定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(píng)價(jià)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。所謂風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)就是首先要識(shí)別潛在危險(xiǎn)，對(duì)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(píng)價(jià)的準(zhǔn)那么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(píng)價(jià)方面，英國(guó)、美國(guó)、歐共體、世界銀行組織、國(guó)際勞工組織及我國(guó)均十分重視，開(kāi)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(guó)和大多數(shù)歐洲國(guó)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(píng)價(jià)包括辨識(shí)與公眾健康、平安和環(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(píng)價(jià)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工作場(chǎng)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(píng)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)施的平安評(píng)價(jià)的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法主要有世界銀行的《工業(yè)危險(xiǎn)評(píng)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(píng)價(jià)技術(shù)等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。此外，預(yù)測(cè)發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品重大事故時(shí)對(duì)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(guó)ENSR咨詢公司的AIRTOX、美國(guó)海岸防衛(wèi)隊(duì)的DEGADIS、英國(guó)和加拿大聯(lián)合開(kāi)發(fā)的GAS-SAR、美國(guó)Technica公司的PHAST以及我國(guó)原化工部勞動(dòng)保護(hù)研究所的HLY等軟件。(一)世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評(píng)估方法世界銀行／國(guó)際金融公司(1FC)對(duì)其資助的工業(yè)新裝置進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)督，需要對(duì)這一新裝置可能給其界外的人群和環(huán)境帶來(lái)的危害進(jìn)行評(píng)估。還需要對(duì)為控制危害所采取的措施評(píng)估其是否恰當(dāng)和有效。為協(xié)助這種評(píng)估，世界銀行環(huán)境和科學(xué)事務(wù)室制定了“世界銀行對(duì)于在開(kāi)展中國(guó)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(duì)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(huì)給生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)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)，可以采取以下措施：對(duì)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，提供鞏固的輔助容器，更改現(xiàn)場(chǎng)的配置，遷至不同的地址或改良控制和管理技術(shù)。如果采用以上措施不能降低潛在的損害，那么可以進(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(cè)定是否可以通過(guò)更改諸如加工工藝、平安體系或培訓(xùn)、測(cè)試或維修程序等方面來(lái)降低這一概率。假設(shè)這種危害和風(fēng)險(xiǎn)分析說(shuō)明所涉及的工藝和廠址的結(jié)合會(huì)給臨近的社區(qū)帶來(lái)不可接受的威脅，那么必須另找新的廠址。世界銀行工業(yè)危害和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(píng)估方法提供了在化學(xué)工業(yè)巾使用的最新技術(shù)以評(píng)估釋放有毒、易燃或爆炸物料至大氣所造成的后果。盡管該計(jì)估方法首先是供世界銀行和IFC工程工程所使用，但它提供的可操作的評(píng)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(píng)估方法程序見(jiàn)圖9—19，釋放故障形態(tài)說(shuō)明見(jiàn)圖9—20。世界銀行工業(yè)危險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)整個(gè)32)-的危害分析有14個(gè)主要步驟，下面分步驟說(shuō)明。步驟1——將場(chǎng)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(chǔ)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(chǔ)罐或管道同其他單元隔離的部位。適宜的隔離裝置可以是一個(gè)自動(dòng)操作的緊急停止運(yùn)行閥，或者是一個(gè)在儲(chǔ)罐壓力或液面下降時(shí)會(huì)關(guān)閉的控制閥。使用手動(dòng)操作閥是不適宜的，除非這些閥能在清晰的信號(hào)下進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。一個(gè)單元的釋放通常被認(rèn)為是來(lái)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(tái)一臺(tái)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(cè)試設(shè)備圖以找出所有危害物料的存量。每一存量的說(shuō)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(duì)部件進(jìn)行評(píng)定如果僅限于對(duì)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(duì)于涉及事故潛在現(xiàn)場(chǎng)后果的危害評(píng)估，很難提供最低的存量。但是，對(duì)于場(chǎng)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(guò)這些存量就必須考慮進(jìn)行危害評(píng)估。必須注意，根據(jù)物料的易燃性和毒性，具有潛在危險(xiǎn)的數(shù)量可以是從幾百克到幾百噸。不過(guò)，作為慣例，如果罐內(nèi)蒸氣壓力低于0．IMPa，在評(píng)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(duì)于每一個(gè)儲(chǔ)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(píng)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(huì)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說(shuō)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(duì)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(chǎng)和場(chǎng)外后果可用該方法中說(shuō)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(duì)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(píng)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(huì)包括一個(gè)“影響距離〞，可以在當(dāng)?shù)氐貓D上畫(huà)出“影響半徑〞圈來(lái)估算危害影響。步驟12——估算事件頻率分析人員可以采用平安性數(shù)據(jù)來(lái)估算每一故障案例發(fā)生的頻率。如果所評(píng)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(duì)頻率只進(jìn)行外表的估算；全部的風(fēng)險(xiǎn)分析要涉及平安性和有效性分析，而這些不屬于本說(shuō)明書(shū)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(shuō)明結(jié)果這時(shí)分析員應(yīng)該決定該工廠是否會(huì)給其工人或社區(qū)帶來(lái)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)的方法。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(duì)具體工廠的，所以不可能對(duì)所有可供選擇的方法提供詳細(xì)的說(shuō)明。但是，世界銀行《工業(yè)危險(xiǎn)評(píng)估》一書(shū)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(lái)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(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定義為故障后果與可能性的乘積。其評(píng)價(jià)程序見(jiàn)圖9—21。(三)挪威DNV公司風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(píng)價(jià)人員對(duì)事故狀態(tài)的分析選用不同的模型進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)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(duì)周圍人員及財(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(píng)價(jià)參照世界銀行的《工業(yè)危險(xiǎn)評(píng)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(píng)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)。可能性是指在某一特殊條件下，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(lái)確定危害，并且就其對(duì)個(gè)體或群體造成的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序見(jiàn)圖9—22。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(duì)象，確定評(píng)價(jià)區(qū)域邊界及裝置的位置，收集裝置的根本信息、有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)、工業(yè)區(qū)及裝置的布置圖等。(2)根底數(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(shí)重大危險(xiǎn)辨識(shí)是運(yùn)用先進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)分析方法及專家系統(tǒng)對(duì)分析對(duì)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，它主要包括兩局部：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(duì)其進(jìn)行頻率分析，以評(píng)估發(fā)生事故的可能性。頻率分析可以通過(guò)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(lái)進(jìn)行計(jì)算得到。(5)后果分析后果分析主要是評(píng)估事故發(fā)生后造成的后果，對(duì)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(lái)進(jìn)行。比方一個(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：①對(duì)潛在事故的描述(容器破裂，管道破裂，平安閥失靈等)；②對(duì)泄漏物質(zhì)數(shù)量的預(yù)測(cè)(有毒、易燃、爆炸)；③對(duì)泄漏物的擴(kuò)散進(jìn)行計(jì)算；④危害影響的評(píng)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(píng)估出來(lái)以后，就可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算(R=FXC)。(7)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)衡量風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的重要性加以判斷的準(zhǔn)繩。(8)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(jí)的過(guò)程就是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的功能即是對(duì)不可接受的風(fēng)險(xiǎn)提出降低的方法，同時(shí)要把整體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)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(duì)超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)，要使風(fēng)險(xiǎn)到達(dá)可接受的等級(jí)，就要采取一些降低風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策與措施，從而就要重新進(jìn)行量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。(10)風(fēng)險(xiǎn)管理通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析確認(rèn)評(píng)價(jià)區(qū)域的主要風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)分析結(jié)果制定各級(jí)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X后果)。可能性是指在某一特殊條件下，事故發(fā)生的幾率，后果是指事故造成危害的程度。中國(guó)目前沒(méi)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(lái)評(píng)估針對(duì)社區(qū)或者住宅、商業(yè)區(qū)、工業(yè)開(kāi)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(chǎng)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)。〞世界各地不同權(quán)威部門使用的針對(duì)個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表9—27。表9—28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(guó)個(gè)體死亡風(fēng)險(xiǎn)LSIR評(píng)估的標(biāo)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(píng)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)。①對(duì)廠內(nèi)工作人員單獨(dú)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)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(jiàn)表9—29，它們都是指死亡風(fēng)險(xiǎn)。②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(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)(裝置)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)：最大可忍受／可接受風(fēng)險(xiǎn)：1E—3／年；可忽略風(fēng)險(xiǎn)：1E—5／年。ALARP(AsLowAsReasonablyPra(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1E—4到1E—3)，工廠可以繼續(xù)運(yùn)行，但是通過(guò)本錢分析認(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(píng)估人和財(cái)產(chǎn)被各種事故后果(比方噴火、閃火、濺火、爆炸等)影響的標(biāo)準(zhǔn)。(1)事故后果定義(見(jiàn)表9—30)4．風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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。①泄漏事故應(yīng)急措施②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(shū)〞的泄漏頻率數(shù)據(jù)。根據(jù)企業(yè)平安管理、運(yùn)行和設(shè)計(jì)條件所起的作用，對(duì)其中有關(guān)發(fā)生頻率的數(shù)據(jù)可進(jìn)行修正。平安管理系數(shù)從最小的0．1一直可以到最大的10。設(shè)備系數(shù)從0．1-20，主要取決于檢修方案、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。假設(shè)平安管理系統(tǒng)比擬嚴(yán)格，設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件以及檢修體系比擬完善，那么可以取較小的頻率調(diào)整系數(shù)。③各單元假