定量風險評價方法

1、定量風險評價方法在控制易燃、易爆、有毒等危險化學品重大事故的諸多措施中，定量風險評價是一 項 重要的內(nèi)容。所謂風險評價就是首先要識別潛在危險，對潛在危險發(fā)生的概率及可 能造成 的后果進行分析，再根據(jù)評價的準那么判斷這些潛在的危險是否能被接受，進而 提出減少、 消除危險應該采取的措施。在重大危險源與風險評價方面，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，開展了相應的研究工作，也已提出了具體要求和標準。在美國 和大多 數(shù)歐洲國家，定量危險分析技術已成為制定政策的一個重要依據(jù)。定量風險評 價包括辨識 與公眾健康、平安和環(huán)境有關的危險，并估計危險發(fā)生的概率和嚴重度。 目前，定

2、量風險 評價技術已廣泛應用于工作場所危險、有害物質運輸、環(huán)境中有毒物 質濃度以及評價發(fā)生 概率小而后果嚴重的事故隱患。目前，適用于石油化工企業(yè)及易燃、易爆、有毒等工業(yè)設施的平安評價的定量風險 評 價方法主要有世界銀行的 ?工業(yè)危險評估方法? 、?基于風險的檢驗方法? ，挪威 DNV 公司 SAFETI 、LEAK 軟件以及概率危險評價技術等風險評估方法。此外，預測發(fā)生危險 化 學品重大事故時對周圍人員、 環(huán)境及建 構 筑物等的影響的事故后果分析的計 算機模型軟件 有：美國 ENSR 咨詢公司的 AIRTOX 、美國海岸防衛(wèi)隊的 DEGADIS 、 英國和加拿大聯(lián)合 開發(fā)的 GAS-SAR 、美

3、國 Technica 公司的 PHAST 以及我國原化工部 勞動保護研究所的 HLY 等軟件。一世界銀行工業(yè)危險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 評估其是否恰當和有效。為協(xié)助這種評估，世界銀行環(huán)境和科學事務室制定了 “世界銀行 對于在開展中國家主要危害裝置進行鑒別、 分析和控制的指導方針。 為 了實施這一方針， 需要對涉及的新裝置進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的物料和可能造成 釋

4、放的意外事件。如果 任何此類意外事件會給生命和財產(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，可以采取以下措施：對加工工藝進行 更改或更換別的加工工藝， 減少危險物料的存量，提供穩(wěn)固的輔助容器，更改現(xiàn)場的配 置，遷至不同的地址或改進控 制和管理技術。如果采用以上措施不能降低潛在的損害，那么可以進行風險分析。該風險分析要計算 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、平安體系或培訓、 測試 或維修程序等方面來降低這一概率。 假設這種危害和風險分析說明所涉及的工藝和廠 址的結 合會給臨近的社區(qū)帶來不可接受的威脅，那么必須另找新的廠址。世界銀行工業(yè)危

5、害和風險評估的方法適用于現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)，也適用于改建或擴建項 日 的設計。 世界銀行工業(yè)危險評估方法提供了在化學工業(yè)巾使用的最新技術以評估釋放 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價方法在化學工業(yè)中也有廣泛的使用世界銀行工業(yè)危險評估方法對整個 32)-的危害分析有 14 個主要步驟，下面分步驟 說明步驟 1 將場所分為操作單元 每一單元應包括至少一個裝有危險物料的主要儲罐或管道。單元的分界處應位于在發(fā) 生泄漏時具有將儲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自動 操作 的緊急停止運行閥，或者是一個

6、在儲罐壓力或液面下降時會關閉的控制閥。使用手 動操作 閥是不適宜的，除非這些閥能在清晰的信號下進行遠距離操作。一個單元的釋放通常被認為是來自單一的點，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備、閥門等。步驟 3 找出部件內(nèi)危險物料的存量應查閱工藝流程圖以及管道和測試設備圖以找出所有危害物料的存量。每一存量的說 明應包括物料種類、相態(tài)、壓力、溫度、容量和容積。步驟 4按存量對部件進行評定如果僅限于對含有相當存量的部件進行分析，可以將計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

7、量。但是，對于場外后果，可以參閱世界銀行指導方針附件 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 慮進行危害評估。必須注意，根據(jù)物料的易燃性和毒性，具有潛在危險的數(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?。步驟 5 為部件找出有代表性的故障案例對于每一個儲罐、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。為降低必須

8、的計算量，這些相似的釋放可以歸成 一組， 或“歸類，這樣，每一組只需計算一次。步驟 7計算釋放速率故障的同時會伴隨著危險物料的釋放或連續(xù)釋放。這種釋放的數(shù)量或速率可以用該 方法中說明的模式進行計算。模式的選擇取決于物料的性質和設想的排放條件。步驟 8將釋放速率歸類為了進一步降低所需的計算量，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行一次擴散和后果計算。步驟 9 計算后果 現(xiàn)場和場外后果可用該方法中說明的模式進行計算；這些模式提供的方法用以估算擴 展或膨脹、擴散、火災、爆炸以及毒性影響。步驟 10對結果進行整理和分類步驟 11 一地

9、區(qū)影響距離最后，危害評估計算的結果應結合當?shù)氐牡匦魏腿丝谟枰钥紤]。因為每一個釋放案例 的結果會包括一個“影響距離， 可以在當?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以采用平安性數(shù)據(jù)來估算每一故障案例發(fā)生的頻率。如果所評價的工廠有 現(xiàn)成的故障數(shù)據(jù)，應優(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行外表的估算；全部的風險分析要涉及平安性和有效性分析， 而這些 不屬于本說明書范圍。然而，頻率是重要的，因為它給分析增加了一個補充的觀 點，并且 在決定給補救措施分配有限資源時是有用的。步驟 13說明結果這時分析員應該決定該工廠是否會給

10、其工人或社區(qū)帶來不可接受的威脅。步驟 14選擇并分析補救措施如果危害是不能接受的，分析人員應考慮降低風險的方法。已經(jīng)研究出了很多方法以 降低綜合加工廠的危害。很多這種方法的細節(jié)是針對具體工廠的，所以不可能對所有可供 選擇的方法提供詳細的說明。但是，世界銀行?工業(yè)危險評估?一書第六章提供了 某些建 議和例子。分析人員可以用重復有關的后果計算來量化某一補救措施的益處。二基于風險的檢驗方法基于風險的檢驗方法 RBl 對風險的定義為故障后果與可能性的乘積。其評價程 序見圖921。三 挪威 DNV 公司風險評估方法挪威 DNV 公司 SAFETI 、 LEAK 定量風險分析軟件，要求在充分熟悉情況的條件

11、下， 分析可能發(fā)生的事故，輸入相關的工藝設備參數(shù)、氣象參數(shù)、平面布置、火源位置及人 口 分布等，根據(jù)評價人員對事故狀態(tài)的分析選用不同的模型進行計算。通過對每一事故發(fā)后，其熱輻射強度、爆炸壓力、毒物擴散區(qū)域進行計算，可得出每一可能發(fā)生的事故對周 圍人員及財產(chǎn)的影響，為進一步采取相應措施提出依據(jù)。四危險化學晶定量風險評價 參照世界銀行的?工業(yè)危險評估方法?、?基于風險的檢驗方法?和挪威 DNV 公司 的 SAFETI 及 LEAK 計算軟件等方法制定危險化學品的定量風險評價方法。 1風險分析方法及程序風險是指在某一特定時期內(nèi)或某一特定條件下，一個特殊事故發(fā)生的可能性。它是 可 能性與后果的乘積 (

12、 風險二可能性 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。風險分析是指系統(tǒng)地運用已有的信息資料來確定危害，并且就其對個體或群體造成的 風險進行評估。風險評估程序見圖 9 22 。風險評估步驟：(1) 熟悉系統(tǒng)、收集數(shù)據(jù) (系統(tǒng)描述 )熟悉分析對象，確定評價區(qū)域邊界及裝置的位置，收集裝置的根本信息、有關技術數(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火源。(3) 重大危險辨識重大危險辨識是運用先進的風險分析方法及專家系統(tǒng)對分析對象進行系統(tǒng)分析判斷，從而確定可能發(fā)生的

13、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 或爆炸物質構成了重大危害； 確定哪些故障或錯誤可產(chǎn)生非正常情況并導致一個重大事故。一旦確定重大危險，就要對其進行頻率分析，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)驗分析得到，也可以利用理論模型，采用一些分析軟件來進 行計 算得到。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、設備及建 構筑物等的影響， 每 個可能發(fā)生的事故的后果分析采用計算機模擬來進行。比方一個單一的有毒物質泄漏 事故 可能導致毒物擴散，可能導致人員中毒傷亡等；一個單一的可燃物質泄漏事故可能 導致噴 火、閃火、火球或者爆炸，火災的熱輻

14、射及爆炸沖擊波可能導致人員傷亡。事故 后果分析 包括： 對潛在事故的描述 容器破裂，管道破裂，平安閥失靈等； 對泄漏物質數(shù)量的預測 有毒、易燃、爆炸 ； 對泄漏物的擴散進行計算； 危害影響的評估 毒性、熱輻射、爆炸沖擊波 。6風險及計算每個模擬事故的頻率9和后果C評估出來以后，就可以進行風險計算R=FXC。風險標準是用來衡量風險是否可以接受，以及對風險的重要性加以判斷的準繩。(8) 風險評估確定重大危險源，并參照風險標準確定風險等級的過程就是風險評估，風險評估的 功 能即是對不可接受的風險提出降低的方法，同時要把整體風險等級盡可能降到最低， 以符 合標準的要求。(9) 風險重復計算對超過風險標

15、準的個體風險，要使風險到達可接受的等級，就要采取一些降低風險 的 對策與措施，從而就要重新進行量化風險評估。(10) 風險管理通過風險分析確認評價區(qū)域的主要風險， 依據(jù)分析結果制定各級事故應急救援預案2。風險基準的選擇風險是指在某一特定時期內(nèi)或某一特定條件下，一個事故發(fā)生的可能性與后果的乘 積 (風險二可能性 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。中國目前沒有權威部門制定的風險標準， 下面介紹全球范圍內(nèi)普遍認可的風險標準。 SIR 結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LSIR 的死亡事故定義是“個體持續(xù)地停

16、留在一個特定的場所，可能因特定事故導致死亡的頻率，此標準指的是每年的個體死亡風險。世界各地不同權威部門使用的針對個體風險的標準見表9 27。表 9 28 所列標準能符合世界各地不同的風險標準，建議作為我國個體死亡風險LSIR 評估的標準。(2)每年個體風險標準 (1ndividualRiskPerannum 即 IRPA 標準 )IRPA 是指從事特定工作的人員每年死亡頻率的平均值。每年個體風險 (1RPA) 適合于評估暴露于風險中的廠內(nèi)職工的風險可接受程度。這是因為 IRPA 不僅考慮到人員停留在廠區(qū)的時間，同時也關心暴露在風險中的人數(shù)。 對廠內(nèi)工作人員單獨風險標準的簡介世界各地權威部門和公

17、司使用的不同的個體風險標準見表929，它們都是指死亡風 險。 建議的 IRPA 標準面建議的標準可以符合各項標準要求， 可作為對危險化學品重大危險 裝置 評估的標在 ALARP 區(qū)域的工廠， 只有當所有可行的風險降低措施都已實施的情況下，險才可 接受。特別是在 ALARP 的高端 在每年 1E4 到 1E 3 ，工廠可以繼續(xù)運 行，但是通過成 本分析認可的風險減低措施一定要認真地考慮和實施。3事故后果標準和影響標準評估人和財產(chǎn)被各種事故后果 比方噴火、閃火、濺火、爆炸等 影響的標準。1 事故后果定義 見表 9 30 4風險評價1泄漏事件確定根據(jù)相關事故案例及危險因素分析確定泄漏事件。 泄漏事故

18、應急措施 泄漏頻率事故的泄漏頻率可查閱有關資料上的歷史數(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)平安管理、 運行和設計條件所起的作用， 對其中有關發(fā)生頻率的數(shù)據(jù)可進行 修正。平安管理系數(shù)從最小的 01 一直可以到最大的 10。設備系數(shù)從 01-20 ，主要取決于檢修方案、設計標準、設計壓力與工作壓力之間的比例、環(huán)境溫度、工作溫度以及設備 的老化程度等方面因 假設平安管理系統(tǒng)比較嚴格， 設計和運行條件以及檢修體系比較完 善， 那么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)風險結果 特殊場所個體風險 (1SIR)危險化學品泄漏可能造成的致人死亡事故， ISlR 用每年死亡事故 ESIR 等風險線來 表示。 畫出等風險線及危險化學品擴散圖。 廠區(qū)內(nèi)個人風險 (1RPA)廠內(nèi)各區(qū)域的個人每年死亡平均風險(1RPA)是依據(jù)ISIR級別和操作者在特定的ESIR 等高線內(nèi)的操作時間計算的。 危險化學品泄漏擴散范圍 危險化學品泄漏后發(fā)生噴火或閃火的熱輻射影響范圍 危險化學品泄漏著火爆炸超壓影響范圍5風險評價應用例如某光氣及光氣化產(chǎn)品企業(yè)風險評估例如如下。(1) 風險標準 根據(jù)光氣、氯氣的空氣環(huán)境濃度