（环境科学专业论文）基于风险的化工园区安全评价方法及应用研究.pdf

大连交通大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t a r e ar i s ka s s e s s m e n ti sat r a n s i t i o no ft h es a f e t ym a n a g e m e n tb a r y c e n t e r ，w h i c hf r o m a c c i d e n td i s p o s i t i o nt op r e v e n t i o n i ti sa l s oat r a n s i t i o no ft h em a n a g e m e n tm e t h o d ，w h i c h f r o ma c c i d e n tm a n a g e m e n tt or i s km a n a g e m e n t i tc a l lo f f e rr e f e r e n c ef o r t h ep l a n n i n go ft h e c i t yc o n s t r u c t i o na n dl a n du s i n gr e a s o n a b l y ，d i s t r i b m ea n da d j u s tt h ea r e ah a z a r di n s t a l l a t i o n s o p t i m i z e d ，a d m e a s u r et h ee m e r g e n c yr e s o u r c e ss u c ha sf i r ep r o t e c t i o na n dm e d i c a lt r e a t m e n t e f f i c i e n t l yf r o mt h es t r a t e g i ch e i g h to ft h ea r e ae c o n o m i cc o n t i n u a b l ed e v e l o p m e n t i ti sa n e c e s s a r ym e t h o dt of u l f i l lt h ew h o l ea r e as a f e t ya n dd e v e l o p m e n th a r m o n ya n du n i t yf r o m t h em a c r op e r s p e c t i v e i ti sa ni m p o r t a n tp a r to ft h es a f e t ya s s e s s m e n tt o o a r e ar i s ka s s e s s m e mm e t l l o da i m e da tm u l t i h a z a r di n s t a l l a t i o n sw a sp u tf o r w a r di nt h e p a p e rb a s e do nt h ea c t u a l i t 、ro fa r e ar i s ka s s e s s m e n tm e t h o di na n da b r o a da n dt h em a i ni s s u e i nt h e9 r o c e s s a n dt h e nt e s t i f i e dt h ea s s e s s m e n tm e t h o dw i t hac o n c r e t ee x a m p l e t h e a s s e s s m e n tm e 血o di st oc o m p r e h e n s i v ea s s e s st h em u l t i h a z a r di n s t a l l a t i o n si nt h ea r e a i t a n a l y z e dt h ee f f e c to ft h eh a z a r di n s t a l l a t i o n st ot h ea r e ad w e l l e r ，t h ee f f e c ta m o n gt h eh a z a r d i n s t a l l a t i o n sa n dt h es u p e r p o s i t i o no ft h er i s k sa tf i r s t ，a n dt h e nc a l c u l a t e dt h ei n d e xo f i n d i v i d u a lr i s ka n ds o c i e t a lr i s ka n dd e l i n e a t e dt h eg r a p ho ft h er i s kd i s t i l b u t i o n i ts t u d i e dt h e r i s ka c c e p t a n c ec r i t e r i aa t 廿l es a m et i m e m e a s u r e dt h ea c c e p t a b l er i s ku s i n ga sl o wa s r e a s o n a b l yp r a c t i c a b l e ( a l a r p ) i tp r o v i d e dar e f e r e n c et ot h ed i s t r i c tp r o g r a m m i n ga n d c o n s t r u c t i o na n dt h es a f e t yl f l wm a k i n g 砸sa s s e s s m e n tm e t h o da b s o r b e dt h et h o u g h to f 研dm e t h o d f i r s t l y ，d i v i d e dt h ep l a n a r a s s e s s m e n ta r e ai n t os a m ea c r e a g es q u a r e 鲥dw i t hc e r t a i nl e n g t hi nc a r t e s i a nc o o r d i n a t e s s e c o n d l y ，c a l c u l a t e dt h ef r e q u e n c yo ft h ef i r ea n de x p l o s i o na c c i d e n t si nt h ea r e au s i n gt h e n o r m a ls c h o o ld i f f u s i o nf u n c t i o no ft h ei n f o r m a t i o nd i f f u s i o nt h e o r yb a s e do nt h es t a t i s t i c a l d a t ao ff i r ea n de x p l o s i o na c c i d e n t si nd a l i a nc i t y ，a n a l y z e dt h es e v e r i t yo fa c c i d e n t a f t e r e f f e c tw j t l lv a p o rc l o u de x p l o s i o n ( v c e ) m o d e la n db o i l i n gl i q u i de x p a n d i n gv a p o r e x p l o s i o n ( b l e v e ) m o d e l c h a n g e dt h ei n j u r e da r e ao fd e a t ha r e ag r i e v o u sb o d i l yh a r m ( g b h ) a r e aa n dt h ef l e s hw o u n da r e ac a u s e db yt h ef i r ea n de x p l o s i o na c c i d e n t si n t ot h e p r o b a b i l i t yo fb o d yd e a t h a tl a s t c a l c u l a t e dt h ei n d i v i d u a lr i s ko fe a c hg r i dc e n t e r 、衍m s u p e r p o s i t i o np r i n c i p l e a n dc a l c u l a t e dt h es o c i e t a lr i s kw i t l lc c d fa n dt h e nd e l i n e a t e dt h e g r a p ho fi n d i v i d u a lr i s ka n ds o c i e t a li l s ki nt h ea r e aw i t hi n t e r p o l a t i o nf u n c t i o n t h ee f ! f i c i e n c yo ft h em e t h o di sd e m o n s t r a t e db yt h ee x a m p l e t h a tt h ea r e ar i s k a s s e s s m e n tm e t h o dc a na n a l y z et h ea r e ar i s kd i s t r i b u t i o ne 艏c i e n t l y t h ee x p l o r a t i o nw o r ko f t h i sp a p e rc a no f f e rr e f e r e n c ef o ra r e ap l a nf r o mm a c r op e r s p e c t i v e ，w h i c hi sa l s os i g n i f i c a n t t oi m p r o v et h ee n g i n e e r i n gl e v e lo fa r e ar i s ka s s e s s m e n t , t op r e v e n ta n dc o n t r o lt h e e m e r g e n c yo fg r e a tm a l i g n a n ta c c i d e n t se f f e c t i v e l ys u c ha sf i r ea n de x p l o s i o n i i 摘要 k e yw o r d s ：c h e m i c a li n d u s t r yp a r k ；a r e ar i s ka s s e s s m e n t ；i n f o r m a t i o nd i f f u s i o n ； i n d i v i d u a lr i s k ；s o c i e t a lr i s k 大连交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解太童銮通太堂有关保护知识产权及保 留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的 知识产权单位属太整塞通太堂，本人保证毕业离校后，发表或使用 论文工作成果时署名单位仍然为太董塞通太堂。学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查 阅和借阅。 本人授权太童銮通太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文。 缝盔毂学位论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者鲐凯毒磁导师张训铂 一日期j j 溯年岁月，如、j 7 1 期： 髟年j 月衫日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电子信箱： 电话： 邮编： 大连交通大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考 文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得太董銮通太堂或其他教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示谢意。 本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不 实之处由本人承担一切相关责任。 黼豁卸妙硪 日期：沙略年上月，r 日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文研究背景及意义 城市化是人类社会发展的必然趋势，也是一个国家走向现代化的必经阶段【l 】。按照 产业发展规律，人均g d p 达到1 5 0 0 1 0 0 0 0 美元时属重工业阶段【2 】。目前我国正处于城 市化和工业化快速发展时期，城市化进程大幅上升，城市化率由1 9 9 7 年的3 0 增长到 2 0 0 6 年的4 3 9 ，接近世界平均水平。而现代经济的发展正在加速这一进程，石油化工 行业在这一进程中扮演了极为重要的角色。石油化工行业是国民经济基础性战略产业和 支柱产业，也是我国城市化和工业化进程的重要推动产业之一。进入2 0 世纪9 0 年代， 世界石化行业为彻底解决资源有效配置、效益最大化、保护生态环境实现可持续发展三 大战略问题，开始了以资产重组、突出核心业务、从资本集约走向技术集约为主要特征 的第三次产业结构调整，掀起了兼并联合热潮，加速了生产要素在全球范围内的流动， 推动了经济全球化的发展，使世界石油化工业的发展呈现出新的特点和趋势。主要表现 为：原料生产装置规模超大型化、炼油化工一体化、炼厂与石化生产装置一体化、石化 基地和石化中心相继产生、发展深度加工，合理利用资源，提高资源效益。这是世界化 学工业发展的主要趋势和立足点。自改革开放以来，通过引进国外成套、先进技术，我 国石油化工行业已经形成了规模化，建立了较完整的化学工业体系。随着我国经济的快 速发展，产业结构的不断优化，大型化工企业正在进行大规模调整、改造，逐步形成了 规模化、区域化、产业体系完善的化学工业园区。 据不完全统计，近十多年，我国省级以上人民政府批准建设的化工园区达6 0 多家。 主要有：上海化学工业区( 曹泾) 、南京化学工业园区、南通经济技术开发区化工区、 江苏国际氟化工园区( 常熟) 、苏州经济新区化工区、江苏扬子江国际化学工业园( 张 家港1 镇江经济开发区( 镇江新区国际化学工业园) 、中国精细化工( 泰兴) 园区、常 州化工开发园区、浙江杭州湾精细化工园区、宁波化学工业园区、天津开发区化学工业 区、福建泉港石油化工区、广东大亚湾开发区石化工业区( 惠州) 、四j i i 西部化工城( 泸 州) 、广东茂名石化工业区、广东珠海石化工业区、北京精细化工园区、山东齐鲁化学 工业园、山东青岛石化工业园、河北沧州临港化学工业园区、深圳精细化工园区等等【3 训。 近几年大连市同时规划了大连松木岛化工园区、大连长兴岛临港工业区、大连庄河花园 口工业区以及大连开发区大孤山临港工业区等几个规模较大的化工及工业园区。化工园 区的形成对于促进产业结构的调整、提升生产技术水平、改善投资环境、引进外资、发 大连交通大学工学硕士学位论文 展区域经济、探索和实践新型管理体制和运行机制等，起到了积极的示范、带动和辐射 作用。 发达国家从2 0 世纪6 0 年代开始逐步兴建化工园区，如美国休斯顿、得克萨斯墨西 哥湾化工园区、韩国蔚山和丽川石油化工园区、新加坡裕廊工业园、日本千叶、水岛和 鹿岛化工园、荷兰鹿特丹沿江石油化工带、比利时安特卫普化工区、沙特朱拜勒石化基 地( 亚洲第一) 、德国路德维希化工区、德国的鲁尔化工区等等都是世界级的大型化工 园区【4 引。这些园区在发展过程中积累了丰富的经验，也形成了自己的特点。 化工园区的形成与发展，一方面促进了城市经济和石油化工产业快速发展，同时对 城市的公共安全以及城市和周围的人身安全也带来了新的问题。由于石油化工企业均不 同程度地生产、储存、使用、运输易燃、易爆、有毒危险化学品，化工园区的形成使得 危险源进步集中，危险性急剧增大。危险源的数量和园区的工业发达程度及规模成正 比，工业越发达危险源数量越多，越容易形成重大危险源联合区域。众多危险源一旦发 生火灾、爆炸或危险化学品泄漏扩散事故，极易造成大面积的群死群伤事故。并且园区 企业相对密集，使得某个企业若发生重大事故会波及相邻企业，很可能引发灾难性的多 米诺事故联锁效应。而大多数化工园区建设进行产业规划的过程中忽略了安全规划，园 区布局和建设缺乏宏观的规划和指导，单个企业进行了安全评价，但没有进行化工园区 区域性评价。同时在目前的政府管理体制下【l 】，由于部门的、区域的行政隶属关系，城 市公共安全资源尚处于条块分割、资源分散的状态，部门与部门之间、社区与社区之间 以及区域与区域之间的整体联系都不够，部门之间缺乏协调合作，在信息、救援、基础 设施、安全检测等公共资源上都不能实现全面共享，不能进行全局的调控和综合使用。 使得这一问题更加突出。 以区域为主体对象开展风险评价研究，方面有助于政府部门有效进行城市建设和 土地利用规划，合理调整消防、医疗、应急救援和交通管制等资源的分配，从而有效降 低区域风险；另一方面在新安全评价通则( a q 8 0 0 1 2 0 0 7 ) t 6 q b 有明确规定，新建工业 园区应进行区域性安全评价，旨在对区域内的危险源进行布局调整、优化、分散以降低 区域范围内的整体风险。所以我们可以看出，区域性风险评价也是安全评价的发展方向 之一。 区域风险评价是在区域单因素风险评价的基础上对多个危险源进行的综合评价【7 1 ， 不仅考虑危险源对周边的影响，同时考虑多个危险源相互影响以及它们产生的风险叠加 效应。最后得到区域风险的综合指数，并绘制区域风险分布图，为区域规划建设和制定 安全法规提供科学依据。它是从区域经济可持续发展的战略高度出发，努力实现管理重 心从传统管理向动态管理的转变、事后处置向事前预防的转变、事故管理向风险危机管 2 第一章绪论 理的转变，实现区域安全与发展的和谐统一，是降低新建及已有化工园区风险水平的必 要手副引。所以开展区域风险评价具有十分重要的现实意义和深远的社会意义。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外区域风险评价现状 1 2 1 1 国外风险评价现状 安全评价技术起源于2 0 世纪3 0 年代，是随着保险业的发展而发展起来的。安全评 价技术在2 0 世纪6 0 年代得到很大的发展，最先使用于美国军事工业1 9 - 1 1 , 1 。1 9 6 4 年美 国道( d o w ) 化学公司根据化工生产的特点，首先开发出著名的“火灾、爆炸危险指 数评价法 ，用于对化工装置进行安全评价，现已发展到第七版【1 2 1 。由于该评价方法日 趋科学、合理、切合实际，在世界工业界得到一定的应用，引起各国的广泛研究、探讨， 推动了评价方法的发展。如1 9 7 4 年英国帝国化学公司( i c i ) 蒙德( m o n d ) 部在道化学 公司评价方法的基础上引进了毒性概念，并发展了某些补偿系数，提出了“蒙德火灾、 爆炸、毒性指标评价法 ；1 9 7 4 年美国原子能委员会在没有核电站事故先例的情况下， 应用系统安全工程分析方法，提出了著名的核电站风险报告，并被后来发生的核电 站事故所证实；1 9 7 6 年日本劳动省颁布了“化工厂安全评价六阶段法 ，主要应用于化 工产品的制造和贮存过程中的火灾爆炸危险性评价。9 0 年代初概率安全评价( p s a ) 开 始用于工业辐照设备的安全分析，近年来取得较大发展。在世界各国，安全评价工作也 越来越普及和专业化，据统计，美国各公司共雇用了3 0 0 0 名左右的风险评价和管理人 员从事安全风险评估事务。美国、加拿大等国就有5 0 多家专门从事安全评价的“安全 评价咨询公司 ，且业务繁忙【1 3 1 7 1 。当前，大多数工业发达国家已将安全评价作为工厂 设计和选址、系统设计、工艺过程、事故预防措施及制定应急计划的重要依据。 1 2 1 2 国外区域风险评价现状 国外发达国家从上世纪7 0 年代开始研究土地使用安全规划问题，并取得了良好的应 用效果。目前欧盟、美国、加拿大、澳大利亚等主要采用“基于后果和“基于风险 的两种评价方法支持土地使用规划的决策。“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 评估潜在事故后果的严重度和可能性，以个人和社会风险作为规划依据，在风险分析方 面更全面。定量风险评价方法自1 9 7 4 年拉姆逊教授( p r o f n o r - m a nc r a s m u s s e n ) 评价 美国民用核电站的安全性以后得到了广泛应用。1 9 7 8 年英国进行的坎威岛( c o n v e y i s l a n d ) 研究项目、1 9 7 9 年荷兰进行的雷几蒙德( r i j n m o n d ) 研究项目以及意大利开展 的r a v e n n a 研究计划中，都将定量风险评价方法应用于化工区的整体风险评估与安全规 大连交通大学工学硕+ 学位论文 划中。定量风险评价在风险管理、应急救援、土地使用安全规划，以及保险业中都具有 重要的实用价值【1 4 d 引。 1 2 2 我国区域风险评价现状 1 2 2 1 我国安全评价现状 我国对安全评价技术的研究起步比较晚。2 0 世纪8 0 年代初，安全系统引入我国， 通过消化、吸收国外安全检查表和安全分析的方法，化工、机械、冶金、航空、航天等 行业的有关企业开始应用安全分析评价方法，如安全检查表( s c l ) ，事故树分析( f t a ) 、 故障类型及影响分析( f m e a ) 、事件树分析( e t a ) 、预先危险性分析( p h a ) 、危 险与可操作性研究( h a z o p ) 、作业条件危险性评价( l e c ) 等【1 9 - 2 1 , 9 , 1 】。为推动和促进 安全评价方法在我国企业安全管理中的实践和应用，1 9 8 6 年原劳动人事部分别向有关科 研单位下达了化工厂危险程度分级、机械工厂危险程度分级、冶金工厂危险程度分级等 科研项目。1 9 8 7 年原机械电子部首先提出了在机械行业内开展机械工厂安全评价，并于 1 9 8 8 年1 月1 日颁布了第一个部颁安全评价标准机械工厂安全性评价标准，标志着 我国机械工业安全管理工作进入了一个新的阶段。原化工部劳动保护研究所在吸收道化 学公司“火灾、爆炸危险指数评价法”的基础上，又提出的化工厂危险程度分级方法。 除了上述危险分级方法外，我国有关部门还颁布了医药工业企业安全性评价通则、 航空航天工业工厂安全性评价规程、石化企业安全性综合评价办法、电子企 业安全性评价标准、兵器工业机械工厂安全性评价方法和标准掣2 2 粕】。在“八五 和“九五 期间，劳动部劳动保护科学研究所等单位还进行过“易燃、易爆、有毒重大 危险源辨识、评价技术研究 等专题研究，提出了一种定性和定量相结合的重大危险源 辨识和评价方法 3 。然而在理论、技术手段上，我国安全评价方法与发达国家相比，仍 有较大的差距，加入w t o 以后，国际标准趋向同一性，建立在高技术含量基础上的政 府决策、越来越大的社会评价需求，将对安全评价和安全中介组织的发展提出了更高更 新的要求。 1 2 2 2 我国区域风险评价现状 我国在区域定量风险评价技术方面的研究才刚刚起步，正处于探索阶段【2 7 - 3 0 。中国 安全生产科学研究院及中国科学技术大学在“九五 和“十五”国家科技攻关课题研究 的基础上进行了大量研究，提出以城市重大危险源为主体对象，研究出了一套科学有效 的风险评价方法。通过拓展城市重大危险源的评价技术，提出安全等级“层级叠加”原 理，将单独评价拓展为相关耦合评价。研究了城市区域性重大事故风险评价技术及量化 方法，以城市地理和城市资源为平台，分析各类灾害发生的可能性，确定种类灾害相对于 4 第一章绪论 城市的安全等级，并将其以一定的比例相关系数进行叠加，得到城市安全的综合且近似 于实际的安全“图谱 ，并综合人口密度分布建立社会风险评价指标，从而对城市危险源 进行综合安全规划，并以试点城市为例给出可视化的城市安全等级划分结果，为城市安 全规划管理提供科学的决策依据的城市重大危险源安全规划方法1 3 h 。同时华南理工大 学陈国华教授等在区域风险评价方面也进行了大量探索，他基于定量风险评价的基本原 理，提出一种区域风险评价方法。主要针对有多个重大危险源存在的区域，在对单个危 险源进行风险评价的基础上，应用叠加原理得到描述该区域整体风险状况的定量评价结 果。同时考虑了消防部门和医疗机构在事故应急救援中的积极作用，并将其量化为区域 风险的补偿系数【3 8 , 8 】。上述区域定量风险评价以及城市重大危险源安全规划研究，对丰 富安全科学和城市规划科学的内容，有效预防区域重大事故的发生具有重要的理论价值 和实际意义。与此同时新建化工园区正进行区域风险评价的实际尝试。 2 0 0 6 年2 月宁波化工区引入区域风险评价【3 9 1 。这次区域风险评价在国内工业园区 中尚属首例。宁波化工区规划面积5 6 2 平方公里，是精细化工和石油化工产业集聚区。 现在，园区近半土地已开发，注册企业1 2 4 家，其中4 6 家已投产。为完善区域安全规 划，最大限度降低事故发生概率，化工区管委会委托中国安全生产科学研究所对园区做 了风险评估。评估报告分析和定量研究了园区建设现状和总体规划，内容涉及区域重大 危险源、基础设施、安全管理体制、应急救援资源、周边社会环境、建设中与建成后的 危险因素和社会承受度等。2 0 0 6 年4 月中旬该评估报告通过评审，报告中对现有企业和 基础设施存在的问题提出了降低风险的措施，对规划中的不合理部分提出了调整意见， 对化工区安全管理提出了建议，同时细化了安全方面基础设施建设的要求。新福钛白粉 有限公司和中化化学品公司最近都在为搬迁做准备，不久后它们将从宁波化学工业区边 缘迁入园区内部。调整两家企业布局的决定是根据宁波化工区区域风险评估报告作出 的。 2 0 0 6 年8 月沈阳化工园区引入区域安全评价 4 0 1 。沈阳化学工业园位于辽宁省“十 一五 规划中重点发展的沈西工业走廊核心地带，规划面积3 0 平方公里，园区分为橡 胶工业区、甲醇深加工区、精细化工区、化学制品区、搬迁企业区、物流区六大区块。 到2 0 0 7 年8 月，化工园区共有1 9 个项目开工建设，到8 月末，还有1 5 个项目开工。 为确保园区内各个化工项目整体布局符合安全条件，由沈阳航空学院安全工程学院对园 区总体规划进行了安全评价。由于化学工业园区整体规划安全评价目前在国内尚无可遵 循的规范标准和评价方法，为使安全评价报告的编制更具有针对性和指导性，沈阳市安 监局召开了沈阳化学工业园区域安全评价论证会。1 0 位资深专家对沈阳化工园区安全评 价报告进行了论证。专家组从园区内化工企业重大危险源设置对园区周边的影响，园区 大连交通大学- t 学硕十学位论文 内危险化学品运输道路设计，企业之间安全距离及处于产业链上下游企业的合理布局， 应急救援指挥中心在园区设置的最佳位置几方面提出了建议。 2 0 0 7 年8 月针对杭州湾精细化工园区化工企业密集、安全风险较大的现实，为充分 掌握园区潜在的安全风险、危害因素和应急能力，园区管委会花资近百万元，委托中国 安全生产科学研究院编制园区区域安全评价规划，为园区的区域性安全管理提供科学依 据【4 。 从以上介绍可以看出，区域风险评价无论是从理论体系，还是实际应用都进行了深 入的研究，为区域安全评价的顺利开展奠定了坚实的基础。 1 2 3 安全评价法律保障体系简述 在西欧，一些安全专家认为，有效防止事故发生的前提是对危险做出正确分析和评 价。世界范围频发的重大恶性事故造成巨大伤亡和财产损失促使各国政府、议会立法或 颁布规定，规定工程项目、技术开发项目都必须进行安全评价，并对安全设计提出明确 要求。比如日本的劳动安全卫生法规定由劳动基准监督署对建设项目实行事先审查 和许可证制度；美国对重要工程项目的竣工、投产都要求进行安全评价；英国政府规定， 凡未进行安全评价的新建企业不准开工；欧共体1 9 8 2 年颁布了关于工业活动中重大 危险源的指令；国际劳工组织( i l o ) 也先后公布了1 9 8 8 年的重大事故控制指南、 1 9 9 0 年的重大工业事故预防实用规程和1 9 9 2 年的工作中安全使用化学品实用规 程，对安全评价提出了要求【4 2 郴j 。 在国内，安全评价也成为企业安全管理和政府决策的科学依据，并逐渐走上规范化、 法制化的轨道。1 9 9 4 年劳动部颁发了重大事故隐患管理规定，要求有关部门对特大、 重大事故隐患进行安全评估。1 9 9 0 年劳动部颁发了建设项目( 工程) 劳动安全卫生监察 规定 4 4 删，要求凡符合下列情况之一的，必须进行劳动安全卫生预评价：大中型和 限额以上的建设项目；火灾危险性生产类别为甲类的建设项目；爆炸危险场所等级 为特别危险场所和高度危险场所的建设项目；大量生产或使用i 级、i i 级危害程度的 职业性接触毒物的建设项目；大量生产或使用石棉粉料或含有1 0 以上的游离二氧化 硅粉料的建设项目；劳动行政部门确定的其他危险、危害因素大的建设项目。1 9 9 8 年2 月5 日，( 原) 劳动部颁布了“建设项目( 工程) 劳动安全卫生预评价单位资格认可 与管理规则 和“建设项目( 工程) 劳动安全卫生预评价管理办法 两部法规，对建设 项目劳动安全卫生与评价工作又进一步做了详尽的规定。1 9 9 9 年国家经贸委颁布的职 业安全卫生管理体系试行标准要求：申请认证的组织应建立和保持危害辨识、危险评 价和必要控制措施的实施程序。2 0 0 2 年3 月1 5 日中华人民共和国国务院令第3 4 4 号危 6 第一章绪论 险化学品安全管理条例第十七条规定“生产、储存、使用剧毒化学品的单位，应当对 本单位的生产、储存装置每年进行一次安全评价；生产、储存、使用其他危险化学品的 单位，应当对本单位的生产、储存装置每两年进行一次安全评价”。这是我国首次以条 例的形式给安全评价工作一个明确的定位。2 0 0 2 年6 月2 9 日中华人民共和国第7 0 号主 席令颁布了中华人民共和国安全生产法规定：“生产经营单位新建、改建、扩建工 程项目的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用 。这从 国家立法上明确了“三同时”含义，从法律意义上体现了“安全第一、预防为主 的方 针。2 0 0 3 年3 月3 1 日原国家安全生产监督管理局与国家煤矿安全监察局联合下发了安 全评价通则，并陆续出台安全评价导则及安全评价实施细则等文件，对安全评价工作 进行了详细、明确的规定。安全评价通则及导则几经修改，于2 0 0 7 年4 月正式以国家 安全生产行业标准的形式出台，进一步体现了了安全评价工作的地位及对行业的重要 性。在新出台的安全评价通则中首次提到工业园区安全评价的内容，2 0 0 7 年1 2 月1 2 日最新出台的安全评价细则( 试行) 中对安全评价的内容和深度都进行了进一步的规范， 更好的体现了安全评价对事故预测、预防的积极作用 4 7 - 5 2 , 6 j 。 1 3 研究存在的主要问题 ( 1 ) 相关法律依据不够充分 在我国区域风险评价是一个新兴的方向，国家相关法律法规还没有完善。其中对区 域风险评价的原则、方法、内容、程序均没有进行详细规定，同时“基于风险”的评价 法结果表述中涉及的个人风险接受标准及社会风险接受标准，我国也没有制定。所以进 行风险评价的一个主要问题就是指导性及规范性不强。 ( 2 ) 区域风险评价方法没有本质创新，事故发生概率确定方法不够完善 目前研究人员均采用易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法中对单元事故易发性的 计算方法以及事故树和事件树方法来确定事故发生的概率，该方法的最大问题就是主观 因素太强，导致不同经验及背景的人计算相同单元，结果存在较大差异，不符合“科学 实验的结果应具有可重复性”的基本原理。同时该方法主要针对的是一个单元或者是一 个事故本身进行原因分析，这对进行宏观的区域风险评价的适用性上存在一定问题。 ( 3 ) 相关资料及经验缺乏 该方向为安全评价的一个新兴方向，研究人员相对较少，所以可借鉴的经验及可参 考的资料相对短缺，进行深入研究存在一定难度。 7 大连交通大学t 学硕士学位论文 1 4 本文研究内容及方法 1 4 1 本文研究内容 论文首先简要介绍了国内外风险评价及区域风险评价的现状及存在的主要问题，而 后进一步介绍风险评价的一些基本知识，为进行化工园区风险评价方法及应用研究奠定 基础。然后在总结比较现有区域风险评价方法的基础上，建立新的风险评价模型，并深 入研究各参数的确定方法，进而将其应用于实际，对模型进行检验的同时也对园区的现 实危险性进行有效评价。具体研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 化工园区风险评价基础研究 在充分研究国内外风险评价的基础上，首先，给出风险定义，阐述风险分析、风险 评价与风险管理的内容及其相互关系；其次，确定化工园区风险评价的基本原则，同时 介绍现行常用的风险评价方法；再次，系统介绍本文拟采用的确定风险发生概率的方法 信息扩散法，包括信息分配原理、信息扩散原理以及模糊信息优化处理技术在风险分 析中的应用；最后，对风险的表述方式及可接受标准进行简要的阐述与分析，为进行化 工园区风险评价奠定坚实基础。 ( 2 ) 基于风险的化工园区评价方法研究 首先将所研究的区域进行网格化，目的是为了达到计算区域内任意位置的风险而简 化计算过程，在此基础上提出风险评价模型，然后详细研究评价模型中的事故发生概率 和发生事故后个体死亡概率两个参数的确定过程。本文引入信息扩散法来确定事故发生 的概率，该方法弥补了前人确定事故发生概率主观因素太强的弊端，使计算结果更加客 观，在计算个体死亡概率的时候，首先通过事故后果计算模型来确定伤害范围，再通过 相应函数转化为人员死亡的概率。最后对本文涉及的风险可接受标准进行详细研究，从 而得出了基于风险的化工园区评价的完整方法。 ( 3 ) 基于风险的化工园区评价方法应用 首先，介绍大连市金州区中长街道化工园区的位置、区域面积以及所包含的企业等 基本情况，并将本文提出的基于风险的化工园区评价方法应用于该园区实际，从而为该 园区的安全规划，以及危险源的调整分散、优化配置提供技术支持。 1 4 2 主要研究方法 本文在进行事故发生概率的研究中，采用信息扩散法。信息扩散原理核心就是将一 个传统的数据样本点变成一个模糊集合。假设给定了一个知识样本，用它可以估计一个 关系。直接使用该样本得出来的结果称为非扩散估计。当且仅当该样本不完备时。一定 8 第一章绪论 存在一个适当的扩散函数和一个相应的算法，使得扩散估计比非扩散估计更靠近真实关 系。 本文在进行事故发生后果伤害范围的研究中，由于该区域实际情况，发生最严重事 故后果类型为火灾和爆炸事故。而本文主要研究的是区域风险，固拟采用蒸气云爆炸模 型( v c e ) 和沸腾液体扩展蒸气爆炸模型( b l e v e ) 来计算事故后果伤害范围。 本文在进行个人风险和社会风险可接受标准的研究过程中拟采用a l 舢冲准则。 9 大连交通大学工学硕士学位论文 2 1 风险 第二章化工园区风险评价基础 2 1 1 风险的定义 风险( r i s k ) 既是一个通俗的日常生活中出现频率很高的词汇，也是一个重要的科 学术语。目前国际上对“风险 一词主要有两种定义方式：一种定义强调了风险表现为 不确定性；而另一种定义则强调风险表现为损失的不确定性。 风险表现为不确定性，说明风险产生的结果可能带来损失、获利或是无损失也无获 利，属于广义的风险，金融风险即属于此类。而风险表现为损失的不确定性，说明风险 只能表现出损失，没有从风险中获利的可能性，属于狭义风险，而狭义的风险又分为主 观学说和客观学说两类。主观学说认为损失的不确定性是主观的、个人的和心理上的一 种观念，是个人对客观事物的主观估计，而不能以客观的尺度予以衡量，不确定性的范 围包括发生与否的不确定性、发生时间的不确定性、发生状况的不确定性以及发生结果 严重程度的不确定性。客观学说则是以风险客观存在为前提，以风险事故观察为基础， 以数学和统计学观点加以定义，认为风险可用客观的尺度来度量。例如，佩费尔将风险 定义为风险是可测度的客观概率的大小；f h 奈特认为风险是可测定的不确定性【5 3 5 6 1 。 查阅并总结各种风险描述的基础上，本文将风险( r i s k ) 定义为：风险是指在一定 条件下和一定时期内，由于事故结果发生的不确定性而导致客观载体遭受损失的程度以 及这种损失发生可能性的大小，风险是一个二位概念，风险以损失发生的概率( p ) 与损失的严重程度( c ) 两个指标进行衡量。 k = ，l p ，c ) ( 2 1 ) 2 1 2 风险的分类 根据思考问题的角度不同，风险可以按照损失承担者、损失标的物和风险的来源进 行分类【5 4 1 。基于本文研究的实际情况，这里仅介绍与本文主题相关的按损失标的物分类 方法。 ( 1 ) 结合本文主题，按损失标的物将风险分为： 个人风险，指该园区内个人正常生活人身所面临的风险，主要指人身伤亡风险。 社会风险，指一旦发生事故，对整个园区造成的总体损失及社会影响。它是将个人 风险与周围人口密度相结合的危险活动风险的量度。 1 0 第二章化工园区风险评价基础 2 1 3 风险分析、风险评价、风险管理及化工园区风险评价 根据对风险的定义，可导出风险分析( r i s ka n a l y s i s ) 的主要内容。所谓风险分 析，就是在一定条件下、一定时期内、特定系统中，进行危险辨识、频率分析、后果分 析的全过程【5 7 。5 9 】。如图2 1 所示。 频率分析 后果分析 图2 1 风险分析过程 f i g 2 1t h ep r o c e s so fr i s ka n a l y s i s ( 1 ) 危险辨识( h a z a r di d e n t i f i c a t i o n ) ：指在特定系统中，确定危险并定义其特征 的过程。 ( 2 ) 频率分析( f r e q u e n c ya n a l y s i s ) ：分析特定危险发生的频率和概率。 ( 3 ) 后果分析( c o n s e q u e n c ea n a l y s i s ) ：分析特定危险在环境因素下可能导致的各 种事故后果及其可能造成的损失，包括情景分析和损失分析。 情景分析( s c e n a r i oa n a l y s i s ) ：分析特定危险可能导致的各种事故后果。 损失分析( l o s sa n a l y s i s ) ：分析特定后果对其它特定目标的影响；并进一步得出 其对某一部分的利益造成的损失，并进行定量化。 频率分析和后果分析合称风险估计( 硒s ke s t i m a t i o n ) 。 通过风险分析，得到了特定系统中所有危险的风险估计。在此基础上，需要根据相 应的风险标准，判断该系统的风险是否可被接受，是否需要采取进一步的安全措施，这 就是风险评价( r i s ka s s e s s m e n t ) 。为表示其定量化的特征，进一步称为q a r ( q u a n t i t a t i v e r i s ka s s e s s m e n t ) ，即定量风险评价，它是对某一设施或作业活动中发生事故的频率和 后果进行表达的系统方法，也可以说，是一种对风险进行量化的技术手段。在风险评价 的基础上，采取措施和对策降低风险的过程，就是风险控制( 砌s kc o n t r 0 1 ) 。而风险管 理( r i s km a n a g e m e n t ) 是指包括风险分析、风险评价和风险控制的全过程，它是一个 以最低成本最大限度的降低系统风险的动态过程。为了将相关术语更加严格的表述，可 将风险分析、风险评价和风险管理的内容用图2 2 说明。 大连交通大学t 学硕十学位论文 风 险 定 义 风险管理 风险分析r 斗i 风险评价卜_ i 风险控制 风 险 辨 识 风险估计 频 窒 分 析 后 果 分 析 风险标准及其 可接受程度 图2 2 风险管理体系 f i g 2 2t h es y s t e mo fr i s km a n a g e m e n t 风 险 处 置 措 施 风 险 决 策 跟 踪 风 险 监 测 记 录 化工园区风险评价就是在辨识评价区域内主要危险因素的基础上，分析每一个危险 发生事故的频率及其后果，同时分析多个危险源发生事故时的相互影响，并采用定量风 险评价法对该区域内的风险进行定量化，将量化后的单个风险进行叠加，并参照相应行 业的风险可接受标准，得出该区域内的实际风险值，为区域安全规划及进行风险控制提 供可靠依据。 2 2 化工园区风险评价原则 化工园区风险评价应遵循如下原则： ( 1 ) 系统性原则 化工园区风险评价应将园区视为一个系统，评价过程应对该系统进行全面、详细的 分析，对系统内各单元进行分析评价和综合处理，研究该系统内部各单元之间相互有机 联系、相互作用、相互依赖关系，对系统可能发生的事故进行预测性评价。 ( 2 ) 区域性原则 区域性原则即有界性原则，就是在进行风险评价时，只研究包含在评价区域内的危 险目标。区域发生事故所产生的影响也只考虑对区域内脆弱目标及脆弱人群的影响。 ( 3 ) 针对性原则 事实上，危险无处不在，事故种类繁多，而风险各有大小。针对性原则即评价时重 点考虑综合影响较大的危险目标。 1 2 第二章化工园区风险评价基础 ( 4 ) 风险叠加性原则 区域性评价有别于单个危险装置评价或某企业评价的一个显著特点就是风险存在 叠加性。叠加性原则即在计算单个危险源在某一固定位置或人群产生的风险的基础上， 采用叠加原理对多