一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法及系统

技术领域

本发明涉及LNG燃料动力船过闸技术领域，尤其涉及一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法、系统、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

我国港口数量、规模、吞吐能力以惊人的速度增长，跻身世界港口大国行列，在整体经济向好趋势中内河航运也在不断快速发展，其中长江水系是我国内河的重要组成部分，已拥有货运船舶近12万艘，承担的总货运量连续多年稳居世界第一。

随着能源与环境问题已成为全世界关注的焦点，如何有效地降低柴油在能源结构中的比例、减少船舶大气污染物排放，是构建以低能耗、低排放、低污染的绿色航运经济发展模式亟待解决的问题，节能减排、绿色航运已成为我国内河水运发展的重要方向。随着能源与环境问题已成为全世界关注的焦点，以柴油为主的船舶燃料能源结构严重制约着航运业的健康发展，LNG作为一种清洁、高效的新型能源，由于具有显著的环境效益和社会效益；近年来，在我国内河得到了大力推进和应用，内河LNG燃料动力船改造和新建数量不断增加。

LNG燃料动力船逐渐增长的过闸需求与无法通过三峡大坝之间的矛盾成为制约LNG燃料在内河快速发展的重要瓶颈之一。由于LNG本身具有低温、易燃、易扩散等危险特性，一旦在船闸、升船机等半封闭空间发生泄漏，可能导致燃烧、爆炸等严重后果，对人员安全、船闸结构等造成极大的危害，因此，对过闸燃料泄漏危害后果进行评估的意义十分重大。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法、系统、装置及计算机可读存储介质，用以解决现有技术中缺少LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方案的问题。

本发明提供一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法，包括以下步骤：

获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；

根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；

根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；

根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估。

进一步地，根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值，具体包括：

根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，分别确定爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率；根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值。

进一步地，根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值，包括：

对于开阔水域，根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据及开阔水域下结构损伤后果计算公式，确定结构损伤后果量化值；所述开阔水域下结构损伤后果计算公式

进一步地，根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值，还包括：对于船闸和升船机内，根据爆炸后果形式的发生概率、超压造成船体损伤的概率及船闸和升船机内结构损伤后果计算公式，确定结构损伤后果量化值；所述船闸和升船机内结构损伤后果计算公式为

进一步地，根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值，具体包括：

根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，分别获取燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，确定人员死亡后果的量化值。

进一步地，根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，确定人员死亡后果的量化值，具体包括：

根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率、爆炸超压造成的人员死亡概率及人员死亡后果公式，确定人员死亡后果的量化值；所述人员死亡后果公式为

进一步地，根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，具体包括：将结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值相加，得到过闸燃料泄漏危害后果的量化值。

本发明一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估系统，包括数据获取模块、结构损伤后果获取模块、人员死亡后果获取模块及过闸燃料泄漏危害后果获取模块；

所述数据获取模块，用于获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；

所述结构损伤后果获取模块，用于根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；

所述人员死亡后果获取模块，用于根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；

所述过闸燃料泄漏危害后果获取模块，用于根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估。

本发明还提供了一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估；实现了对LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果的评估。

附图说明

图1为本发明提供的LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明实施例提供了一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法，其流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

S1、获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；

S2、根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；

S3、根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；

S4、根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估。

一个具体实施例中，LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果包括对燃料罐泄漏、供气系统泄漏以及安全阀起跳泄漏三类后果事件进行分析，并结合相应的风险后果量化方法对人员死亡和结构损伤程度进行量化计算得到。过闸系统风险因素的识别结果，如表1所示。

表1过闸系统风险因素的识别结果

优选的，根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值，具体包括：

根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，分别确定爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率；根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值。

需要说明的是，在结构损伤后果

优选的，根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值，包括：

对于开阔水域，根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据及开阔水域下结构损伤后果计算公式，确定结构损伤后果量化值；所述开阔水域下结构损伤后果计算公式

一个具体实施例中，对于开阔水域下结构损伤后果计算公式

另一个具体实施例中，燃烧和爆炸这两种后果所对应的后果形式因子分别可用下式进行计算

式中，

在立即点火概率

式中，T为泄漏温度，AIT为泄漏物质的自燃温度，单位为K；

式中，m为泄漏速率，单位kg/s。

在爆炸概率

式中m为泄漏速率，单位为kg/s。

一个具体实施例中，根据LNG泄漏参数的设置情况，经计算，LNG燃料动力船过闸系统燃料罐泄漏、供气系统泄漏以及安全阀起跳泄漏三类后果事件，所对应的后果形式因子的计算情况，如表2所示。

表2 后果形式因子的计算情况

优选的，根据爆炸后果形式的发生概率及超压造成船体损伤的概率，确定结构损伤后果量化值，还包括：对于船闸和升船机内，根据爆炸后果形式的发生概率、超压造成船体损伤的概率及船闸和升船机内结构损伤后果计算公式，确定结构损伤后果量化值；所述船闸和升船机内结构损伤后果计算公式为

一个具体实施例中，对于船闸和升船机内，

优选的，根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值，具体包括：

根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，分别获取燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，确定人员死亡后果的量化值。

优选的，根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率及爆炸超压造成的人员死亡概率，确定人员死亡后果的量化值，具体包括：

根据所述燃烧后果形式的发生概率、热辐射造成的人员死亡概率、爆炸超压造成的人员死亡概率及人员死亡后果公式，确定人员死亡后果的量化值；所述人员死亡后果公式为

一个具体实施例中，在人员死亡后果

式中，

优选的，根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，具体包括：将结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值相加，得到过闸燃料泄漏危害后果的量化值。

一个具体实施例中，建立LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果模型

式中，C

实施例2

本发明实施例提供了一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估系统，包括数据获取模块、结构损伤后果获取模块、人员死亡后果获取模块及过闸燃料泄漏危害后果获取模块；

所述数据获取模块，用于获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；

所述结构损伤后果获取模块，用于根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；

所述人员死亡后果获取模块，用于根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；

所述过闸燃料泄漏危害后果获取模块，用于根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估。

实施例3

本发明实施例提供了一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如实施例1所述的LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法。

实施例4

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如实施例1所述的LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法。

本发明公开了一种LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果评估方法、系统、装置及计算机可读存储介质，通过获取爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据、燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据；根据所述爆炸后果形式的数据、超压造成船体损伤数据，确定结构损伤后果量化值；根据燃烧后果形式的数据、热辐射造成的人员死亡的数据、爆炸超压造成的人员死亡的数据，确定人员死亡后果的量化值；根据结构损伤后果量化值及人员死亡后果的量化值，获取过闸燃料泄漏危害后果的量化值，并基于所述量化值进行后果评估；实现了对LNG燃料动力船过闸燃料泄漏危害后果的评估。本发明技术方案明确了人员死亡和结构损伤两种风险后果的计算和量化方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。