定量风险评价

1、定量风险评估简介 Chris Thijssen,纲要,介绍 定量风险评价 为什么？是什么？用于做什么？ 信息来源，工具及其地位的描述 荷兰是如何针对土地使用立法的,风险评估的目的分析（1）,由于生产，储存，搬运和运输过程中会意外释放的有害物质，确定对员工，公众和环境造成的（致命）伤害的风险。 判断由政府或公司内部设立的公差标准的风险。 确定风险来源对地区或社会风险做出的（绝对或相对） 的贡献。,风险评估的目的分析（2）,识别降低风险的机会及其影响 流程设计或操作修正 补救措施 变更工厂布局 更换运输方式 土地利用规划改造 执行/优先应急准备和应急响应 在当今荷兰，是土地利用规划的重要手段,风险

2、的定义(一般),风险=出现未期望结果的可能性 对于有害物质: 风险=接触释放的有害物质造成致命伤害的可能性,风险的定义(1),个人风险 (IR) 个人风险指由于不可控事件 (设备内介质泄露s)造成的个人死亡的频率。个人假定在总曝光时间，处于未受保护状态且位于某一特定位置 (x, y). . 个人风险可以用地形图上的等高线表示。,风险的定义(2),社会风险 (SR) 社会风险指N个或更多的人同时死亡的事件的频率。所涉及的人被假定有某些自保手段。 社会风险可以用FN图表示。N代表死亡的人数，F代表N个或多人死亡事件的累加频数。,可接受,进一步的评估,非耐受剂量,此处社会风险值超过标准,执行 定量风

3、险评价: 来源,CPR-14, 黄皮书: 物理效果计算方法 CPR-16, 绿皮书: 计算有害物质释放对人或物体造成的可能的损伤的方法 CPR-18, 紫皮书: 定量风险评估指南,风险评估步骤,A 定量风险评价 需要执行以下基本步骤: 识别相关的活动/单位/流程 定义设备内介质泄露情况 (某情境下) 评估全部设备内介质泄露情况后果（影响或损失） 评估设备内介质泄露s频率、可能性和影响 计算和 LR-等高线and SR-曲线显示的风险现状 评估和分析风险 定量风险评价综合工具 :风险曲线 (包含EFFECT后果模型),1: 相关活动/程序的辨别,选取细部,选取细部,目标: 选择与定量风险评价外部

4、安全相关的设施和生产装置 优势: 简化筛选工具，划分全部设施风险，除去低相关设施 劣势: 并非所有活动均被选取：有潜在火灾或燃烧产品的管道、仓库,细分可分离部件的安装 决定部件的存货 决定过程状况因素, O = O1 x O2 x O3: O1: 工序设置 vs. 贮存装置 (1 or 0.1) O2: 安装位置 (封闭, 户外= 1 or 0.1) O3: 物质阶段 (取决于过程压力的气体,液体,固体= 10 to 0.1),细部选择方法,确定阈值G: 易燃: G = 10000 kg 剧毒: G = 1 kg 爆炸性: G = 1000 kg TNTequiv. 有毒: G 取决于 LC-

5、50 ( Cl2基础: G = 300 kg) 计算指示数字 A, 从 A = (Mass x O /G) 如果 A 1, 在距离L，计算选择数字 S 在工厂边界或生活区域的某些位置计算的 S 值 易燃物: S = A / L3 有毒 : S = A / L2 如果在任何位置，QPA选择： 在边界: S = 1 and S 0.5 x Smax 在生活区: S = 1,第二步: 定义设备内介质泄露情况,紫皮书 (CPR-18) 列出了一些典型的设备内介质泄露设备，和典型的情境 紫皮书 第一部分：建造 第二部分：运输 建造过程设备内介质泄露类型： 通用，固定设备失败 外部影响，特别是运输设备 装

6、卸 特殊 (对于过程状况,如失控，多米诺),紫皮书提及的设备类型: 固定的罐子，容器，加压 固定的罐子，容器, 气压 煤气罐 管道 水泵 热交换器 减压设备 仓库 炸药贮存 运输设备: 槽罐车,铁路油槽车, 船,设备内介质泄露 情况, 容器示例 固定容器 三种容器 加压 加工 反应器 三种释放情况 猝发 持续 10 min. 持续渗漏 d = 10 mm 通用 设备内介质泄露频率,设备内介质泄露情况，管道示例 三种直径类型: D 150 mm 两种渗漏情况: 全部孔破裂 渗漏直径10% (最大. 50 mm) 通用 设备内介质泄露频率,设备内介质泄露 情况，运输设备，公路和铁路示例 库存瞬时释

7、放 持续最大连接 软管装卸 全孔破裂，两端留出 渗漏直径0.1 (最大50 mm) 装卸臂 全孔破裂，两端留出 渗漏直径0.1 (最大50 mm) 外部影响 罐下起火,第三步: 评估全部设备内介质泄露情况后果,实际: 需要软件工具 EFFECTS (TNO) PHAST (DNV),第四步: 评估设备内介质泄露频率、可能性和影响,故障频率,定义:单位时间内事件发生次数. 例如, 每千年或每年，一条1千米长的管道，其中天然气的主要释放次数 (超过 10 kg/s) 总有单位，如每年或每百万年 每万年释放1与每年释放110-4相同 110-4,可能性,某一事件发生的几率 0到1之间的数字 (无单位

8、) 骰子落在4的可能性是1/6 骰子不落在4上面的可能性是 1- 1/6 = 5/6,结合频率和概率,频率与不能相乘 频率可与概率相乘，或与几个概率相乘 例如 气体释放的频率 = 1 每年 点燃的概率 = 0.2 有人在场的概率 = 0.5 火焰朝向人的概率 = 0.15 热辐射的致死率 = 1 人的丧命率 = 1 x 0.2 x 0.5 x 0.15 x 1 = 0.015 每年 = 或者每67年一次,事件树 (紫皮书: 具体类型),其它数据来源,核能的公开数据 (许多组件类似, 比如泵，阀门和管道) 离岸产业的公开数据 (海上设备可靠性数据库, HSE管理体系) 天气数据 / 通常发布的风

9、向图 (机场) 电子系统故障 可能需要使用故障树分析法 起火概率 可能基于复杂的数学模型 + 计算起火源,第5步: 在 IR-contours 和 SR-curve中计算并展示风险,实际操作: 需要软件工具 RISKCURVES (TNO) SAFETI (DNV),定量风险评价程序- 概率评估,设备内介质泄露的概率: 紫皮书原始材料 (CPR-18) 情节的发展，源参数： 系统反应的成功与失败 关闭的可靠性 抑制的可靠性 情节的发展，源参数： 天气状况的概率（统计资料） 曝光的概率 （风向、统计资料） 可燃云引燃的概率（直接引燃或延迟引燃） 有人在场的概率 （人口数据） 一昼夜的扩散 防护的

10、概率（隐蔽或疏离） 损坏的概率 （比方程式),定量风险评价程序- 人口定义,鉴于SR，需要人口数据 常规入住率，包括白天和夜晚 房屋： 地图坐标中的地址，平均人口数量 医院，养老院、宾馆，等等：床的数量与房间的数量。 常规入住率，只在白天 企业：员工水量 购物中心：顾客或参观者的平均数量 学校、幼儿园，等等：儿童与员工的数量 非常规入住率 教堂、游泳馆、餐馆、娱乐场所，等等：收集到的数据,风险定义 (1),个别风险 (IR) 个别风险是指设备内介质泄露事件所导致的个人死亡(设备内介质泄露s). 在整个暴露期间，假定个体无防护措施并位于特定的点（X,Y）。 在等高线图上，个别风险以等高线显示。,

11、个别风险示意图,与区位风险等值的等高线示意图,2,1,1,1,2,2,个别风险计算 (1),某一地点的个别风险按下述公式计算： IR = F(Scenin)* Peff * Pexposure * Plethal F(Scenin) : 每个场景下的失败概率 1/年 Peff: 事件的概率，例如： 纾缓措施失败 泄露引燃：直接、延迟 云限域导致的爆炸 天气情况：稳定性、风速,个别风险的计算 (1),某点的个别风险按下式计算 IR = F(Scenin)* Peff * Pexposure * Plethal Pexposure: 人暴露的概率，例如： 风向 躲避/ 保护,Plethal: 爆炸

12、致死概率比方程式,风险的定义(2),社会风险 (SR) 社会风险指N个或更多的人同时死亡的事件的频率。所涉及的人被假定有某些自保手段。 社会风险可以用FN图表示。N代表死亡的人数，F代表N个或多人死亡事件的累加频数。,风险计算(1),危险源,风向,蒸汽云 频率 10-6 /年,风险计算(2),SR描述 如图(fN 曲线),风险计算(3),累积频率,危险源,风向,蒸汽云 场景 1,蒸汽云场景2 频率 5x10-6 /year,社会风险计算(4),累积频率图 每种“事故”都伴随着一个频率和受害人数(f & N “相对”) 每种风向没种级别都会造成事故!,50,死亡人数,累积频率,10-7,10-6

13、,10-5,25,场景1,场景 2,场景 1+2,第六步: 评估和分析风险,不可接受,可接受,预期减少,即时死亡率,预期频率即时死亡率,定量风险评价 (1)荷兰立法,在荷兰, 主要危险源需要定量风险评价: 欧盟规定, 根据在场的大量有害物质 特别产业类型，因区域风险申请风险带（与易受攻击对象保持安全距离）并符合社会风险标准： LPG 汽车燃料补给站(销售 2.500 m3/yr) 氨制冷装置(1.500 10.000 kg of NH3) 储存危险化学品/燃烧产品 围运输路线的脆弱区域：公路，铁路，水运和管道,定量风险评价 (2) 荷兰立法,许可申请需要定量风险评价并且需要接近危险行业或运输路

14、线的新的空间发展,定量风险评价 (3)荷兰立法 脆弱区域示例,LPG 燃料补给站 依据: 距离LR = 10-6 /年,荷兰- IR 风险标准,个人风险 可以地质图表示: Iso 风险等高线图 要求: 10-6 / yr 等高线内无易受攻击对象 (例如：房屋，学校，医院，大的办公楼等）,根据无保护性，室外，100%在场 地位:验收标准,“严格”的要求,荷兰- SR 风险标准,社会风险 2 空间“fN 曲线”: 频率记录VS记录受害者数量记录 需要有效的地理人口分布! 区分室内及室外人口,验证“指导价值” ： 固定设备: 10次意外事故GR 10-5 /年 (100次致命事故 10-7, 等) 运输: 10次意外事故GR 10-4 /年/千米 (100次致命事故 10-6 等) 地位: 价值取向, 政治/社会决策,其它国家有其它“指导方针” (斜率, N最大, F & N初始),重大差异计算方法 个人风险/ 社会风险,个人风险: 未受保护, 户外 100% 在场 社会风险: 考虑防护系数！ 热辐射: 逃离 : 曝露时间最大20秒 用衣服保护(0.14 露出皮肤) 室内100%防护，如果Q 35