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量化风险评价在城镇燃气安全管理的应用

作者:陈云玉 王运阁  
评论: 更新日期:2012年12月06日
关键词:  风险评价; 量化风险评价; 城镇燃气; 安全管理; 标准
Abstract:The content and model of quantitative risk assessment are introduced.The current status and prospect of the technology application in city gas industry are analyzed,and the existing problems and suggestions are proposed.
Key words: risk assessment; quantitative risk assessment; city gas; safety management;standard
量化风险评价(Quantitative Risk Assessment,QRA)是对某一设施或作业活动中发生事故风险以量的形式体现出来的风险评价,是一种对风险进行量化管理的技术手段[1-4]。该方法出现在20世纪40年代中期,在1974年拉姆逊教授用于评价美国民用核电站的安全性,自此之后得到了快速的发展和广泛的应用。目前在美、日、欧盟国家等工业发达国家,几乎对所有重大工程项目和建设规划都需要事先做定量风险评价和安全建议。在国外量化风险评价在风险管理、应急救援、土地使用安全规划以及保险业中都有重要的实用价值,但我国对这一风险控制方法研究和应用还比较少。
1量化风险评价内容
量化风险评价内容包括明确系统、危险源辨识、频率分析、事故模拟和风险结果[5-7]
1.1  明确系统
明确系统是进行量化风险评价的前提。明确量化风险评价工作的范围,哪些行为被包括在内,哪些被排除在外,即要明确将要分析哪些具有潜在危险的装置或行为,以界定工作范围。例如项目对周边居民的影响,包括火灾热辐射影响、有毒物质的泄漏扩散影响等。
1.2危险源辨识
危险源辨识是进行量化风险评价的基础。危险源辨识是对可以导致事故的情况进行确定的系统过程,是为了对可能的失效件进行选择。这一过程是基于以往的事故经验或必要判断,对可能发生的事故进行定性评价。目前比较常用的危险源识别方法有安全检查表分析、工作危害分析、预危险性分析、故障假设分析、危险与可操作性分析、失效模式与效应分析、故障树分析和事件树分析等[8]
1.3频率分析
频率是量化风险评价的重要参数。频率分析是估算事故发生的可能性,通常来源于对以往事故经验的分析或某些理论模拟。在国外经过多年的积累和研究,很多机构已建立起相关领域的数据库,这些数据库的建立和应用大大提高了预测结果的准确性,并提高了工作效率。
1.4事故模拟
事故模拟是量化风险评价的关键。事故模拟是估算事故发生的后果及其影响,包括对人员、设备、建筑、环境等的冲击。这一过程可以通过计算机模拟,也可以基于事故经验或适当的资料判断。在这一技术发展比较成熟的国家或机构已经开发出了模拟软件。
1.5风险结果
风险结果是量化风险评价的结论。风险结果是以事故模拟的结果为前提,通过与量化风险评价指标的对比,确定项目所带来的风险水平是否在可接受的范围之内,是否需要额外的安全系统来将风险降低到一个尽可能低的水平或可以承受的水平,并对相关安全措施提出合理的建议。
2量化风险评价模型
在量化风险评价范围内位置坐标为(x,y)处所承受的个人风险,是所有危险源发生事故后的累加结果,可由下式计算:
 
先对第m个危险源在位置(x,y)处的事故后果进行模拟分析,采用气体泄漏模型、扩散模型、火灾模型、爆炸模型等;再将模拟后果进行分析得到的热辐射通量、爆炸超压值或毒性物质含量等通过伤害模型转化为人员伤亡数。在地图上对所有危险源在点(x,y)处叠加产生个人风险值,将个人风险值相等的点连接起来,就得到了个人风险曲线。
3量化风险评价标准
量化风险评价标准是对量化风险评价结果进行衡量的重要依据。量化风险评价的成果一般可以用个人风险及社会风险来衡量。个人风险常用单位时间(通常为每年)死亡率来表示,社会风险常用单位时间(通常为每年)死亡人数概率来表示。风险的评判标准将风险分为3个区域,即不可接受的高风险、最低合理可行(ALARP区域)和可忽略的低风险。当评价结果在可忽略的低风险区域时,可以忽略;当评价结果在不可接受的高风险区域时,不可接受;当评价结果在ALARP区域时需要在经济可行的前提下采取有效措施降低风险[9]
目前,国外一些研究机构如挪威船级社(DNV)、英国健康和安全局(HSE)、美国化工过程安全中心(CCPS)等都已经建立了完善的数据库,可直接获得各类设备的泄漏概率和事故模型。美国、英国、荷兰等国家已制定出具体的适合自己国情的定量风险评价导则,许多国家和地区都已经制定了合适的死亡风险标准。我国还处在起步阶段,虽然在一些工程上得到了应用,但尚未出台切实可行的量化风险评价的标准或指导性文件。
4在城镇燃气领域的应用
4.1 背景
在国外发达国家已经形成了“基于后果”和“基于风险”的两种评价方法相结合的方法进行规划和决策,并取得了很好的效果。“基于后果”法是基于对假定事故后果的评估,以事故后果物理量的阈值作为规划依据,不考虑事故的可能性。“基于风险”法综合评估事故后果严重程度和可能性,以个人和社会风险作为规划依据,在风险分析方面更全面[l0]

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