浅析化工企业重大危险源定量风险评估

2017-03-08赵敏

绿色环保建材 2017年2期

关键词：易燃危险源化工企业

赵敏

广州市安益职业安全事务咨询有限公司

浅析化工企业重大危险源定量风险评估

赵敏

广州市安益职业安全事务咨询有限公司

由于化工企业往往涉及种类众多的有毒、易燃、易爆危险化学品，因此极易发生火灾、爆炸和中毒等生产安全事故。本文对化工企业重大危险源的事故发生原理、定量风险评估流程、风险评估原理等进行了分析，以期为一线安全评估人员提供理论指导与借鉴。

化工企业；重大危险源；风险评估；个人风险；社会风险

1 前言

化工企业在生产经营过程中，往往存在一些危险性较高的危险源，对周边环境、人员产生极大的安全隐患。为此，需要对化工企业的重大危险源进行定量风险评估，查找、分析化工企业构成危险化学品重大危险源的仓储区在生产、储存过程中可能存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出切实可行的安全对策措施，指导化工公司对仓储区进行监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全生产效益。

2 化工企业重大生产安全事故分析

2.1 化工企业重大生产安全事故分类

常见的化工企业重大生产安全事故主要有泄漏、火灾、爆炸和中毒事故。

（1）重大泄漏事故。在化工企业内危险化学品在生产、储存和运输过程中，往往会发生泄漏事故，向空气中释放大量易燃、易爆、有毒的物质。重大泄漏事故一般可以分为连续液体泄漏、气体泄漏和两相泄漏。具体的泄漏事故后果与泄漏物质的压力、相态、温度等状态，以及物质的易燃性、毒性、数量等因素有关[1]。

（2）重大火灾事故。如果发生泄漏的为易燃物质，那么在适当的条件和点火源情况下，则可能会发生火灾事故。易燃物质泄漏通常由于储存容器、运输管道或其他联结头的失效导致的。根据化工企业火灾的发生条件及特点，易燃易爆气体、液体泄漏后被点燃的燃烧方式有四种：喷射火（Jet Fire）、池火（Pool Fire）、火球（Fire Ball）、闪火（Flash Fire）。

（3）重大爆炸事故。如果泄漏的物质为易燃、易爆品，那么在合适的条件和点火源情况下，则会发生爆炸事故。化学工业园区重大爆炸事故主要有VCE、机械物理爆炸和BLEVE。a）当大量的易燃、易爆气体泄漏后与周围空气混合形成蒸气云，在受约束的空间内遇到点火源，就会发生VCE。b）BLEVE是由于装有液化气体的储存容器发生灾难性破裂时，瞬间释放大量的易燃易爆液化气体到空气中形成球形蒸气云，当球形蒸气云达到燃烧极限时遇到点火源时就会剧烈的湍动燃烧，即发生沸腾液体扩展蒸气爆炸。

2.2 化工企业重大生产安全事故机理

所谓机理是指事故在发生、发展和形成过程中所遵循的内在规律与逻辑。通过对化学工业园区重大生产安全事故的机理分析，就可以找到事故发生的源头，从而就能在事故的预防、处理中争取主动地位。总的来说，化工企业生产安全事故的致因过程是：在企业社会因素的缺陷（基本原因）导致的企业内人、物、环境等各种缺陷因素（间接原因）的相互作用下，导致员工（企业老板）产生偶然的不安全行为和物的不安全状态（直接原因）等，两者相互作用，又由于法制、技术、教育、企业管理等控制措施的缺陷（基本原因，间接原因）使得这种不安全行为和不安全状态没有及时得到有效的控制和解决，从而进一步发展、扩大、蔓延，最终形成企业生产安全事故。

3 化工企业定量风险评估概述

3.1 化工企业定量风险评估起源

最早的风险评价起源于20世纪30年代的保险业。但关于企业风险评价则是从20世纪60年代的化工行业开始的。1964年，美国道尔化学公司（DOW）提出了火灾、爆炸指数法。1974年，英国帝国化学公司（ICI）蒙德（MOND）分部根据化工行业的特点，在道尔（DOW）指数法的基础上，补充了毒性指标，并引进了补偿系数的概念，进一步完善了道尔指数法。20世纪70年代以来，随着科学技术的进步，石油化工等企业的生产规模也越来越大。于此同时，火灾、爆炸和有毒气体泄漏等重大事故也越来越多，造成了巨大的财产损失、环境损害以及化工园区内外大量的人员伤亡。重大生产安全事故所造成的严重后果引起了世界各国的高度重视，制定了许多有关的法规、标准和公约，来强化危险化学品的管理[2]。

我国关于安全评价的研究开始的比较晚。国家在1991年的“八五”科技攻关课题中提出了重大生产安全事故的评价方法和控制思想，同时把研究安全评价方法列为了重点的攻关项目。其中，“八五”、“九五”期间关于“有毒、易燃、易爆重大危险源辨识、评价技术研究”课题的研究为我国跨行业重大危险源评价方法提供了极大的参考依据。

3.2 化工企业定量风险评估软件介绍

为了适应定量安全评价的需要，最近几年，世界各国开发了许多包括危险源辨识、事故概率分析、事故模型、风险分析以及定量综合危险分析等内容的安全评价软件组。应用最多的有：CASST-QRA区域定量风险评价软件、SAFETI、IRMSS、SAVE II、WHAZAN、SIGEM、EFFECTS、SAFEMODE、RISKCURVES、STRA等系统。这些定量的安全评估软件组都具有非常全的危险品数据库和事故的模型，使安全评价的过程变得更自动化和科学化，也使得评价结果更加客观和合理。但由于安全评价涉及到很多方面的知识，而且安全评价指标及其权值的选取与很多细节方面的因素都有关系，因此所有的安全评价方法都有其使用限度和范围[3]。

定量风险评价是一种技术复杂的风险评估方法，不仅要针对事故的原因、场景等进行定性分析，还要对事故发生的频率和后果进行定量计算，并将量化的风险结果值与可接受风险标准进行对比，对不可接受的危险源区域，提出针对性的降低或减缓风险措施。

3.3 化工企业定量风险评估原理

基于CASST-QRA区域定量风险评价软件的定量风险分析计算主要分为两部分：

（1）定性分析及参数收集，构建事故模型；资料收集主要包括：企业及周边平面布置图、工艺流程图、工艺介质数据表、设备及管道数据表、安全附件资料、建筑物明细表、人口分布数据、潜在点火源数据、当地气象数据等。

（2）模型计算。包括事故后果严重程度计算、个人风险及社会风险计算。重大危险源泄漏后，园区内员工、园区外居民暴露在有毒物质的蒸气云、火灾热辐射和爆炸冲击波可能扩散到的范围内会有一定的个人风险，同时也会造成一定的社会风险。个人风险是指没有采取任何保护措施，在一个特定的地方长期生活的人员遭受特定的伤害频率。定量风险分析得出的个人风险数据是以等值线图的形式在地图上给出的。

4 化工企业定量风险管理

4.1 个人风险和社会风险概念

社会风险和个人风险的计算结果所代表的物理意义不同，个人风险表示的是化工企业某一地点的个人死亡概率，社会风险则表示的是某一区域的总体情况，它的取值与区域内人口密度相关。社会风险是指某个事故或某组事故所造成的严重程度不低于某个值时，在一定时间（一年）内发生的概率。因此在化工企业内没有人员出现的危险源区域，个人风险值可能很高，而不存在社会风险。

4.2 风险可容许标准

风险并不是越低越好，因为降低风险需要采取措施，措施的实施需要付出代价，因此通常需要定义一个风险可接受准则，将风险限制在一个可接受的水平。风险可接受标准是一个“多安全才是足够安全”的问题，它是指人们主观愿望上对风险水平的接受程度，风险值的确定是一个极其复杂的过程，需受政治、经济、人文环境、社会等诸多因素的影响。在计算得到个人风险和社会风险的计算结果后，需要与社会风险和个人风险的可接受标准进行对比，以此作为风险控制决策的依据。

个人风险评价标准目前广泛采用的是ALARP（As Low As Reasonably Practicable）准则。ALARP准则是目前国际上广泛采用的用以判别风险是否可接受的标准。ALARP准则把风险划分为风险可忽略区（下限及下限以下区域）、合理可接受区（上下限之间的区域）和不可忍受区（上限及上限以上区域）。其中，当风险在合理可接受区域内时，需要对危险设备进行安全效益分析。如果分析结果认为增加安全投入不能有效地降低风险，则可以允许该风险的存在。我国则主要依据《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准（试行）》进行评估。