王佳龍</Author><Year>2021</Year><RecNum>394</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>394</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="swew9e2pup2sphet9vjv05z6edv9vzsxra9d"timestamp="1647504069">394</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">王佳龍</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">馮娜</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">湖北建科國際工程有限公司銀川分公司</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">銀川能源學院</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">風力發(fā)電塔近、遠場地震動響應減震效果分析</style><styleface="normal"font="default"size="100%"></style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">科技創(chuàng)新與應用</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>科技創(chuàng)新與應用</full-title></periodical><pages>59-62</pages><volume>11</volume><number>31</number><keywords><keyword>風力發(fā)電塔</keyword><keyword>近場</keyword><keyword>遠場</keyword><keyword>動力響應</keyword><keyword>黏滯流體阻尼器</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>2095-2945</isbn><call-num>23-1581/G3</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.19981/j.CN23-1581/G3.2021.31.014</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[2]研究結(jié)果，減震阻尼器對于地震峰值加速度的減震率達到20.05%。由于高明站各儲罐均安裝有阻尼器，可以一定程度上抵抗地震對罐體的晃動，降低震損概率，因此安裝阻尼器的儲罐受到的PGA相應的變?yōu)椴话惭b阻尼器的儲罐的PGA的0.7995倍。因此代入式(8)—(10)，可以計算到安裝有防護系統(tǒng)時的各儲罐fN。則YG101—YG206號儲罐的PD值和Y值計算結(jié)果見表5。由PD值與自然災害的年發(fā)生頻率，得到Y(jié)G101—YG206號儲罐的fN的計算結(jié)果見表5。表5YG101—YG206號儲罐Y、PD和fN計算結(jié)果儲罐序號YPDfN無防護系統(tǒng)保護有防護系統(tǒng)保護YG1013.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG1023.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG1033.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG1043.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG1053.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG1063.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2013.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2023.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2033.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2043.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2053.561441170.07517.51×10-33.66×10-3YG2063.561441170.07517.51×10-33.66×10-37.3.3fd計算fd涉及初始事故發(fā)生概率與升級事故發(fā)生概率兩部分，對于設備k的事故頻率可按式(6)計算：熱輻射升級概率計算對于熱輻射部分的Pe計算，可按式(11)-(12)得到。(11)(12)假設熱輻射的閾值為10kw/m2，結(jié)合7.1節(jié)場站信息收集，首先給出YG101—YG206號儲罐的熱輻射值，具體見表6。表6各儲罐受到其他儲罐的熱輻射值熱輻射(kw/m2)101102103104105106201202203204205206101/35.6623.2827.9130.5223.323.962.842.211.841.701.6210235.59/35.6430.6826.3231.023.043.962.961.621.841.521039.3636.84/8.9714.9138.243.394.372.901.291.461.3210425.6831.2023.32/35.0122.9413.065.844.0410515.2435.2514.9128.95/32.330.950.840.6810632.2326.7835.2729.7429.24/6.247.484.862.763.922.032010.740.890.842.011.941.74/37.284.8230.1418.364.212022.573.213.1112.1212.0814.0128.04/27.8332.7028.4432.432031.311.422.042.104.825.7213.9636.72/9.8132.5530.512040.370.340.430.720.760.8432.4621.443.62/31.923.582050.190.280.340.670.870.9417.0232.1417.1427.53/32.842060.670.861.091.431.831.949.8432.6230.4914.2630.84/對于YG101—YG206號罐，其失效后的熱輻射值超過閾值影響的儲罐分別由表7查詢，則各儲罐的熱輻射Pe計算結(jié)果見表7—表18。表7YG101號熱輻射Pe計算結(jié)果YG101ln(ttf)Pe5.872583340.83526.246503270.80536.041894870.82185.941054870.82986.244566780.8055表8YG102號熱輻射Pe計算結(jié)果YG102ln(ttf)Pe5.767701020.84335.766117420.84355.935156820.83036.108058770.81655.922724930.8313表9YG103號熱輻射Pe計算結(jié)果YG103ln(ttf)Pe5.728763010.84636.749097760.76355.6866910.8495表10YG104號熱輻射Pe計算結(jié)果YG104ln(ttf)Pe6.135826320.81435.916198390.83186.244566780.80555.786235150.84196.263098980.8046.898532950.7508表11YG105號熱輻射Pe計算結(jié)果YG105ln(ttf)Pe6.724404240.76565.778528880.84256.749097760.76356.000626810.82515.874323810.8351表12YG106號熱輻射Pe計算結(jié)果YG106ln(ttf)Pe5.87956140.83476.088514780.81815.777889060.84265.970257960.82755.989383550.826表13YG201號熱輻射Pe計算結(jié)果YG201ln(ttf)Pe5.662030520.85145.90184760.83296.460973290.7877表14YG202號熱輻射Pe計算結(jié)果YG202ln(ttf)Pe6.929451330.74826.933180250.74796.765987910.76215.983313030.82655.991792760.82585.809890910.84015.967335430.82785.819243340.8394表15YG203號熱輻射Pe計算結(jié)果YG203ln(ttf)Pe6.77002080.76175.679103270.85015.815077130.83975.888084530.834表16YG204號熱輻射Pe計算結(jié)果YG204ln(ttf)Pe5.818200340.83946.28603860.80215.837123430.838表17YG205號熱輻射Pe計算結(jié)果YG205ln(ttf)Pe6.546459070.78055.829375670.83866.538533980.78126.004018310.82485.805071860.8405表18YG206號熱輻射Pe計算結(jié)果YG206ln(ttf)Pe5.812653930.83995.88882420.83396.746036910.76385.875949450.834沖擊波升級概率計算對于熱輻射部分的Pe計算，可按式(13)-(14)得到。(13)(14)根據(jù)文獻，超壓的閾值為22kPa，結(jié)合7.1節(jié)場站信息收集，首先給出YG101—YG206號儲罐的超壓值，具體見表19。這里面，由于YG103、YG105、YG201、YG204、YG205號儲罐由于儲存介質(zhì)為柴油，因此不會產(chǎn)生超壓多米諾事故的升級場景。表19各儲罐受到其他儲罐的超壓值超壓(kPa)101102103104105106201202203204205206101/10341119328764321029/9231223898453103////////////104112234/931542221105////////////10632211132.39/231922767201////////////20222234412/133210332032223343113/273312204////////////205////////////2062223332132123310/對于YG101—YG206號罐，其失效后的超壓值超過閾值影響的儲罐分別由表19查詢，則各儲罐的超壓Pe計算結(jié)果見表20—表25。表20YG101號超壓Pe計算結(jié)果YG101YPe6.499242560.93316.351318480.9117表21YG102號超壓Pe計算結(jié)果YG102YPe5.545528770.70735.545528770.7073表22YG104號超壓Pe計算結(jié)果YG104YPe5.437066470.6696.499242560.93316.273851660.8986表23YG106號超壓Pe計算結(jié)果YG106YPe6.351318480.91176.374086920.91535.545528770.70735.437066470.669表24YG202號超壓Pe計算結(jié)果YG202YPe6.351318480.91176.426401330.9231表24YG203號超壓Pe計算結(jié)果YG203YPe6.273851660.89865.323557630.62696.426401330.9231表25YG206號超壓Pe計算結(jié)果YG206YPe6.351318480.91176.426401330.923場景演化概率計算對于設備損壞后發(fā)生場景的概率Pi的計算，可圖2求取。圖2儲罐后續(xù)事故演化概率由圖2可得，對于高明站的柴油罐，僅需考慮池火災害場景，即對于柴油罐的Pi為0.065；對于汽油罐而言，由于汽油可能發(fā)生爆炸，故需要考慮池火場景和爆炸場景，即對于汽油罐兩個場景的Pi分別為0.065和0.2618。各儲罐fd計算對高明站儲罐而言，儲罐的防御系統(tǒng)中泡沫消防系統(tǒng)；水幕、水噴淋裝置；消防栓等會削弱火焰熱輻射對罐體的影響；防爆墻則會削弱爆炸超壓對罐體的影響。假設上述防御系統(tǒng)對熱輻射的抑制程度為降低至0.5倍，并有0.94的幾率成功控制火災發(fā)生；對超壓的抑制程度為降低至0.7倍ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Misuri</Author><Year>2021</Year><RecNum>365</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3,4]</style></DisplayText><record><rec-number>365</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="swew9e2pup2sphet9vjv05z6edv9vzsxra9d"timestamp="1645410480">365</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Misuri,Alessio</author><author>Landucci,Gabriele</author><author>Cozzani,Valerio</author></authors></contributors><titles><title>AssessmentofsafetybarrierperformanceinthemitigationofdominoscenarioscausedbyNatechevents</title><secondary-title>ReliabilityEngineeringSystemSafety</secondary-title></titles><periodical><full-title>ReliabilityEngineeringSystemSafety</full-title></periodical><pages>107278</pages><volume>205</volume><dates><year>2021</year></dates><isbn>0951-8320</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Misuri</Author><Year>2021</Year><RecNum>389</RecNum><record><rec-number>389</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="swew9e2pup2sphet9vjv05z6edv9vzsxra9d"timestamp="1646986737">389</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</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