液化气体铁路罐车泄漏事故发生规律及对运输安全影响研究

摘要

现今国民经济高速发展，中国进入重化工时代，铁路危险货物的年运输量不断增长，实际运输中出现的危险货物种类、品名繁多、性质复杂，运输过程安全隐患复杂，对人身和财产均造成安全威胁。铁路危险货物运输中发生事故最多的是液化气体铁路罐车泄漏事故，因此，有必要对液化气体铁路罐车泄漏事故规律、事故机制以及安全影响因素进行研究，为实际运输的安全把控提供理论支持。本文主要研究内容如下:
　　(1)对液化气体铁路罐车泄漏事故进行分类和事故致因分析，明确泄漏事故种类与致因机制;
　　(2)搜集PHMSA和中国的液化气体铁路罐车相关的泄漏事故数据，利用数据挖掘软件SPSS Modeler14.0对数据进行统计特征分析、事故因素的相关性分析，运用Apriori算法寻找泄漏事故内部关联规则;总结事故规律;
　　(3)按AR和NAR两类事故，通过总结经验和事故树方法分析两类泄漏事故的安全影响因素。建立液化气体铁路罐车泄漏事故运输系统模型，利用马尔科夫方法对已知故障率的罐车运输系统进行可靠性分析;
　　(4)采用KNN算法，在PHMSA泄漏事故案例库的基础上建立案例推理方法，为实际应用提供解决方案。
　　研究表明，1月、7月和10月为液化气体铁路罐车泄漏事故高发期，需要提高警惕;大部分液化气体铁路罐车泄漏事故发生在运输途中，属于C、D类事故;需要重点注意的品名为液氯、液氨、液化石油气和丙烯;在泄漏事故中故障最多的部件为阀件，其次为管道和附件，最常见的故障形式为组件或设备松动。泄漏事故可分为NAR和AR事故，前者安全影响因素与速度无关，主要为人为失误、质量问题、工况因素、热力辐射、外界冲击和其他因素，后者安全影响主要为速度。可利用系统稳态可用度和平均失效时间衡量各类泄漏事故发生的危险性，其中美国的液化气体铁路罐车综合系统的稳态可用度为0.01年，系统平均失效时间为0.02年。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 危险货物运输历史事故数据

1．3．2 危险货物运输泄漏事故机制

1．4 研究内容及框架

2 液化气体铁路罐车泄漏事故概述

2．1 事故定义

2．2 事故分类

2．2．1 按泄漏形态

2．2．2 按事故后果

2．2．3 按罐车速度

2．3 事故致因分析

2．3．1 直接原因

2．3．2 间接原因

3 液化气体铁路罐车泄漏事故规律

3．1 统计特征分析

3．1．1 事故总体特征

3．1．2 时间因素

3．1．3 天气因素

3．1．4 部件因素

3．2 相关性分析

3．2．1 数据准备

3．2．2 简单相关关系

3．2．3 基于Apriori算法的关联分析

3．3 对我国的适用性分析

3．4 总结

4 液化气体铁路罐车安全影响与可靠性分析

4．1 安全影响分析

4．1．1 AR事故

4．1．2 NAR事故

4．2 系统可靠性分析

4．2．1 基本概念及模型说明

4．2．2 车辆致因运输系统

4．2．3 环境致因运输系统

4．2．4 人为致因运输系统

4．2．5 综合运输系统

4．2．6 参数计算

5 基于KNN算法的事故案例推理方法

5．1 KNN算法

5．2 案例推理

5．3 基于KNN算法的案例推理

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

作者简历

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