区域定量风险评价计算过程

附录Ⅰ 区域定量风险评价计算过程

1.1 引用文件

a) 国家安全生产监督管理总局40号令 b) 化工企业定量风险评价导则 c) 重大危险源分级标准（征求意见稿） d) GB 18218-2009 危险化学品重大危险源辨识 e) GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范

f) HG 20660-2000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类 g) SY/T 6714-2008 基于风险检验的基础方法

1.2 定量风险评价流程

定量风险评价程序如下图所示，具体包括以下步骤： a) 准备；

b) 资料数据收集； c) 危险辨识； d) 失效频率分析； e) 失效后果分析； f) 风险计算； g) 风险评价及建议。

图1 定量风险评价基本程序

1.3 死亡概率计算函数

给定暴露下死亡概率可采用概率函数法计算，死亡概率P与相应的概率值Pr可按下式换算：

P?式中：

12????5??e??22dx……………………….…………………...............….. (1)

Y—死亡几率变量；

P—变换后的死亡概率，大小介于0-1之间。

1.4 毒性暴露

首先通过气体的扩散模型得出计算位置处的毒性气体浓度数值，然后通过毒物中毒概率方程确定死亡概率。

概率值Y与接触毒物浓度及接触时间的关系如下：

Y?A?B1nCn?t式中：

??……………………….………………………................….. (2)

A、B、n—毒物性质的常数； C—接触毒物的浓度，mg/m3；

t—接触毒物的时间，min。一般说来，接触毒物的时间不会超过30min，因为在这段时间里人员可以逃离现场或采取保护措施，取t= 30min。

表1 一些毒性物质的常数

物质 丙烯醛 丙烯腈 烯丙醇 氨 谷硫磷 溴 二氧化碳 氯 乙烯 氯化氢 氰化氢 a -4.1 -8.6 -11.7 -15.6 -4.8 -12.4 -7.4 -6.35 -6.8 -37.3 -9.8 B 1 1 1 1 1 1 1 0.5 1 3.69 1 n 1 1.3 2 2 2 2 1 2.75 1 1 2.4 物质 氟化氢 硫化氢 溴化甲 异氰酸盐钾 二氧化氮 对硫磷 光气（碳酰氯） 磷胺（大灭虫） 磷化氢 二氧化硫 四乙基铅 a -8.4 -11.5 -7.3 -1.2 -18.6 -6.6 -10.6 -2.8 -6.8 -19.2 -9.8 b 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 n 1.5 1.9 1.1 0.7 3.7 2 1 0.7 2 2.4 2 1.5 热辐射暴露

火球、池火及喷射火的死亡概率值可按下式计算：

Pr??36.38?2.56lnQ4/3?t……...................................................(3)

式中：

Q—热辐射强度，单位为W/m2 ； t—暴露时间，单位为s，最大值为20 s。

??1.6 爆炸

首先通过爆炸的事故后果模型得出计算位置处的冲击波超压数值，然后通过冲击波超压概率方程确定死亡概率，计算公式如下：

Y?2.47?1.43log?p………………………..……………….......……..….. (4)

式中：

△P—目标处的冲击波超压（KPa）。

1.7 风险计算

定量风险评价风险度量分为个人风险和社会风险。个人风险可表现为个人风险等高线，社会风险可表现为F-N曲线和潜在生命损失（PLL）。

个人风险可只考虑人员处于室外的情况，社会风险应考虑人员处于室外和室内两种情况。在计算个人风险和社会风险时，应按下式对死亡概率进行修正：

P个体风险??个体风险?PP社会风险??社会风险?P式中：

P—死亡概率；

….............................................................…（5） …….............................................................（6）

P个体风险—个人风险计算时的死亡概率； P社会风险—社会风险计算时的死亡概率；

?个体风险—个人风险计算时的死亡概率修正因子； ?社会风险—社会风险计算时的死亡概率修正因子。

?的取值见下表。

表2 死亡概率修正因子?取值

场景 ?个体风险 室外 爆炸超压≥0.03 MPa 1 ?社会风险 室外 1 注1 0 1 0 0.14 0.14 0.14 1 a） a）a）室内 1 爆炸 爆炸超压0.01~0.03 MPa 爆炸超压≤0.01 MPa 闪火范围内 闪火范围外 火球 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 热辐射通量< 37.5 KW/h 喷射火 池火 热辐射通量≥ 37.5 KW/h 火球 喷射火 池火 毒性 1 1 1 1 1 1 1 1 1 b）注1：爆炸超压0.01~0.03 MPa半径区域的室外人员的死亡概率为0；在计算社会风险时，室内人员需考虑建筑物破坏的影响，死亡概率为2.5%。 a）：当计算社会风险时，通常认为在衣服着火以前，室外人员因受到衣服的保护而减弱了热辐射的影响，与没有衣服保护相比，其死亡概率减小至0.14倍，因此修正因子为0.14。 b）：计算室内人员的死亡概率时应考虑室内真实毒性剂量，室内毒性剂量与毒性气团的通过时间和房间通风率有关，在没有具体参数时，可取同样剂量下室外人员死亡概率的0.1倍。 1.7.1 个人风险计算

个人风险计算程序见图2，步骤如下：

a）选择一个泄漏场景（LOC），确定每个LOC的年失效频率

fS。

b）选择一种天气等级M和该天气等级下的一种风向?，给出天气等级M和风向?同时出现的联合概率

PM?P?。

c）如果是可燃物释放，选择一个点火事件i并确定点火概率Pi。

d）计算在特定的LOC、天气等级M、风向?及点火事件i（可燃物）条件下网格单元上的死亡概率

P个体风险，计算中参考高度取1 m。

e）计算（LOC、M、?、i）条件下对网格单元个人风险的贡献：

?IRS,M,?,i?fS?PM?P??Pi?P个体风险….....................................…（7）

f）对所有的点火事件，重复c）-e）步的计算；对所有的天气等级和风向，重复b）-e）步的计算；对所有的LOC，重复a）-e）步的计算，则网格点处的个人风险由下式计算：

IR??S?IR????MiS,M,?,i…................................................…（8）

图2 网格点的个人风险计算程序

1.7.2 社会风险计算

社会风险计算程序见图3，步骤如下： a）首先确定以下条件：

1）确定LOC及其失效频率fs；

2）选择概率为PM的天气等级M； 3）选择条件概率为

P?的风向?；

4）对于可燃物，选择条件概率为Pi的点火事件i。 b）选择一个网格单元，确定网格单元内的人数Ncell。 c）计算在特定的LOC、M、?及i下，网格单元内的死亡概率度为1 m。

d）计算在特定的LOC、M、?及i下的网格单元的可能死亡人数?NS,M,?,i。

P社会风险，计算的参考高

?NS,M,?,i?P社会风险?Ncell...........................................................……（9）

e）对所有网格单元，重复b）-d）步的计算，对LOC、M、?及i，计算所有的网格单元对死亡总人数

NS,M,?,I的贡献；

S,M,?,iNS,M,?,I?所有网格单元??N…..........................................................…（10）

f）计算LOC、M、?及i的联合频率fS,M,?,i；

fS,M,?,i?fS?PM?P??Pi……........................................................（11）

对所有的LOC（fS）、M、?及i，重复a）-f）步的计算，用累积死亡总人数NS,M,ф,i≥N的所有事故发生的频率 fS,M,φi构造F-N曲线：

FN?s,M,,if??s,M,?,i?Ns,M,?,i?N….................................................…（12）

图3 社会风险计算流程

1.7.3 潜在生命损失计算

潜在生命损失PLL应按下式进行计算：

PLL??fiNii?1n….............................................................................…（13）

式中：

PLL——潜在生命损失；

fi ——事件i结果的频率，单位为 /年； Ni——第i个事件的死亡人数。

1.8 风险评价

1.8.1 风险标准

企业在进行定量风险评价前，应确定风险标准值。在确定风险标准时应遵循的原则： a) 重大危害对员工个人或公众成员造成的风险不应显著高于人们在日常生活中接触到的其它风险；

b) 风险标准应和社会经济发展水平相适应，并适时更新； c) 只要合理可行，任何重大危害的风险都应努力降低；

d) 在有重大危害风险的地方，具有危害性的开发项目不应对现有的风险造成显著的增加；

e) 对于可能造成较严重后果的事件，应努力降低此事件发生的频率； f) 应考虑企业内部和企业外部个体风险的差异； g) 风险标准值的确定应征得相关主管部门同意。

1.8.2 风险可接受准则

风险可接受准则可采用ALARP原则：

a) 如果风险水平超过容许上限，该风险不能被接受； b) 如果风险水平低于容许下限，该风险可以接受；

c) 如果风险水平在容许上限和下限之间，可考虑风险的成本与效益分析，采取降低风险的措施，使风险水平“尽可能低”。

1.8.3 风险评价

将风险评价的结果和风险可接受标准相比较，判断项目的实际风险水平是否可以接受。如果评价的风险超出容许上限，则应采取降低风险的措施，并重新进行定量风险评价，并将评价的结果再次与风险可接受标准进行比较分析，直到满足风险可接受标准。

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