第一篇：基本定量風(fēng)險評價法：概率危險評價技術(shù)

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基本定量風(fēng)險評價法：概率危險評價技術(shù)

來源：安全資訊網(wǎng) 編輯：冰雪 時間：2009-6-26 14:15:17 概 述

概率危險評價方法通過綜合分析單個元件(如管路、泵、閥門、壓力容器、控制裝置、操作人員等)的設(shè)計和操作性能來估計整個系統(tǒng)發(fā)生事故概率。應(yīng)用范圍

作為危險分析的一部分，定量危險評價包括辨識與公眾健康、安全和環(huán)境有關(guān)的危險并估計危險發(fā)生的概率和嚴(yán)重度。自20世紀(jì)60年代末概率危險評價方法問世以來，主要應(yīng)用于下述3個方面：

⑴提供某種技術(shù)的危險分析情況,用于制定政策、答復(fù)公眾咨詢、評價環(huán)境影響等。

⑵提供危險定量分析值及減小危險的措施，幫助建立有關(guān)法律和操作程序。

⑶在工廠設(shè)計、運(yùn)行、質(zhì)量管理、改造及維修時提出安全改進(jìn)措施。

概率危險評價是評價和改善技術(shù)安全性的一種方法。用這種方法可建造導(dǎo)致不希望后果的事件樹或故障樹，來分析事故原因。通過估算事件發(fā)生概率或事故率以及損失值，可定量表示危險性大小。損失值通常用死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、設(shè)備和財產(chǎn)損失表示，有時也用生態(tài)危害來表示。評價步驟

在核工業(yè)中，概率法用來替代傳統(tǒng)的決定論方法評價工廠的安全性。使用概率危險評價方法便于設(shè)計冗余安全系統(tǒng)和高度防護(hù)裝置。概率危險評價通常由3個步驟組成：

⑴辨識引發(fā)事件；

⑵對已辨識事件發(fā)生的后果及概率建模；

⑶對危險性進(jìn)行量化分析。

概率危險評價可進(jìn)行不同層次的分析。核工業(yè)中有3種概率危險評價方法：一級評價，僅考慮反應(yīng)堆芯溶化的概率；二級評價，分析釋放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)的濃度；三級評價，分析事故產(chǎn)生的個體和群體危險。后者常稱作綜合性或大規(guī)模危險評價。應(yīng)用分析

概率危險評價為安全評價起了很大的促進(jìn)作用。但是，該方法的一些不足之處影響了它的應(yīng)用范圍。

1)完整性和失效數(shù)據(jù)

概率危險評價要求分析完整和數(shù)據(jù)充足。這意味著概率危險評價必須考慮可能發(fā)生異常的每一事件。此外，完整性還包括人的作用和一般失效事件的建模。然而，完整的分析是不可能的。因為疏忽總是不可避免的，所以完整性為該方法最關(guān)鍵的問題。

實際工作中必須忽略小危險事件。這意味著評價人員必須確定哪些事件發(fā)生的概率低到可忽略不計的程度。如果這類低概率事件確定不可能發(fā)生，則結(jié)果誤差不大。然而，意外的一般性事故會使估計的概率值相差幾個數(shù)量級，因此這樣的簡化未必是合理的。隨著新信息的出現(xiàn)，早期的估計可能是會比較樂觀，如水冷式反應(yīng)堆導(dǎo)致管受晶間應(yīng)力腐蝕而開裂等。

地震、洪澇、惡劣氣候條件等外因也能導(dǎo)致事故發(fā)生。由于外部環(huán)境因素比工廠內(nèi)部因素更復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不清楚，因此，這類危險評價常常是不準(zhǔn)確的。在許多危險評價中都有一個心照不宣的假設(shè)，即工廠都是按設(shè)計建造和維修的。評價過程中很少考慮違反安全技術(shù)規(guī)定等方面的因素。

限制概率危險評價方法廣泛應(yīng)用的另一個因素是人與技術(shù)系統(tǒng)的相互作用，三涅島核電站事故、印度博帕爾毒氣泄漏事故等都證明人的因素影響非常大。盡管在人的因素領(lǐng)域已進(jìn)行了20余年的研究，但除專家判斷法外，還沒有任何實用方法來辨識人為失誤及確定其概率值。

數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也是限制因素之一。元件失效的經(jīng)驗可用來進(jìn)行統(tǒng)計外推，計算失效率，但這樣計算的失效率是否能夠從一種情形借鑒到另一種情形還值得考慮。

2)假設(shè)和專家判斷法

分析結(jié)果與假設(shè)條件、系統(tǒng)建模以及將歷史數(shù)據(jù)代入模型所作的判斷等一系列因素有關(guān)。整個分析過程中都要使用相當(dāng)多的專家判斷方法。如果專家判斷法已被認(rèn)可，那么分析結(jié)果是有效的。但實際上，在進(jìn)行概率危險評價過程中，技術(shù)上和分析方法上使用的判斷方法是多種多樣的：描述危險特性、選擇如何來填補(bǔ)不足的數(shù)據(jù)、什么樣的事件可忽略不計、模擬復(fù)雜的物理現(xiàn)象、描述分析結(jié)果的可信度、選擇表述方式等。整個分析過程中都要進(jìn)行假設(shè)，所有的假設(shè)都要求判斷是否合適。此外，專家陷入自己的分析思路中，難以按科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)鑒別社會技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)存在的分歧。

由于專家判斷法固有的主觀性，因此，所分析人員對同一工廠進(jìn)行評價時，評價結(jié)果相差很大?？煽啃杂嬎愕慕?jīng)驗表明，概率評價能產(chǎn)生2個數(shù)量級的誤差。早期用概率危險評價方法評價液化天然氣貯罐的危險性也出現(xiàn)了類似的誤差。當(dāng)用個體危險性表示工廠附近居民的危險性時，不同概率危險評價的結(jié)果也有幾個數(shù)量級的誤差。這類誤差并非由于分析方法上的缺陷引起的，而且在評價對象的描述、假設(shè)和使用模式方面存在的差異引起的。

核工業(yè)部門累積了概率危險評價結(jié)果的差異性。目前，美國核反應(yīng)堆芯熔化損失的概率估計為10—5／年10—3／年。這一差別并非僅僅是設(shè)計和場所不同，正如評價權(quán)威專家指出的那樣，研究的范圍、使用的概率危險評價方法、分析時所作的假設(shè)等因素都會影響分析結(jié)果。瑞典的研究表明，建模不同也會產(chǎn)生較大的誤差。在一份概率危險評價現(xiàn)狀的研究材

料中美國政府統(tǒng)計辦公室認(rèn)為，概率危險評價結(jié)果的差異性限制了它們之間的比較，且也是該方法最致命的問題。

3)表達(dá)不確定性

在很大程度上，概率危險評價方法的不確定性取決于分析的完整性、建模的準(zhǔn)確性以及參數(shù)估計的充分性。后者的不確定性可通過分析擴(kuò)展數(shù)據(jù)的概率分布進(jìn)行計算而得出(假設(shè)分析數(shù)據(jù)充足)。由分析方法本身和模型不完整性引起的不確定性的解決是很困難的。這些因素常用敏感度分析方法來解決。

類似的問題在早期的液化石油氣貯存裝置的概率危險評價中已有報道。由于不了解持不同意見的專家的看法和不同的評價模型，分析人員總是過高地估計分析結(jié)果的可信度。雖然通過分析人員的判斷也減少了一些事故，但掩蓋了這種判斷本身可能存在的不足，有時選擇參數(shù)與定性討論的結(jié)果相差幾個數(shù)量級。在有害化學(xué)物質(zhì)的危險評價中，不能直接說明不確定性也是一個很大的障礙。

4)復(fù)雜性

技術(shù)系統(tǒng)日趨復(fù)雜和相互滲透產(chǎn)生了一系列有待解決的問題。例如，大規(guī)模的核安全評價包含了無數(shù)個不同的系數(shù)，要求不同領(lǐng)域的專家參與。計算的數(shù)據(jù)令人吃驚。一座核電站進(jìn)行一次概率危險評價要求估計成千上萬個參數(shù)，報告長達(dá)幾千頁。這阻礙了研究結(jié)果的應(yīng)用交流。然而，核電站危險評價還是—個相對簡單且已為人們了解的技術(shù)，許多化工廠比核電站要復(fù)雜得多，人們了解得也較少。盡管概率危險評價采用“各個擊破”的方法較適用于評價復(fù)雜系統(tǒng)的危險性，但它只適合結(jié)構(gòu)和定義都明確的系統(tǒng)。應(yīng)用實例

5．1 Canvey島危險評價

1)概述

1976年，應(yīng)英國環(huán)境與就業(yè)大臣的要求，英國衛(wèi)生與安全管理局(HSE)對Canvey島／Thurrock地區(qū)工業(yè)設(shè)施的危險性進(jìn)行了評價。該項研究源于公眾質(zhì)詢是否允許在這一地區(qū)建1座煉油廠。研究的目的是了解現(xiàn)有工業(yè)設(shè)施及建成煉油廠后對居民造成的危險性。

Canvey島位于泰晤士河倫敦以北，居民3萬人，現(xiàn)有7座工廠，雇工3200人。這些工廠主要貯存、運(yùn)輸、生產(chǎn)汽油和石油產(chǎn)品，約貯存10萬t液化天然氣、1800萬t石油產(chǎn)品。

2)引發(fā)事件及其發(fā)生概率

該項研究系統(tǒng)分析了各工廠火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏事故發(fā)生的條件。重點研究了貯存和運(yùn)輸過程能引發(fā)事故的下列事件：

(1)管道和貯罐破裂(自發(fā)或疲勞)；

(2)泵殼破裂；

(3)控制過程失控(壓力、溫度、流量等)。

此外，爆炸沖擊波、爆炸碎片以及貯罐過熱等火災(zāi)、爆炸事故也會對附近的設(shè)施造成損失。

引發(fā)事故發(fā)生的概率以及后續(xù)事件發(fā)生的條件概率，主要通過分析統(tǒng)計資料和技術(shù)判斷獲得。為獲得定量的數(shù)值和結(jié)果，主要采用了下述方法：

(1)分析統(tǒng)計資料；

(2)在統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上，對個別缺項進(jìn)行判斷補(bǔ)充；

(3)通過已做FTA分析的類似案例，分析估計得出定量數(shù)值和結(jié)果；

(4)對一些無法獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行主觀判斷；

(5)通過分析文獻(xiàn)資料獲取數(shù)據(jù)。

3)事故影響

研究對象中可能發(fā)生爆炸事故的工業(yè)設(shè)施距離居民區(qū)1km以上。如果這些設(shè)施就地爆炸，則后果較?。坏羰潜ㄐ哉魵怙h向居民區(qū)而發(fā)生爆炸，則可能發(fā)生下列事故：

(1)直接的爆炸壓力傷害；

(2)沖擊波傷害；

(3)爆炸熱傷害(在爆炸火球范圍內(nèi))；

(4)由爆炸引起的火災(zāi)傷害；

(5)窒息傷害；

(6)爆炸火球的熱輻射傷害。

Canvey島地區(qū)的平均人口密度為4000人／km2，通過估算得出了廠區(qū)蒸氣云爆炸的條件概率和傷亡人數(shù)(死亡人數(shù)按總傷亡人數(shù)的一半計)，結(jié)果見表1。

表1 蒸氣云爆炸的條件概率和傷亡人數(shù)

應(yīng)該注意的是，為計算蒸氣云在居民區(qū)爆炸的概率，必須了解爆炸性蒸氣云的形成概率、爆炸概率以及向居民區(qū)運(yùn)行概率和在該地區(qū)被引爆的概率。

假設(shè)壓力貯罐爆炸后形成了1000t的無水氨蒸氣云(20％蒸氣，80％液體)，在當(dāng)?shù)貧庀髼l件下(風(fēng)速為6m／s)，危險的氨氣沿風(fēng)向分布，形成一個半軸為2．5km和3km的橢球形區(qū)域?？紤]人口分布及氣象條件，得到1000t氨泄漏后的傷亡人數(shù)及條件概率，結(jié)果見表2。

表2 1000t氨泄漏后的傷亡人數(shù)及條件概率

該研究分析了可能出現(xiàn)的38種情況，得出了Canvey島現(xiàn)有工業(yè)設(shè)施以及擴(kuò)建后和經(jīng)安全改善措施前后4種條件下的風(fēng)險。

社會風(fēng)險概率見表3。

表3 社會風(fēng)險概率和傷亡人數(shù)

最大個人風(fēng)險率見表4。

表4 最大個人風(fēng)險率

5．2 Riinmond地區(qū)危險評價

1979年應(yīng)荷蘭居民安全委員會要求，英國倫敦Cremer ＆ Warner公司和德國法蘭克福Battele公司對Rijnmond地區(qū)的6個工業(yè)設(shè)施進(jìn)行了風(fēng)險評價。Rijnmond位于鹿特丹到北海的萊茵河三角洲，長40km，寬15km，居民10萬人。此研究項目的目的是探索對工業(yè)設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險分析的可行性，為實際應(yīng)用積累經(jīng)驗。

1)工業(yè)設(shè)施

這6個工業(yè)設(shè)施分別是：丙烯腈貯罐、液氨貯罐、液氯貯罐群、液化天然氣貯罐、丙烯貯罐和二乙醇胺再生爐。

(1)丙烯腈貯罐：該貯罐容積為3700m3，配備有滅火設(shè)備和貯罐冷卻設(shè)備。裝置主要是人工控制。研究中對貯罐、輸送管道及泵等進(jìn)行了分析。

(2)液氨貯罐：環(huán)形液氨貯罐容積1000m3，平均貯量為250000 kg，相當(dāng)總貯量40％，貯罐壓力高達(dá)1．2MPa，溫度為室溫。裝配有應(yīng)急關(guān)閉系統(tǒng)。通常情況下人工操作和遠(yuǎn)距離控制相結(jié)合。該貯罐屬于一個生產(chǎn)化工原料和化肥的工廠，僅對貯罐、輸送管道、泵及其他附屬設(shè)備進(jìn)行了分析。

(3)液氯貯罐群：這是一個大化工廠的液氯貯罐群，由5個90m3容積(每個相當(dāng)于100t液氯)貯罐、輸送管以及廢氣壓縮機(jī)組成，貯罐壓力0．65MPa，溫度為室溫。每天罐群的液氯通過量約300t。

(4)液化天然氣(LNG)貯罐：對2個液化天然氣貯罐及其附屬設(shè)備進(jìn)行了研究，每個容積為5700m3，LNG貯存溫度－162℃。

(5)丙烯貯罐：為2個球形貯罐，容量共1200t，室溫下最大壓力0．14MPa，幾乎全部靠手動閥控制。

(6)二乙醇胺再生爐(脫硫設(shè)備)：該裝置是汽油脫硫過程的一部分，操作溫度約92℃，壓力0．06MPa。

經(jīng)危險預(yù)分析，潛在的事故危險有火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏。

2)分析方法

(1)分析方法。

首先用檢查表和危險與可操作性分析方法辨識失效模式、引發(fā)事件及事故。大多數(shù)引發(fā)事件和事故發(fā)生的概率都直接來自統(tǒng)計資料。表5中列出了統(tǒng)計的各貯罐引發(fā)事件數(shù)和事故類型，對有些缺乏統(tǒng)計資料的事件則用FTA推導(dǎo)其發(fā)生概率。

表5 貯罐引發(fā)事件數(shù)和事故類型的統(tǒng)計資料

(2)事故發(fā)生概率。

事故發(fā)生概率主要通過統(tǒng)計分析和FTA分析獲得。為此要求了解引發(fā)事件概率、元件失效率以及人為失誤率。主要通過下述3個途徑獲?。?/p>

①收集文獻(xiàn)資料中的有關(guān)數(shù)據(jù)；

②工廠提供有關(guān)數(shù)據(jù)；

③估計。

重點分析對象是：泵、管道、軟管、裝載臂、閥門、測量儀器、控制裝置、電氣設(shè)備、貯罐、人的失誤、外部事件等11類。

3)事故影響

(1)爆炸。

只考慮爆炸沖擊波的影響時，沖擊波最大壓力與損壞程度之間的關(guān)系見表6。

表6 沖擊波最大壓力與損壞程度之間的關(guān)系

(2)火災(zāi)。

蒸氣云爆炸(火球)能量密度與破壞形式和程度的關(guān)系見表7。

表7 蒸氣云爆炸(火球)能量密度與破壞形式和程度的關(guān)系

穩(wěn)定狀態(tài)火災(zāi)熱通量水平與損壞形式和程度的關(guān)系見表8。

表8 穩(wěn)定狀態(tài)火災(zāi)熱通量水平與損壞形式和程度的關(guān)系

(3)毒性氣體影響

在所評價的設(shè)施中，有氯氣、氨氣、硫化氫等3種有毒氣體，其毒性見表9。

表9 毒性氣體的影響

4)研究結(jié)果與結(jié)論

經(jīng)分析計算得出6個設(shè)施的風(fēng)險性，見表10。

表10 評 價 結(jié) 果

由上表可見，脫硫設(shè)備的危險最低，原因是物質(zhì)潛在危險性低，工廠設(shè)計較好。由于居民區(qū)遠(yuǎn)離液化天然氣貯罐，且貯罐有厚達(dá)1m的混凝土保護(hù)壁，所以危險性較小。丙烯腈設(shè)施對居民的危險非常低，因為該設(shè)施的危險影響范圍??；但對作業(yè)人員的危險較高，因為有較高的事故發(fā)生率。

相比之下，液氨貯罐、液氯貯罐和丙烯貯罐的危險要高，主要原因是所貯存物質(zhì)本身的危險性大、貯量大，并且較接近居民區(qū)，以及泄漏后高壓液化氣體特性等。

5．3 Canvey島危險評價與Rijnmond地區(qū)危險評價的比較

如上所述，Canvey與Rijnmond風(fēng)險評價研究的目的不同。在Canvey島風(fēng)險評價中，主要目的是了解整個地區(qū)工業(yè)設(shè)施對居民的風(fēng)險。在Rijnmond風(fēng)險評價中，主要目的是探索什么樣的風(fēng)險評價方法可用于化工廠的安全評價。因此，兩項研究的側(cè)重點不同。Canvey沒有詳細(xì)分析工廠細(xì)節(jié)，著重于在統(tǒng)計資料分析和估計基礎(chǔ)上進(jìn)行總體評價，重點放在工業(yè)區(qū)一個工廠內(nèi)發(fā)生的事故引發(fā)另一個工廠發(fā)生事故后造成的總的后果。在Rijnmond研究中，用FTA詳細(xì)分析了研究對象，由于研究對象僅是工廠的一部分，因此，評價結(jié)果不是整個工廠的風(fēng)險性，此外也沒有考慮事故對廠內(nèi)其他設(shè)施的影響。因此，可以說Canvey評價的方法是宏觀的，評價的是整個區(qū)域，它忽略了一些細(xì)節(jié)，提出的改善措施也是宏觀的，不涉及具體細(xì)節(jié)。相比之下，Rijnmond評價是針對具體的設(shè)計細(xì)節(jié)。Canvey島評價更適合用于項目選址階段，確定建設(shè)項目安全條件，對周邊居民、人員、環(huán)境和社會的影響作一詳細(xì)論證。Rijnmond方法對項目裝置情況分析比較透徹，適合用于在役裝置安全評價，評價運(yùn)行的裝置對周邊居民及現(xiàn)場作業(yè)人員的安全影響。

理想情況下要把宏觀方法和微觀方法結(jié)合起來。對一般設(shè)施可通過統(tǒng)計資料分析獲取數(shù)據(jù)，必要時可用技術(shù)判斷方法；對危險性很大的設(shè)施則用FTA方法分析。

概率危險評價方法對我們了解技術(shù)的危險性起了很大的促進(jìn)作用。該方法要求對系統(tǒng)進(jìn)行完整分析，且要求有充足的失效數(shù)據(jù)，因此，它是一項復(fù)雜的技術(shù)性工作。要求系統(tǒng)分析的完整性、建模的準(zhǔn)確性以及參數(shù)估計的充分性和不同評價方法之間的差異性，限制了概率危險評價方法，因此它只適合結(jié)構(gòu)和定義都明確的系統(tǒng)。

第二篇：概率風(fēng)險分析評價

概率風(fēng)險分析評價PRA又稱為概率安全分析PSA，作為一種核安全評價方法，PSA近年來發(fā)展很快。

作為一項評價技術(shù)，概率安全評價（PSA）用于找出復(fù)雜工程系統(tǒng)運(yùn)行中所可能發(fā)生的潛在事故、估算其發(fā)生概率以及確定它們所可能導(dǎo)致的后果。概率安全 評價是由安全性和統(tǒng)計學(xué)的概念在工程設(shè)計的應(yīng)用中發(fā)展而來的。

概率安全評價(PSA)的應(yīng)用可以追溯到上個世紀(jì)50年 代,最早應(yīng)用于美國太空總署(NASA)的阿波羅登月計劃, 1961年,美國貝爾實驗室的H.A.Watson發(fā)展PSA的故障樹 方法,將其應(yīng)用于“民兵”導(dǎo)彈的發(fā)射控制系統(tǒng)的評估中,并 獲得成功。1972年,PSA分析第1次應(yīng)用于核電站設(shè)施上, 里程碑式的報告就是發(fā)表于1975年的WASH-1400,分別用于 一個輕水堆和一個壓水堆,開創(chuàng)了對于大型設(shè)備的安全進(jìn)行 定量化描述的階段。PSA用于工業(yè)輻照設(shè)備的安全分析開 始于90年代初[1-3],近年來取得較大發(fā)展。吳德強(qiáng),譯.國際放射防護(hù)委員會第76號出版物—潛在照射的 防護(hù):對所選擇輻射源的應(yīng)用,北京:原子能出版社,1999.2 IAEA.Procedures for conductiong probabilistic safety assessment of nu-clear power plants(Level 1):A safety practice,safety series No.50-P-4, IAEA,Vienna.1992.3 IAEA.Human reliability analysis in probabilistic safety assessment for nuclear power plants,safety series No.50-P-10,IAEA,Vienna.1995.安全評估分為動態(tài)和靜態(tài)，以上可以放在最后

PRA,概率風(fēng)險評價(PRA:ProbabilisticRisk Assessment)

自1972年美國原子能委員會(AEC)應(yīng)用事件樹和故障樹相結(jié)合的分析技術(shù)成功地對核電站的風(fēng)險進(jìn)行了首次綜合的評價,以定量 的方式給出了核電站的安全風(fēng)險后,美國核管理委員會(NRC)開始使用PRA來支持其管理過程。在“挑戰(zhàn)者”事件之后,NASA(美國航空航天局)制定了更嚴(yán)格的安全和質(zhì)量保證大綱,采用概率評價方法對航天任務(wù)進(jìn)行評價[2],并開發(fā)了一套完整的PRA程序?qū)教祜w機(jī)的飛 行任務(wù)進(jìn)行評價, ESA(歐空局)的安全評價也從以定性為主轉(zhuǎn)向定量評價,并開發(fā)了自己的風(fēng)險評價程序[3]。PRA正作為許多工程系統(tǒng)安 全風(fēng)險管理程序的重要組成部分而應(yīng)用于系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用運(yùn)行中。

航天系統(tǒng)的安全性一直是人們所關(guān)注的問題。對航天系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析的方法經(jīng)歷了從定量到定性,再到定量的過程。早在50年代,美國宇航局(NASA)即用概率計算分析航天可靠性,并使用故障樹方法來分析民用導(dǎo)彈的可靠性。1960年“阿波羅”登月計劃中,NASA曾應(yīng)用定量評估方法對航天系統(tǒng)成功完成飛行任務(wù)的概率進(jìn)行了計算,但由于計算出的成功概率很小,使NASA十分失望,認(rèn)為航天系統(tǒng)風(fēng)險評估中采用定量評估方法毫無意義,轉(zhuǎn)而開始采用定性的安全性分析方法。1986年的“挑戰(zhàn)者”號事故促使NASA轉(zhuǎn)變了認(rèn)識,重新采用定量風(fēng)險評估方法對航天系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析。美、俄及歐洲諸國對航天安全均很重視。我國目前對于航天安全也越來越重視,國防科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、航天工業(yè)總公司等單位都進(jìn)行過航天安全性方面的研究工作,航天工業(yè)總公司從1992年開始編寫航天安全性大綱。但是,被NASA和歐洲空間局(ESA)廣泛采用的PRA方法在 我國過去則一直沒有得到很好的應(yīng)用,直到1997年航天部門才開始著手推廣和應(yīng)用PRA方法。本文對這一定性、定量相結(jié)合,以定量風(fēng)險評估為主的航天安全性分析方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,旨在進(jìn)一步推進(jìn)我國航天系統(tǒng)的安全性評估(3)綜合評估方法主要包括風(fēng)險協(xié)調(diào)(評審)技術(shù)(VERT)和概率風(fēng)險評估(PRA)方法。

PRA方法是定性、定量相結(jié)合,以定量為主的安全性分析方法,是對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行定量風(fēng)險評估的一種重要工具。通過應(yīng)用PRA方法,可以使安全工程師對復(fù)雜系統(tǒng)的特性有全面深刻的了解,有助于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)的安全性;并可以在概率的意義上區(qū)分各種不同因素對風(fēng)險影響的重要程度,為風(fēng)險決策提供有價值的定量信息。自從60年代中期開始發(fā)展以來,PRA方法已在核電站、化工等復(fù)雜系統(tǒng)的定量風(fēng)險評估中取得了廣泛應(yīng)用,但是在很長一段時間內(nèi),PRA方法并沒有廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域。NASA曾于80年代提出使用PRA方法對航天飛機(jī)的安全性進(jìn)行定量評估,但一直沒有受到重視。1986年“挑戰(zhàn)者”號出現(xiàn)事故以后,美國國會及社會各界都對NASA在航天系統(tǒng)的風(fēng)險評估中只采用定性評估而沒有定量評估的做法提出了批評,從而促使NASA轉(zhuǎn)變了對定量風(fēng)險評估的認(rèn)識,重新開始重視PRA[4]。

4.1 事故鏈(事件鏈Scenario)事件鏈?zhǔn)且淮磿r間排列的事件序列,它由某些偶發(fā)事件而發(fā)生,通過干涉事件而結(jié)束[2,5]。如果事件鏈的結(jié)束狀態(tài)是一個事故,就稱為事故鏈。即便在最簡單的系統(tǒng)中,一個初因事件都可以導(dǎo)致幾條事件鏈,這取決于干涉事件的結(jié)果。由于PRA方法只對一種后果:機(jī)毀人亡(LOV)進(jìn)行研究,所以所有的事件鏈都是事故鏈。事故鏈可以概念性地表示為圖1。初因事件軸心事件(不希望事件)后果(結(jié)束狀態(tài))傳播時間 圖1 事故鏈圖解

描述事故鏈的關(guān)鍵術(shù)語主要有:(1)初因事件,也可稱引發(fā)事件,它和預(yù)先存在的潛在危險一起導(dǎo)致事故鏈的發(fā)生;(2)軸心事件,這是不希望事件,它有改變事故鏈發(fā)展方向的能力,可分為預(yù)防性事件(保護(hù)性)、惡化事件或弱化(良性)事件;(3)后果,也稱結(jié)束狀態(tài),它有滿意、良好、不好等多種結(jié)果;(4)傳播時間,從引發(fā)初因事件開始,經(jīng)過一系列軸心事件到最后結(jié)束所花費(fèi)的時間。4.2 主邏輯圖(MLD)確定導(dǎo)致事故發(fā)生的初因事件可采用主邏輯圖法。MLD是一種層次結(jié)構(gòu)圖,是對頂事件發(fā)生的必要條件的一 種分級描述。一般說來,上面各級事件是航天系統(tǒng)頂級或系 統(tǒng)單元的功能失效,下面各級事件是子系統(tǒng)或部件的功能失 效。

MLD的建立是一個自上而下的過程。首先,把LOV事 故作為頂事件,將其分解為一組新的下級事件,每個新的下 級事件都是導(dǎo)致發(fā)生LOV的必要條件,并具有不同的系統(tǒng) 響應(yīng);然后,對每個新的下級事件繼續(xù)進(jìn)行分解,分解后的新 事件是導(dǎo)致發(fā)生LOV的必要條件并且具有不同的系統(tǒng)響 應(yīng);這種關(guān)于事件的逐級分解過程,一直要進(jìn)行到分解后的 新事件都具有相同的系統(tǒng)響應(yīng)為止。由于MLD底層的基本 事件是導(dǎo)致發(fā)生LOV的不可分解的必要條件,并且具有相 同的系統(tǒng)響應(yīng),所以,MLD的基本事件就可作為導(dǎo)致發(fā)生 LOV事故的初因事件。4.3 功能事件順序圖(FESD)對每個初因事件可以建立相應(yīng)的功能事件順序圖,它描 述了從初因事件到LOV事故發(fā)生所經(jīng)歷的全部中間事件, 即系統(tǒng)對初因事件的各種不同的響應(yīng)。建立FESD采用歸納 法,通過回答問題“下一步可能發(fā)生什么?”來確定初因事件 之后的所有中間事件。FESD不僅是描述系統(tǒng)對初因事件的各種響應(yīng)和系統(tǒng) 的設(shè)計特性的有效工具,而且可以有效地獲取系統(tǒng)專家的知 識。對每個初因事件建立相應(yīng)的FESD之后可將其轉(zhuǎn)化成事 件樹,從而可確定導(dǎo)致發(fā)生LOV事件的事故鏈。4.4 事件樹(ET)事件樹是每一事件有兩種輸出結(jié)果的決策樹,通常與 FESD擁有相同的信息,但它更易于通過計算機(jī)來構(gòu)造所需 的代數(shù)方程。對事件樹的每一決策結(jié)點,要求建立發(fā)生的聯(lián) 合概率。

根據(jù)FESD可以得到簡化的事件樹,由此可以得到導(dǎo)致 LOV的事故鏈和導(dǎo)致允許的異常終止但不發(fā)生LOV事故 的事件鏈。計算每條事故鏈的發(fā)生概率需要知道初因事件發(fā) 生的概率以及事件樹中各標(biāo)題環(huán)節(jié)事件失效的概率,即有關(guān) 系統(tǒng)或設(shè)備的不可用度。在假定事件樹中各標(biāo)題環(huán)節(jié)事件是 相互獨(dú)立的條件下,可以應(yīng)用故障樹分析方法求出各標(biāo)題環(huán) 節(jié)事件的失效概率。4.5 故障樹(FT)故障樹分析法是以不希望發(fā)生的、作為系統(tǒng)失效判據(jù)的 一個事件(頂事件)作為分析的目標(biāo),以圖形的方式表明“系 統(tǒng)是怎樣失效的”。通過FT可以清楚地了解系統(tǒng)是通過什 么途徑發(fā)生失效的,從而找出導(dǎo)致系統(tǒng)失效的基本原因。對 事件樹中的標(biāo)題環(huán)節(jié)事件建造故障樹時,首先把標(biāo)題環(huán)節(jié)事 件的失效狀態(tài)作為故障樹的頂事件,然后找出導(dǎo)致頂事件發(fā) 生的所有可能的直接因素和原因,它們是處于過渡狀態(tài)的中 間事件,由此逐步深入分析,直到找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基 本原因,即故障樹的基本事件為止。通常,這些基本事件的數(shù) 據(jù)是已知的,或者已經(jīng)有過統(tǒng)計或試驗的結(jié)果。構(gòu)造故障樹的過程是一個系統(tǒng)的、不斷詢問和回答問題 “頂事件是如何發(fā)生”的演繹推理過程。因此,故障樹通常用 來建立事件的層次,可以為事件樹中的事件提供更多的細(xì)節(jié) 以幫助量化。由于歸納過程和演繹過程的互補(bǔ)性,事件樹和 故障樹經(jīng)常一起使用,表示從初因事件到危害狀態(tài)的系統(tǒng)響 應(yīng)。二者結(jié)合使用比只使用其中一種能夠更加完全、精確、清 晰地構(gòu)造和記錄事故鏈。事件樹和故障樹一起描述了每一個 危害狀態(tài)發(fā)生的充分必要條件,也是形成代數(shù)方程的基礎(chǔ)。最終使用這些代數(shù)方程來得到危害狀態(tài)發(fā)生的頻率及不確 定性分布。

有了主邏輯圖、功能事件順序圖、事件樹、故障樹以及有 關(guān)數(shù)據(jù)和其它相關(guān)的信息和知識,利用綜合集成就有一個集 成圖。這個集成圖是將專家知識,各種信息、數(shù)據(jù)和多種模型 綜合集成的結(jié)果。PRA過程不存在唯一的、精確的圖解形 式,不同的分析者可以選擇不同的形式。在安全性和可靠性 分析中,最常用的就是事件樹、故障樹、事故鏈圖。

概率安全評價（PSA）用于找出復(fù)雜工程系統(tǒng)運(yùn)行中所可能發(fā)生的潛在事故、估算其發(fā)生概率以及確定它們所可能導(dǎo)致的后果。PRA方法是定性、定量相結(jié)合,以定量為主的安全性分析方法,是對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行定量風(fēng)險評估的一種重要工具。

概率風(fēng)險評價(Probabilistic Risk Assessment,PRA)是一種用以辨識與評估復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性、安全性風(fēng)險為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)化、集成化的邏輯分析方法。1986 年 “挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)事故的發(fā)生,使得 NASA 重新重視 PRA 的應(yīng)用。特別是 2003 年“哥倫比亞”號航天飛機(jī)事故進(jìn)一步促進(jìn)了 PRA 技術(shù)在 NASA 的應(yīng)用和發(fā)展。ESA 從 1996 年開始,將每年的可靠性與安全性的國際會議更名為概率風(fēng)險評價與管理國際會議。

PRA 綜合應(yīng)用了系統(tǒng)工程、概率論、可靠性工程及決策理論等知識, 主要用于分析那些發(fā)生概率低、后果嚴(yán)重并且統(tǒng)計數(shù)據(jù)有限的事件。PRA按照三個問題來描述風(fēng)險: 1)什么事件可以導(dǎo)致故障(事故)? 2)其可能性有多大? 3)其后果是什么? PRA 通過系統(tǒng)地構(gòu)建事件鏈并對其進(jìn)行量化分析, 以一種集成的方式來回答這些問題。復(fù)雜 事件鏈由一系列的事件組成, 其中每一個事件都有可能對系統(tǒng)造成嚴(yán)重后果。這些事件鏈中的事件,孤立地看可能并不嚴(yán)重或并不重要, 但若它們組合到一起卻可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。

主 邏 輯 圖(Master Logic Diagram, MLD)———主邏輯圖主要用來確定導(dǎo)致事故發(fā)生的初因事 件。主邏輯圖是一種層次結(jié)構(gòu)圖, 是對頂事件發(fā)生 的必要條件的一種分級描述。一般說來, 上面各級 事件是系統(tǒng)頂級或系統(tǒng)單元的功能失效, 下面各級 事件是子系統(tǒng)或單機(jī)的功能失效。主邏輯圖的建立 是一個自上而下的過程。例如, 可以把損失航天器 事故作為頂事件, 將其分解為一組新的下級事件, 每個新的下級事件都是導(dǎo)致發(fā)生損失航天器的必要 條件;然后, 對每個新的下級事件繼續(xù)進(jìn)行分解, 分解后的新事件是導(dǎo)致發(fā)生損失航天器的必要條 件。由于主邏輯圖底層的基本事件是導(dǎo)致發(fā)生損失 航天器的不可分解的必要條件, 所以, 主邏輯圖底 層的基本事件就可作為導(dǎo)致發(fā)生損失航天器事故的 初因事件。初因事件也可以通過 FMEA 確定。事件序列圖(Events Sequent Diagraph, ESD)———對每個初因事件可以建立相應(yīng)的功能事件序列 圖, 它描述了從初因事件到損失航天器事故發(fā)生所 經(jīng)歷的全部中間事件。建立事件序列圖采用歸納 法, 通過回答問題 “下一步可能發(fā)生什么?”來確 定初因事件之后的所有中間事件。事件序列圖不僅 是描述初因事件對系統(tǒng)的各種響應(yīng)的有效工具, 而 且可以有效地利用設(shè)計師的經(jīng)驗。對每個初因事件 建立相應(yīng)的事件序列圖, 之后可將其轉(zhuǎn)化成事件 樹, 從而可確定導(dǎo)致發(fā)生損失航天器事故的事件 鏈。事件樹是每一事件有兩種輸出結(jié)果的決策樹, 通常與事件序列圖有相同的信息。根據(jù)事件序列圖 可以得到簡化的事件樹。

典型的 PRA 實施過程包括: 定義目標(biāo)與系統(tǒng)分析、識別初因事件、事件鏈建模、確定事件的故障模式、數(shù)據(jù)的收集和分析、模型的量化和集成、不確定性與敏感性分析、評價結(jié)果與分析(重要度排序)等 步驟。

步驟 2: 識別初因事件

在完整的事件鏈中, 首先要識別初因事件, 必 須正確地識別出來?？梢圆捎弥鬟壿媹D(MLD)或 FMEA 等來實現(xiàn) 步驟 3: 事件鏈建模

采用事件樹(ET)建立事件鏈模型, 從初因 事件開始, 經(jīng)軸心事件到達(dá)最終狀態(tài)。有時可以首 先通過事件序列圖(ESD)來描述事件鏈, 因為從 工程分析的角度來看, 事件序列圖比事件樹更有優(yōu) 勢。

在任何復(fù)雜工程技術(shù)系統(tǒng)中,總是存在多個相互作用的子系統(tǒng),為了完成一定的功能及實現(xiàn)某個系統(tǒng)目標(biāo)，有必要以模型的形式對各子系統(tǒng)及功能間的交互進(jìn)行簡明直觀地邏輯表達(dá)。運(yùn)用主邏輯圖即可以建立這樣的模型。

通常,常將系統(tǒng)功能劃分為主功能和支撐功能兩類。主 功能是為了實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo),而支撐功能是為完成主功能提供 支持,如工程中的能量驅(qū)動、設(shè)備控制、適合的環(huán)境等。MLD(主邏輯圖)則明確表達(dá)出了系統(tǒng)中主功能與支撐功能 及其系統(tǒng)元素之間存在的相互關(guān)系。從成功性上考慮系統(tǒng) 目標(biāo),MLD能給出各種功能及系統(tǒng)元素交互以取得系統(tǒng)目 標(biāo)的作用方式。另一方面,若考慮系統(tǒng)目標(biāo)失敗,MLD則能 給出故障原因的邏輯描述。

第三篇：LECD半定量評價法

危險源辨識、評價半定量分析

LEC評價法

(Likelihood Exposure Consequenc

e)

這是一種評價具有潛在危險性環(huán)境中作業(yè)的危險性半定量評價方法。它是用與系統(tǒng)風(fēng)險率有關(guān)的3種因素指標(biāo)值之積來評價系統(tǒng)人員傷亡風(fēng)險大小，這3種因素是：

L（Likelihood）為發(fā)生事故的可能性大?。?E（Exposure)為人體暴露在這種危險環(huán)境中的頻繁程度；

C(Consequence)為一旦發(fā)生事故會造成的損失后果。

取得這3種因素的科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是相當(dāng)繁瑣的過程，為了簡化評價過程，采取半定量計值法，給3種因素的不同等級分別確定不同的分值，再以3個分值的乘積D來評價危險性的大?。患碊＝LEC。D值越大，說明該系統(tǒng)危險性大，需要增加安全措施，或改變發(fā)生事故的可能性，或減少人體暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度，或減輕事故損 失，直至調(diào)整到允許范圍內(nèi)。表1 L為發(fā)生事故的可能性大小 分?jǐn)?shù)值 完全可以預(yù)料 10 相當(dāng)可能 6 可能，但不經(jīng)常 3 可能性小，完全意外 1 很不可能，可以設(shè)想 0.5 極不可能 0.2 實際不可能 0.1

表2

E暴露于危險環(huán)境的頻繁程度連續(xù)暴露 10 每天工作時間內(nèi)暴露 6 每周一次或偶然暴露 3 每月一次暴露 2 每年幾次暴露 1 非常罕見暴露 0.5

分?jǐn)?shù)值

表3

C為發(fā)生事故產(chǎn)生的后果 分?jǐn)?shù)值

大災(zāi)難，10人以上死亡 100 或造成重大財產(chǎn)損失

災(zāi)難，3～9人死亡或 40 造成很大財產(chǎn)損失

嚴(yán)重，1～2人死亡或多人重傷 15 或造成一定財產(chǎn)損失 較重，一人重傷致殘或 7 造成較小財產(chǎn)損失

幾人輕傷或造成較小財產(chǎn)損失 3

輕傷，需要治療救護(hù)，1 不造成財產(chǎn)損失。

Ｄ(Danger)——危險性分值。根據(jù)公式就可以計算作業(yè)的危險程度，但關(guān)鍵是如何確定各個分值和總分的評價。根據(jù)經(jīng)驗，總分在20以下是被認(rèn)為低危險的，這樣的危險比日常生活中騎自行車去上班還要安全些；如果危險分值到達(dá)70～160之間，那就有顯著的危險性，需要及時整改；如果危險分值在160～320之間，那么這是一種必須立即采取措施進(jìn)行整改的高度危險環(huán)境；分值在320以上的高分值表示環(huán)境非常危險，應(yīng)立即停止生產(chǎn)直到環(huán)境得到改善為止。危險等級的劃分是憑經(jīng)驗判斷，難免帶有局限性，不能認(rèn)為是普遍適用的，應(yīng)用時需要根據(jù)實際情況予以修正。危險等級劃分如表4所示。表4 危險源危險程度（D）采用公式D=L×E×C分?jǐn)?shù)值確定，其危險程度和等級劃分如下： 分?jǐn)?shù)值 危險程度 危險等級 ＞320 極其危險 5 160～320 高度危險 4 70～160 顯著危險 3 20～70 一般危險 2 ＜20 稍有危險 1

第四篇：化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則

化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則

編 制 說 明

中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院

2009年10月 任務(wù)來源...................................................................2 2編制過程...................................................................2 2.1組織項目調(diào)研，找出問題所在...........................................2 2.2查閱國內(nèi)外資料，確定研究路線.........................................4 2.3符合應(yīng)用實際，制定編制原則...........................................5 2.4參照國標(biāo)要求，設(shè)計框架結(jié)構(gòu)...........................................5 2.5廣泛征求意見，修改完善標(biāo)準(zhǔn)...........................................6 3 章、節(jié)主要內(nèi)容.............................................................6 3.1范圍.................................................................6 3.2規(guī)范性引用文件.......................................................6 3.3術(shù)語和定義...........................................................7 3.4目的和基本程序.......................................................7 3.5定量風(fēng)險評價項目管理.................................................7 3.6資料數(shù)據(jù)收集.........................................................7 3.7危險辨識和評價單元選擇...............................................7 3.8泄漏場景及頻率.......................................................7 3.9源項和氣云擴(kuò)散.......................................................7 3.10暴露影響............................................................7 3.11風(fēng)險計算............................................................7 3.12風(fēng)險評價............................................................7 3.13附錄................................................................7 4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證和預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益...........................................8 5采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況及水平對比...................................8 6與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性...................................8 7貫徹實施標(biāo)準(zhǔn)的措施和建議...................................................9 8其他應(yīng)予說明的事項.........................................................9 1 任務(wù)來源

定量風(fēng)險評價是一種技術(shù)復(fù)雜的安全評價方法，不僅要對事故的原因、場景等進(jìn)行定性分析，還要對事故發(fā)生的頻率和后果進(jìn)行定量計算，并將量化的風(fēng)險指標(biāo)與可接受標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，提出降低或減緩風(fēng)險的措施，整個評價過程需按照一定的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行，才能保證評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。

目前，美國、英國、荷蘭已制定出具體的適合自己國情的定量風(fēng)險評價導(dǎo)則并廣泛應(yīng)用，而國內(nèi)化工企業(yè)還沒有適合的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)和定量風(fēng)險評價導(dǎo)則，在數(shù)據(jù)采集、危險識別、單元選擇、事故模式和風(fēng)險度量等方面沒有規(guī)范法。

為了完善定量風(fēng)險評價體系，分析石油化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則的主要元素，全國安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會立項制定《石油化工企業(yè)定量風(fēng)險評估導(dǎo)則》。

2009年2月國家安全監(jiān)管總局印發(fā)關(guān)于下達(dá)2009年安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項目計劃的通知（安監(jiān)總政法〔2009〕34號），本標(biāo)準(zhǔn)予以立項。

在起草過程中，根據(jù)國家安全監(jiān)管總局監(jiān)管三司建議，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)范圍，將標(biāo)準(zhǔn)名稱變更為《化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則》。

2編制過程

課題組成員于2009年1-4月進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)資料和國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研，確定所制訂的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容；2009年5-8月起草標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說明稿，形成征求意見稿，2009年9-11月提交標(biāo)準(zhǔn)文本、編制說明初稿，進(jìn)行征求意見。

2.1組織項目調(diào)研，找出問題所在

課題組通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近年來，定量風(fēng)險評價技術(shù)在國內(nèi)石油化工領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用，如中國石化安全工程研究院先后開展了煙臺萬華光氣項目風(fēng)險評估、上?；@區(qū)風(fēng)險評估、澳門LNG接收站風(fēng)險評估等定量風(fēng)險評價，中國石油開展了《中國石油唐山LNG項目接收站工程定量風(fēng)險評價研究》等項目的評價，中海油在LNG接收站、海上平臺的重大項目均進(jìn)行了定量風(fēng)險評價。

與國外相比，我國還沒有定量風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)和完善的定量風(fēng)險評價導(dǎo)則，在危險源識別中如何選擇裝置；泄漏段位的劃分、模型及泄露頻率的確定還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，在國內(nèi)化工行業(yè)定量風(fēng)險評價中存在許多需要規(guī)范的地方：

1、資料收集的規(guī)范性

定量風(fēng)險評價需要收集整理和分析的數(shù)據(jù)量較大，因此需要一個由各方面專業(yè)人員組成的團(tuán)隊才能很好地完成。其中安全工程師、工藝工程師、設(shè)備工程師、熟悉軟件操作的人員是必需的。在定量風(fēng)險評價中收集的資料主要包括：危害信息、設(shè)計和運(yùn)行數(shù)據(jù)、減緩控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、自然條件、歷史數(shù)據(jù)和人口數(shù)據(jù)等?？煽康臄?shù)據(jù)是保證評價結(jié)果合理性的前提，在定量風(fēng)險評價中，對所有相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，以盡可能地建立在準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，同時也是對評價的邊界的限定。目前，國內(nèi)在化工行業(yè)定量風(fēng)險評價方面，缺少相應(yīng)的規(guī)定來規(guī)范定量風(fēng)險評價的數(shù)據(jù)種類、采集原則和標(biāo)準(zhǔn)，如人口的流動性因素、人口邊界范圍，估算人口的原則、點火源的辨識，不同類型點火源如點型、線型、面型的點火概率的確定等，導(dǎo)致各評價項目數(shù)據(jù)采集的不規(guī)范、不完整或存在錯誤的數(shù)據(jù)來源。

因此，規(guī)范化QRA資料的采集，確保數(shù)據(jù)的可靠性、全面性是保證QRA結(jié)果的合理性的重要步驟。

2、評價裝置或單元劃分的規(guī)范性

根據(jù)帕累托定律，系統(tǒng)的風(fēng)險往往只由少數(shù)單元決定，為避免過大的計算量，需通過一定的篩選方法選擇出對整個系統(tǒng)影響較大、風(fēng)險較高的單元進(jìn)行風(fēng)險計算。這就需要開展危險辨識，運(yùn)用系統(tǒng)分析方法對評價區(qū)域進(jìn)行危險辨識，以確定哪些易燃、易爆、活性和有毒物質(zhì)存在重大事故風(fēng)險，哪些工藝故障或錯誤容易產(chǎn)生非正常情況并存在重大事故風(fēng)險。在確定定量風(fēng)險評價包含的裝置或單元時，需要得到評價單位和企業(yè)共同參議，盡量得到相關(guān)政府部門的同意。需要規(guī)范定量風(fēng)險評價中所包含的評價裝置或單元的原則；推薦辨識方法，防止漏掉具有重大風(fēng)險的設(shè)施。常用的系統(tǒng)危險識別方法，如安全檢查表（Checklist）、“如果-怎么樣”分析法（What-if）、危險與可操作性分析（HAZOP）、故障類型和影響分析法（FMEA）、故障樹分析（FTA）及危險度評價法等；其他危險源辨識方法，如事故案例分析和重大危險源分析等。

3、事故模式的規(guī)范性

為了便于進(jìn)一步量化風(fēng)險分析的需要，需要將工藝過程劃分不同的泄漏段位，選取泄漏模式，合理估算泄漏時間和泄漏總量。目前，國內(nèi)石油化工定量風(fēng)險評價，對泄漏模式還沒有統(tǒng)一的做法，美國API581中規(guī)定了開展RBI的孔尺寸系列 3

和泄漏時間和總量的確定原則；“紫皮書”中給出了不同石油化工工藝設(shè)備的泄漏模式及其概率。頻率的分析主要包括不同泄漏模式基礎(chǔ)泄漏頻率的分析、基礎(chǔ)泄漏頻率的必要修正、泄漏后事故場景的頻率分析、火源點火可能性的分析等?；A(chǔ)泄漏概率一般通過歷史事故統(tǒng)計分析得到。目前，國外一些研究機(jī)構(gòu)如挪威船級社（DNV）、英國健康和安全局（HSE）、美國化工過程安全中心（CCPS）等都有類似的數(shù)據(jù)庫，可直接獲得各類設(shè)備的泄漏概率。此外，需針對國內(nèi)的實際情況對基礎(chǔ)泄漏概率進(jìn)行設(shè)備修正和管理修正。危險品泄漏后可能會因周圍環(huán)境情況的不同產(chǎn)生不同的事故類型，如池火、噴火、閃火、蒸氣云爆炸和BLEVE 等。因此，需通過事件樹的分析（ETA）確定不同事故類型發(fā)生的頻率。在這一過程中，要同時確定不同類型點火源如點型、線型、面型的點火概率。此外，為計算社會風(fēng)險，要確定人員出現(xiàn)的概率，包括在室內(nèi)、室外出現(xiàn)的頻率和白天、夜間出現(xiàn)的頻率等。

規(guī)范化的泄漏模式和頻率修正才能保證泄漏頻率、事故后果和風(fēng)險的結(jié)果的可比性和準(zhǔn)確性。

4、風(fēng)險度量和風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

定量風(fēng)險評價的核心內(nèi)容是評價區(qū)域內(nèi)的個人風(fēng)險和社會風(fēng)險，繪制個人風(fēng)險等值線和社會風(fēng)險曲線。風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)是用來判斷風(fēng)險是否可以接受及對風(fēng)險的重要性加以判斷的準(zhǔn)則，目前，沒有統(tǒng)一的化工行業(yè)的推薦風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)，推薦一個合理可行的可接受風(fēng)險準(zhǔn)則極為必要。

2.2查閱國內(nèi)外資料，確定研究路線

國外企業(yè)定量風(fēng)險評價始于20世紀(jì)60年代，美國、英國、荷蘭等國家已制定出具體的適合自己國情的定量風(fēng)險評價導(dǎo)則。

國外采用的標(biāo)準(zhǔn)主要有：

（1）VROM “Guidelines for quantitative risk assessment”

（2）BSI.2002.“Application of Fire Safety Engineering Principles to the Design of Buildings” British Standards Published Document PD 7974: 2002.London: British Standards Institution.（3）STD.API/PETRO PUBL 581 ENGL 2000 “Risk-Based Inspection Base Resource Document”

（4）API PUBL 1628, 1996 “A Guide to the Assessment and Remediation of Underground Petroleum Releases”

（5）API PUBL 1628, 1996 “A Guidance Manual for Modeling Hypothetical Accidental Releases to the Atmosphere”

（6）American standard, Designation: E 1776–07 “Standard Guide for Development of Fire-Risk-Assessment Standards”

（7）BS 7899-2:1999 “Code of practice for Assessment of hazard to life and health from fire”

（8）BS EN ISO 17776:2002 “Petroleum and natural gas industries-Offshore production Installations-Guidelines on tools and techniques for hazard identification and risk assessment”

到目前為止，雖然在安全生產(chǎn)領(lǐng)域，我國已在定量風(fēng)險評價方面取得了一定的成果，如：HJ/T 169-2004《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》和《危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》對源項和氣云擴(kuò)散計算做了簡要概述，SY/T 6714-2008《基于風(fēng)險檢驗的基礎(chǔ)方法》對失效后果、泄漏頻率、泄漏頻率修正及風(fēng)險計算等做了詳細(xì)的規(guī)定。

本課題組參照國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和參考資料，制定了本項目的制定原則和技術(shù)規(guī)范。

2.3符合應(yīng)用實際，制定編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的定位：為化工企業(yè)定量風(fēng)險評價技術(shù)提供規(guī)范性依據(jù)。因此，本標(biāo)準(zhǔn)的原則應(yīng)該體現(xiàn)規(guī)范性和可操作性。即綜合考慮國外其他國家或機(jī)構(gòu)對定量風(fēng)險評價技術(shù)的規(guī)定和國內(nèi)化工企業(yè)的現(xiàn)實性。

2.4參照國標(biāo)要求，設(shè)計框架結(jié)構(gòu)

本部分的框架結(jié)構(gòu)主要是參照SY/T 6714-2008《基于風(fēng)險檢驗的基礎(chǔ)方法》和《TNO Purple Book Guidelines for Quantitative Risk Assessment》的內(nèi)容而制定。

框架結(jié)構(gòu)要現(xiàn)國家安全法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的原則要求，并盡可能考慮國內(nèi)化工企業(yè)現(xiàn)狀。因此，在設(shè)計框架結(jié)構(gòu)、選擇內(nèi)容支柱時，突出現(xiàn)實可操作性。框架結(jié)構(gòu)形式如下：

——前言

——范圍

——規(guī)范性引用文件 ——術(shù)語和定義 ——目的和基本程序 ——定量風(fēng)險評價項目管理 ——資料數(shù)據(jù)收集

——危險辨識和評價單元選擇 ——泄漏場景及頻率 ——源項和氣云擴(kuò)散 ——暴露影響 ——風(fēng)險計算 —— 風(fēng)險評價 ——附錄

——附：條文說明

2.5廣泛征求意見，修改完善標(biāo)準(zhǔn)

在擬定好編寫原則和框架結(jié)構(gòu)以及對調(diào)研收集到的信息、意見進(jìn)行歸納、整理、分析的基礎(chǔ)上，2009年5月初開始編寫本部分。在編寫過程中，注重國內(nèi)化工企業(yè)現(xiàn)狀以及國內(nèi)外失效頻率以及風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的對比。8月脫稿后，征求了部分科研院所技術(shù)委員會成員的意見，補(bǔ)充完善后于2009年12月形成該標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。章、節(jié)主要內(nèi)容

本部分的框架結(jié)構(gòu)主要是參照SY/T 6714-2008《基于風(fēng)險檢驗的基礎(chǔ)方法》和《TNO Purple Book Guidelines for Quantitative Risk Assessment》的內(nèi)容而制定。

3.1范圍

3.2規(guī)范性引用文件

本章只列出本部分引用過有關(guān)條款或重要內(nèi)容且已正式發(fā)布的文件，沒有包括尚未發(fā)布的文件和參考文獻(xiàn)。

3.3術(shù)語和定義

本章只對因理解偏差容易產(chǎn)生歧義、重復(fù)在本部分多次出現(xiàn)且對條款的涵義至關(guān)重要的術(shù)語、縮略語、專業(yè)詞或概念進(jìn)行了說明或定義，即使是專業(yè)性很強(qiáng)的術(shù)語，如果約定成俗的理解對條款的基本涵義不容易產(chǎn)生誤解，也不在之列。

3.4目的和基本程序

對定量風(fēng)險評價的目的和基本流程做了簡要描述。

3.5定量風(fēng)險評價項目管理

明確了定量風(fēng)險評價項目管理流程、評價遵循的原則以及定量風(fēng)險評價項目組成員培訓(xùn)內(nèi)容。

3.6資料數(shù)據(jù)收集

規(guī)范了資料數(shù)據(jù)應(yīng)收集的內(nèi)容。

3.7危險辨識和評價單元選擇

明確了危險辨識的采用的方法及如何選擇評價單元。

3.8泄漏場景及頻率

對設(shè)備（設(shè)施）的泄漏場景、泄漏頻率及泄漏頻率修正做了規(guī)定。

3.9源項和氣云擴(kuò)散

闡述源項和氣云擴(kuò)散模型及泄漏、火災(zāi)、閃蒸和液池蒸發(fā)、擴(kuò)散、火災(zāi)和爆炸計算方法。

3.10暴露影響

闡述熱輻射暴露、毒性暴露和超壓對人的影響。

3.11風(fēng)險計算

規(guī)定了個體風(fēng)險和社會風(fēng)險的計算方法。

3.12風(fēng)險評價

明確了風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險可接受準(zhǔn)則和風(fēng)險評價原則。

3.13附錄

附錄中包含規(guī)范性附錄和資料性附錄。

4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證和預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益

在新建危險品設(shè)施的規(guī)劃、選址、周邊安全距離確定、平面布局、裝置危險性分析中進(jìn)行定量風(fēng)險評價，可有效的確定安全間距、平面布置優(yōu)化，了解新建設(shè)施的風(fēng)險水平，提高設(shè)計合理性，有利于企業(yè)和政府正確的決策。在風(fēng)險評價中，通過有效、系統(tǒng)的使用定量風(fēng)險評價，開展危險源辨識、失效頻率分析、失效后果和影響分析，提出相應(yīng)的改善措施，降低系統(tǒng)的風(fēng)險水平，指導(dǎo)應(yīng)急計劃。此外通過了解化工企業(yè)或裝置的風(fēng)險水平和危險源的分布，有利于資金優(yōu)化分配。

定量風(fēng)險評價是一種系統(tǒng)化的方法，該方法可大量應(yīng)用到規(guī)劃、平面布置、危險識別、應(yīng)急響應(yīng)等方面，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。通過制定化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則，使得定量風(fēng)險評價規(guī)范法，風(fēng)險評價結(jié)果更有意義，具有可比性。

5采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況及水平對比

國外企業(yè)定量風(fēng)險評價始于20世紀(jì)60年代，美國、英國、荷蘭已制定出具體的適合自己國情的定量風(fēng)險評價導(dǎo)則。

（1）AIChE, Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis(2nd Edition)

（2）CPR 18E Guidelines for the Quantitative Risk Assessment, Purple Book（3）CPR 14E Methods for the calculation of physical effects, Yellow Book.（4）STD.API/PETRO PUBL 581 ENGL 2000 “Risk-Based Inspection Base Resource Document”

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了化工企業(yè)定量風(fēng)險評價過程中的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸上化工企業(yè)新建、改建、擴(kuò)建和在役裝置（設(shè)施）的定量風(fēng)險評價，不適用于公路、鐵路、水上、長輸管道等廠外運(yùn)輸設(shè)施及海（水）上石油化工裝置（設(shè)施）的定量風(fēng)險評價。

6與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

國內(nèi)目前已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）SY/T 6714-2008 基于風(fēng)險檢驗的基礎(chǔ)方法

本部分的框架結(jié)構(gòu)主要是參照SY/T 6714-2008《基于風(fēng)險檢驗的基礎(chǔ)方法》和《TNO Purple Book Guidelines for Quantitative Risk Assessment》的內(nèi)容而制定。

7貫徹實施標(biāo)準(zhǔn)的措施和建議

化工企業(yè)發(fā)生事故后，對員工、單位和社會影響極大，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了定量風(fēng)險評價的基本過程，有助于風(fēng)險評價的結(jié)果更合理、有效，從而提高系統(tǒng)的安全性。本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，附錄A為強(qiáng)制性附錄，其余內(nèi)容為推薦性條款。

8其他應(yīng)予說明的事項

無。

第五篇：矩陣風(fēng)險評價法

矩陣風(fēng)險評價法

R=L×S R：危險源風(fēng)險度

L：發(fā)生事故的可能性：重點考慮事故發(fā)生的頻次、以及人體暴露在這種危險環(huán)境中的頻繁程度

S：發(fā)生事故的后果嚴(yán)重性，重點考慮傷害程度、持續(xù)時間

等級Ⅴ（5分）Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場沒有采取防范、監(jiān)測、保護(hù)、控制措施。危險危害的發(fā)生不能被發(fā)現(xiàn)（沒有監(jiān)測系統(tǒng)）或 在正常情況下經(jīng)常發(fā)生此類事故或事件事故發(fā)生的可Ⅲ能性L（3分）Ⅱ（2分）Ⅰ（1分）

危險危害的發(fā)生不容易被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場沒有檢測系統(tǒng)，也未作過任何監(jiān)測，或在現(xiàn)場有控制措施，但未有效執(zhí)行或控制措施不當(dāng)； 危險危害常發(fā)生或在預(yù)（4分）期情況下發(fā)生沒有保護(hù)措施（如沒有保護(hù)防裝臵、沒有個人防護(hù)用品等),或未嚴(yán)格按操作程序執(zhí)行或 危險危害的發(fā)生容易被發(fā)現(xiàn)（現(xiàn)場有監(jiān)測系統(tǒng)）或曾經(jīng)作過監(jiān)測或 過去曾經(jīng)發(fā)生、或在異常情況下發(fā)生類似事故或事件危險危害一旦發(fā)生能及時發(fā)現(xiàn)，并定期進(jìn)行監(jiān)測或 現(xiàn)場有防范控制措施，并能有效執(zhí)行或 過去偶爾發(fā)生危險危害事故或事件有充分、有效的防范、控制、監(jiān)測、保護(hù)措施或員工職業(yè)健康安全意識相當(dāng)高，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程；極不可能發(fā)生事故或事件等級Ⅴ法律法規(guī)及其他要求傷害程度發(fā)生死亡、火災(zāi)、爆炸、群體中毒公司形象影響重大國內(nèi)影響嚴(yán)重違反法律、法規(guī)（5分）事故后果的嚴(yán)重性S截肢、嚴(yán)重骨折、中毒、復(fù)合傷害、致違反法律、法規(guī)命傷害、職業(yè)癌、其它導(dǎo)致壽命嚴(yán)重縮短的疾病、急性不治之癥（4分）Ⅳ行業(yè)內(nèi)影響Ⅲ（3分）Ⅱ劃傷、燒傷、腦震蕩、嚴(yán)重扭傷、輕微骨折、耳聾、皮炎、哮喘、與工作相關(guān)潛在違反法規(guī)的上肢損傷、導(dǎo)致永久性輕微功能喪失的疾病省內(nèi)影響表面損傷、輕微的割傷和擦傷、粉塵對不符合公司的方針眼睛的刺激、煩躁和刺激（如頭痛）、公司及周邊范圍、目標(biāo)、規(guī)定導(dǎo)致暫時性不適的疾病。（2分）Ⅰ（1分）

完全符合幾乎無傷害形象沒有受損風(fēng)險度應(yīng)采取的控制措施實施要求Ⅴ不可接受的風(fēng)險（20-25）不宜開始工作或繼續(xù)工作，直至風(fēng)險降低為止，對改進(jìn)措施進(jìn)行評價。如果即使投入無限的資源也不可能降低風(fēng)險，就必須禁止工作。立刻糾正Ⅳ重大的風(fēng)險（15-16）對于尚未進(jìn)行的工作，則不宜開始工作，直至風(fēng)險降低為止。為降低風(fēng)險有時必須配給大量資源。當(dāng)風(fēng)險涉及正在進(jìn)行中的工作時，則在繼續(xù)工作的同時就應(yīng)采取應(yīng)立即或近期整改急措施。建立目標(biāo)，實施管理方案、采取緊急措施降低風(fēng)險，建立運(yùn)行控制程序，定期檢查、測量及評價風(fēng)險程度R及控制要求Ⅲ中等的風(fēng)險（9-12）應(yīng)努力降低風(fēng)險，但應(yīng)仔細(xì)測定并限定預(yù)防成本，并應(yīng)在規(guī)定時間期限內(nèi)實施風(fēng)險減少措施。當(dāng)中度風(fēng)險的后果屬于“嚴(yán)重傷害”時，有條件、有經(jīng)費(fèi)時必須進(jìn)行進(jìn)一步的評估以更準(zhǔn)確地確定傷治理害的可能性，以確定是否需要改進(jìn)控制措施。考慮建立目標(biāo)，實施管理方案、建立（修訂）操作規(guī)程，加強(qiáng)培訓(xùn)及溝通Ⅱ可接受的風(fēng)險維持現(xiàn)有管理辦法，不需要另外的控制措施，應(yīng)考慮投資效果更佳的解決方案或不增加額外成本的改進(jìn)措施。采用安全操作規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書、關(guān)鍵特性定期檢測等監(jiān)測方法來確保控制措施得以維持。（4-8）Ⅰ可忽略的風(fēng)險(＜4)不需要采取措施，且不必保留文件記錄注：風(fēng)險評價的結(jié)果宜為一個按優(yōu)先順序排列的控制措施清單，該清單包含了新設(shè)計的控制措施、擬保持的控制措施或加以改進(jìn)的控制措施。

選擇控制措施時宜考慮以下方面：

a)如果可能，則完全消除危險源，例如用安全物質(zhì)取代危險物質(zhì)；

b)如果不可能消除，則努力降低風(fēng)險，例如使用低壓電器；

c)盡可能使工作適宜于個體，例如考慮個體的心理和生理接受力；

d)利用技術(shù)進(jìn)步改進(jìn)控制；

e)措施用于保護(hù)每個人；

f)將技術(shù)控制與程序控制結(jié)合起來；

g)對諸如機(jī)械安全防護(hù)裝置的維護(hù)的需求；

h)在所有其他何選擇的控制措施均已考慮之后，作為最終手段而使用個體防護(hù)裝備；

i)對應(yīng)急方案的需求；

j)主動性測量指標(biāo)對于監(jiān)視控制措施的控制程度是必要的。

還宜考慮建立應(yīng)急計劃，提供與組織的危險源有關(guān)的應(yīng)急設(shè)備。