偶然灾害下海洋平台多风险耦合演化及致灾机理研究

Recently, risk assessment of offshore platform under the accidental disasters of collision, fire, blast and others has attracted more and more concern from scholars. However, most of the evaluation methods are based on analyzing independent risk factors, and lose sight of influence from risks coupling, which bring an inaccurate calculation in risk assessment. The project study on the evolvement and destructive mechanism of coupled multiple risks of offshore platform under accidental disaster from the angle of risks coupling. The main contents including: Firstly, build the evolvement model of coupled multiple risks by combining the system engineering theory, complex network theory and the domino effect principle; Secondly, the risk-element and dynamic logic gate will be introduced into the evolvement model to analyze and calculate the correlation in space and time. Thirdly, determine the relevant coupling risks through the threshold, use hydrodynamics, structural mechanics, and combine the numerical simulation to build the response model and steady growth model of offshore platform. The study aims to provide theoretical foundation and references for risk assessment and risk management of offshore platform.

近年来，海洋平台在碰撞、火灾、爆炸等偶然灾害下的风险评估越来越引起学者们的关注。目前大部分的海洋平台风险分析方法是基于独立风险因素分析的，对风险事件耦合的影响考虑不足，导致风险评估中的概率计算不准确。本项目拟从多风险耦合的角度研究偶然灾害下海洋平台多风险耦合演化及致灾机理。主要研究内容有：（1）基于系统工程理论，结合复杂网络理论和多米诺效应原理，建立海洋平台的多风险耦合演化模型；（2）将风险元及动态逻辑门引入演化模型，进而分析计算风险的空间和时间相关性；（3）通过边线阀值确定突出相关的耦合风险，采用水动力学、结构力学结合数值仿真建立多风险耦合作用下海洋平台响应模型及可靠性增长模型。旨在为海洋平台的风险评估及风险管理提供理论依据和参考。

海洋平台在极端海况、火灾、爆炸等偶然灾害下的风险评估得到了工程界和学术界的广泛关注。海洋平台的偶然灾害风险具有多因素耦合相关的特性，目前大部分的海洋平台风险分析方法是基于独立风险因素分析的，对风险事件耦合的影响考虑不足，导致风险评估中的概率计算及致灾机理分析不准确。本项目采用多米诺效应原理分析了极端海况-泄漏-火灾-致灾的一系列演化机制，基于复杂网络、FTA等方法建立了海洋平台偶然灾害的风险演化模型，分析了演化的特点；给出了风险相关性的定义以及分析方法，采用FTA、FMEA以及复杂网络与可靠指标相结合的方法，构建了风险相关性计算方法，并针对案例进行了风险相关性计算；开展了极端海况下海洋平台结构的失效概率分析和倒塌机理，并分析了典型灾害事件的致灾机理。通过对海洋平台多风险耦合演化及致灾机理的分析，在一定程度上给出了风险演化的模型以及多风险之间耦合关系的分析方法，通过风险演化定性以及定量地确定可以确定演化的薄弱环节，为找到控制风险不确定性的路径和方法提供理论依据，为风险管理以及基于风险的设计提供方法和措施。