化工园区多米诺事故风险评价与防控技术综述|江阴雨辰互联

2024年4月1日发(作者：)

化工进展

·1534·

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第4期

化工园区多米诺事故风险评价与防控技术综述

贾梅生，陈国华，胡昆

（华南理工大学安全科学与工程研究所，广东广州 510640）

摘要：定量风险评价是化工厂区或园区预防多米诺效应的主要方法，各类事故预防与控制措施的制定及其有效

性检验也依赖于多米诺效应定量风险评价的结果。然而，由于概率风险表征、多米诺场景概率结构、火灾与爆

炸致损概率等存在多种不一致或解释不明确的方法模型，使风险评价结果差异性很大，无法更进一步对各类多

米诺事故预防与控制技术进行评估。本文首先界定了多米诺效应的基本概念和原理，然后对当前文献中相关多

米诺效应定量风险评价方法进行深入剖析，明确了多米诺场景概率以及火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片致

损概率的计算方法。另外，还从阈值与安全距离、安全容量及布局优化、安全屏障与防火隔热层、安全与应急

管理决策支持、安防与脆弱性分析及灾害衍生事故等方面对多米诺事故防控技术进行了评述。最后，指出以目

标设备为核心的各类致损概率计算方法，即设备易损性，是后续研究的关注焦点。

关键词：多米诺效应；风险评价；致损概率；设备易损性；安全；化工园区

中图分类号：TQ086；X937

文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）04–1534–10

DOI：10.16085/.1000-6613.2017.04.050

Review of risk assessment and pre-control of Domino effect in

Chemical Industry Park

JIA Meisheng，CHEN Guohua，HU Kun

（Institute of Safety Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，

Guangdong，China）

Abstract：Quantitative risk assessment of Domino effects（DMQRA）is the key method to be used to

prevent Domino accidents in chemical plants or parks. Also，the various pre-control measures and their

availability evaluations are based on the result of DMQRA. However，there are many inconsistent or

unclear interpreted modes and methods for presentation of probability risk，probability structure of

Domino scenarios and damage probabilities of target equipment exposed to fire or blast such that the

obtained DMQRA results are in a great variability. Moreover，it is hard to evaluate the specific

pre-control measures. In this paper，firstly，the concept and basic principles of Domino effect are

clearly defined. Then through carefully analyzing of the various DMQRA methods in literature，the

probability structure of Domino scenario and damage probabilities of target equipment attacked by fire

thermal radiation，blast wave overpressure and blast fragments are outlined clearly. In addition，damage

thresholds，safety distances，safety inventories，layout optimization，safety barriers，thermal

insulations，decision supporting for safety and emergency management，security，resilience and natural

hazards triggering for domino effect are reviewed in detail. Finally，it is figured out that the advanced

methods for calculating of damage probabilities of target equipment exposed to fire，blast and other

收稿日期：2016-09-07；修改稿日期：2016-11-04。

第一作者：贾梅生（1988—），男，博士研究生。联系人：陈国华，

基金项目：国家自然科学基金（21576102）及国家重点研发计划

教授，博士生导师，从事工业安全与风险评价研究。E-mail：mmghchen

（2016YFC0801500）项目。

@。

第4期贾梅生等：化工园区多米诺事故风险评价与防控技术综述 ·1535·

triggering vectors，i.e. equipment vulnerability，will be focused upon in the future.

Key words：Domino effect；risk assessment；damage probability；equipment vulnerability；safety；

Chemical Industry Park

化工园区是石油和化学工业发展的必然趋势，

然而集中的园区管理模式在带来产业规模效应的

同时，也带来了较高的风险水平。多米诺效应问题

的涌现即是由危险化学品储存与工艺装置规模的

扩大，以及土地使用成本的提高而导致的，很多历

史事故案例已经证明了多米诺效应发生的可能性

及其非常严重的事故后果

[1-9]

。

英国健康安全委员会（HSC）下属重大危险源

咨询委员会在1976年、1979年、1984年公布的重

大危险源控制系列报告中首次明确了多米诺效应

概念

[10]

，并在1978年、1981年开展的坎维岛风险

评价报告中进行了详细考虑

[11]

。历史上，1984年发

生的墨西哥城国家石油公司LPG储运站连锁爆炸

事故

[11]

，极大地促进了多米诺效应在工业界与学术

界的受关注程度，科技文献的涌现即始于此。1989

年美国化工过程安全中心（CCPS）第一版化工过程

定量风险评价指南

[12]

，以及1999年荷兰应用科学

研究院（TNO）定量风险评价紫皮书

[13]

已经对多米

诺效应进行了相关考虑。

多米诺效应的官方条款主要见于欧盟委员会

1996年《塞韦索II指令》第8条及其2012年更新

版第9条，主要规定：企业需向管理部门告知信息，

管理部门有辨识多米诺效应的责任，相关企业需相

互合作、互通信息，在编制重大事故预防策略、安

全管理系统、安全报告、内部应急预案时，需考虑

多米诺效应的影响，并告知公众

[14]

。2012年，国务

院安委办（2012）37号文件“关于进一步加强化工

园区安全管理的指导意见”中也强调：化工园区需

合理布局，预防连锁事故发生

[15]

。

三类主要的物理影响因素，即致损因子。火灾热辐

射可导致目标设备的壳壁或结构材料发生高温强

度下降，使压力储存的液化烃或工业气体的容器内

压升高，同时火焰还有点火引燃的危险。爆炸冲击

波可使目标设备发生屈服、倒塌、破裂、分解、整

体位移、连接管线断裂、安全装置功能失效等，其

传播路径还可产生二次碎片危险。爆炸碎片可穿透

容器、切断支撑或管线，高温碎片也有点火或加热

的危险，碎片来源包括容器爆炸破裂产生的小碎

片、爆炸分解的零部件等。一般而言，有毒物质泄

漏不会直接导致进一步危化品泄漏扩散、火灾、爆

炸等场景，但可使现场操作人员中毒，丧失正常工

作能力，间接导致多米诺效应。关于连续或批处理

工艺装置的基本控制系统与安全功能系统的连锁

效应导致的事故，一般不属于多米诺效应的研究

范畴。

2 多米诺事故统计

事故统计分析可以明确多米诺场景的某些特

征。2000年，KOURNIOTIS等

[1]

对207起化工事故

统计发现，多米诺场景频率与危险化学品类型相

关，蒸汽烃类较液体燃料更危险，并拟合了多米诺

效应的社会风险曲线。2003年，RONZA等

[2]

统计

了港口区的675起化工事故，发现直接从火灾到爆

炸的扩展序列有30个，频率可达4.44×10

–2

。2008

年，GÓMEZ-MARES等

[3]

统计了84起与喷射火相

关的化工事故，指出喷射火有50%的可能性可以触

发多米诺场景。2010年，DARBRA等

[4]

对与多米诺

效应相关的225起化工事故，按阶段、区域、涉及

危险化学品、原因、后果、场所、扩展序列等多个

方面进行了详细统计分析，并绘制了社会风险曲线

与扩展序列概率事件树图。类似研究还包括

ABDOLHAMIDZADEH等

[5]

、CHEN等

[6]

，

HEMMATIAN等

[8]

的统计分析。另外，ZHANG 和

ZHENG

[7]

对2006—2010年期间国内发生的1632起

危险化学品事故统计发现，固定场所多米诺事故占

13.2%，移动运输场所多米诺事故占9%。2015年，

HEMMATIAN等

[9]

又专门对127起与沸腾液体扩展

蒸汽云爆炸（BLEVE）相关的多米诺事故进行统计

分析，绘制了扩展序列概率事件树图，并指出事故

1 多米诺效应定义与原理

众多多米诺效应的概念研究中，RENIERS和

COZZANI的定义更具广泛适用性，其核心是事故

扩展传播与后果影响扩大，包含3个基本要素：①

初始事故场景及其物理影响，如火灾热辐射、爆炸

冲击波、爆炸碎片等；②潜在的二次或一阶扩展事

故场景，源于初始事故的扩展传播，危险化学品发

生泄漏，使后果影响扩大；③后果影响扩大的目标

设备或单元

[16-19]

。

另外，火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片是

·1536·化工进展 2017年第36卷

延时从一分钟到几小时不等，需重点关注应急疏散

与消防安全距离。

3 定量风险评价方法

CCPS化工过程定量风险评价指出，处理多米

诺效应有两种逻辑

[12]

：①针对源设备或单元，失效

频率与事故场景概率不变，多米诺效应使事故后果

影响扩大，技术方法是扩展事件树的输出；②针对

目标设备或单元，多米诺效应使失效频率增加，事

故后果影响不变，技术方法是将多米诺效应处理为

事故树的一类外部事件输入。但无论哪种逻辑，均

需首先计算火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片的

致损概率，或根据安全距离确定哪些目标设备或单

元需纳入多米诺效应的考虑范围。另外，由于多米

诺效应的扩展场景与扩展模式比较复杂，多米诺场

景概率结构有各种不同的计算方法，即多米诺风险

依多米诺场景概率结构不同而有所差异。表1对文

献中构建的各种多米诺效应定量风险评价方法进

行了对比分析。

3.1 多米诺场景概率结构

场景概率结构表达多米诺效应定义及其风险

计算方法，多场景、高阶扩展、扩展协同效应、应

急措施干预、动态过程是其技术难点。如表1所示，

即使在概率风险评价的框架内，且明确增加失

效频率与扩大事故后果影响的逻辑，多数多米诺场

，

景概率结构依然自成体系，如COZZANI等

[1624-25]

的分析方法、ABDOLHAMIDZADEH等

[26-27]

的蒙特

卡洛模拟方法、BERNECHEA等

[31]

的事件树方法以

导致混乱及KHAKZAD等

[32-34]

的贝叶斯网络方法。

的原因除相关技术难点外，另一个重要原因是多米

诺风险评价对象不明确或多米诺场景不统一。一般

化工过程定量风险评价选择最坏事故场景，但是多

米诺效应由于扩展场景与扩展模式比较复杂，各种

组合情况非常多。因此，首先需要确定一种原则或

方法以统一多米诺场景的选择问题。

3.2 火灾热辐射致损概率

火灾热辐射致损概率主要包括两种计算方法：

，，

①比例方法

[1120-2329-30]

；②Probit模型，即应急及

，，，

比例方法缺乏严格的理论基时概率

[1624-2832-3441]

。

础，随机性表达不明确。Probit模型表达应急耗时

小于事故延时的可能性，其中，事故自然延时计算

是一种确定的保守拟合关系式，所以主要反映的是

应急措施的随机性。但是对于指定的化工园区或企

业及其应急预案，应急耗时的概率分布是不一样

的，即需要调整Probit模型系数。此外，保守拟合

关系式的应用也有限制范围，而且事故延时本质上

也是随机的，因此，如何分析与表达事故延时的随

机性也需要另作研究。

3.3 爆炸冲击波致损概率

Probit模型是爆炸冲击波致损概率的主要计算

方法，其核心是根据目标设备破坏失效的严重程度

定义致损概率，概率单位与冲击波峰值超压相关，

主要反映的是目标设备抵抗冲击波攻击的能力，方

法的精确性与统计样本数量以及统计样本之间的

一致性有关。方法建立在远场假设基础上，忽略了

冲击波与目标设备之间复杂的交互过程，不适用于

近场范围的破坏失效。KHAN和ABBASI

[21-23]

的

Probit模型是建立在EISENBERG等

[42]

模型基础上

的，以有效压力代替峰值压力，其他参数不变，使

不同类型的目标设备可以通过曳引系数不同取值

进行区别。COZZANI和SALZANO

[43-47]

首先将目

标设备分为常压储罐、压力容器、塔设备、辅助设

备四类，然后定义各类设备破坏失效的严重程度，

在75个文献样本的基础上进行统计分析得到对应

Probit函数。ZHANG和JIANG

[48]

在COZZANI和

SALZANO样本数据的基础上，重新定义目标设备

破坏失效的严重程度，得到新的Probit模型。

3.4 爆炸碎片致损概率

爆炸碎片致损概率的计算方法相对比较复杂，

按研究方法可以分为两类：①基于碎片抛射轨迹方

程的蒙特卡洛模拟；②比例方法。按研究对象可以

分为三类：①碎片产生概率或碎片初始参数的概率

分布，主要包括碎片数量、大小、形状、初始速度、

抛射角等；②碎片击中概率；③碎片穿透概率。2001

年，HAUPTMANNS

[49-50]

首次通过碎片抛射轨迹方

程的蒙特卡洛模拟得到了碎片的击中概率，之后涌

现出很多以此方法为基础的研究，主要集中于击中

概率定义、随机参数概率分布确定、参数影响分析

等

[51-62]

。比例方法主要是GUBINELLI等

[63]

提出的

以概率几何原理为基础的击中概率模型，TUGNOLI

等

[64]

通过一个事故案例对该方法的有效性进行了

分析与验证。关于碎片初始参数及其概率分布的确

定包括GUBINELLI等

[65-66]

、MÉBARKI等

[67]

、孙

东亮等

[68]

、TUGNOLI等

[69]

的研究。关于碎片穿透

概率的研究主要是NGUYEN 等

[70]

提出的基于临界

残余壁厚的方法，以及陈刚等

[71]

提出的基于临界剩

余强度系数的方法，由于两种方法同样是以碎片抛

射轨迹方程的蒙特卡洛模拟为基础的，因此，可以

第4期贾梅生等：化工园区多米诺事故风险评价与防控技术综述 ·1537·

来源

，

20]

表1 多米诺效应定量风险评价方法对比分析

多米诺风险与场景概率结构

j}



P{(i,X)

致损概率

BAGSTER和PITBLADO

[11

route

①增加失效频率逻辑，场景概率直接表示风险

②扩展路径叠加构成多米诺场景，叠加失效频率表

示场景概率

③考虑单元i的5种潜在场景，可扩展至高阶

④扩展概率

含点火概率与方向修正

KHAN和ABBASI

[21-23]

















、P

使用统一的安全距离比例方法

(P

P

)

①增加失效频率逻辑，场景概率直接表示风险

②一阶扩展场景即多米诺场景

③考虑不同致损因子的协同效应



relief

ymax



relief



23.8



2.92ln[(1



]



relief





psP

relief



9.25



1.85ln(

ttf

)



ln(

ttf

)



1.13ln



2.67







9.9,

常压



0.032

加压



ln(

ttf

)



0.95ln

I+

8.845





18.96



2.44ln(

常压





42.44



4.33ln(

加压







28.07



3.16ln(

延长







17.79



2.18ln(

备用





f,imp

cos



4π







ABDOLHAMIDZADEH等

[26]

；

p,j





p,i

{(i,X)k

、

基础方法是

Probit

模型，然后随机抽样概率值，并



(j,Y)}

[27]

route

RAD等

与模型值比较，累计于蒙特卡洛模拟

①增加失效频率逻辑，场景概率直接表示风险

未考虑

②蒙特卡洛模拟，扩展路径叠加构成多米诺场景，

叠加失效频率表示场景概率

③考虑高阶扩展，单元

、单元

多场景，相同致

损因子协同效应

④主要对扩展场景与致损概率随机抽样

[28]

KADRI

等

基于

COZZANI

等方法，考虑不同致损因子协同

计算基于碎片抛射轨迹方程并辅以蒙特卡洛模拟

效应

ZHANG X M

[29-30]

①扩大事故后果影响逻辑，应用个人风险与社会

计算是

KHAN

和

ABBASI

的方法

=(p

–P

)/p

风险

计算基于碎片抛射轨迹方程并辅以蒙特卡洛模拟

②线性方程组计算扩展概率

③考虑高阶扩展，不同致损因子协同效应，多源协同

效应

BERNECHEA

等

[31]

①增加失效频率逻辑，应用个人风险与社会风险

阈值判断定义目标设备泄漏场景

②扩展事件树集成于一般定量风险评价

未考虑

③考虑高阶扩展，单元

、单元

多场景

KHAKZAD

等

[32-34]

①扩大事故后果影响逻辑，场景概率直接表示风险

、

计算是

Probit

模型

未考虑

②贝叶斯网络方法，逐级计算多米诺场景概率

③考虑高阶扩展，单元

、单元

多场景，相同致损

因子协同效应，可描述动态过程

④阈值方法辨识扩展模式

[35]

ZHOU

等

①应急事件条件概率表示风险

应急事件条件概率等价于

②事件序列图法，蒙特卡洛模拟

也可以描述为应急及时概率，主要对应急事件状态与应急

③仅限于火灾场景，一阶扩展即多米诺场景

耗时进行随机抽样

④核心是应急措施干预，主要反映应急措施随机性，

可描述动态过程

非概率风险评价方法

①

TUGNOLI

等

[36-37]

；

COZZANI

等

[38]

，指数方法

②

KHAKZAD

和

RENIERS

[39]

，图论方法

③

等

[40]

，相对风险分析方法









(1,

)

{ikj}





①扩大事故后果影响逻辑，应用个人风险与社会风

险

②所有扩展场景组合构成多米诺场景

③考虑多个单元

扩展场景并发，可扩展至高阶

注：

{(i,X)(j,Y)}

，源设备或单元

以事故场景

导致目标设备或单元

发生扩展场景

的概率，即扩展概率，

表示扩展层级或阶；



route

，

ANTONIONI

COZZANI

等

[1624]

；

等

[25]

，

扩展概率按扩展路径叠加；

(1,

)

，第

个由

个扩展场景组成的多米诺场景概率；

，独立失效频率；

，致损概率；

，火灾热辐射致损概率；

，火灾热辐射致损概率单位；

，爆炸冲击波致损概率；

，爆炸冲击波致损概率单位；

，爆炸碎片致损概率；

f,imp

，碎片击中概率；

，

与

之间空间距离；

，

事故场景物理影响最大距离；

，容器内压；

relief

，安全阀整定压力；

ymax

，壳壁材料高温最大许用应力；

，内压对壳壁

产生的应力；

，冲击波峰值超压；

，冲击波曳引系数；

，冲击波阈值；

，碎片穿透强度；

，目标设备壁厚；

，目标设备体积；

，以

为半径的半球体积；

ttf

，事故自然延时；

，火灾热辐射强度；

，水平面碎片产生位置与目标设备两条切线的夹角；

，垂直平面碎片抛射角；

，

垂直平面击中目标设备前后边线的碎片轨迹的抛射夹角。

直接获得碎片击中概率与穿透概率的乘积。

3.5 概率风险表征

多米诺场景概率结构与火灾热辐射、爆炸冲击

波、爆炸碎片的致损概率最终都要集成于概率风险

的框架内，以概率风险的原理进行结果表征。对于

化工过程定量风险评价而言，个人风险与社会风险

·1538·化工进展 2017年第36卷

是常用的风险指标与风险结果描述方法，个人风险

是事故场景发生概率与事故场景物理影响下个体

伤亡概率的数学乘积，社会风险计算依赖于个人风

险结果与人员密度分布情况

[12-13]

。个体伤亡概率一

般基于Probit模型进行确定

[12-13]

。COZZANI等

[16]

提出的多米诺效应定量风险评价方法即应用个人

风险与社会风险描述风险评价结果。KOURNIOTIS

等

[1]

、DARBRA等

[4]

、HEMMATIAN等

[8]

从事故统

计角度绘制了多米诺效应的社会风险曲线，可以作

为风险评价结果的准则曲线。然而，对于更多的多

米诺效应定量风险评价方法而言，多米诺场景概率

即直接表示多米诺效应风险。

4 事故预防与控制技术

目标设备或单元在致损因子影响下的破坏失

效主要与设备之间的安全距离、初始事故场景致损

因子强度以及目标设备的防护措施有关，而关于降

低源设备失效频率或初始事故场景物理影响的安

全措施，如结构完整性管理、火源控制、保护层分

析（LOPA）等，由于其在一般的过程安全管理中

均有考虑，所以不列入详细讨论范围，但是初始事

故的预防与安全措施也会显著降低多米诺风险，而

且更为重要。

4.1 阈值与安全距离、安全容量及布局优化

安全距离与安全容量是互补的、可以实现本质

安全的多米诺事故防控技术，两者均与致损因子的

阈值有关。阈值主要根据目标设备或单元类型及其

破坏失效模式与严重程度进行确定，安全距离根据

阈值与源设备事故场景特征确定，安全容量设置主

要是限制事故场景物理响应范围。安全距离主要在

工厂的布局设计阶段实现，而安全容量可以实现动

态管理，并且两者均是布局优化与风险动态管理的

基本参数。ALILECHE等

[19]

对标准与文献中关于多

米诺效应的阈值与安全距离研究进行了详细评述。

一般情况，通过实验或事故统计可以确定阈值，再

根据事故后果物理影响的经验模型计算安全距离，

但数据不一致仍然是常见的。对于爆炸冲击波而

言：①缺乏对目标设备详细特征的描述；②破坏失

效模式及其严重程度定义比较混乱。对于火灾热辐

射而言，还容易忽略：①火灾场景不同致损机理，

如接触点火或远距离热辐射；②火灾持续时间。相

，

对比较全面细致的研究是COZZANI等

[1972]

的推荐

值，还从本质安全的角度，在事故后果物理影响经

验模型的基础上，对指定事故场景的安全距离与安

全容量关系进行了详细分析

[3873]

。SPOELSTRA

等

[74]

对荷兰国家标准PGS18、PGS19中LPG储罐

区安全距离的确定方法进行了详细描述。

理论上，安全距离实现后，扩展场景或多米诺

效应就不会发生了，但安全距离的确定仍有许多不

确定或限制因素，只是达到了目前最好或最优水

平，因此，布局优化有必要将多米诺风险作为一个

目标函数，核心问题则是目标函数的构建及其求解

方法。LEE等

[75]

、SO等

[76]

通过柯西最速下降法确

定n个爆炸危险源的合理位置，以使构建的多米诺

场景概率最低，前者针对新建厂区，后者针对扩建

厂区。KHAN和AMYOTTE

[77-78]

构建的I2SI指数、

COZZANI等

[38]

TUGNOLI等构建的DHI指数

[36-37]

、

构建的DCP、DCA、UDI、TDI指数，均可作为布

局优化的目标函数。JUNG等

[79]

、LÓPEZ-MOLINA

DE LIRA-FLORES等

[81]

将布局优化定义为混等

[80]

、

合整数非线性规划问题求解，不同之处是多

米诺风险目标函数的构建与使用。BERNECHEA和

KHAKZAD和RENIERS

[83]

则通过

ARNALDOS

[82]

、

对不同备选布局方案进行多米诺风险分析与评价，

转化为多目标决策问题。

4.2 安全屏障与防火隔热层

安全屏障或安全装置、安全附件与LOPA中的

保护层概念近似，是对相关硬件、软件、管理措施

功能抽象的集合描述，从事故预防与风险管理的角

度理解，既包括降低事故场景发生概率的措施，也

包括减小事故后果影响的措施。LOPA指南将保护

层分为8个层次

[84]

，即工艺设计、基本过程控制系

统、关键报警和人员干预、安全仪表功能、物理保

护（释放设施，如安全阀、爆破片等）、释放后物

理保护（如防火堤、防爆墙等）、厂区应急响应、

周围社区应急响应。按作用方式与功能，它们又可

分为主动的与被动的措施，以及阻止性的（释放前）

与减缓性的（释放后）措施。LOPA指南并没有提

供方法以评估保护层在降低多米诺风险方面的作

用，或指出如何合理布置保护层以降低多米诺风

险。LANDUCCI等

[85]

基于LOPA方法，得到了预

防火灾触发多米诺场景时，各类安全屏障措施的有

效性与要求时失效概率数据。JANSSENS等

[86]

通过

元启发式算法，构建了一个合理布置安全屏障以减

小火灾事故场景后果影响，增加扩展事故场景延

时，降低多米诺风险的决策模型。

防火隔热层的概念与方法早于多米诺效应，主

要指阻隔火焰直接接触影响或降低壳壁吸收热量

，

第4期贾梅生等：化工园区多米诺事故风险评价与防控技术综述 ·1539·

用事件序列图法与Petri网络建模分析了应急措施

速率以增加扩展事故场景延时的涂层或夹套，是一

干预对火灾触发多米诺场景的影响，以及大规模并种被动的防火措施。BLEVE是一种后果极其严重的

发火灾的应急响应问题。火灾导致的液化烃压力容器扩展事故场景，尤其在

4.4 安防与脆弱性分析及灾害衍生事故

运输行业，由于经常不可避免地经过一些人员密集

触发化工园区或企业多米诺效应的原因，除常

场所，风险非常高，因此，早期有许多关于防火隔

见的火灾、爆炸初始事故场景外，蓄意或恐怖袭击

热层的设计与实验研究，但是其应用也伴随着腐蚀

LANDUCCI等

[87-88]

以及自然灾害也受到广泛关注。RENIERS等

[102]

通

检测与消防射流冲击的问题

[11]

。

通过对LPG储罐的实验与有限元模拟，分析验证了过抽象化工园区范围内所有危险源及其相互影响

防火隔热层在增加BLEVE事故场景延时方面的有关系，首次提出了分离节点网络的概念，以辅助安

效性，实验材料包括环氧树脂发泡材料、蛭石、矿

防管理。之后，RENIERS和AUDENAERT

[103]

在分

离节点网理络研究的基础上，提出单元装置脆弱性

物纤维棉、水泥基无机材料，并提出3个指标以评

分析方法，以确定预防恐怖袭击时单元装置的防护

估和指导设计。PALTRINIERI等

[89]

进一步指出，防

火隔热层的应用可以使LPG供应链的个人风险降

优先级。RENIERS等

[104]

还应用物理效应衰减与恢

复能力的概念对化工园区与企业的安防管理进行低一个数量级，使社会风险的期望值提高50%。DI

了研究，指出分离节点网络的方法可以提高化工园

PADOVA等

[90]

、TUGNOLI等

[91]

基于风险矩阵原理

提出一个防火分区辨识方法，以合理应用防火隔热

区遭受攻击后的快速恢复能力。LANDUCCI等

[105]

基于TNT当量法研究分析了自制爆炸装置触发多层，降低火灾触发多米诺效应风险。此外，由于防

米诺场景时单元设施的脆弱性问题。关于灾害衍生

火隔热层也具有一定的结构强度，因此，可以探索

事故（NaTech），COZZANI等

[24]

在多米诺效应定量

研究新的过程设备设计方法，或者开发设计新的保

风险评价方法的基础上，构建了NaTech定量风险

护层材料或结构，以综合考虑火灾热辐射、爆炸冲

评价方法。

击波、爆炸碎片的致损作用。

4.3 安全与应急管理决策支持

5 研究展望

风险分析与评价本质上即是一种分级的安全

（1）由于多米诺效应概念还有许多争议，包

管理思想与方法，多米诺效应的风险分析与评价也

括范围界定、场景定义等，使相关政策、法规、标

不例外。应急概念则是一种事故控制思想，即假设

准的制定以及定量风险评价方法的构建存在很多

事故场景发生后如何采取措施以减小事故后果影

不一致或不相容的解释与结果，所以迫切需要在多

响，多米诺效应概念也包含初始事故场景的假设，

米诺效应概念范围以及场景选择方面达成一种共

所以应急研究对于预防与控制多米诺事故非常重

识，以更好地促进工业实践。

要。KHAN和ABBASI

[92]

在多米诺效应定量风险评

价方法研究的基础上，开发了DOMIFECT软件，

（2）火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片致

以辅助决策。COZZANI等

[93]

将多米诺效应定量风

损概率的计算方法与结果构成多米诺效应定量风

险评价方法集成于Aripar-GIS软件。RENIERS

险评价框架的基石，当前选择的比例方法或Probit

（HAZOP）、等

[94-95]

提出了集成危险与可操作性分析

函数，是由于缺乏过程设备易损性基础数据，为简

What-If分析、风险矩阵的Hazwim框架，使化工园

化定量风险评价过程复杂性与运算量而进行的折

区的企业之间可以相互合作，共同预防外部多米诺

中，因此，需要探索研究新的、高可靠度、高精确

效应。之后，RENIERS和DULLAERT

[96-97]

从化工

度的致损概率计算方法，即设备易损性分析方法，

园区范围内扩展序列优先级的角度开发了

并且在过程设备设计的交付文档中提供易损性数

DomPrevPlanning决策支持软件。另外，RENIERS

据及其详细说明。

等

[98-99]

还应用博弈论方法建模分析了化工园区企

（3）在过程设备设计阶段进行的致损概率计

业在预防多米诺效应时的投资决策过程。ZHANG

算或易损性分析，可以提高多米诺效应定量风险评

和CHEN

[100]

提出了限制化工园区或企业危险源扩

价的有效性，使布局优化、安全屏障布置、安全与

展网络的离散孤岛模型。KHAKZAD等

[33]

应用贝叶

应急管理决策支持更可靠，也可为过程设备的本质

斯网络与冲突分析方法建模了危化品安全容量的

安全设计及评估提供理论与方法支持，以更好地从

，

配置问题。关于应急管理，ZHOU等

[35101]

分别应

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