定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法

1、定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法在控制易燃、易爆、有毒等危險(xiǎn)化學(xué)品重大事故的諸多措施中，定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。所謂風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)就是首先要識別潛在危險(xiǎn)，對潛在危險(xiǎn)發(fā)生的概率及可能造成的后果進(jìn)行分析，再根據(jù)評價(jià)的準(zhǔn)則判斷這些潛在的危險(xiǎn)是否能被接受，進(jìn)而提出減少、消除危險(xiǎn)應(yīng)該采取的措施。在重大危險(xiǎn)源與風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方面，英國、美國、歐共體、世界銀行組織、國際勞工組織及我國均十分重視，開展了相應(yīng)的研究工作，也已提出了具體要求和標(biāo)準(zhǔn)。在美國和大多數(shù)歐洲國家，定量危險(xiǎn)分析技術(shù)已成為制定政策的一個(gè)重要依據(jù)。定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)包括辨識與公眾健康、安全和環(huán)境有關(guān)的危險(xiǎn)，并估計(jì)危險(xiǎn)發(fā)生的概率和嚴(yán)重度。目前，定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工

2、作場所危險(xiǎn)、有害物質(zhì)運(yùn)輸、環(huán)境中有毒物質(zhì)濃度以及評價(jià)發(fā)生概率小而后果嚴(yán)重的事故隱患。目前，適用于石油化工企業(yè)及易燃、易爆、有毒等工業(yè)設(shè)施的安全評價(jià)的定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法主要有世界銀行的工業(yè)危險(xiǎn)評估方法、基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法，挪威DNV公司SAFETI、LEAK軟件以及概率危險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)等風(fēng)險(xiǎn)評估方法。此外，預(yù)測發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品重大事故時(shí)對周圍人員、環(huán)境及建(構(gòu))筑物等的影響的事故后果分析的計(jì)算機(jī)模型軟件有：美國ENSR咨詢公司的AIRTOX、美國海岸防衛(wèi)隊(duì)的DEGADIS、英國和加拿大聯(lián)合開發(fā)的GAS-SAR、美國Technica公司的PHAST以及我國原化工部勞動保護(hù)研究所的HLY等軟件。(一)世界銀

3、行工業(yè)危險(xiǎn)評估方法世界銀行國際金融公司(1FC)對其資助的工業(yè)新裝置進(jìn)行評估和監(jiān)督，需要對這一新裝置可能給其界外的人群和環(huán)境帶來的危害進(jìn)行評估。還需要對為控制危害所采取的措施評估其是否恰當(dāng)和有效。為協(xié)助這種評估，世界銀行環(huán)境和科學(xué)事務(wù)室制定了“世界銀行對于在發(fā)展中國家主要危害裝置進(jìn)行鑒別、分析和控制的指導(dǎo)方針”。為了實(shí)施這一方針，需要對涉及的新裝置進(jìn)行危害分析以確定從該裝置中意外釋放出的有毒、易燃或爆炸物料可能造成的損害。該危害分析將鑒別有潛在危險(xiǎn)的物料和可能造成釋放的意外事件。如果任何此類意外事件會給生命和財(cái)產(chǎn)帶來重大危害，必須采取措施以降低意外事件可能造成的損害。要做到這一點(diǎn)，可以采取以下

4、措施：對加工工藝進(jìn)行更改或更換別的加工工藝，減少危險(xiǎn)物料的存量，提供堅(jiān)固的輔助容器，更改現(xiàn)場的配置，遷至不同的地址或改進(jìn)控制和管理技術(shù)。如果采用以上措施不能降低潛在的損害，則可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。該風(fēng)險(xiǎn)分析要計(jì)算意外危害事故發(fā)生的概率，并測定是否可以通過更改諸如加工工藝、安全體系或培訓(xùn)、測試或維修程序等方面來降低這一概率。若這種危害和風(fēng)險(xiǎn)分析表明所涉及的工藝和廠址的結(jié)合會給臨近的社區(qū)帶來不可接受的威脅，則必須另找新的廠址。世界銀行工業(yè)危害和風(fēng)險(xiǎn)評估的方法適用于現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)，也適用于改建或擴(kuò)建項(xiàng)日的設(shè)計(jì)。世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評估方法提供了在化學(xué)工業(yè)巾使用的最新技術(shù)以評估釋放有毒、易燃或爆炸物料至大氣所造

5、成的后果。盡管該計(jì)估方法首先是供世界銀行和IFC工程項(xiàng)目所使用，但它提供的可操作的評價(jià)方法在化學(xué)工業(yè)中也有廣泛的使用。世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評估方法程序見圖919，釋放故障形態(tài)說明見圖920。世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評估方法對整個(gè)32)-的危害分析有14個(gè)主要步驟，下面分步驟說明。步驟1將場所分為操作單元每一單元應(yīng)包括至少一個(gè)裝有危險(xiǎn)物料的主要儲罐或管道。單元的分界處應(yīng)位于在發(fā)生泄漏時(shí)具有將儲罐或管道同其他單元隔離的部位。合適的隔離裝置可以是一個(gè)自動操作的緊急停止運(yùn)行閥，或者是一個(gè)在儲罐壓力或液面下降時(shí)會關(guān)閉的控制閥。使用手動操作閥是不合適的，除非這些閥能在清晰的信號下進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。一個(gè)單元的釋放通常被認(rèn)

6、為是來自單一的點(diǎn)，如某一單元的部件分布很廣，最好將其再分為支單元。步驟2將單元分為部件每一單元必須分成“建筑塊”部件。這些部件是一臺一臺的設(shè)備、閥門等。步驟3找出部件內(nèi)危險(xiǎn)物料的存量應(yīng)查閱工藝流程圖以及管道和測試設(shè)備圖以找出所有危害物料的存量。每一存量的說明應(yīng)包括物料種類、相態(tài)、壓力、溫度、容量和容積。步驟4按存量對部件進(jìn)行評定如果僅限于對含有相當(dāng)存量的部件進(jìn)行分析，可以將計(jì)算量降低至易操作的比例。對于涉及事故潛在現(xiàn)場后果的危害評估，很難提供最低的存量。但是，對于場外后果，可以參閱世界銀行指導(dǎo)方針附件B，它列出了不同物料的最低存量，即超過這些存量就必須考慮進(jìn)行危害評估。必須注意，根據(jù)物料的易燃

7、性和毒性，具有潛在危險(xiǎn)的數(shù)量可以是從幾百克到幾百噸。不過，作為慣例，如果罐內(nèi)蒸氣壓力低于0IMPa，在評估中蒸氣釋放通?？梢院雎圆挥?jì)。步驟5為部件找出有代表性的故障案例對于每一個(gè)儲罐、部件和管道，只有少數(shù)的故障案例需要考慮。在該方法中，有最常用的故障案例指南，并列有作為“建筑塊”的部件。步驟6將釋放案例進(jìn)行歸類危害評估中考慮的某些釋放，可能涉及到同樣的物料在相似的條件下從相似大小的孔中逸出，盡管是在工廠的不同地點(diǎn)。為降低必須的計(jì)算量，這些相似的釋放可以歸成一組，或“歸類”，這樣，每一組只需計(jì)算一次。步驟7計(jì)算釋放速率故障的同時(shí)會伴隨著危險(xiǎn)物料的釋放或連續(xù)釋放。這種釋放的數(shù)量或速率可以用該方法中

8、說明的模式進(jìn)行計(jì)算。模式的選擇取決于物料的性質(zhì)和設(shè)想的排放條件。步驟8將釋放速率歸類為了進(jìn)一步降低所需的計(jì)算量，也可以將在相似溫度下有相似釋放速率(或一種物料的相似數(shù)量)的釋放歸類在一起。對每一組歸為一類的釋放只需進(jìn)行一次擴(kuò)散和后果計(jì)算。步驟9計(jì)算后果現(xiàn)場和場外后果可用該方法中說明的模式進(jìn)行計(jì)算；這些模式提供的方法用以估算擴(kuò)展或膨脹、擴(kuò)散、火災(zāi)、爆炸以及毒性影響。步驟10對結(jié)果進(jìn)行整理和分類步驟11一地區(qū)影響距離最后，危害評估計(jì)算的結(jié)果應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦魏腿丝谟枰钥紤]。因?yàn)槊恳粋€(gè)釋放案例的結(jié)果會包括一個(gè)“影響距離”，可以在當(dāng)?shù)氐貓D上畫出“影響半徑”圈來估算危害影響。步驟12估算事件頻率分析人員可

9、以采用安全性數(shù)據(jù)來估算每一故障案例發(fā)生的頻率。如果所評價(jià)的工廠有現(xiàn)成的故障數(shù)據(jù)，應(yīng)優(yōu)先采用這些數(shù)據(jù)而不是那些更為普通的故障數(shù)據(jù)。在此階段，分析人員可以對頻率只進(jìn)行表面的估算；全部的風(fēng)險(xiǎn)分析要涉及安全性和有效性分析，而這些不屬于本說明書范圍。然而，頻率是重要的，因?yàn)樗o分析增加了一個(gè)補(bǔ)充的觀點(diǎn)，并且在決定給補(bǔ)救措施分配有限資源時(shí)是有用的。步驟13說明結(jié)果這時(shí)分析員應(yīng)該決定該工廠是否會給其工人或社區(qū)帶來不可接受的威脅。步驟14選擇并分析補(bǔ)救措施如果危害是不能接受的，分析人員應(yīng)考慮降低風(fēng)險(xiǎn)的辦法。已經(jīng)研究出了很多方法以降低綜合加工廠的危害。很多這種方法的細(xì)節(jié)是針對具體工廠的，所以不可能對所有可供選擇

10、的方法提供詳細(xì)的說明。但是，世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評估一書第六章提供了某些建議和例子。分析人員可以用重復(fù)有關(guān)的后果計(jì)算來量化某一補(bǔ)救措施的益處。(二)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法(RBl)對風(fēng)險(xiǎn)的定義為故障后果與可能性的乘積。其評價(jià)程序見圖921。(三)挪威DNV公司風(fēng)險(xiǎn)評估方法挪威DNV公司SAFETI、LEAK定量風(fēng)險(xiǎn)分析軟件，要求在充分熟悉情況的條件下，分析可能發(fā)生的事故，輸入相關(guān)的工藝設(shè)備參數(shù)、氣象參數(shù)、平面布置、火源位置及人口分布等，根據(jù)評價(jià)人員對事故狀態(tài)的分析選用不同的模型進(jìn)行計(jì)算。通過對每一事故發(fā)生后，其熱輻射強(qiáng)度、爆炸壓力、毒物擴(kuò)散區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，可得出每一可能發(fā)生的事故對周圍

11、人員及財(cái)產(chǎn)的影響，為進(jìn)一步采取相應(yīng)措施提出依據(jù)。(四)危險(xiǎn)化學(xué)晶定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)參照世界銀行的工業(yè)危險(xiǎn)評估方法、基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)方法和挪威DNV公司的SAFETI及LEAK計(jì)算軟件等方法制定危險(xiǎn)化學(xué)品的定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。1風(fēng)險(xiǎn)分析方法及程序風(fēng)險(xiǎn)是指在某一特定時(shí)期內(nèi)或某一特定條件下，一個(gè)特殊事故發(fā)生的可能性。它是可能性與后果的乘積(風(fēng)險(xiǎn)二可能性X后果)?？赡苄允侵冈谀骋惶厥鈼l件下，事故發(fā)生的幾率；后果是指事故造成危害的程度。風(fēng)險(xiǎn)分析是指系統(tǒng)地運(yùn)用已有的信息資料來確定危害，并且就其對個(gè)體或群體造成的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。風(fēng)險(xiǎn)評估程序見圖922。風(fēng)險(xiǎn)評估步驟：(1)熟悉系統(tǒng)、收集數(shù)據(jù)(系統(tǒng)描述)熟悉分析對象，確定

12、評價(jià)區(qū)域邊界及裝置的位置，收集裝置的基本信息、有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)、工業(yè)區(qū)及裝置的布置圖等。(2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集及分析收集區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)及周圍人群分布情況，在工業(yè)區(qū)及周圍確定明顯及潛在點(diǎn)火源。(3)重大危險(xiǎn)辨識重大危險(xiǎn)辨識是運(yùn)用先進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)分析方法及專家系統(tǒng)對分析對象進(jìn)行系統(tǒng)分析判斷，從而確定可能發(fā)生的重大事故，它主要包括兩部分：確定工業(yè)區(qū)內(nèi)哪些有毒、活性、易燃或爆炸物質(zhì)構(gòu)成了重大危害；確定哪些故障或錯(cuò)誤可產(chǎn)生非正常情況并導(dǎo)致一個(gè)重大事故。(4)頻率分析一旦確定重大危險(xiǎn)，就要對其進(jìn)行頻率分析，以評估發(fā)生事故的可能性。頻率分析可以通過以往發(fā)生事故的經(jīng)驗(yàn)分析得到，也可以利用理論模型，采用一些分析軟件來進(jìn)行計(jì)算

13、得到。(5)后果分析后果分析主要是評估事故發(fā)生后造成的后果，對人員、設(shè)備及建(構(gòu))筑物等的影響，每個(gè)可能發(fā)生的事故的后果分析采用計(jì)算機(jī)模擬來進(jìn)行。比如一個(gè)單一的有毒物質(zhì)泄漏事故可能導(dǎo)致毒物擴(kuò)散，可能導(dǎo)致人員中毒傷亡等；一個(gè)單一的可燃物質(zhì)泄漏事故可能導(dǎo)致噴火、閃火、火球或者爆炸，火災(zāi)的熱輻射及爆炸沖擊波可能導(dǎo)致人員傷亡。事故后果分析包括：對潛在事故的描述(容器破裂，管道破裂，安全閥失靈等)；對泄漏物質(zhì)數(shù)量的預(yù)測(有毒、易燃、爆炸)；對泄漏物的擴(kuò)散進(jìn)行計(jì)算；危害影響的評估(毒性、熱輻射、爆炸沖擊波)。(6)風(fēng)險(xiǎn)(及)計(jì)算每個(gè)模擬事故的頻率(9)和后果(C)評估出來以后，就可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算(R=FX

14、C)。(7)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是用來衡量風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，以及對風(fēng)險(xiǎn)的重要性加以判斷的準(zhǔn)繩。(8)風(fēng)險(xiǎn)評估確定重大危險(xiǎn)源，并參照風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)確定風(fēng)險(xiǎn)等級的過程就是風(fēng)險(xiǎn)評估，風(fēng)險(xiǎn)評估的功能即是對不可接受的風(fēng)險(xiǎn)提出降低的辦法，同時(shí)要把整體風(fēng)險(xiǎn)等級盡可能降到最低，以符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。(9)風(fēng)險(xiǎn)重復(fù)計(jì)算對超過風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)，要使風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到可接受的等級，就要采取一些降低風(fēng)險(xiǎn)的對策與措施，從而就要重新進(jìn)行量化風(fēng)險(xiǎn)評估。(10)風(fēng)險(xiǎn)管理通過風(fēng)險(xiǎn)分析確認(rèn)評價(jià)區(qū)域的主要風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)分析結(jié)果制定各級事故應(yīng)急救援預(yù)案。2。風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)的選擇風(fēng)險(xiǎn)是指在某一特定時(shí)期內(nèi)或某一特定條件下，一個(gè)事故發(fā)生的可能性與后果的乘積(風(fēng)險(xiǎn)二可能性

15、X后果)?？赡苄允侵冈谀骋惶厥鈼l件下，事故發(fā)生的幾率，后果是指事故造成危害的程度。中國目前沒有權(quán)威部門制定的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，下面介紹全球范圍內(nèi)普遍認(rèn)可的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。(1)不同位置個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)(LocationspecificlndividualRisk即SIR標(biāo)準(zhǔn))SIR結(jié)果一般用來評估針對社區(qū)或者住宅、商業(yè)區(qū)、工業(yè)開發(fā)區(qū)等企業(yè)外區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。LSIR的死亡事故定義是“個(gè)體持續(xù)地停留在一個(gè)特定的場所，可能因特定事故導(dǎo)致死亡的頻率，此標(biāo)準(zhǔn)指的是每年的個(gè)體死亡風(fēng)險(xiǎn)?！笔澜绺鞯夭煌瑱?quán)威部門使用的針對個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)見表927。表928所列標(biāo)準(zhǔn)能符合世界各地不同的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，建議作為我國個(gè)體死亡風(fēng)險(xiǎn)LSIR評估的標(biāo)

16、準(zhǔn)。(2)每年個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)(1ndividualRiskPerannum即IRPA標(biāo)準(zhǔn))IRPA是指從事特定工作的人員每年死亡頻率的平均值。每年個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)(1RPA)適合于評估暴露于風(fēng)險(xiǎn)中的廠內(nèi)職工的風(fēng)險(xiǎn)可接受程度。這是因?yàn)镮RPA不僅考慮到人員停留在廠區(qū)的時(shí)間，同時(shí)也關(guān)心暴露在風(fēng)險(xiǎn)中的人數(shù)。對廠內(nèi)工作人員單獨(dú)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的簡介世界各地權(quán)威部門和公司使用的不同的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見表929，它們都是指死亡風(fēng)險(xiǎn)。建議的IRPA標(biāo)準(zhǔn)下面建議的標(biāo)準(zhǔn)可以符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，可作為對危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)(裝置)評估的標(biāo)準(zhǔn)：最大可忍受可接受風(fēng)險(xiǎn)：1E3年；可忽略風(fēng)險(xiǎn)：1E5年。ALARP(AsLowAsReasonabl

17、yPra(ticable)三角圖表示的IRPA標(biāo)準(zhǔn)：在ALARP區(qū)域的工廠，只有當(dāng)所有可行的風(fēng)險(xiǎn)降低措施都已實(shí)施的情況下，風(fēng)險(xiǎn)才可接受。特別是在ALARP的高端(在每年1E4到1E3)，工廠可以繼續(xù)運(yùn)行，但是通過成本分析認(rèn)可的風(fēng)險(xiǎn)減低措施一定要認(rèn)真地考慮和實(shí)施。3事故后果標(biāo)準(zhǔn)和影響標(biāo)準(zhǔn)評估人和財(cái)產(chǎn)被各種事故后果(比如噴火、閃火、濺火、爆炸等)影響的標(biāo)準(zhǔn)。(1)事故后果定義(見表930)  4風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)(1)泄漏事件確定根據(jù)相關(guān)事故案例及危險(xiǎn)因素分析確定泄漏事件。泄漏事故應(yīng)急措施泄漏頻率事故的泄漏頻率可查閱有關(guān)資料上的歷史數(shù)據(jù)。例如歐洲“紫皮書”的泄漏頻率數(shù)據(jù)。根據(jù)企業(yè)安全管理

18、、運(yùn)行和設(shè)計(jì)條件所起的作用，對其中有關(guān)發(fā)生頻率的數(shù)據(jù)可進(jìn)行修正。安全管理系數(shù)從最小的01一直可以到最大的10。設(shè)備系數(shù)從01-20，主要取決于檢修計(jì)劃、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)壓力與工作壓力之間的比例、環(huán)境溫度、工作溫度以及設(shè)備的老化程度等方面因素。若安全管理系統(tǒng)比較嚴(yán)格，設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件以及檢修體系比較完善，則可以取較小的頻率調(diào)整系數(shù)。各單元假定事故數(shù)據(jù)氣象條件：風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度、溫度、壓力、相對濕度等人口分布數(shù)據(jù)(2)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果特殊場所個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)(1SIR)危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏可能造成的致人死亡事故，ISlR用每年死亡事故ESIR等風(fēng)險(xiǎn)線來表示。畫出等風(fēng)險(xiǎn)線及危險(xiǎn)化學(xué)品擴(kuò)散圖。廠區(qū)內(nèi)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)(1RPA)廠內(nèi)各區(qū)域的個(gè)人每年死亡平均風(fēng)險(xiǎn)(1RPA)是依據(jù)ISIR級別和操作者在特定的ESIR等高線內(nèi)的操作時(shí)間計(jì)算的。危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏擴(kuò)散范圍危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏后發(fā)生噴火或閃火的熱輻射影響范圍危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏著火爆炸超壓影響范圍5風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)應(yīng)用示例某光氣及光氣化產(chǎn)品企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評估示例如下。(1)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)根