港口水域LNG罐箱运输定量风险评价

港口水域LNG罐箱运输定量风险评价

天然气工业

港口水域ＬＮＧ罐箱运输定量风险评价

张青松

天津大学管理学藐

张青松．港口水域ＬＮＧ罐箱媳输定量风险评价．天然气工业，２００９，２９（１）：１１４－ｔ１６．

摘

要船毅ＬＮＧ罐箱在航道拥挤的港口水域肉运输为一动态危除源，一旦发生事故涉及面广，危害严礅。

基于定量风砼谔债的基本原理及公鼹危险托学品罐车运输定量风险评价，结合港口柬域船舶遮输特点，提出了港蕾承藏醯载ＬＮＧ罐籀运辕定薰熙险评铃瓣一般方法，势臻建了个人风险移罄会熙陲诗葵搂整。淡菜嚣个灌辩水域ＬＮＧ罐籀船舶运输为倒：由个人风险等值线可知Ｉ，ＮＧ罐箱在两港口水域内运输的个入风险等级均在ｌｏ“＋～１０＿７之间，相当于自然灾害的风险；由社会风险曲线可知，死亡人数大于或等于Ｎ的累积频率在１０１～１０－之间，即在可接受风险标准线和不可接受风险标准线之间的区域；通过两个港口个人风险和社会风陆对比分析，不仅可为ｉ。ＮＧ罐籀水路运输路线优化遮择提供定量依据，两且对于港口水域ＬＮＧ罐箱运输风险分新、安全管理及皮急囊案魏镶定等都英有窭酥意爻。

关键谲

液化天然气

罐武集装箱定量风险分析数学模型港口水域

ＤＯＩ：１０．３７８７／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０９７８．２００９．０１．０３３

近年来，以Ｉ。ＮＧ形式的运输量大大增加。由于ｌ，ＮＧ专蠢ｌ船鸯蠡及公路运输成本太寇等阕题，有关专家提出了Ｉ。ＮＧ罐式集装箱（简称罐箱）水路运输的模式ｎ３。该模式町使运输成本显著降低，但由于水逡安全涉及面广，包括运输介质、盛装设备、运输船舶、存储、装卸、邋航环境等，尤其怒随着船耱的大熬纯、高速纯、专盈傀静发展，船舷程数量、吨位秘类戮上都发生了很大变化，而适航水域没有变化，水道变得越来越拥挤，港口变得越来越繁忙；一旦发生察

１

ＬＮＧ罐箱运输定量风险模型构建

港口水域ＬＮＧ罐箱运输定量风险评价，需要从

事故发生频率和事故后果两方面来综合考虑风险大小。风险计算结果一般通过个人风险和社会风险进行表征，即诲先绘恝出个人风险等值线，然露掇据风险等值线蠹掰对应熬太蠢密度，结合个人蘸除续果，绘制社会风险曲线（Ｆ—Ｎ黼线），最后将计算出的个人风险和社会风险与风险标准对比，判断萁风险可接受水平［６］。１。１个人风险摸型

个入风险是指运输路线豫销一定范围蠢菜一篷定位置的人员，因危化品沿该路线运输施加丁其的个人死亡的概率（或者特定的伤害水平），体现为沿路线两侧不同水平的风险等德线。假设Ｉ，ＮＧ罐箱在港疆承域靛线Ｓ±运辕，璇浚澄着蹇莲线连续迂移，其在航线一侧某点（ｚ，ｙ）处产生的个人风险等于所有事故后果沿航线施加于（ｚ，∥）处的个人风险之和，可用下式描述：

ｍ月㈣＾＋

故，造成的人员和财产损失常常难以估计一“。定量

风险评傍（ＱＲＡ）怒对菜一设施或撵兹活凄孛发生攀敖的频率和／或盾采进行表述的系统方法１｝，一般鹾于那些发生频率比较低，但后果极其严重的火灾、爆炸、毒气泄漏固定危险源。对于嘲定危险源的定擞风险评徐国内外搿展研究比较早，强前方法也比较

簸熬【｛』。瑟运辕风险与爱定场魇魏风险不霹，风浚

怒迁移的。近年来国内外对于公路危化品运输定熬风险评价开展了相关研究和实际应用ｒ５ｌ，将ＱＲＡ应用于ＬＮＧ罐箱水路运输可以为交通管理部门决策提供理论秘实践依据，推动ＬＮＧ水运韭务的发鼹，确保安全。

Ｒｓ（ｚ，≯）一∑∑『ｐ。Ｌ涵（ｚ，ｙ）ｄｘ

＜１）

作者简介：张青松，１９７７年生，博士后；２００７年获南开大学工学博士学位，观为天津大学管理学院博士后；主要研究方向“城市危化品储存与避输风险研究”。地址：（３００１９２）天津市南开区白堤路博士后公寓Ａ一６０４。电话：１３５１２２６８１４２。Ｅ—ｍａｉｌ：

ｚｈａｎｇｑｉｎｇｓｏｎｇ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

ｌ王垂

万方数据

港口水域LNG罐箱运输定量风险评价

第２９卷第１裁天然气王韭

式中：Ｒ。（ｚ，ｙ）为航线Ｓ一侧（ｚ，３，）处的个人风险；Ｐ。为第ｉ种泄漏场景（泄漏物种、泄漏源、泄漏事故规模、澄瀑时湿度压力等王作条终、瀵漏滚强等因素综合构成渣漏场景）、第ｆ／静事故后象发生的事敖率；Ｌ。（ｚ，Ｙ）为事故后果钾导致点（ｚ，．ｉｖ）处个人死亡的概帑；ｚ为航线Ｓ未端的横坐标；ｉ表示第ｉ种泄漏场景，ｉ＝１，２，…ｒｇｔ；靠表示第孵种事故藤果，”＝１，

２，…ｒｔｍ８ｘ。

把计算所得到个人风险大小相等的点相连，即得到个人风险等值线。窳际上，Ｉ。ＮＧ罐箱在港口水域内运输过程中个人风险等值线通常平行于航线线段，因此，只需褥出个人风险沿∥轴的变化ＨＢ可得到个人鼹险等篷线。１．２丰土余风险模型

社会风险是指能够引起大于等于Ｎ人死亡的所有事敝的累积频率（Ｆ），通常用社会风险曲线（Ｆ—Ｎ曲线）表示。被会风险分橱中事赦后果发生概率的分辑与个人藏险中的基本 致，只足对事敌后果的分析稍有不同，主要考虑后果导致死亡的人数，而不是死亡的概率，因此，社会风险分析中需要运输路线沿线人口密度数据。ＬＮＧ罐箱在港口水域内运输熬社会鼹险评徐懿数学模型始下：

Ｎ…

Ｒｓｓ一∑Ｐ’。

（２）

Ⅳ一１

式中：Ｒ。。为ＬＮＧ罐箱谯港口水域片段Ｓ上运输导致Ｎ人以ｔ死亡的累积频率；Ｐ：，。为事故后果挖发生懿事羧率；Ｎ势死亡麓人数。其中，事数后果箨发生鹩事敌率Ｐ：．。与个人风险计算过程中的相同。事故后果搏墩夕匕亡人数Ｎ。町通过事故后果模型计算死亡区域的面积，并结合片段两侧的人口密度得出，另外逐臀充分考虑到人员出现概率的情况。

通过计算褥到线路主掰套哥麓事毅后果造成酶死亡人数后，即可蒋死亡的人数分戏许多簿级区间，然后进行概率的累积求和，得到大于或等于某一区间死亡人数累积频率，作图得出Ｆ—Ｎ社会风险曲线。１．３激羧标准

不圈国家采矮豹个人风险秘社会溅险榛准存在差异，同一国家不同历史阶段的容许标准也不尽相同。从网外发达国家个人风险容许标准来看，敏感目标在１０“个人风险水平以上被认为是不允许的，焉次敏感睡标可以容忍１０。的个夫溅除水乎。藏兰提出静霹接受社会飒险标准是使臻导致…个人死亡的社会风险为每年１０６作为Ｆ～Ｎ曲线的起点，

Ｆ

Ｎ曲线与死亡人数的平方成反比下降＂］。个人

万方数据

风险和社会风险可按受标准图分为３个区域：可接受区域、不可接受Ⅸ域和期望减少的（ＡＬＡＲＡ）区域。通过艇险评侩褥到的社会风险藏线叠黧在社会腻陵容许标准魏线巾，即可进行飙除的决策。如果法线落在可接受区域，则社会风险是可以接受的；如果落在不可接受区域，则应采取额外的安全措施，直到符合标准为止；如果落在ＡＩ。ＡＲＡ区域，则社会风险淼剃一至是哥激接受酶，但应不叛采取播麓降低晟险。２

ＬＮＧ罐箱运输风险评价应用分析

笔者以ＬＮＧ罐箱在甲、乙港口水域内运输为例

进行定量风险碍价，计算其在港翻水域运输过程的个人风险纛李主会风险，参爨可接受飘险稼准寒确定冀运输风险水平，并通过两个港瞄水域运输风险对比来优化路线选择。２．１相关设定

ＬＮＧ罐箱运输风险定量模燮申的事故发生频率主要依据甲、乙港疆承域东上交遥事敖统诗分桥，事故后果由ＬＮＧ罐箱导致火灾爆炸引起的人员死亡半径表示，而不同的事故后果类型发生频率通过事件树进行分析。船载ＬＮＧ罐箱漤故后果类型邋卷经括嚣静，一是罐簇超压物瑾爆炸，栗是超压冲击波危害稻爆囊筝詹的碎片危害两种横受进行计算；二

魁罐箱泄漏导致的火灾爆炸事故，采用沸腾液体扩媵蒸气爆炸（ＢＩ。ＥＶＥ）、池火灾、蒸气云爆炸（ＵＶＣＥｓ）、闪火、喷射火等模型计算。另外，罐式集装箱出褒渣漏后，蒸气云圈扩教麓安全距离采舞整气扩散和高斯两种模型计算。对予事故频率计算，攀故泄漏类型考虑了瞬时泄漏和连续泄漏的发生频率［８］。另外，笔者考虑事故后果最大情况下的运输风险，因此假设单一ＬＮＧ罐箱１００％泄漏状况，不考露多罐籍同时浚瀑，虽罐箱有效容积为３７。７ｍ。，

究装系数∞％，最高工作压力为０．７ＭＰａ。２．２个人风险

依据式（１）及相关分析计算，得到甲、乙港口水域ｌ。ＮＧ罐箱船舶运簸的个人风险等馕线（冕图１）。

由蚕ｌ可黧，考虑单罐箱１００％涟漏情漫甲港搿水域内运输个人风险最大值为１．２６８×１０～，乙港口为１．１４５×１０～，即个人风险等级在１０。～１０＿之间。由风险可接受标准可知，此种风险是可接受的，穰凑予自然灾害熊避震纛天灾的鼹陵，一般不会担心越类事故发生。蠢瑶】还可以褥磁，船舶在乙港口内运输比甲港口水域内运输个人风险大得多。说明在甲港口水域内运输比在乙港口水域内安全。

】】５

港口水域LNG罐箱运输定量风险评价

天然气工业

２００９年１月

图１港口水域ＬＮＧ罐箱运输个人风险等值线图

注：蓝线为在甲港蹦水域内运输，红线为猩乙港口水域内运输

港口水域航道拥挤，尤其对于全国水路运输枢袭１ＬＮＧ罐箱邂输死亡人数大于或等乎Ｎ的累积频率表

潮２港口零域ＬＮＧ罐菝运输社衾越猃｛Ｆ－－Ｎ》曲线圈由表１可知，甲港口水域和乙港口水域内乙ＮＧ

王１６

万方数据

由图２可以释出大部分点落谯可接受风险标准线和不可接受鬣陵搽准线之阉豹送域，并且ＬＮＧ矮籍在乙港口水域内运输过程社会风险相对大一磐。另外表１中死亡人数大于或等于３０人的累积频率为

６．１２９

２×ｉ０～，在图２中磁好落在了不可接受风险

曲线上，为此，瘟不断采取措施降低在乙港［ｊ承域内运输酶风险，或是综合考虑筵｛毽馕嚣透择运输风险比较小的港口水域运输。

３

结束语

壶予承运安全涉及露广，并基随着海运她的发

展，大量船舶频繁活交予港疆稻海上交逶要遂，潜在的风险概率增大。本文提出了ＬＮＧ罐箱在港口水域内运输风险评价方法及风险定量计算模型，经实际应用分析不仅对个人风险和社会风险模型进行验

证，并霹赐予港墨承域ＬＮＧ罐箱运篱风陵分辑，还

可作为运输路线优亿选择的定量依据。丽赢子水路运输定量风险评价研究在阑内刚刚起步，因此，目前实际应用的ＬＮＧ罐箱在港哪水域内运输过程的相关数据的积累对后续研究和应用工作菲常夔要。

参考文献

Ｅｌｉ彭建华．ＬＮＧ罐式集装箱水遥爱全性探讨［Ｊ］．天然气工

业，２００７，２７（４）：１３９—１４１．

［２］李路，毕耀乎，霄孝乎。水路熊险品运输风险定撰分析与

译蔹探｛：霉口］。交逮蓐揉，２００４，２５（ｓ）：４－７．

ｆ３１ＦＡＢＢＲＯＣｌＮｏＧ，ｌＥＲＶ０ｌ。ｌＮＯＬ，ＯＲｌ。ＡＮＤＯＦ，ｅｔ

ａ１．Ｑｕａｎｔｈａｔｉｖｅ

ｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｏｆｏｉｌｓｔｏｒａｇｅｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｉｎ

ｓｅｉｓｍｉｃａｒｅａｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００５，

１２３（１－３）：６１—６９．

［４］吴宗之，多荚全，魏铡军，等．区域定量甄险谬徐方法及其

在皱紊黎大惫险源安垒褒麓串豹应爰［ｊ］。中瓣工程辩学，２００６，８（４）：４６—４９．

［５３庄英伟．ＬＰＧ罐车公路运输风险评价方法及庇用研究

［１）］．北京：首都经济贸易大学，２００４．

［６］ＦＡＬＣＫＡ，ＳＫＲＡＭＳＴＡＢＥ，ＢＥＲＧＭ。ＵｓｅｏｆＱＲＡ

ｆｏｒｄｅｃｉｓｉｏｎｓｕｐｐｏｒｔｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆ

ａｎ

ｏｆｆｓｈｏｒｅｏｉｌｐｒｏ—

ｄｕｃｔｉｏｎ

ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆ

ＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，

２０００，７１（１－３）：１７９－１９２．

ｉ７］ＢＯＴＴＥＩ，ＢＥＲＧＨＰ．Ｒｉａｋａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓａｆｅｔｙｐｏｌｉｃｙｄｅ—

ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓ

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０００，７１（１）：５９－８４＋

［８］藩彦浚，焚俊，鲁军。滚纯天然气淫添与扩毂瓣安全性分

析［Ｊ］．天然气工业，２００７，２７（１）：１３１—１３３．

（修改回稿日期２００８—１１—２０编辑赵勘）

疯予本次诗箕燕考虑单一罐籍最大泄瀑馈漫下鞠个入风险，郎发生事放的ＬＮＧ罐藕附近的个人风险，而随着泄漏量的减少以及距离的增加，个人风险怒逐渐减少的。所以对于ＬＮＧ罐箱在甲、乙港口水域内运输个人风险都是可接受的。２＋３社会嚣陵

纽港船舶密度尤为密集，因此社会风险后果不仅考虑ＬＮＧ罐箱运输船舶上的人员影响，同时还应考虑趱边船舶上的人员密度。依据个人风险计算结果及公式（２）对甲、乙港疆零域ＬＮＧ罐箱运输的社会威险进行计算，结果见表１，Ｆ—Ｎ曲线如图２所示。

罐箱运输过程巾考虑最大泄漏１００％情况下死亡人数大于或等于Ｎ的累积频率在１０～８～１０‘之间。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/41y4.html