液化天然气(LNG)罐区的储存安全是保障液化天然气持续供应的重要基础,在LNG的储存过程中一旦发生事故,不仅会导致天然气供应不足或中断,还会造成大量的经济损失,甚至人员伤亡。为此,本文针对液化天然气事故源复杂、隐蔽、多重因素强耦合等特点,对LNG储罐事故的演化过程进行分析,针对现有研究存在的不足,准确快速识别事故原因及发生发展过程,从而增强应对和防范LNG储罐事故风险和灾难的能力。本文主要研究工作如下:(1)针对液化天然气事故原因复杂、多重因素共同作用的特点及现有LNG事故分析方法常忽视组件交互及宏观控制的问题,本章从系统控制的角度,结合STAMP-STPA方法对LNG事故过程进行安全性分析。建立基于STAMP-STPA的LNG分层翻滚和火灾事故场景正演模型,识别模型中不安全的控制行为和可能导致的危险,并对产生不安全控制行为的场景进行进一步分析,建立了不同工况事故场景正演模型。与事故本身调查及结果相比,通过正演模型分析得到的事故原因更加具体、全面、有针对性。(2)结合液化天然气事故源复杂、隐蔽、破坏性大等特点,针对现有反演方法的不适定性、计算量大以及LNG罐区火源定位不准确问题,基于LNG火灾后果模型和反演思想,提出构建拓扑网络模型的反演方法。通过建立LNG库区火灾事故拓扑网络反演模型,结合Dijkstra算法,反演出火源节点。案例分析结果表明,反演得到的火源位置与仿真结果一致,证明了拓扑网络反演方法对定位火源位置的有效性和准确性。(3)针对现有研究对于LNG分层翻滚事故演化进程缺少因果关联整合和动态分析等难题,结合情景模型和模糊变权Petri网方法建立LNG储罐翻滚事故反演模型;并运用矩阵推理方法,确定各关键要素安全状态值,得到事故根原因和传播路径。根据LNG接收站的现场情况构建的事故场景进行案例分析,结果表明,该反演方法相比传统方法,能够直观地表现LNG分层翻滚不同事故原因关键要素在事故发展过程中的影响程度。