1、几种风险评价方法在石油化工行业的探讨及应用摘要:在石油化工行业的高速发展的情况下，各种事故频有发生，风险评价在石油化工行业的重要性日趋明显。本文简单介绍了几种风险评方法，并对各种评价方法的优缺点和适用性做了分析评价，以某个石油储备库工程为例，介绍在工程的各个阶段，均有不同的风险评价方法与之相适应，各种方法综合应用，已达到减少石油化工行业防灾减灾的目的，为减少国家和人民的生命财产损失起到积极地作用。 关键词:风险评价 LEC 模糊综合 故障树 适用性 中图分类号： X820.4 文献标识码： A 1 概述 伴随着石油石化行业的迅猛发展，企业发生的各种事故也呈上升趋势，对国家财产和人民的生命安全造
2、成了巨大的损害，同时对人们赖以生存的环境造成了威胁。因此，开展安全风险评价研究，尽可能的减少安全事故的发生，对保证石油石化行业的安全生产具有重要的意义。 2 风险评价概念 风险评价也称安全评价。风险评价是以实现系统安全为目的，运用安全系统工程原理和方法，对系统中存在的风险因素进行辩识与分析，判断系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据3。 3 风险评价方法 风险评价方法可分为定性、定量或半定量的评价方法。具体采用哪种评价方法，还要根据行业特点以及其它因素进行确定。但无论采用哪种方法，都有相当大的主观因素，都难免存在一定的偏差和遗漏。各种风险评价方法都
3、有它的特点和适用范围1。现将常见的几种风险评价方法简述如下： 3.1 LEC 评价法 这是一种评价具有潜在危险性环境中作业时的危险性半定量评价方法。它是用与系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险大小的，这三种因素是：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。但是，要取得这三种因素的科学准确的数据，却是相当繁琐的过程。为了简化评价过程，采取半定量计值法，给三种因素的不同等级分别确定不同的分值，再以三个分值的乘积 D 来评价危险性的大小。即：DLEC D 值大，说明该系统危险性大，需要增加安全措施，或改变发生事故的可能性，或减少
4、人体暴露于危险环境中的频繁程度，或减轻事故损失，直至调整到允许范围。 L发生事故的可能性大小。在作系统安全考虑时，人为地将发生事故可能性极小的分数定为 0.1，而必然要发生的事件的分数定为10，介于这两种情况之间的情况指定了若干个中间值，如图 1 所示。 E暴露于危险环境的频繁程度。人员出现在危险环境中的时间越多，则危险性越大。规定连结现在危险环境的情况定为 10，而非常罕见地出现在危险环境中定为 0.5。同样，将介于两者之间的各种情况规定若干个中间值，如图 1 所示。 C发生事故产生的后果。事故造成的人身伤害变化范围很大，对伤亡事故来说，可从极小的轻伤直到多人死亡的严重结果。由于范围广阔，所
5、以规定分数值为 1100，把需要救护的轻微伤害规定分数为 1，把造成多人死亡的可能性分数规定为 100，其他情况的数值均在 1 与 100 之间，如图 1 所示。 D危险性分值。根据公式就可以计算作业的危险程度，但关键是如何确定各个分值和总分的评价。危险等级的划分是凭经验判断，难免带有局限性，不能认为是普遍适用的，应用时需要根据实际情况予以修正。危险等级划分如图 1 所示。 3.2 MLS 评价法 该法由中国地质大学马孝春博士设计，是对 MES 和 LEC 评价方法的进一步改进。经过与 LEC、MES 法对比，该方法的评价结果更贴近于真实情况。该方法的评价方程式为： 方程式中各项的含义：R-危
6、险源的评价结果，即风险，无量纲；n-危险因素的个数；Mi 是指对第 i 个危险因素的控制与监测措施；Li-指作业区域的第 i 种危险因素发生事故的频率；Si1 代表由第 i 种危险因素发生事故所造成的可能的一次性人员伤亡损失，Si2 代表由于第 i 种危险因素的存在，所带来的职业病损失（Si2 即使在不发生事故时也存在，按一年内用于该职业病的治疗费来计算） ；Si3 代表由第 i 种危险因素诱发的事故造成的财产损失，Si4 代表由第 i 种危险因素诱发的环境累积污染及一次性事故的环境破坏所造成的损失。 MLS 评价方法充分考虑了待评价区域内的各种危险因素及由其所造成的事故严重度；在考虑了危险源
7、固有危险性外，还有反映对事故是否有监测与控制措施的指标；对事故的严重度的计算考虑了由于事故所造成的人员伤亡、财产损失、职业病、环境破坏的总影响。客观再现了风险产生的真实后果：一次性的直接事故后果及长期累积的事故后果。MLS 法比 LEC 和 MES 法更加贴近实际，更加易于操作，在实际评价中也取得了较好效果，值得在实践中推广。 3.3 故障树 故障树分析（Fault Tree Analysis，缩写为 FTA）又称事故树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始，层层分析其发生原因，一直分析到不能再分解为止；将特定的事故和各层原因之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简
8、洁地表达其逻辑关系地逻辑树图形，即故障树。通过对故障树简化、计算达到分析、评价的目的。 1.故障树分析的基本步骤 （1）确定分析对象系统和要分析的各对象事件(顶上事件)； （2）确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值； （3）调查原因事件。调查与事故有关的所有直接原因和各种因素(设备故障、人员失误和环境不良因素)。 （4）编制故障树。从顶上事件起，逐级往下找出所有原因事件直到最基本的原因事件为止，按其逻辑关系画出故障树。 （5）定性分析。按故障树结构进行简化，求出最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度。 （6）定量分析。找出各基本事件的发生概率，计算出顶上事件的发生概率，求出概率重
9、要度和临界重要度。 （7）结论。当事故发生概率超过预定目标值时，从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案，利用最小径集找出消除事故的最佳方案；通过重要度(重要度系数)分析确定采取对策措施的重点和先后顺序；从而得出分析、评价的结论。 3.4 安全模糊综合评价 模糊综合评价是指对多种模糊因素所影响的事物或现象进行总的评价，又称模糊综合评判2。安全模糊综合评价就是应用模糊综合评价方法对系统安全、危害程度等进行定量分析评价。所谓模糊是指边界不清晰，中间函数不分明，既在质上没有确切的含义，也在量上没有明确的界限。根据事故致因理论，大多数事故是由于人的不安全行为与物的不安全状态在相同的时间和空间相
10、遇而发生的，少数事故是由于人员处在不安全环境中而发生的，还有少数事故是由于自身有危险的物质暴露在不安全环境中而发生的。为了说明问题并简便起见，将某系统的安全状况影响因素从大的范围定为人的行为，物的状态和环境状况，故因素集为： U=人行为（u1） ，物状态（u2） ，环境状况（u3） 评价集定为：V=很好（v1） ，好（v2） ，可以（v3） ，不好（v4） 实际评价过程中，人的不安全行为、物的不安全状态及环境不安全状况是由许多因素决定的，必须采用多级模糊综合评价方法来分析。所谓多级模糊综合评价是在模糊综合评价的基础上，再进行综合评价，并且根据具体情况可以多次这样进行下去，二者的评价原理及方法是
11、一致的。多级模糊综合评价分为多因素、多因素多层次两种类型，其基本思想是，将众多的因素按其性质分为若干类或若干层次，先对一类（层）中的各个因素进行模糊综合评价，然后再各类之间（由低层到高层）进行综合评价。 3.5 道化学火灾、爆炸危险指数评价法 该方法是对工艺装置及所含物料的潜在火灾、爆炸逐步推算和客观评价，其定量依据是以往事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全防灾措施状况。 评价方法及流程如图 2 所示 道化学火灾、爆炸指数评价法 道化学火灾、爆炸指数计算表：该表对一般工艺、特殊工艺中的危险物质指定了危险系数范围，可参照选取。 安全措施补偿系数表：对工艺控制安全补偿系数、物质隔离安全补偿系数
12、、防火设施安全补偿系数的补偿范围给出了参考值。总的补偿系数为以上三者之积。 工艺单元风险分析汇总表： 在此表中须填写工艺单元内的火灾、爆炸指数、暴露半径、暴露面积、暴露区内财产价值、危害系数、基本最大可能财产损失、安全措施补偿系数、实际最大可能财产损失、最大可能停工天数、停产损失。 生产装置风险分析汇总表： 对各工艺单元的风险损失进行汇总。 工艺设备及安装成本表。 道化学火灾、爆炸指数评价法是较为成熟、使用面最广的评价方法。基本上所有的国家都有企业采用这种方法进行化学品的危险性评价。另外，我国的易燃、易爆、有毒类危险源的评价方法也是在充分吸收道化学评价法优点上，考虑到中国国情而改造的一种评价方
13、法。 由于道化学评价方法融合了化学专业的多种理论、跨国企业的成功经验，所以能客观地量化潜在的火灾、爆炸和反应性事故的预期损失，能确定可能引起事故的设备，具有较高权威性。该方法特别适于管理到位、资料充分、系统复杂的大型化工企业。目前中国的许多中小型的化工企业还没有完全采取这种方法，其原因是该方法在评价时较为繁锁、评价周期太长，另外的一个重要原因是许多企业不注重数据采集与设备档案管理工作，不能充分提供所要求的数据。 4. 方法比较 为了便于评价方法的选用，在表 1 中大致归纳了一些评价方法的评价目标、方法特点、适用范围、使用条件、优缺点。 表 1 风险评价方法比较表 5. 应用及结论 在石油石化行
14、业中，以某个石油储备库为例，在工程的设计、施工建设及建成投产后的各个阶段，可根据不同阶段的特性选用不同的风险评价方法，以达到安全控制的目的。 1）设计阶段：在工程设计阶段，主要考虑的是从宏观来考虑工程的总体部署，可以选取模糊综合评价方法； 2）施工建设阶段：工程施工建设阶段各种危险源已明显暴露在施工现场，如物体打击，机械伤害，高空坠落，触电等，可以选取故障树法和 LEC 评价方法； 3）建成投产后：石油储备库投产以后，主要危险源由施工人员设备转变为原油，火灾爆炸事故的可能性大大增加，选取道化学指数法评价较为适合。 综上所述。各种风险评价方法都有各自的特点和适用范围，在选用时应根据评价的特点、具
15、体条件和需要，针对评价对象的实际情况、特点和评价目标，分析、比较、慎重选用。必要时，针对评价对象的实际情况选用几种评价方法对同一评价对象进行评价，互相补充、分析综合、相互验证，以提高评价结果的准确性。 参考文献 1. 汪元辉主编，安全系统工程 M 天津大学出版社，2006. 2. 戴树和，风险分析技术：概念、原理、方法和工程应用 J 压力容器 2002-19-2 3. 宋明哲，现代风险管理 M 北京：中国纺织出版社，2003. 作者简介：靳帅（1981） ，男，中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，工程师，工学硕士，主要从事岩土工程勘察与设计，EPC项目 QHSE 管理等工作。 作者简介：李成（1985 ） ，男，中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，助理工程师，工学学士，主要从事岩土工程勘察与设计，EPC 项目 QHSE 管理等工作。
