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概率风险分析评价
编辑:风起云涌 识别码:21-558774 12号文库 发布时间: 2023-07-04 15:31:31 来源:网络

第一篇:概率风险分析评价

概率风险分析评价PRA又称为概率安全分析PSA,作为一种核安全评价方法,PSA近年来发展很快。

作为一项评价技术,概率安全评价(PSA)用于找出复杂工程系统运行中所可能发生的潜在事故、估算其发生概率以及确定它们所可能导致的后果。概率安全 评价是由安全性和统计学的概念在工程设计的应用中发展而来的。

概率安全评价(PSA)的应用可以追溯到上个世纪50年 代,最早应用于美国太空总署(NASA)的阿波罗登月计划, 1961年,美国贝尔实验室的H.A.Watson发展PSA的故障树 方法,将其应用于“民兵”导弹的发射控制系统的评估中,并 获得成功。1972年,PSA分析第1次应用于核电站设施上, 里程碑式的报告就是发表于1975年的WASH-1400,分别用于 一个轻水堆和一个压水堆,开创了对于大型设备的安全进行 定量化描述的阶段。PSA用于工业辐照设备的安全分析开 始于90年代初[1-3],近年来取得较大发展。吴德强,译.国际放射防护委员会第76号出版物—潜在照射的 防护:对所选择辐射源的应用,北京:原子能出版社,1999.2 IAEA.Procedures for conductiong probabilistic safety assessment of nu-clear power plants(Level 1):A safety practice,safety series No.50-P-4, IAEA,Vienna.1992.3 IAEA.Human reliability analysis in probabilistic safety assessment for nuclear power plants,safety series No.50-P-10,IAEA,Vienna.1995.安全评估分为动态和静态,以上可以放在最后

PRA,概率风险评价(PRA:ProbabilisticRisk Assessment)

自1972年美国原子能委员会(AEC)应用事件树和故障树相结合的分析技术成功地对核电站的风险进行了首次综合的评价,以定量 的方式给出了核电站的安全风险后,美国核管理委员会(NRC)开始使用PRA来支持其管理过程。在“挑战者”事件之后,NASA(美国航空航天局)制定了更严格的安全和质量保证大纲,采用概率评价方法对航天任务进行评价[2],并开发了一套完整的PRA程序对航天飞机的飞 行任务进行评价, ESA(欧空局)的安全评价也从以定性为主转向定量评价,并开发了自己的风险评价程序[3]。PRA正作为许多工程系统安 全风险管理程序的重要组成部分而应用于系统的设计、制造和使用运行中。

航天系统的安全性一直是人们所关注的问题。对航天系统进行安全性分析的方法经历了从定量到定性,再到定量的过程。早在50年代,美国宇航局(NASA)即用概率计算分析航天可靠性,并使用故障树方法来分析民用导弹的可靠性。1960年“阿波罗”登月计划中,NASA曾应用定量评估方法对航天系统成功完成飞行任务的概率进行了计算,但由于计算出的成功概率很小,使NASA十分失望,认为航天系统风险评估中采用定量评估方法毫无意义,转而开始采用定性的安全性分析方法。1986年的“挑战者”号事故促使NASA转变了认识,重新采用定量风险评估方法对航天系统进行安全性分析。美、俄及欧洲诸国对航天安全均很重视。我国目前对于航天安全也越来越重视,国防科技大学、北京航空航天大学、航天工业总公司等单位都进行过航天安全性方面的研究工作,航天工业总公司从1992年开始编写航天安全性大纲。但是,被NASA和欧洲空间局(ESA)广泛采用的PRA方法在 我国过去则一直没有得到很好的应用,直到1997年航天部门才开始着手推广和应用PRA方法。本文对这一定性、定量相结合,以定量风险评估为主的航天安全性分析方法进行了详细的介绍,旨在进一步推进我国航天系统的安全性评估(3)综合评估方法主要包括风险协调(评审)技术(VERT)和概率风险评估(PRA)方法。

PRA方法是定性、定量相结合,以定量为主的安全性分析方法,是对复杂系统进行定量风险评估的一种重要工具。通过应用PRA方法,可以使安全工程师对复杂系统的特性有全面深刻的了解,有助于找出系统的薄弱环节,提高系统的安全性;并可以在概率的意义上区分各种不同因素对风险影响的重要程度,为风险决策提供有价值的定量信息。自从60年代中期开始发展以来,PRA方法已在核电站、化工等复杂系统的定量风险评估中取得了广泛应用,但是在很长一段时间内,PRA方法并没有广泛应用于航天领域。NASA曾于80年代提出使用PRA方法对航天飞机的安全性进行定量评估,但一直没有受到重视。1986年“挑战者”号出现事故以后,美国国会及社会各界都对NASA在航天系统的风险评估中只采用定性评估而没有定量评估的做法提出了批评,从而促使NASA转变了对定量风险评估的认识,重新开始重视PRA[4]。

4.1 事故链(事件链Scenario)事件链是一串按时间排列的事件序列,它由某些偶发事件而发生,通过干涉事件而结束[2,5]。如果事件链的结束状态是一个事故,就称为事故链。即便在最简单的系统中,一个初因事件都可以导致几条事件链,这取决于干涉事件的结果。由于PRA方法只对一种后果:机毁人亡(LOV)进行研究,所以所有的事件链都是事故链。事故链可以概念性地表示为图1。初因事件轴心事件(不希望事件)后果(结束状态)传播时间 图1 事故链图解

描述事故链的关键术语主要有:(1)初因事件,也可称引发事件,它和预先存在的潜在危险一起导致事故链的发生;(2)轴心事件,这是不希望事件,它有改变事故链发展方向的能力,可分为预防性事件(保护性)、恶化事件或弱化(良性)事件;(3)后果,也称结束状态,它有满意、良好、不好等多种结果;(4)传播时间,从引发初因事件开始,经过一系列轴心事件到最后结束所花费的时间。4.2 主逻辑图(MLD)确定导致事故发生的初因事件可采用主逻辑图法。MLD是一种层次结构图,是对顶事件发生的必要条件的一 种分级描述。一般说来,上面各级事件是航天系统顶级或系 统单元的功能失效,下面各级事件是子系统或部件的功能失 效。

MLD的建立是一个自上而下的过程。首先,把LOV事 故作为顶事件,将其分解为一组新的下级事件,每个新的下 级事件都是导致发生LOV的必要条件,并具有不同的系统 响应;然后,对每个新的下级事件继续进行分解,分解后的新 事件是导致发生LOV的必要条件并且具有不同的系统响 应;这种关于事件的逐级分解过程,一直要进行到分解后的 新事件都具有相同的系统响应为止。由于MLD底层的基本 事件是导致发生LOV的不可分解的必要条件,并且具有相 同的系统响应,所以,MLD的基本事件就可作为导致发生 LOV事故的初因事件。4.3 功能事件顺序图(FESD)对每个初因事件可以建立相应的功能事件顺序图,它描 述了从初因事件到LOV事故发生所经历的全部中间事件, 即系统对初因事件的各种不同的响应。建立FESD采用归纳 法,通过回答问题“下一步可能发生什么?”来确定初因事件 之后的所有中间事件。FESD不仅是描述系统对初因事件的各种响应和系统 的设计特性的有效工具,而且可以有效地获取系统专家的知 识。对每个初因事件建立相应的FESD之后可将其转化成事 件树,从而可确定导致发生LOV事件的事故链。4.4 事件树(ET)事件树是每一事件有两种输出结果的决策树,通常与 FESD拥有相同的信息,但它更易于通过计算机来构造所需 的代数方程。对事件树的每一决策结点,要求建立发生的联 合概率。

根据FESD可以得到简化的事件树,由此可以得到导致 LOV的事故链和导致允许的异常终止但不发生LOV事故 的事件链。计算每条事故链的发生概率需要知道初因事件发 生的概率以及事件树中各标题环节事件失效的概率,即有关 系统或设备的不可用度。在假定事件树中各标题环节事件是 相互独立的条件下,可以应用故障树分析方法求出各标题环 节事件的失效概率。4.5 故障树(FT)故障树分析法是以不希望发生的、作为系统失效判据的 一个事件(顶事件)作为分析的目标,以图形的方式表明“系 统是怎样失效的”。通过FT可以清楚地了解系统是通过什 么途径发生失效的,从而找出导致系统失效的基本原因。对 事件树中的标题环节事件建造故障树时,首先把标题环节事 件的失效状态作为故障树的顶事件,然后找出导致顶事件发 生的所有可能的直接因素和原因,它们是处于过渡状态的中 间事件,由此逐步深入分析,直到找出导致顶事件发生的基 本原因,即故障树的基本事件为止。通常,这些基本事件的数 据是已知的,或者已经有过统计或试验的结果。构造故障树的过程是一个系统的、不断询问和回答问题 “顶事件是如何发生”的演绎推理过程。因此,故障树通常用 来建立事件的层次,可以为事件树中的事件提供更多的细节 以帮助量化。由于归纳过程和演绎过程的互补性,事件树和 故障树经常一起使用,表示从初因事件到危害状态的系统响 应。二者结合使用比只使用其中一种能够更加完全、精确、清 晰地构造和记录事故链。事件树和故障树一起描述了每一个 危害状态发生的充分必要条件,也是形成代数方程的基础。最终使用这些代数方程来得到危害状态发生的频率及不确 定性分布。

有了主逻辑图、功能事件顺序图、事件树、故障树以及有 关数据和其它相关的信息和知识,利用综合集成就有一个集 成图。这个集成图是将专家知识,各种信息、数据和多种模型 综合集成的结果。PRA过程不存在唯一的、精确的图解形 式,不同的分析者可以选择不同的形式。在安全性和可靠性 分析中,最常用的就是事件树、故障树、事故链图。

概率安全评价(PSA)用于找出复杂工程系统运行中所可能发生的潜在事故、估算其发生概率以及确定它们所可能导致的后果。PRA方法是定性、定量相结合,以定量为主的安全性分析方法,是对复杂系统进行定量风险评估的一种重要工具。

概率风险评价(Probabilistic Risk Assessment,PRA)是一种用以辨识与评估复杂系统的可靠性、安全性风险为目标的结构化、集成化的逻辑分析方法。1986 年 “挑战者号”航天飞机事故的发生,使得 NASA 重新重视 PRA 的应用。特别是 2003 年“哥伦比亚”号航天飞机事故进一步促进了 PRA 技术在 NASA 的应用和发展。ESA 从 1996 年开始,将每年的可靠性与安全性的国际会议更名为概率风险评价与管理国际会议。

PRA 综合应用了系统工程、概率论、可靠性工程及决策理论等知识, 主要用于分析那些发生概率低、后果严重并且统计数据有限的事件。PRA按照三个问题来描述风险: 1)什么事件可以导致故障(事故)? 2)其可能性有多大? 3)其后果是什么? PRA 通过系统地构建事件链并对其进行量化分析, 以一种集成的方式来回答这些问题。复杂 事件链由一系列的事件组成, 其中每一个事件都有可能对系统造成严重后果。这些事件链中的事件,孤立地看可能并不严重或并不重要, 但若它们组合到一起却可能导致灾难性的后果。

主 逻 辑 图(Master Logic Diagram, MLD)———主逻辑图主要用来确定导致事故发生的初因事 件。主逻辑图是一种层次结构图, 是对顶事件发生 的必要条件的一种分级描述。一般说来, 上面各级 事件是系统顶级或系统单元的功能失效, 下面各级 事件是子系统或单机的功能失效。主逻辑图的建立 是一个自上而下的过程。例如, 可以把损失航天器 事故作为顶事件, 将其分解为一组新的下级事件, 每个新的下级事件都是导致发生损失航天器的必要 条件;然后, 对每个新的下级事件继续进行分解, 分解后的新事件是导致发生损失航天器的必要条 件。由于主逻辑图底层的基本事件是导致发生损失 航天器的不可分解的必要条件, 所以, 主逻辑图底 层的基本事件就可作为导致发生损失航天器事故的 初因事件。初因事件也可以通过 FMEA 确定。事件序列图(Events Sequent Diagraph, ESD)———对每个初因事件可以建立相应的功能事件序列 图, 它描述了从初因事件到损失航天器事故发生所 经历的全部中间事件。建立事件序列图采用归纳 法, 通过回答问题 “下一步可能发生什么?”来确 定初因事件之后的所有中间事件。事件序列图不仅 是描述初因事件对系统的各种响应的有效工具, 而 且可以有效地利用设计师的经验。对每个初因事件 建立相应的事件序列图, 之后可将其转化成事件 树, 从而可确定导致发生损失航天器事故的事件 链。事件树是每一事件有两种输出结果的决策树, 通常与事件序列图有相同的信息。根据事件序列图 可以得到简化的事件树。

典型的 PRA 实施过程包括: 定义目标与系统分析、识别初因事件、事件链建模、确定事件的故障模式、数据的收集和分析、模型的量化和集成、不确定性与敏感性分析、评价结果与分析(重要度排序)等 步骤。

步骤 2: 识别初因事件

在完整的事件链中, 首先要识别初因事件, 必 须正确地识别出来。可以采用主逻辑图(MLD)或 FMEA 等来实现 步骤 3: 事件链建模

采用事件树(ET)建立事件链模型, 从初因 事件开始, 经轴心事件到达最终状态。有时可以首 先通过事件序列图(ESD)来描述事件链, 因为从 工程分析的角度来看, 事件序列图比事件树更有优 势。

在任何复杂工程技术系统中,总是存在多个相互作用的子系统,为了完成一定的功能及实现某个系统目标,有必要以模型的形式对各子系统及功能间的交互进行简明直观地逻辑表达。运用主逻辑图即可以建立这样的模型。

通常,常将系统功能划分为主功能和支撑功能两类。主 功能是为了实现系统目标,而支撑功能是为完成主功能提供 支持,如工程中的能量驱动、设备控制、适合的环境等。MLD(主逻辑图)则明确表达出了系统中主功能与支撑功能 及其系统元素之间存在的相互关系。从成功性上考虑系统 目标,MLD能给出各种功能及系统元素交互以取得系统目 标的作用方式。另一方面,若考虑系统目标失败,MLD则能 给出故障原因的逻辑描述。

第二篇:基本定量风险评价法:概率危险评价技术

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基本定量风险评价法:概率危险评价技术

来源:安全资讯网 编辑:冰雪 时间:2009-6-26 14:15:17 概 述

概率危险评价方法通过综合分析单个元件(如管路、泵、阀门、压力容器、控制装置、操作人员等)的设计和操作性能来估计整个系统发生事故概率。应用范围

作为危险分析的一部分,定量危险评价包括辨识与公众健康、安全和环境有关的危险并估计危险发生的概率和严重度。自20世纪60年代末概率危险评价方法问世以来,主要应用于下述3个方面:

⑴提供某种技术的危险分析情况,用于制定政策、答复公众咨询、评价环境影响等。

⑵提供危险定量分析值及减小危险的措施,帮助建立有关法律和操作程序。

⑶在工厂设计、运行、质量管理、改造及维修时提出安全改进措施。

概率危险评价是评价和改善技术安全性的一种方法。用这种方法可建造导致不希望后果的事件树或故障树,来分析事故原因。通过估算事件发生概率或事故率以及损失值,可定量表示危险性大小。损失值通常用死亡人数、受伤人数、设备和财产损失表示,有时也用生态危害来表示。评价步骤

在核工业中,概率法用来替代传统的决定论方法评价工厂的安全性。使用概率危险评价方法便于设计冗余安全系统和高度防护装置。概率危险评价通常由3个步骤组成:

⑴辨识引发事件;

⑵对已辨识事件发生的后果及概率建模;

⑶对危险性进行量化分析。

概率危险评价可进行不同层次的分析。核工业中有3种概率危险评价方法:一级评价,仅考虑反应堆芯溶化的概率;二级评价,分析释放到环境中的放射性物质的浓度;三级评价,分析事故产生的个体和群体危险。后者常称作综合性或大规模危险评价。应用分析

概率危险评价为安全评价起了很大的促进作用。但是,该方法的一些不足之处影响了它的应用范围。

1)完整性和失效数据

概率危险评价要求分析完整和数据充足。这意味着概率危险评价必须考虑可能发生异常的每一事件。此外,完整性还包括人的作用和一般失效事件的建模。然而,完整的分析是不可能的。因为疏忽总是不可避免的,所以完整性为该方法最关键的问题。

实际工作中必须忽略小危险事件。这意味着评价人员必须确定哪些事件发生的概率低到可忽略不计的程度。如果这类低概率事件确定不可能发生,则结果误差不大。然而,意外的一般性事故会使估计的概率值相差几个数量级,因此这样的简化未必是合理的。随着新信息的出现,早期的估计可能是会比较乐观,如水冷式反应堆导致管受晶间应力腐蚀而开裂等。

地震、洪涝、恶劣气候条件等外因也能导致事故发生。由于外部环境因素比工厂内部因素更复杂,结构不清楚,因此,这类危险评价常常是不准确的。在许多危险评价中都有一个心照不宣的假设,即工厂都是按设计建造和维修的。评价过程中很少考虑违反安全技术规定等方面的因素。

限制概率危险评价方法广泛应用的另一个因素是人与技术系统的相互作用,三涅岛核电站事故、印度博帕尔毒气泄漏事故等都证明人的因素影响非常大。尽管在人的因素领域已进行了20余年的研究,但除专家判断法外,还没有任何实用方法来辨识人为失误及确定其概率值。

数据的准确性也是限制因素之一。元件失效的经验可用来进行统计外推,计算失效率,但这样计算的失效率是否能够从一种情形借鉴到另一种情形还值得考虑。

2)假设和专家判断法

分析结果与假设条件、系统建模以及将历史数据代入模型所作的判断等一系列因素有关。整个分析过程中都要使用相当多的专家判断方法。如果专家判断法已被认可,那么分析结果是有效的。但实际上,在进行概率危险评价过程中,技术上和分析方法上使用的判断方法是多种多样的:描述危险特性、选择如何来填补不足的数据、什么样的事件可忽略不计、模拟复杂的物理现象、描述分析结果的可信度、选择表述方式等。整个分析过程中都要进行假设,所有的假设都要求判断是否合适。此外,专家陷入自己的分析思路中,难以按科学的标准鉴别社会技术系统内存在的分歧。

由于专家判断法固有的主观性,因此,所分析人员对同一工厂进行评价时,评价结果相差很大。可靠性计算的经验表明,概率评价能产生2个数量级的误差。早期用概率危险评价方法评价液化天然气贮罐的危险性也出现了类似的误差。当用个体危险性表示工厂附近居民的危险性时,不同概率危险评价的结果也有几个数量级的误差。这类误差并非由于分析方法上的缺陷引起的,而且在评价对象的描述、假设和使用模式方面存在的差异引起的。

核工业部门累积了概率危险评价结果的差异性。目前,美国核反应堆芯熔化损失的概率估计为10—5/年10—3/年。这一差别并非仅仅是设计和场所不同,正如评价权威专家指出的那样,研究的范围、使用的概率危险评价方法、分析时所作的假设等因素都会影响分析结果。瑞典的研究表明,建模不同也会产生较大的误差。在一份概率危险评价现状的研究材

料中美国政府统计办公室认为,概率危险评价结果的差异性限制了它们之间的比较,且也是该方法最致命的问题。

3)表达不确定性

在很大程度上,概率危险评价方法的不确定性取决于分析的完整性、建模的准确性以及参数估计的充分性。后者的不确定性可通过分析扩展数据的概率分布进行计算而得出(假设分析数据充足)。由分析方法本身和模型不完整性引起的不确定性的解决是很困难的。这些因素常用敏感度分析方法来解决。

类似的问题在早期的液化石油气贮存装置的概率危险评价中已有报道。由于不了解持不同意见的专家的看法和不同的评价模型,分析人员总是过高地估计分析结果的可信度。虽然通过分析人员的判断也减少了一些事故,但掩盖了这种判断本身可能存在的不足,有时选择参数与定性讨论的结果相差几个数量级。在有害化学物质的危险评价中,不能直接说明不确定性也是一个很大的障碍。

4)复杂性

技术系统日趋复杂和相互渗透产生了一系列有待解决的问题。例如,大规模的核安全评价包含了无数个不同的系数,要求不同领域的专家参与。计算的数据令人吃惊。一座核电站进行一次概率危险评价要求估计成千上万个参数,报告长达几千页。这阻碍了研究结果的应用交流。然而,核电站危险评价还是—个相对简单且已为人们了解的技术,许多化工厂比核电站要复杂得多,人们了解得也较少。尽管概率危险评价采用“各个击破”的方法较适用于评价复杂系统的危险性,但它只适合结构和定义都明确的系统。应用实例

5.1 Canvey岛危险评价

1)概述

1976年,应英国环境与就业大臣的要求,英国卫生与安全管理局(HSE)对Canvey岛/Thurrock地区工业设施的危险性进行了评价。该项研究源于公众质询是否允许在这一地区建1座炼油厂。研究的目的是了解现有工业设施及建成炼油厂后对居民造成的危险性。

Canvey岛位于泰晤士河伦敦以北,居民3万人,现有7座工厂,雇工3200人。这些工厂主要贮存、运输、生产汽油和石油产品,约贮存10万t液化天然气、1800万t石油产品。

2)引发事件及其发生概率

该项研究系统分析了各工厂火灾、爆炸、毒物泄漏事故发生的条件。重点研究了贮存和运输过程能引发事故的下列事件:

(1)管道和贮罐破裂(自发或疲劳);

(2)泵壳破裂;

(3)控制过程失控(压力、温度、流量等)。

此外,爆炸冲击波、爆炸碎片以及贮罐过热等火灾、爆炸事故也会对附近的设施造成损失。

引发事故发生的概率以及后续事件发生的条件概率,主要通过分析统计资料和技术判断获得。为获得定量的数值和结果,主要采用了下述方法:

(1)分析统计资料;

(2)在统计分析基础上,对个别缺项进行判断补充;

(3)通过已做FTA分析的类似案例,分析估计得出定量数值和结果;

(4)对一些无法获得的数据进行主观判断;

(5)通过分析文献资料获取数据。

3)事故影响

研究对象中可能发生爆炸事故的工业设施距离居民区1km以上。如果这些设施就地爆炸,则后果较小;但若是爆炸性蒸气飘向居民区而发生爆炸,则可能发生下列事故:

(1)直接的爆炸压力伤害;

(2)冲击波伤害;

(3)爆炸热伤害(在爆炸火球范围内);

(4)由爆炸引起的火灾伤害;

(5)窒息伤害;

(6)爆炸火球的热辐射伤害。

Canvey岛地区的平均人口密度为4000人/km2,通过估算得出了厂区蒸气云爆炸的条件概率和伤亡人数(死亡人数按总伤亡人数的一半计),结果见表1。

表1 蒸气云爆炸的条件概率和伤亡人数

应该注意的是,为计算蒸气云在居民区爆炸的概率,必须了解爆炸性蒸气云的形成概率、爆炸概率以及向居民区运行概率和在该地区被引爆的概率。

假设压力贮罐爆炸后形成了1000t的无水氨蒸气云(20%蒸气,80%液体),在当地气象条件下(风速为6m/s),危险的氨气沿风向分布,形成一个半轴为2.5km和3km的椭球形区域。考虑人口分布及气象条件,得到1000t氨泄漏后的伤亡人数及条件概率,结果见表2。

表2 1000t氨泄漏后的伤亡人数及条件概率

该研究分析了可能出现的38种情况,得出了Canvey岛现有工业设施以及扩建后和经安全改善措施前后4种条件下的风险。

社会风险概率见表3。

表3 社会风险概率和伤亡人数

最大个人风险率见表4。

表4 最大个人风险率

5.2 Riinmond地区危险评价

1979年应荷兰居民安全委员会要求,英国伦敦Cremer & Warner公司和德国法兰克福Battele公司对Rijnmond地区的6个工业设施进行了风险评价。Rijnmond位于鹿特丹到北海的莱茵河三角洲,长40km,宽15km,居民10万人。此研究项目的目的是探索对工业设施进行风险分析的可行性,为实际应用积累经验。

1)工业设施

这6个工业设施分别是:丙烯腈贮罐、液氨贮罐、液氯贮罐群、液化天然气贮罐、丙烯贮罐和二乙醇胺再生炉。

(1)丙烯腈贮罐:该贮罐容积为3700m3,配备有灭火设备和贮罐冷却设备。装置主要是人工控制。研究中对贮罐、输送管道及泵等进行了分析。

(2)液氨贮罐:环形液氨贮罐容积1000m3,平均贮量为250000 kg,相当总贮量40%,贮罐压力高达1.2MPa,温度为室温。装配有应急关闭系统。通常情况下人工操作和远距离控制相结合。该贮罐属于一个生产化工原料和化肥的工厂,仅对贮罐、输送管道、泵及其他附属设备进行了分析。

(3)液氯贮罐群:这是一个大化工厂的液氯贮罐群,由5个90m3容积(每个相当于100t液氯)贮罐、输送管以及废气压缩机组成,贮罐压力0.65MPa,温度为室温。每天罐群的液氯通过量约300t。

(4)液化天然气(LNG)贮罐:对2个液化天然气贮罐及其附属设备进行了研究,每个容积为5700m3,LNG贮存温度-162℃。

(5)丙烯贮罐:为2个球形贮罐,容量共1200t,室温下最大压力0.14MPa,几乎全部靠手动阀控制。

(6)二乙醇胺再生炉(脱硫设备):该装置是汽油脱硫过程的一部分,操作温度约92℃,压力0.06MPa。

经危险预分析,潜在的事故危险有火灾、爆炸、毒物泄漏。

2)分析方法

(1)分析方法。

首先用检查表和危险与可操作性分析方法辨识失效模式、引发事件及事故。大多数引发事件和事故发生的概率都直接来自统计资料。表5中列出了统计的各贮罐引发事件数和事故类型,对有些缺乏统计资料的事件则用FTA推导其发生概率。

表5 贮罐引发事件数和事故类型的统计资料

(2)事故发生概率。

事故发生概率主要通过统计分析和FTA分析获得。为此要求了解引发事件概率、元件失效率以及人为失误率。主要通过下述3个途径获取:

①收集文献资料中的有关数据;

②工厂提供有关数据;

③估计。

重点分析对象是:泵、管道、软管、装载臂、阀门、测量仪器、控制装置、电气设备、贮罐、人的失误、外部事件等11类。

3)事故影响

(1)爆炸。

只考虑爆炸冲击波的影响时,冲击波最大压力与损坏程度之间的关系见表6。

表6 冲击波最大压力与损坏程度之间的关系

(2)火灾。

蒸气云爆炸(火球)能量密度与破坏形式和程度的关系见表7。

表7 蒸气云爆炸(火球)能量密度与破坏形式和程度的关系

稳定状态火灾热通量水平与损坏形式和程度的关系见表8。

表8 稳定状态火灾热通量水平与损坏形式和程度的关系

(3)毒性气体影响

在所评价的设施中,有氯气、氨气、硫化氢等3种有毒气体,其毒性见表9。

表9 毒性气体的影响

4)研究结果与结论

经分析计算得出6个设施的风险性,见表10。

表10 评 价 结 果

由上表可见,脱硫设备的危险最低,原因是物质潜在危险性低,工厂设计较好。由于居民区远离液化天然气贮罐,且贮罐有厚达1m的混凝土保护壁,所以危险性较小。丙烯腈设施对居民的危险非常低,因为该设施的危险影响范围小;但对作业人员的危险较高,因为有较高的事故发生率。

相比之下,液氨贮罐、液氯贮罐和丙烯贮罐的危险要高,主要原因是所贮存物质本身的危险性大、贮量大,并且较接近居民区,以及泄漏后高压液化气体特性等。

5.3 Canvey岛危险评价与Rijnmond地区危险评价的比较

如上所述,Canvey与Rijnmond风险评价研究的目的不同。在Canvey岛风险评价中,主要目的是了解整个地区工业设施对居民的风险。在Rijnmond风险评价中,主要目的是探索什么样的风险评价方法可用于化工厂的安全评价。因此,两项研究的侧重点不同。Canvey没有详细分析工厂细节,着重于在统计资料分析和估计基础上进行总体评价,重点放在工业区一个工厂内发生的事故引发另一个工厂发生事故后造成的总的后果。在Rijnmond研究中,用FTA详细分析了研究对象,由于研究对象仅是工厂的一部分,因此,评价结果不是整个工厂的风险性,此外也没有考虑事故对厂内其他设施的影响。因此,可以说Canvey评价的方法是宏观的,评价的是整个区域,它忽略了一些细节,提出的改善措施也是宏观的,不涉及具体细节。相比之下,Rijnmond评价是针对具体的设计细节。Canvey岛评价更适合用于项目选址阶段,确定建设项目安全条件,对周边居民、人员、环境和社会的影响作一详细论证。Rijnmond方法对项目装置情况分析比较透彻,适合用于在役装置安全评价,评价运行的装置对周边居民及现场作业人员的安全影响。

理想情况下要把宏观方法和微观方法结合起来。对一般设施可通过统计资料分析获取数据,必要时可用技术判断方法;对危险性很大的设施则用FTA方法分析。

概率危险评价方法对我们了解技术的危险性起了很大的促进作用。该方法要求对系统进行完整分析,且要求有充足的失效数据,因此,它是一项复杂的技术性工作。要求系统分析的完整性、建模的准确性以及参数估计的充分性和不同评价方法之间的差异性,限制了概率危险评价方法,因此它只适合结构和定义都明确的系统。

第三篇:核电厂概率安全评价(PSA)技术研究

核电厂概率安全评价(PSA)技术研究

核电被称为技术设备、人的群体和组织三类元素的大型经济实体,属科技密集型产业。对于核电厂而言,安全是核电存在和发展的基础。在核电厂以往的系统安全分析中,难以确定出具体的安全风险目标,在风险和费用之间的权衡存在困难,更不易对事故发展的潜在原因及事故发展的可能进程进行分析研究。基于此目的,概率安全评价(PSA:Probability

Safety

Assessment)的提出,在系统设计、制造、使用和维护的过程中,有力地支持了安全风险的管理决策,保证了核电厂的安全运行。

PSA评价方法

1.1

概率论(PSA)方法

引入风险(risk)概论是为了比较和度量危险的大小和它们发生的可能性。PSA方法就是定量对核电厂作出其对环境造成各种风险的计算。PSA具有如下特点:

1)对所有事故谱(初因)进行评介;

2)对所有事故序列进行评价;

3)所有评价定量化。

核电厂PSA分成3个级别。一级,堆芯损坏分析:用事件树和故障树的概率方法,对设计和运行进行分析,得出导致堆芯熔化的事故序列及其发生频率;二级,源项分析:在一级分析的基础上分析事故的物理过程和安全壳的行为,计算不同事故释放类型的放射性源项;三级,后果评价;进行释出放射性物质特性、大气扩散程度和剂量评价。PSA评价的基本流程如图1所示。

1.2

初因的确定

首先要分析风险评价历史报告、反应堆运行历史的文件资料以及作为PSA分析对象的核电厂设计资料进行工程判断,从中编制出初因事件的清单。在选择初因的过程中,要确定可能发生的事件,这些事件需要安全系统的投入以减缓后果并将反应堆带入安全状态。然后对事件进行分类,分类的准则是所需的系统响应和成功准则是否一致。

图1

PSA评价流程图

初因事件的选择通常来源于以下几个方面:核电厂的个体情况;参考现存的报告,如EPRI-2230(1982)第三部分:“预期瞬态的发生频率”;参考类似核电厂现存的PSA报告。

在1995年进行的大亚湾和岭澳核电厂PSA分析中,确定了一次管道破口、蒸汽传热管破裂、二次管道破裂、丧失蒸汽发生器给水、丧失热阱、丧失厂外电源、PTWS以及瞬态共八大类初因。秦山核电厂目前正在进行的PSA评价的初因事件评选也基本类似。

1.3

事件树的建立

对于不同组的初因,核电厂的系统响应是不一样的。在建立事件树时,要了解核电厂为控制产生的能量和放射性危害所必须的安全功能,这些安全功能是由一系列防止堆芯熔化、防止安全壳失效或减少放射性泄漏的动作所组成。表1列出了核电厂典型的安全功能和它们的目的。

在不同的核电厂和不同的初因下,为完成核电厂的安全功能所必须的系统响应是不一样的。分析人员在建立事件树时需要对核电厂在不同的情况下的响应有很深的了解。在事件树中还需要考虑操作规程和操作员动作的影响。这些都需要分析人员分析大量的有关核电厂设计、系统功能、运行规程的详细资料,并且参考安全分析报告。在分析的过程中,应该考虑到其中的保守倾向,需要的时候要进行热工水利计算。

表1

核电厂安全功能及其目的见表

在建立事件树时,需要确定其中的题头事件。一般说来,题头事件的确定对事件树的繁简有很大的影响。通常可以把作为一个整体的某个前沿系统的一个响应作为一个题头。图2是秦山核电厂PSA蒸汽传热管断裂(SGTR)事件树图。

1.4

系统故障树分析

事件树题头所表示的大多数功能都是由一组系统来完成的。要对事件树进行定量化计算,就要建立详细的系统模型,对系统进行全面的描述。

在进行系统故障树分析时,首先要对事件树题头进行分析,确定所需分析的系统和成功准则。确定了系统之后,还需要划定所分析系统的边界,比如前沿系统与支持系统的接口以及相关系统的相互关系。

在核电厂PSA中,故障树分析是定义系统不希望发生的状态(顶事件),然后对系统进行分析找出可以导致顶事件发生的所有途径。核电厂PSA故障树的结构图如下:

图2

蒸汽发生器传热管断裂(SGTR)事件树图

·顶事件:堆芯溶化,或者是某特定功能的失效,或者是某特定系统的失效。

·逻辑关系:反映出管道和仪表简图的逻辑关系,反映出所需的成功准则。

·基本事件:基本事件的分解层次取于数据的收集,在前沿系统故障树中,支持系统的失效可以作为待发展事件来处理,需要考虑人因失效和共因失效。

故障树所包含的失效模式以及失效数据是由分析对象核电厂以及世界上其他类似核电厂的运行记录而来的。

1.5

事故序列定量化计算

事故序列定量化计算的工作就是将事件树分析与故障树分析相结合得到堆芯熔化频率。

(1)在进行定量分析时,首先要处理事件之间的相关性。相关性主要分为两类:相同的支持系统,如几乎所有的安全系统都用到厂用电系统,这些系统之间因为其用了厂用电系统就有系统相关性;共用的部件,如安注系统和安全壳喷林系统都要用到PTR水箱,也使得系统之间有了相关性。按照处理系统的相关性的不同,可以分为大事件树/小故障树和大故障树/小事件树两种方法。前者相关性是直接在事件题头中进行处理的,后者所有的相关性都在前沿系统中考虑,在事件树中不出现支持系统和共用部件。在处理上,通过布尔代数自动解决相关性。

(2)在事件树分析结束并有了相应系统的故障树之后,就可以进行事故序列定量化计算。在计算之前,首先要分析事件树,确定所需前沿系统及其支持系统,选定所需的故障树。由于核电厂故障树比较庞大,而且求解事故序列时需要把多个系统的故障树连接求解,要使用专门开发的计算机程序来进行,比如SETS、TISK

SPECTRUM等。

1.6

结果分析

由于初因和基本事件中存在的误差在故障树和事件树中传播,使得故障树顶事件和事故序列的不可用度和发生频率也必然存在误差,所以必须进行不确定性分析。语差主要来源于:数据收集的不充分、人因数据的误差和共因失效的误差。在实际分析中,不确定性分析采取的主要方法是蒙特卡罗抽样法。

在定量计算之后,尚需进行重要度分析,用来辨别对堆芯熔化起重要作用的部件。

PSA的应用及研究发展

PSA在核电厂可以运用的领域包括:

·技术规范书的重编

·电厂配置的管理

·在役试验程序的改进

·电动阀的试验

·在线维修和计划与进度安排

·维修章程的执行

·安全泄漏率试验

·分级质量保证

·主要部件的评价

·核废料的存储、运输和处理

2.1

以风险为基础的技术规范书的改进

核电厂中,技术规范书通常包括:安全系统的参数限值;运行限制区;允许后撤时间(AOT);离线监控试验间隔(STI);设计特性;管理要求。在这些部分中,AOT和STI适用于运用风险为基础的改进。

核电厂风险管理系统(RMS)

RMS是一个在线工具,用来跟随电厂可用度和配置的变化,以实时的方式给出具有重要风险意义的信息以及评价在线维修的风险影响,为电厂管理决策提供支持。

以可靠性为中心的维修(RCM)

RCM的主要特点就是按照系统和设备在核安全中的重要度来确定维修策略。系统和设备的重要度就是按照RSA的分析结果来确定的。RCM可以对核电厂主要系统的维修优化。

2.2

PSA的研究发展

事故场景的鉴别

鉴别出系统中所有可能的事故场景,是对潜在事故进行风险评估及后果分析的基础。事故场景的鉴别在很大程度上依赖于分析人员的经验。开发和建立实际工程系统的计算机辅助事故场景分析系统,建立分析模型,对于事故场景分析是一条有效的发展途径。

结束语

核电厂PSA评价技术是核电厂安全评价近年来广泛采用的评价方法。其方法和手段在不断补充和改进,它可以为核电厂提供安全的、最优化的决策依据。随着国内核能的不断发展,PSA技术在我国核电厂安全评审中将起着非常重要的作用。

[1]

第四篇:风险评价管理制度

风险评价管理制度

1.目的识别生产中的所有常规和非常规活动存在的危害,以及所有生产现场使用设备设施和作业环境中存在的危害,规范企业风险评价行为,采取科学、有效、全面、客观的方法对企业生产所存在的风险进行评价,保障企业生产安全,遏止事故,避免人身伤害、死亡、职业病、财产损失和工作环境破坏,做到事前预防,达到消除减少危害,控制预防的目的。

2.范围

适用于企业生产活动过程中的风险范围的划分与评价方法的选择、风险的评价、风险的控制、风险信息的更新。

3职责

3.1企业总负责人负责企业的危险有害因素识别和风险评价的领导工作,负责审批企业重大危险有害因素清单。

3.2安全环保部负责组织并指导企业危险有害因素辨识、风险评价、风险控制管理、实施、监督、检查。

3.3各部门负责人在安全员的组织指导下对本部门的危险、有害因素进行辨识,制定并实施风险控制措施,填写“危险有害因素调查表”,并上报安全环保部汇总。

4风险评价范围:

1)规划、设计和建设、投产、运行等阶段;

2)企业常规活动(如生产、办公)和非常规活动(如临时抢修设备);

3)事故及潜在的紧急情况;

4)所有进人作业场所人员的活动,包括顾客、承包商、供应商和访问者的活动;

5)原材料、产品的运输和使用过程;

6)作业场所的设施、设备、车辆、安全防护用品

7)丢弃、废弃、拆除与处置;

8)企业周边环境;

9)气候、地震及其他自然性灾害;

5危险、有害因素辨识方法

5.1各部门进行危险、有害因素辨识时,可采用询问与交流,现场观察、查阅有关记录如事故记录、安全检查表、工作危害分析、危险和可操作行研究等方法进行。

5.2危险、有害因素辨识时要考虑危险有害因素的根源和性质:

1)

要考虑:存在什么危险(伤害源)?谁(什么)会受到伤害?伤害怎样发生?

2)

要考虑:过去、现在、未来三中时态可能造成的危害、影响

3)

要考虑:异常事故(包括启动、运行、关闭、维修、停机、工程开始/结束及其他非预期运行的情况)及潜在的紧急情况(如火灾、爆炸、泄漏、其他灾害而造成的紧急疏散、人员伤亡或重大环境污染等)。

4)

根据《生产过程危险和有害因素分类与代码》的分类,应尽可能辨识实际的和潜在的危害,包括:

a、物(设施)的不安全状态识别,包括可能导致事故发生和危害扩大的设计缺陷、工艺缺陷、设备缺陷、保护措施和安全装置的缺陷;

b、人的不安全行为识别,包括不采取安全措施、误动作、不按规定的方法操作、某些不安全行为(制造危险状态)

c、可能造成职业危害、中毒的劳动环境和条件的识别,包括

1)

物理性危害:如设备设施缺陷、防护缺陷、噪音、振动、湿度、辐射、运行、明火、电击、能造成伤害高温(低温)物质、粉尘与气溶胶、作业环境不良、信号缺陷等危险有害因素。

2)

化学性危害:如易燃、易爆、有毒物质,腐蚀性物质,危险气体、氧化物等。

3)

生物性危害:致病微生物、致害动物、有害植物、其他生物危险有害因素。

4)

心理性危害:负荷超限、健康状况异常’从事禁忌作业、心理异常、辨识功能缺陷、其他心理性危险有害因素。

5)

行为行危害:指挥错误、操作错误、其他行为性危险有害因素。

6)

其他危害:搬举重物、作业空间狭小、工具不合适、通道和道路缺陷等。

d、管理缺陷危害:包括安全监督、检查、事故防范、应急管理、作业人员安排、防护用品缺少、工艺过程和操作方法等的管理。

5.3《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-86)中规定,可能导致的事故类型:

物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶穿帮、透水、放炮、瓦斯爆炸、火药爆炸、锅

炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息、其他伤害等。

6风险评价方法(见下表):

作业活动

选用方法

频率

举例

直接作业活动

工作危害分析法(JHA)

作业活动前

检修作业

岗位,部门,装置

主选工作危害分析法(JHA)

次选作业条件危险性分析(LEC)

每年一次

各部门,车间

关键、重要设备

安全检查表法(SCL)

每年一次

压缩空气机,真空泵搅拌釜等单个设备

新建装置

危险与可操作性研究(HAZOP)

建设前

按工序进行分析评价

5评价准则

5.1工作危害分析法(JHA)

采用风险度R=可能性L×后果严重性S的评价法,具体评价准则规定为:

5.1.1风险度R等级判定准则及控制措施

风险度

等级

应采取的行动/控制措施

实施期限

20-25

巨大风险(1级)

在采取措施降低危害前,不能继续作业,对改进措施进行评估

立刻

15-16

重大风险(2级)

采取紧急措施降低风险,建立运行控制程序,定期检查、测

立即或近期整改

量及评估

9-12

中等(3级)

可考虑建立目标、建立操作规程,加强培训及沟通

2年内治理

4-8

可接受(4级)

可考虑建立操作规程、作业指导书但需定期检查

有条件、有经费时治理

轻微或可忽略的风险(5级)

无需采用控制措施,但需保存记录

5.1.2事故发生的可能性L判断准则

事故发生的可能性L判断准则

等级

标准

在现场没有采取防范、监测、保护、控制措施,或

危害的发生不能被发现(没有监测系统),或

在正常情况下经常发生此类事故或事件。

危害的发生不容易被发现,现场没有检测系统,也未发生过任何监测,或

在现场有控制措施,但未有效执行或控制措施不当,或

危害常发生或在预期情况下发生。

没有保护措施(如没有保护装置、没有个人防护用品等),或

未严格按操作程序执行,或

危害的发生容易被发现(现场有监测系统),或曾经作过监测,或

过去曾经发生类似事故或事件,或

在异常情况下类似事故或事件。

危害一旦发生能及时发现,并定期进行监测,或

现场有防范控制措施,并能有效执行,或

过去偶尔发生事故或事件。

有充分、有效的防范、控制、监测、保护措施,或

员工安全卫生意识相当高,严格执行操作规程。极不可能发生事故或事件。

5.1.3事件后果严重性S判别准则

等级

法律、法规及其他要求

人员

财物损失

环境影响

停工

企业形象

违反法律、法规和标准

死亡

>50

造成周边环境破坏

部分装置(>2套)或设备停工

重大国际国内影响

潜在违反法规和标准

丧失劳动能力

>25

造成作用区域内环境破坏

2套装置停工、或设备停工

行业内、省内影响

不符合上级企业或行业的安全方针、制度、规定等

截肢、骨折、听力丧失、慢性病

>10

作业点范围内受影响

1套装置停工或设备

地区影响

不符合企业的安全操作程序、规定

轻微受伤、间歇不舒服

<10

设备设施周边受影响

受影响不大,几乎不停工

企业及周边范围

完全符合无伤亡

无损失

无影响

没有停工

形象没有受损

5.1.4工作危害分析法(JHA)及风险等级判定

5.1.4.1工作危害分析法(JHA)流程:

选定作业活动分解工作步骤识别每个步骤的潜在危害和后果风险分析

控制措施定期评审

5.1.4.2从工作活动清单中选定一项作业活动,将作业活动分解为若干个相连的工作步骤,识别每个步骤的潜在危害因素,然后通过风险评价,判定风险等级,制定控制措施。

5.1.4.3作业步骤应按实际作业步骤划分,佩戴劳动防护用品、办理作业证等不必作为步骤分析,可将其列入控制措施。

5.1.4.4作业步骤只需说明做什么,不必描述怎么做。作业步骤的划分应建立在对工作观察的基础上,并应与操作者一起讨论研究,运用自己对这一项工作的知识进行分析。

5.1.4.5识别每一步可能发生的危害,对危害导致的事故发生后可能出现的结果及严重性也应识别。识别现有安全措施,进行风险评估,如果这些控制措施不足以控制项风险,就提出控制措施的建议。

5.4.4.6如果作业流程长,作业步骤多,可按流程将作业活动分几大项。每一项为一个大步骤,再将大步骤分为几个小步骤。

5.4.4.7对采用工作危害分析的评价单元,其每一个步骤均需判定风险等级,控制措施首先针对风险等级最高的步骤加以控制。

5.4.4.8频繁进行的类似作业,可事先制定标准的工作危害分析记录表。

5.2作业条件危险性分析(LEC法)

危险性可用D=L×E×C表示

式中:

D—危险性;

L—发生事故的可能性大小

E—人体暴露在这种危险环境中的频繁程度

C—一旦发生事故会造成的损失后果

5.2.1发生事故的可能性大小L判断准则

分数值

事故发生的可能性

完全可以预料

相当可能

可能,但不经常

可能性小,完全意外

0.5

很不可能,可以设想

0.2

极不可能

0.1

实际不可能

5.2.2人体暴露在这种危险环境中的频繁程度E判断准则

分数值

暴露于危险环境的频繁程度

连续暴露(包括四班三运转)

每天工作时间内暴露

每周一次,或偶然暴露

每月一次暴露

每年几次暴露

0.5

非常罕见地暴露

5.2.3一旦发生事故会造成的损失后果C判断准则

分数值

发生事故产生的后果

大灾难,许多人死亡

灾难,数人死亡

非常严重,一人死亡

严重,重伤

重大,致残

引人注目,需要救护

5.2.4危险性分值D判断准则

D值

危险程度风险等级业

>320

(1级)

极其危险,不能继续作

160~32

(2级)

高度危险,要立即整改

70~160

(3级)

显著危险,需要整改

20~70

(4级)

一般危险,需要注意

<20

(5级)

稍有危险,可以接受

5.3安全检查表分析(SCL)

5.3.1安全检查表分析方法是一种经验的分析方法,是分析人员针对将分析的对象,列出一些项目,识别一般工艺设备和操作有关的已知类型的危害,设计缺陷和事故隐患,查出个层次的不安全因素,然后确定检查项目,再以提问的形式把检查项目按系统的组成顺序编织成表,以便进行检查和

评审。

5.3.2检查项目列出之后,还应列出与之对应的标准。标准可以是法律法规,也可以是行业规范标准或本企业有过关工艺操作规程,安全规程等。列出标准后,还应列出不达标准可能导致的后果。

5.3.3

各R、L、S的数值同JHA分析法。

5.4风险评价活动实施步骤

5.4.1企业负责人主持风险评价活动,成立评价组织。组织成员由有安全评价工作经验和安全管理经验丰富的人员组成。

5.4.2危害辨识,实施现场检查、识别危险有害因素。

5.4.3通过定性或定量评价,确定评价目标的风险等级。

5.4.4根据评价结果,提出控制措施。

5.4.5得出评价结论。

5.4.6风险评价应从影响人、财务和环境等三个方面的可能性和严重程度分析,重点考虑以下因素:

1)

火灾、爆炸;

2)

中毒、窒息;

3)

有毒有害物料、气体的泄露;

4)

高温、低温等异常环境;

5)

人机工程因素(指人员、设备、工作环境合理匹配、使设备、环境适应人的生理、心理特征、从而使操作简便准确、失误少);

6)

电击、触电及电弧烧伤;

7)

物体或人员高处坠落;

8)

机械伤害;

9)

噪声;

10)

设备的腐蚀,缺陷;

11)

潜在危险及其变异;

12)

其他

5.5重大风险的确定

5.5.1依据有关法律法规的要求

5.5.2风险发生的可能性和严重性

5.5.3公司的声誉和社会关注度等

5.6风险控制的内容

5.6.1选择风险控制措施时,应考虑:

1)

控制措施的可行性和可靠性

2)

控制措施的先进性安全性

3)

控制措施的经济和理性及企业的经营承受状况

4)

可靠的技术保障及服务

5.6.2控制措施应包括并按如下顺序:

1)

工程技术措施,实现本质安全

2)

管理措施,实现规范管理

3)

教育措施,提高从业人员操作技能和安全意识

4)

个体防护措施,减少职业伤害

5.6.3风险控制管理

根据风险评价的结束,落实所选的风险控制措施,将风险控制在可接受的程度,对于确定的重大风险项目,需建立档案,内容包括:

1)

风险评价报告及技术结论

2)

评审意见

3)

隐患治理方案,包括资金概算情况等

4)

治理时间表和负责人

5)

竣工验收报告

5.6.4风险信息更新

不间断地组织风险评价工作,识别与生产经营活动有关的风险和隐患,定期评审或检查风险控制结果。风险评价的频次为每年一次,当下列情况发生时,企业应及时进行风险评价:

1)

新的或变更的法律法规或其他要求:

2)

操作变化或工艺改变;

3)

新建、改建、扩建、技改项目;

4)

有对事故、事件或其他信息的新认识;

5)

组织机构发生较大变动。

5.7重大危险源的控制

5.7.1重大危险源的辨识:按照《重大危险源的辨识》规定,识别企业生产区范围内的重大危险源。企业现有重大危险源为原药、半成品贮存装置。

5.7.2重大危险源管理执行《重大危险源管理制度》

5.8风险管理的宣传和培训

定期对从业人员进行风险培训,培训内容包括风险因素识别、风险评价方法、控制措施和应急预案等。增强从业人员的风险意识,使其认识本岗位的风险,并掌握控制风险的技能。

6评价组织

6.1企业成立风险评价领导小组

组长:吴发茂

副组长:吴俏灵裴玉吴海东

组员:吴其伟王克旭赖安兰陈博王警东杜秀李异胜吴洪兰远才

6.2企业各级管理人员应参与风险评价工作,岗位员工要积极参与风险评价和风险控制工作。

7其它要求

7.1根据评价结果,确定重大风险,并制定落实风险控制措施。

7.2评价出的重大隐患项目,应建立档案和整改计划。

7.3风险评价的结果由各单位组织从业人员学习,掌握岗位和作业中存在的风险和控制措施。

7.4按照实际情况不断完善风险评价的内容。

8风险控制评价样表

8.1工作危害分析记录样表

作业危害分析(JHA)记录表

作业岗位:作业任务:评价时间:年月日

序号

工作步骤

危害分析

主要后果

现有安全措施

L

S

R

风险

整改内容

8.2作业条件危险性分析记录样表

作业条件危险性分析(LEC)记录表

作业岗位:作业任务:评价时间:年月日

序号

活动内容

危害因素

主要后果

现有安全措施

L

E

C

D

风险

等级

整改内容

8.2安全检查分析记录样表

安全检查分析分析(SCL)记录表

作业岗位:作业任务:评价时间:年月日

序号

检查项目

标准依据

危害分析

主要后果

现有安全措施

L

S

R

风险

等级

整改内容

第五篇:冷库风险评价

关于风险评价

1.大气环境影响分析本项目营运后的废气主要来源于由于采用液氨作为制冷剂而可能导致的氨外逸和燃油锅炉废气、食堂液化石油气燃烧废气及油烟。

1.1冷库氨泄漏事故风险分析

(1)氨的性质简介氨,制冷剂代号R717,是一种理想的制冷工质,具有良好的热力学性质。在限制和禁止使用CFC物质的形势下,氨由于对臭氧层无破坏作用,使用较广泛。氨(NH3)为无色、有剌激性辛辣味恶臭的气体,分子量17.03。比重0.597。沸点―33.33℃。溶点―77.7℃。爆炸极限为15.7%~27%(容积)。急性毒性:LD50350mg/kg(大鼠经口);LC501390mg/m3,4小时,(大鼠吸入)。氨在常温下加压易液化,称为液氨,接触液氨可引起严重冻伤。与水形成氨水(NH3+H2O=NH3•H2O),呈弱碱性。氨水极不稳定,遇热后分解,1%水溶液PH值为11.7。浓氨水含氨28%~29%。氨在常态下呈气体,比空气轻,易逸出,具有强烈的刺激性和腐蚀性,故易造成急性中毒和灼伤。

(2)风险识别

本项目所用制冷剂氨不属于剧毒物质和一般毒物(属低毒类);氨属火灾、爆炸危险物质;根据重大危险源辩识(GB18218-2000)中规定,项目全部冷库使用氨的数量约35t,不超过临界量,不构成重大危险源。制冷是一个封闭的系统,制冷工质在系统中藉助压缩机械能输送流动,完成制冷循环。对照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)规范标准,氨制冷系统属于第二级释放源,制冷装置在正常运行时不会释放易燃物质;即使释放也是在压缩机、氨泵的轴封处和阀门、法蓝、管件接头等密封处偶尔的、短时的发生。第二级释放源存在的区域,可划为2区。2区的概念是在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境。正常运行是指正常的开车、运转、停车,易燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀、以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。但规范第2.2.5条又说:“当通风良好时,应降低爆炸危险区域等级”;规范第2.2.2条还同时规定:“易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的10%”,可划为非爆炸危险区。根据《冷库设计规范》(GBJ72-84)第8.0.2条规定“氨压缩机房应设事故排风装置,换气次数应取8次/小时,排风机宜选用防爆型”。据此,氨压缩机房可视为通风良好,应按降低区域等级处理;从上述分析中得知,出现最高浓度能超过爆炸下限10%的概率近似为零。同时氨的比重很轻,在标准状态下,氨的比重是0.59kg/m3。仅为空气的0.546,而且其扩散能力较强,扩散系数为17×10-2cm2/s,仅次于氢、氧。因此,它难以聚集到爆炸极限的浓度。因此,可以将氨制冷系统作为非爆炸危险区看待。同时,冷库氨在正常工况下的自然损耗不会对环境造成污染影响。

发生氨泄漏的常见原因是由于管理不善,工人违章操作以及设备、容器陈旧,管道破裂,阀门损漏,钢瓶或贮槽、贮罐爆炸或运输不当,贮罐暴晒等导致生产性事故或意外事故所造成。

综上所述,本项目冷库环境风险来源于氨泄漏。氨泄漏因素主要有:

(1)管路系统泄漏(包括管道、阀门、连接法兰、泵的密封等设备及部位);

(2)储气罐泄漏;

(3)自然因素,如地震、雷击等。根据类比资料,冷库氨泄漏一般产生自储气罐泄漏,本项目每座冷库氨储罐液氨储量为5~6吨,根据统计资料,该类容器失效允许概率1.0×10—5。本次评价考虑当且仅当有一座冷库氨储罐发生事故时可能对周围环境造成的影响。

(3)源强分析液氨泄漏速度QL用柏努利方程计算:式中:QL——液体泄漏速度,kg/s;Cd——液体泄漏系数,此值常用0.6-0.64。A——裂口面积,m2;P——容器内介质压力,Pa;P0——环境压力,Pa;g——重力加速度。h——裂口之上液位高度,m。本次评价考虑当氨储罐出现一个1cm2裂口时,此时容器内压力为1.4兆Pa,环境压力设定为1个标准大气压,由于氨储罐一般为卧式,考虑底部出现裂口,高度取1m。将上述数据代入得出此时的氨泄漏速度是0.075kg/s。

(4)后果计算本项目氨泄漏属瞬时或短时间事故,采用烟团模式:式中:C--下风向地面坐标处的空气中污染物浓度(mg.m-3);--烟团中心坐标;Q--事故期间烟团的排放量;σX、、σy、σz——为X、Y、Z方向的扩散参数(m)。常取σX=σy本次评价考虑泄漏时间为30min,预测时间为发生氨泄漏后10min。假设发生泄漏时风速为3m/s。

表7-6最大落地浓度和距离表距离(m)

200 300 400 500 600 700 800 浓度(mg/m3)0.0619 3.8246 6.2080 5.9871 5.1198 4.2591 3.5420 2.9702 距离(m)900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 浓度(mg/m3)2.5175 2.1463 1.7519 1.1905 0.6179 0.2480 0.0815 0.0233 距离(m)1700 1800 1900 2000 2100 2500 2800 3000 浓度(mg/m3)0.0061 0.0015 0.0004 0.0001 0 0 0 0

地面轴线最大浓度点:最大落地浓度点的下风向距离:Xm=328.9997(m)最大落地浓度:Cm=6.294097(mg/m3)根据*县气象资料,冬春盛行偏北风,夏秋盛行偏南风,根据上表可看出,当发生假设条件的环境风险时,氨的最大落地浓度是下风向约330m处,冬春季将对*县火车站一侧,夏秋季将对雍渡村造成一定的影响。氨侵入途径为吸入,低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。根据居住区大气中有害物质的最高容许浓度限值(TJ36-79)0.20mg/m3(一次值),本项目发生假设条件氨泄漏时,将对下风向700m范围内造成污染影响。按照《冷库设计规范》QBJ72—84第3.1.3条之规定,库房与厂内建(构)筑物的卫生防护距离至少为30m。项目应加强制冷设备管理维护,严防氨泄漏的发生。

(5)氨泄漏事故预防措施氨是乙类易燃气体,在适当压力下液化成液氨,一般储存于钢瓶或储罐中,在储存、运输、使用等环节,应当采取必要的防火措施,防止发生泄漏爆炸事故。首先储存氨的容器为压力容器,必须定期检验,钢瓶或储罐应放在阴凉通风的库棚内,远离火种、热源,防止日光直射,与性质相抵触的氟、氯及酸类等危险物品分开储存。其次是在搬运时轻拿轻放,防止钢瓶及瓶阀受损,运输槽车运送时要灌装适量,不能超压超量运输,运输车辆应避开高温时段,防止曝晒,同时要保护好附件阀门及液位表。另外在氨制冷工序中,应当注意氨压缩机房的防火要求,在《建筑设计防火规范》中将氨压缩机房列为乙类火灾危险的厂房,应采用一、二级耐火等级的建筑,《冷库设计规范》中对氨压缩机房也有专门的设计要求,应当有足够的泄压面积,电气设备要按Q-2(1区)级防爆要求考虑,并设有紧急泄压装置及可供抢救时喷洒水雾的消火栓。配备必要的防毒面具,有条件的可配备空气呼吸器。

(6)液氨泄漏事故应急处置措施要注意做好五个方面:一是根据现场情况划分警戒区,处置车辆和人员一般停靠在较高地势和上风(或侧上风)方向。二是处置人员的应采取必要的个人防护措施,在处置泄漏或有关设备时,应穿着隔绝式防化服,佩戴空气呼吸器。直接接触液氨时,应穿着防寒服装。紧急时也可穿棉衣棉裤,扎紧裤袖管,并用浸湿口罩捂住口鼻。三是应迅速清除泄漏区的所有火源和易燃物,并加强通风。如是钢瓶泄漏,处置时应用无火花工具,尽量使泄漏口朝上,以防液化气体大量流淌。关阀和堵漏措施无效时,可考虑将钢瓶浸入水或稀酸溶液中,或转移至空旷地带洗消处理。四是对泄漏的液氨应使用雾状水、开花水流驱散。处置时应尽量防止泄漏物进入水流、下水道或一些控制区。五是如发生火灾时应用雾状水、开花水流、抗溶性泡沫、砂土或CO2进行扑救,同时注意用大量的直射水流冷却容器壁。若有可能,应尽快将可移动的物品转移出火场。若出现容器通风孔声音变大或容器壁变色等危险征兆,则应立即撤退。

(7)急救措施皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,应用2%硼酸液或大量流动清水彻底冲洗。就医;眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医;吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医

液氨储槽(罐)应严格控制储存量,避免过量超装,引起液氨冲破安全阀溢出,建议对液氨储存系统安装可靠的液面

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