安全評價方法是對系統的危險因素、有害因素及其危險、危害程度進行分析、評價的工具。目前，已開發出數十種不同特點、不同適用范圍的評價方法，按其特性可分為定性安全評價和定量安全評價。

　　定性安全評價是借助于對事物的經驗、知識、觀察及對發展變化規律的了解，科學地進行分析、判斷的一類方法。運用這類方法可以找出系統中存在的危險、有害因素，從而有針對性地提出對策措施，加以控制，達到系統安全的目的。

　　目前，在石油化工系統應用較多的定性安全評價方法有“安全檢查表”，“事故樹定性分析”、“事件樹定性分析”、“危險度評價法”、“預先危險性分析”、“故障類型和影響分析”、“危險性可操作研究”“如果……怎么辦”、“矩陣法”等分析評價方法。

　　定量安全評價是根據統計數據、檢測數據、同類和類似系統的數據資料，按有關標準，應用科學的方法構造數學模型進行定量化評價的一類方法。主要有以下兩種類型：

　　一是用系統事故發生概率和事故嚴重程度來評價危險性。先查明系統中的隱患并求出其損失率、有害因素的種類及其危害程度，然后再以規定的有關標準進行比較、量化。常用的方法有：“定量風險評價”、“概率危險評價”、“事故樹定量分析”、“事件樹定量分析”等。

　　二是以物質系數為基礎，采取綜合評價的危險度分級方法。常用的方法有：美國道化學公司的“火災、爆炸危險指數評價法”、英國帝國化學公司蒙德分部的“ICI／Mond火災、爆炸、毒性指標法”、日本勞動省的“六階段法”等。

　　美國化學工程師協會(AICHE)在化工及相關行業中已頒布了許多詳細的工藝安全及災害控制條例。AICHE于1985年成立了化工過程安全中心(CCPS)，CCPS于1985年出版了《安全評價程序指南》一書，該書作為美國建設項目立項時對風險控制管理的基礎。經過安全評價應用，CCPS修訂出版了《安全評價程序指南》(第二版)。

　　《安全評價程序指南》介紹了以下評價方法：安全回顧性檢查、檢查表分析、危險等級劃分、預先危險分析、如果……怎么辦分析、如果…怎么辦／檢查表分析、危險和可操作性分析、故障類型和影響分析、故障樹分析、事件樹分析、原因一后果分析、人員可靠性分析。

　　這些方法不僅適用于化工行業的安全評價，同樣適用于那些可能對工人或公眾造成潛在危害、毀壞設備或發生意外化學泄漏事故，引起火災、爆炸、毒物擴散的其他行業。

　　此外，國內外還開展了石油、化工管道輸送風險評價。

　　對常用的適用于石油化工行業的主要安全評價方法，在下面分別予以介紹。

　　一、安全檢查表(SCL)

　　(一)定義

　　為檢查某一系統(工程、裝置等)中的不安全因素，把系統加以剖析，查出各層次的不安全囚素，事先將要檢查的項目以提問方式編制成表，以便進行系統檢查，這種表叫做安全檢查表。編制安全檢查表的主要依據是：

　　1．有關標準、規程、規范及規定；

　　2．同類企業安全管理經驗及國內外事故案例；

　　3．通過系統安全分析確定的危險部位及防范措施；

　　4．有關技術資料。

　　(二)安全檢查表的優點

　　1．能夠事先編制，故可有充分的時間組織有經驗的人員來編寫，做到系統化、完整化，不致于漏掉能導致危險的關鍵因素。

　　2．可以根據規定的標準、規范和法規檢查遵守的情況，提出準確的評價。

　　3.表的應用方式是有問有答，給人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表內還可注明改進措施的要求，隔一段時間后重新檢查改進情況。

　　4．簡明易懂，容易掌握。

　　(三)安全檢查表的分類

　　安全檢查表的分類方法可以有許多種，如可按基本類型分類，可按檢查內容分類，也可按使用場合分類。

　　目前，安全檢查表有3種類型：定性檢查表、半定量檢查表和否決型檢查表。定性安全檢查表是列出檢查要點逐項檢查，檢查結果以“對”“否”表示，檢查結果不能量化。半定量檢查表是給每個檢查要點賦以分值，檢查結果以總分表示，有了量的概念，這樣，不同的檢查對象也可以相互比較；但缺點是檢查要點的準確賦值比較困難，我國原化工部1990、1991、1992年安全檢查表以及《中國石油化工總公司石化企業安全性綜合評價辦法》中的檢查表即為此種類型。否決型檢查表是給一些特別重要的檢查要點作出標記，這些檢查要點如不滿足，檢查結果視為不合格，這樣可以做到重點突出，我國的GB 13548--92《光氣及光氣化產品生產裝置安全評價通則》中的安全檢查表即屬此類。

　　在檢查表的每個提問后面也可以設備注欄，說明存在的問題及擬采取的改進措施等。每個檢查表應注明檢查時間、檢查者、直接負責人等，以便分清責任。

　　由于安全檢查的目的、對象不同，檢查的內容也有所區別，因而應根據需要制定不同的檢查表。

　　安全檢查表可適用于工程、系統的各個階段。安全檢查表可以評價物質、設備和工藝，常用于專門設計的評價。安全檢查表法也能用在新工藝(裝置)的早期開發階段，判定和估測危險，還可以對已經運行多年的在役(裝置)的危險進行檢查。安全檢查表通常用于安全驗收評價、安全現狀評價、專項安全評價，而很少推薦用于安全預評價。

　　二、預先危險性分析(PHA)

　　(一)定義

　　預先危險性分析(PHA)也可稱為危險性預先分析，是在每項工程、活動之前(如設計、施工、生產之前)，或技術改造之后(即制定操作規程前和使用新工藝等情況之后)，對系統存在的危險因素類型、來源、出現條件、導致事故的后果以及有關防范措施等作一概略分析的方法。

　　通過預先危險性分析，力求達到4項基本目標：

　　(1)大體識別與系統有關的一切主要危險、危害。在初始識別中暫不考慮事故發生的概率；

　　(2)鑒別產生危害的原因；

　　(3)假設危害確實出現，估計和鑒別對人體及系統的影響；

　　(4)將已經識別的危險、危害分級，并提出消除或控制危險性的措施。分級標準如下：

　　I級——安全的，不至于造成人員傷害和系統損壞；

　�、蚣墶�—臨界的，不會造成人員傷害和主要系統的損壞，并且可能排除和控制；

　�、蠹墶�—危險的，會造成人員傷害和主要系統損壞，為了人員和系統安全，需立即采取措施；

　�、艏墶�—破壞性的，會造成人員死亡或眾多傷殘，及系統報廢。

 

　　(三)墓本危害的確定

　　系統中可能遇到的一些基本危害有：(1)火災；(2)爆炸；(3)有毒氣體或蒸氣、窒息性氣體不可控溢出；(4)腐蝕性液體的不可控溢出；(5)有毒物質不加控制地放置；(6)噪聲、粉塵、放射性物質、高溫、低溫等危害；(7)電擊、淹溺、高處墜落、物體打擊等危險。

　　(四)預先危險性分析表基本格式

　　預先危險性分析的結果一般采用表格的形式。表格的格式和內容可根據實際情況確定。表9—7、表9—8為兩種基本的格式。

 

　　三、危險和可操作性研究(HAZ0P)

　　(一)方法簡介

　　危險和可操作性研究(簡稱HAZOP)的基本原理是全面考察分析對象，對每一細節提出問題。例如在工藝過程考察中，是基于工藝狀態參數(溫度、壓力、流量等)一旦與設計要求發生偏離，就會發生問題或出現危險的理論，以7個關鍵詞為引導，找出系統中工藝過程或狀態的變化(即偏差)，然后再進一步分析造成偏差的原因、后果及相應的對策措施。該法適用于工藝復雜的化工生產、儲存裝置初步設計階段及生產階段的安全評價。通過可操作性研究，能夠探明裝置及過程存在的危險，根據危險帶來的后果進一步明確系統的危害，如果需要，可利用故障樹對主要系統進行詳盡的分析，因此，它又是確定故障樹“頂上事件”的一種方法。在進行工藝危險和可操作性研究中，對裝置中的危險及應采取的措施會有透徹的認識。

　　(二)關鍵詞定義表

　　關鍵詞定義表見表9—11。

 

 

　　(三)危險和可操作性研究的分析程序

 

　　(四)危險和可操作性研究的通用表格

 

　　四、事件樹分析(E9rA)

　　(一)分析方法

　　事件樹分析(ETA)是用來分析普通設備故障或過程波動(稱為初始事件)導致事故的可能性，是一種既能定性、又能定量分析的方法。

　　事件樹分析非常適合分析初始事件可能導致多個結果的情況。事件樹強調可能導致事故的初始事件以及初始事件到最終結果的發展過程。每一個事件樹的分枝代表一種事故發展過程，它準確地表明初始事件與安全保護功能之間的對應關系。

　　(二)分析過程

　　事件樹分析包括6個步驟：(1)識別可能導致重要事故的初始事件；(2)識別為減小或消除初始事件影響設計的安全功能；(3)做事件樹；(4)對得到的事故順序進行說明；(5)確定事故順序的最小割集；(6)編制分析結果文件。

　　事件樹圖的具體做法是將系統內各個事件按完全對立的兩種狀態(如成功、失敗)進行分支，然后把事件依次連接成樹形，最后再和表示系統狀態的輸出連接起來。事件樹圖的繪制是根據系統簡圖由左至右進行的。在表示各個事件的節點上，一般表示成功事件的分支向上，表示失敗事件的分支向下。每個分支上注明具發塵概率，最后分別求出它們的積與和，作為系統的可靠系數。事件樹分析中，形成分支的每個事件的概率之和，一般都等于1。

　　(三)應用范圍

　　事件樹分析主要應用于：(1)搞清楚初期事件到事故的過程，系統地圖示出種種故障與系統成功、失敗的關系；(2)提供定義故障樹頂上事件的手段；(3)可用于事故分析。

　　五、故障樹分析(FTA)

　　故障樹分析技術是美國貝爾電話實驗室于1962年開發的，它采用邏輯的方法，形象地進行危險的分析工作，可以做定性分析，也可以做定量分析。

　　(一)定義及功能

　　故障樹分析(FTA)也叫事故樹分析，是系統安全工程中一種常用的有效的危險分析方法。故障樹就是從結果到原因描繪事故發生的有向邏輯樹。故障樹分析是把可能發生或已發生的事故，與導致其發生的層層原因之間的邏輯關系，用一種稱為“故障樹”的樹形圖表示出來，它構成一種邏輯樹圖。然后，對這種模型進行定性和定量分析。從而可以把事故與原因之間的關系直觀地表示出來，而且可以找出導致事故發生的主要原因和計算出事故發生的概率。它的主要功能有：(1)對導致事故的各種因素及其邏輯關系作出全面的描述；(2)便于發現和查明系統內固有的或潛在的危險因素，為安全設計、制定技術措施及采取管理對策提供依據；(3)使作業人員全面了解和掌握各項防災要點；(4)對已發生的事故進行原因分析；

　　(5)便于進行邏輯運算。

　　(二)故障樹的分析步驟

　　故障樹分析過程大致可分9個步驟：

　　1．確定所分析的系統

　　即確定系統所包括的內容及其邊界范圍。

　　2．熟悉所分析的系統

　　熟悉系統的整個情況，包括系統性能、運行情況、操作情況及各種重要參數等。必要時還要畫由工藝流程圖及布置圖。

　　3．調查系統發生的事故

　　調查所分析系統過去和現在發生的事故，將來可能發塵的事故。同時，調查國內外同類系統曾發生的所有事故。

　　4．確定事故的頂上事件

　　確定頂上事件是指確定所要分析的對象事件。就某一確定系統而言，可能會發生多種事故。要根據風險評價的結果，確定易于發生且后果嚴重的事故作為故障樹分析的對象——頂上事件。

　　5．調查與頂上事件有關的所有原因事件

　　原因事件包括：機械設備的元件故障、原材料和能源的供應、半成品和工具等的缺陷；生產管理、指揮、操作上的失誤與錯誤、環境不良等�？上韧ㄟ^調查表等方法由崗位員工調查。

　　6．故障樹做圖

　　故障樹是由各種事件符號和邏輯門組成的，事件之間的邏輯關系用邏輯門表示。這些符號可分邏輯符號、事件符號等。按照演繹分析的原則從頂上事件起，一級一級往下分析各自的直接原因事件，根據彼此間的邏輯關系，用邏輯門連接上下層事件，直至所要求的分析深度，最后就形成一株倒置的邏輯樹形圖。

　　7．故障樹定性分析

　　(1)利用布爾代數化簡故障樹；

　　(2)求取故障樹最小割集或最小徑集；

　　(3)基本原因事件的結構重要度分析；

　　(4)定性分析結論。

　　8．故障樹定量分析

　　(1)確定各基本事件的故障率或失誤率，并計算其發生概率；

　　(2)求取頂上事件發生頻率，并將計算結果與通過統計分析得出的事故發生概率進行比較。如果兩者不符，則必須重新考慮故障樹圖是否正確；

　　(3)各基本事件的概率重要度分析和臨界重要度分析。

　　9．安全性評價(風險評價)

　　根據損失率的大小評價該類事故的危險性。如果損失率(事故損失嚴重度與事故發生頻率的乘積)超過允許的安全指標，則必須予以調整，使事故發生頻率(或概率)降至預定值以下，這就要從定性和定量分析的結果中找出能夠降低頂上事件發生概率的最佳方案。

　　六、危險度取值法評價

　　(一)方法介紹

　　借鑒日本勞動省安全計價六階段法的定量評價法，結合我國《石油化工企業設計防火規范》(GB 50160---92，1999年版)，HGJ43--91等有關規范、標準對其內容做了部分修改，研制了“危險度取值法評價”。該法規定單元危險度由物質、容量、溫度、壓力和操作5個項目來確定，其危險度分別按A=10分、B=5分、C=2分、D=0分賦值計分，由各分數之和確定危險等級。≥16分是具有高度危險(工級)的單元，11~15分為具有中度危險(Ⅱ級)的單元，≤10分為低危險度(Ⅲ級)單元。

　　該法適用于化工及石油化工工藝過程及儲存系統的安全評價，在進行危險指數定量評價時，可先進行簡單的“危險度取值法”評價，對危險度分值大于14(Ⅱ級)的各單元再進行“火災、爆炸危險指數評價”或“火災、爆炸、毒性危險指數計價”。

　　危險度取值法評價方法見表9—14。

 

　　七、道化學公司火災、爆炸危險指數評價法

　　1964年，美國道化學公司首創了火災、爆炸危險指數評價法，后經過不斷修改，目前已發展到了第7版。道化學公司方法推出以后，各國競相研究，提出了類似的指數評價方法，其中尤以英國ICI公司蒙德分部方法最具特色。蒙德分部根據化學工業的特點，在火

　　災、爆炸指數基礎上，擴充了毒性指標，并對所采取的安全措施引進了補償系數的概念。道化學公司又在吸收蒙德方法優點的基礎上，進一步把單元的危險度轉化為最大財產損失。

　　美國道化學公司的火災、爆炸危險指數評價方法(第七版)(以下簡稱《道七版》)，通過計算火災、爆炸危險指數，劃分危險等級，并進行采取安全對策措施加以補償的最終評價，把單元的危險度轉化為最大財產損失。

　　(一)評價程序

　　(1)《道七版》“火災、爆炸危險指數評價法”計算程序見圖9—15。

 

　　圖9—15  道化學公司火災、爆炸危險指數評價法計算程序圖

　　(2)分析、計算、評價需要填寫火災、爆炸指數計算表(表9—16)、安全措施補償系數表(表9—17)、工藝單元危險分析匯總表(表9—18)、生產單元風險分析匯總表(表9—19)。

　　(3)《道七版》對工藝單元進行危險分析時，除計算火災、爆炸指數和暴露半徑、暴露區域外，還計算暴露區域內財產損失、工作日損失，停產損失等。由于項目預評價時工程尚處于可行性研究階段，有關設備、物質的價值等不能一一準確確定，要進行這方面的精確計算較為困難，故預評價經常是確定火災、爆炸危險等級、暴露區域半徑、暴露區域面積，提出相應的評價結論和降低危險程度的安全對策措施。

 

 

　　(二)確定評價單元

　　進行危險指數評價的第一步是確定評價單元。單元是裝置的一個獨立部分，與其他部分保持一定的距離，或用防火墻、防爆墻、防護堤等與其他部分隔開。通常，在不增加危險性潛能的情況下，可把危險性潛能類似的單元歸并為一個較大的單元。

　　(三)單元危險度的初期評價

　　1．計算火災、爆炸危險指數

　　火災、爆炸危險指數(F&E1)按下式計算：

　　F&EI=F₃×MF

　　式中  F₃——藝單元危險系數，F3=F₁F₂；

　　(F3值的正常范圍為1—8，若大于8，也按最大值8計)

　　MF——物質系數；

　　Fl——一般工藝危險系數；

　　F2——特殊工藝危險系數。

　　2．確定暴露區域半徑

　　暴露區域半徑：    R=0．84×0.3048×(F&E1)(m)

　　該暴露半徑表明了單元危險區域的平面分布，它是一個以工藝設備的關鍵部位為中心，以暴露半徑為半徑的圓。如果被評價工藝單元是一個小設備，就以該設備的中心為圓心，以暴露半徑為半徑畫圓。如果設備較大，則應從設備表面向外量取暴露半徑。

　　3．確定暴露區域面積

　　暴露半徑決定了暴露區域的大小。

　　暴露區域面積：    S=πR²  (m²)

　　實際暴露區域面積二暴露區域面積+評價單元面積

　　暴露區域表示其內的設備將會暴露在本單元發生的火災或爆炸環境中。因此，必須采取相應的對策措施。在實際情況下，暴露區域的中心常常是泄漏點，經常發生泄漏的點是排氣(液)口、膨脹節、裝卸料連接處等部位，它們均可作為暴露區域的圓心，要加強重點防范。

　　4．確定暴露區域財產價值

　　暴露區域內財產價值可由區域內含有的財產(包括在存物料)的更換價值來確定：

　　更換價值二原來成本×0．82×增長系數式中，0．82是考慮了場地平整、道路、地下管線、地基等在事故發生時不會遭到損失或無須更換的系數；增長系數由工程預算專家確定。

　　更換價值可按以下幾種方法計算：

　　(1)采用暴露區域內設備的更換價值；

　　(2)用現行的工程成本來估算暴露區域內所有財產的更換價值(地基和其他一些不會遭受損失的項目除外)；

　　(3)從整個裝置的更換價值推算每平方米的設備費，再乘上暴露區域的面積，即為更換價值。對老廠最適用，其精確度差。

　　在計算暴露區域內財產的更換價值時，需計算在存物料及設備的價值。儲罐的物料量可按其容量的80％計算；塔器、泵、反應器等計算在存量或與之相連的物料儲罐物料量，亦可用15分鐘物流量或具有效容積計。

　　物料的價值要根據制造成本、可銷售產品的銷售價及廢料的損失等來確定，要將暴露區內的所有物料包括在內。

　　在計算時，不重復計算二個暴露區域相交疊的部分。

　　5．確定破壞系數

　　破壞系數由單元危險系數(F₃)和物質系數MF按《道七版》給定的圖確定。它表示單元中的物料或反應能量釋放所引起的火災、爆炸事故的綜合效應。

　　6．計算基本最大可能財產損失{基本MPPD)

　　基本最大可能財產損失二暴露區域面積X暴露區域財產價值

　　它是假定沒有任何一種安全措施來降低損失。

　　(四)單元危險度的最終評價

　　單元危險度的初期評價結果表示的是不考慮任何預防措施時單元所固有的危險性�！兜榔甙妗窂慕档蛦卧�的實際危險度出發，通過變更設計、采取減少事故頻率和潛在事故規模的安全對策措施和各種預防手段來修正、降低其危險性。

　　安全預防措施分工藝控制、物質隔離、防火措施3個方面。其中，工藝控制補償系數包括應急電源等9項措施，物質隔離補償系數包括遙控閥等4項措施，防火措施補償系數包括泄漏檢測裝置等9項措施。

　　1．計算補償火災、爆炸危險指數(該指數為作者參照道公司前幾版評價方法而修訂的)

　　補償火災、爆炸危險指數(F&E1)，按下式計算：

 

　　式中  C——安全措施總補償系數，C=C1×C2×C3；

　　C_l——工藝控制補償系數；

　　C₂——物質隔離補償系數；

　　C₃——防火措施補償系數。   

　　補償系數的取值分別按《道七版》所確定的原則選取。無任何安全措施時，上述補償系數為1.0。

　　2．確定危險等級

　　求出F&EI和(F&E1)，后，按表9—20確定其火災、爆炸危險等級。

 

　　3.計算實際最大可能財產損失(實際MPPD)

　　實際最大可能財產損失：基本最大可能財產損失X安全措施補償系數

　　它表示在采取適當的防護措施后，事故造成的財產損失。

　　4．計算最大可能工作日損失(MPIDO)

　　估算最大可能工作日損失是評價停產損失(B1)的必經步驟，根據物料儲量和產品需求的不同狀況停產損失往往等于或超過財產損失。

　　最大可能工作日損失可以根據實際最大可能財產損失按《道七版》給定的圖查取。

　　5.計算停產損失(B1)

　　停產損失(以美元計)按下式計算：

 

　　式中VPM為每月產值。

　　八、ICI公司蒙德火災、爆炸、毒性危險指數評價法

　　1974年英國帝國化學公司(ICI)蒙德(MOND)分部在現有裝置及計劃建設裝置的危險性研究中，作為總體研究的一部分，認為道化學公司方法在工程設計的初步階段，對裝置潛在的危險性評價是相當有意義的。在經過幾次試驗后，驗證了用該方法評價新設計項目的潛在危險性，并在如下幾方面作了重要的改進和補充：

　　(1)可對較廣范圍的工程及設備進行研究；

　　(2)包括了具有爆炸性的化學物質的使用管理；

　　(3)根據對事故案例的研究，考慮了對危險度有相當影響的幾種特殊工藝類型的危險性；

　　(4)采用了毒性的觀點；

　　(5)為裝置的良好設計管理、安全儀表控制系統發展了某些補償系數，對處于各種安全項目水下之下的裝置，可進行單元設備現實的危險度評價。

　　其中最重要的改進有兩個方面：

　　(1)引進了毒性的概念，將道化學公司的“火災爆炸指數”擴展到包括物質毒性在內的“火災、爆炸、毒性指標”的初期評價，使表示裝置潛在危險性的初期評價更加切合實際；

　　(2)發展了某些補償系數(補償系數小于1)，進行裝置現實危險性水平再評價，即進行采取安全對策措施加以補償后的最終評價，從而使評價較為恰當。

　　(一)評價程序

　　該評價方法是以代表重要物質在標準狀態下的火災、爆炸或放出能量的危險性潛能的“物質系數”為基礎，同時把引起火災或爆炸時的特殊物質危險性、取決于裝置操作方式的一般工藝過程危險性、取決于操作條什和化學反應的特殊工藝過程危險性以及可燃物總量、布置危險性、毒性危險性等作為追加系數進行修正，計算出初期評價的“火災、爆炸、毒性總指標”。還要進行采取安全對策措施加以補償后的最終評價計算，計算出能夠接近實際水平的各項危險指數值，劃分其危險程度。

　　ICI公司蒙德火災、爆炸、毒性危險指數評價程序見圖9—16。

 

　　九、國外管道風險評價技術

　　(一)美國建立的管道風險評價模型

　　美國從20世紀70年代開始進行油氣管道風險分析方面的研究工作，并很快在許多管道公司進行了實際應用，到90年代初期美國的許多油氣輸送管道都采用了風險管理技術來指導線路維護工作。美國WKM咨詢公司總裁在1992年由海灣出版公司出版的《管道風險管理手冊》中詳細論述了管道風險評價模型和各種評價方法。該書經作者修訂于1996年出版了第二版，相對第一版而言，作者在第二版中增加了約三分之一的篇幅來論述讀者如何根據自己所面對的評價對象按規定修正基本風險評價模型，并在風險管理部分補充了成本與風險的關系的內容。到目前為止，該書所介紹的風險評價模型仍是世界各國普遍采用的惟一模型。該模型由圖9—17所示的框圖給出。該模型是通過一種評分指標法來具體進行管道風險評價的，詳見表9—26。

 

 

　　(二)加拿大的管道風險評價技術

　　1.加拿大管道風險評價技術研究現狀

　　加拿大的有關學術管理機構和企業協會從20世紀90年代開始根據國內油氣管道提高管理水平的技術需要，也加快了油氣管道風險評價和風險管理技術方面的研究。在1993年召開的管道壽命專題研討會上與會人員達成了開展以下專題研究的共識：(1)開發管道風險評價準則；(2)開發管道數據庫；(3)建立可接受的風險水平；(4)開發風險評價工具包；(5)有關風險評價的教育研究。

　　1994年在Banff召開的管道完整性管理專題研討會上又形成了如下兩項決議：(1)成立監督開發管道風險評價準則的指導委員會；(2)支持風險評價數據庫的開發并確定管道風險評價指導委員會(PRASC)的工作目標是促進風險評價和風險技術應用于加拿大管道運輸工業的階段實現。

　　管道風險評價指導委員會的會員單位是：

　　加拿大能源管道協會(CEPA)——主任委員單位

　　國家能源委員會(NEB)——主任委員單位

　　阿爾伯塔能源利用局(AEUB)

　　加拿大石油生產者協會(CAPP)

　　加拿大重工業事故調查委員會(MIACC)

　　加拿大燃氣協會(CGA)

　　加拿大標準協會(CSA)

　　Banff會議還制訂了近5年的重要活動進程計劃，即

　　1995年完成支持風險評價的數據收集過程；舉行Banff管道專題研討會。

　　1996年完成加拿大標準協會關于描述風險分析過程一般步驟標準的無約束附錄的編制；

　　加拿大重工業事故調查委員會制定供市政當局、城市、城鎮和土地開發商使用的土地使用指南。

　　1998年加拿大標準協會制定包括風險評價和風險管理壓力要求的標準。規定一般部門的風險等級(低、中、高)。

　　2000年利用1995年以來累計的數據使加拿大標準協會制定的標準升格為全概率模型。

　　2．NeoCorr工程有限公司的管道風險評價業務

　　NeoCorr工程有限公司是加拿大卡爾加里市的一家私人公司，公司主要業務是使用先進的腐蝕管理軟件為緩解內外腐蝕和制定維護規則提供咨詢服務。其中該公司使用的評價工具是一個CMl(CorrosionManagementInterface)軟件，該軟件的評價結果可以告訴用戶管道最有可能發生破壞事故的部位，以便使用戶對危險管段引起重視。

　　CMl軟件首先采用一個"QUIKRANK"模塊將評價管段按危險程度進行分類，用戶可以方便地根據評價值所處矩陣單元的位置來判斷哪部分管段需進行詳細風險評價，哪些管段無需作風險評價。這個被稱為“高級風險評價矩陣”的構成要素如圖9—18所示。

　　詳細風險評價包括以下內容：

　　(1)采用更嚴密的評價工具來評價QUIKRANK模塊所識別到的關鍵管段；

　　(2)利用PIPEFLO管道仿真軟件作為技術評價的基礎；

　　(3)標注最可能發生腐蝕的特殊位置——標識“熱點”；

　　(4)根據持液量、流速和流體組分預計脫水器的負荷量；

　　(5)根據流體組分評價潛在的絕對腐蝕速度；

　　(6)制定可使腐蝕危險狀況發生變化的運行操作條件。

 

　　CMI管理系統的先進特點是：

　　(1)完善的信息管理系統；

　　(2)增強了與傳統措施對比的方法；

　　(3)以腐蝕風險圖的優勢為基礎；

　　(4)風險值二事故發生可能性X事故損失后果；

　　(5)考慮成本、安全、環境和公眾形象4方面的影響；   

　　(6)每一個CMl都包括有用戶的PIPEFLO管道模型；

　　(7)為了確定每段管道受腐蝕的可能程度，用腐蝕工程知識來分析PIPEFLO的計算結果；

　　(8)創建腐蝕維護的日程計劃。

　　NeoCorr工程有限公司從1994年開始油氣管道的腐蝕和風險咨詢業務以來，已為POCO石油有限公司等4家公司的管道系統進行了快速風險分類評價，為加拿大殼牌有限公司等13家公司的油氣集輸系統進行了詳細風險評價，并為加拿大Amoco石油有限公司等3家公司的管道系統開發了CMl腐蝕管理軟件。1997年3月與泛加拿大管道有限公司簽訂了評價自西向東橫穿加拿大5省區(從阿爾伯塔到魁北克)、具有4600多公里長的泛加拿大(TransCanada)管道系統的合同。目前NeoCorr公司的油氣管道風險評價技術在加拿大已逐漸擴大了影響，并受到許多加拿大油氣公司的歡迎。

　　十、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容。所謂風險評價就是首先要識別潛在危險，對潛在危險發生的概率及可能造成的后果進行分析，再根據評價的準則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。定量風險評價包括辨識與公眾健康、安全和環境有關的危險，并估計危險發生的概率和嚴重度。目前，定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、環境中有毒物質濃度以及評價發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及易燃、易爆、有毒等工業設施的安全評價的定量風險評價方法主要有世界銀行的《工業危險評估方法》、《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，預測發生危險化學品重大事故時對周圍人員、環境及建(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、美國海岸防衛隊的DEGADIS、英國和加拿大聯合開發的GAS-SAR、美國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)世界銀行工業危險評估方法

　　世界銀行／國際金融公司(1FC)對其資助的工業新裝置進行評估和監督，需要對這一新裝置可能給其界外的人群和環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。為協助這種評估，世界銀行環境和科學事務室制定了“世界銀行對于在發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放的意外事件。如果任何此類意外事件會給生命和財產帶來重大危害，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，提供堅固的輔助容器，更改現場的配置，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，則可以進行風險分析。該風險分析要計算意外危害事故發生的概率，并測定是否可以通過更改諸如加工工藝、安全體系或培訓、測試或維修程序等方面來降低這一概率。若這種危害和風險分析表明所涉及的工藝和廠址的結合會給臨近的社區帶來不可接受的威脅，則必須另找新的廠址。

　　世界銀行工業危害和風險評估的方法適用于現有生產企業，也適用于改建或擴建項日的設計。世界銀行工業危險評估方法提供了在化學工業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工程項目所使用，但它提供的可操作的評價方法在化學工業中也有廣泛的使用。

　　世界銀行工業危險評估方法程序見圖9—19，釋放故障形態說明見圖9—20。

 

 

　　世界銀行工業危險評估方法對整個工廠的危害分析有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生泄漏時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自動操作的緊急停止運行閥，或者是一個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合適的，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、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，根據物料的易燃性和毒性，具有潛在危險的數量可以是從幾百克到幾百噸。不過，作為慣例，如果罐內蒸氣壓力低于0.1MPa，在評估中蒸氣釋放通常可以忽略不計。

　　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釋放。這種釋放的數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11一地區影響距離

　　最后，危害評估計算的結果應結合當地的地形和人口予以考慮。因為每一個釋放案例的結果會包括一個“影響距離”，可以在當地地圖上畫出“影響半徑”圈來估算危害影響。

　　步驟12-一估算事件頻率

　　分析人員可以采用安全性數據來估算每一故障案例發生的頻率。如果所評價的工廠有現成的故障數據，應優先采用這些數據而不是那些更為普通的故障數據。在此階段，分析人員可以對頻率只進行表面的估算；全部的風險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其工人或社區帶來不可接受的威脅。

　　步驟14-一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辦法。已經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9—21。

 

　　(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下，分析可能發生的事故，輸入相關的工藝設備參數、氣象參數、平面布置、火源位置及人口分布等，根據評價人員對事故狀態的分析選用不同的模型進行計算。通過對每一事故發生后，其熱輻射強度、爆炸壓力、毒物擴散區域進行計算，可得出每一可能發生的事故對周圍人員及財產的影響，為進一步采取相應措施提出依據。

　　(四)危險化學品定量風險評價

　　參照世界銀行的《工業危險評估方法》、《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或某一特定條件下，一個特殊事故發生的可能性。它是可能性與后果的乘積(風險二可能性X后果)。可能性是指在某一特殊條件下，事故發生的幾率；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、收集數據(系統描述)

　　熟悉分析對象，確定評價區域邊界及裝置的位置，收集裝置的基本信息、有關技術數據、工業區及裝置的布置圖等。   

　　(2)基礎數據收集及分析

　　收集區域的氣象數據及周圍人群分布情況，在工業區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對分析對象進行系統分析判斷，從而確定可能發生的重大事故，它主要包括兩部分：確定工業區內哪些有毒、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生非正常情況并導致一個重大事故。

　　(4)頻率分析

　　一旦確定重大危險，就要對其進行頻率分析，以評估發生事故的可能性。頻率分析可以通過以往發生事故的經驗分析得到，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，每個可能發生的事故的后果分析采用計算機模擬來進行。比如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，火災的熱輻射及爆炸沖擊波可能導致人員傷亡。事故后果分析包括：

　�、賹�潛在事故的描述(容器破裂，管道破裂，安全閥失靈等)；

　�、趯π孤┪镔|數量的預測(有毒、易燃、爆炸)；

　�、蹖π孤┪锏臄U散進行計算；

　�、芪：τ绊懙脑u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(F)和后果(C)評估出來以后，就可以進行風險計算(R二FXC)。

　　(7)風險標準

　　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辦法，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

　　對超過風險標準的個體風險，要使風險達到可接受的等級，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域的主要風險，依據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或某一特定條件下，一個事故發生的可能性與后果的乘積(風險=可能性×后果)�？赡苄允侵冈谀骋惶厥鈼l件下，事故發生的幾率，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普遍認可的風險標準。

　　(1)不同位置個體風險標準(LocationspecificlndividualRisk即LSIR標準)

　　LSIR結果一般用來評估針對社區或者住宅、商業區、工業開發區等企業外區域的風險。

　　LSIR的死亡事故定義是“個體持續地停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(IndividualRiskPerAnnum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的時間，同時也關心暴露在風險中的人數。

　　①對廠內工作人員單獨風險標準的簡介

　　世界各地權威部門和公司使用的不同的個體風險標準見表9—29，它們都是指死亡風險。

 

　　②建議的IRPA標準

　　下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)評估的標準：最大可忍受／可接受風險：IE—3／年；可忽略風險：IE—5／年。

　　ALARP(AsLowAsReasonablyPra(ticable)三角圖表示的IRPA標準：

 

　　在ALARP區域的工廠，只有當所有可行的風險降低措施都已實施的情況下，風險才可接受。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

　　評估人和財產被各種事故后果(比如噴火、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

　　根據相關事故案例及危險因素分析確定泄漏事件。

　　①泄漏事故應急措施

　�、谛孤╊l率

　　事故的泄漏頻率可查閱有關資料上的歷史數據。例如歐洲“紫皮書”的泄漏頻率數據。

　　根據企業安全管理、運行和設計條件所起的作用，對其中有關發生頻率的數據可進行修正。

　　安全管理系數從最小的0.1一直可以到最大的10。設備系數從0．1～20，主要取決于檢修計劃、設計標準、設計壓力與工作壓力之間的比例、環境溫度、工作溫度以及設備的老化程度等方面因素。若安全管理系統比較嚴格，設計和運行條件以及檢修體系比較完善，則可以取較小的頻率調整系數。

　�、鄹鲉卧�假定事故數據

 

　　④氣象條件：風速、大氣穩定度、溫度、壓力、相對濕度等

　　⑤人口分布數據

　　(2)風險結果

　�、偬厥鈭鏊鶄�體風險(LSIR)

　　危險化學品泄漏可能造成的致人死亡事故，LSIR用每年死亡事故LSIR等風險線來表示。畫出等風險線及危險化學品擴散圖。

　�、趶S區內個人風險(IRPA)

　　廠內各區域的個人每年死亡平均風險(IRPA)是依據LSIR級別和操作者在特定的LSIR等高線內的操作時間計算的。

　�、畚ｋU化學品泄漏擴散范圍

　�、芪ｋU化學品泄漏后發生噴火或閃火的熱輻射影響范圍

　�、菸ｋU化學品泄漏著火爆炸超壓影響范圍