定量風險評估簡介

ChrisThijssen

定量風險評估簡介

ChrisThijssen綱要介紹定量風險評價為什么？是什么？用于做什么？信息來源，工具及其地位的描述荷蘭是如何針對土地使用立法的綱要介紹定量風險評價定量風險評價課件風險評估的目的——分析（1）由于生產，儲存，搬運和運輸過程中會意外釋放的有害物質，確定對員工，公眾和環境造成的（致命）傷害的風險。判斷由政府或公司內部設立的公差標準的風險。確定風險來源對地區或社會風險做出的（絕對或相對）的貢獻。風險評估的目的——分析（1）由于生產，儲存，搬運和運輸過程中風險評估的目的——分析（2）識別降低風險的機會及其影響流程設計或操作修正補救措施變更工廠布局更換運輸方式土地利用規劃改造執行/優先應急準備和應急響應在當今荷蘭，是土地利用規劃的重要手段風險評估的目的——分析（2）識別降低風險的機會及其影響風險的定義(一般)風險=出現未期望結果的可能性對于有害物質:風險=接觸釋放的有害物質造成致命傷害的可能性風險的定義(一般)風險=出現未期望結果的可能性風險的定義(1)個人風險(IR)個人風險指由于不可控事件(設備內介質泄露s)造成的個人死亡的頻率。個人假定在總曝光時間，處于未受保護狀態且位于某一特定位置(x,y)..個人風險可以用地形圖上的等高線表示。風險的定義(1)個人風險(IR)風險的定義(2)社會風險(SR)社會風險指N個或更多的人同時死亡的事件的頻率。所涉及的人被假定有某些自保手段。社會風險可以用FN圖表示。N代表死亡的人數，F代表N個或多人死亡事件的累加頻數。風險的定義(2)社會風險(SR)可接受進一步的評估非耐受劑量此處社會風險值超過標準可接受進一步的評估非耐受劑量此處社會風險值超過標準執行定量風險評價:來源CPR-14,黃皮書:物理效果計算方法CPR-16,綠皮書:計算有害物質釋放對人或物體造成的可能的損傷的方法CPR-18,紫皮書:定量風險評估指南紫皮書黃皮書safetyriskcurves綠皮書物理效果情形和頻率后果執行定量風險評價:來源CPR-14,黃皮書:物理效果風險評估步驟A定量風險評價需要執行以下基本步驟:識別相關的活動/單位/流程定義設備內介質泄露情況(某情境下)評估全部設備內介質泄露情況后果（影響或損失）評估設備內介質泄露s頻率、可能性和影響計算和LR-等高線andSR-曲線顯示的風險現狀評估和分析風險定量風險評價綜合工具:風險曲線

(包含EFFECT后果模型)風險評估步驟A定量風險評價需要執行以下基本步驟:1:相關活動/程序的辨別選取細部1:相關活動/程序的辨別選取細部選取細部目標:選擇與定量風險評價外部安全相關的設施和生產裝置優勢:簡化篩選工具，劃分全部設施風險，除去低相關設施劣勢:并非所有活動均被選取：有潛在火災或燃燒產品的管道、倉庫選取細部目標:細分可分離部件的安裝決定部件的存貨決定過程狀況因素,O=O1xO2xO3:O1:工序設置vs.貯存裝置(1or0.1)O2:安裝位置(封閉,戶外=1or0.1)O3:物質階段(取決于過程壓力的氣體,液體,固體=10to0.1)細部選擇方法細分可分離部件的安裝細部選擇方法確定閾值G:易燃: G=10000kg劇毒: G=1kg爆炸性: G=1000kgTNTequiv.有毒: G取決于LC-50(Cl2基礎:G=300kg)計算指示數字A,從A=(MassxO/G)如果A>1,在距離L，計算選擇數字S在工廠邊界或生活區域的某些位置計算的S值易燃物: S=A/L3有毒: S=A/L2如果在任何位置，QPA選擇：在邊界: S>=1andS>0.5xSmax在生活區: S>=1確定閾值G:第二步:定義設備內介質泄露情況紫皮書(CPR-18)列出了一些典型的設備內介質泄露設備，和典型的情境紫皮書第一部分：建造第二部分：運輸建造過程設備內介質泄露類型：通用，固定設備失敗外部影響，特別是運輸設備裝卸特殊(對于過程狀況,如失控，多米諾)第二步:定義設備內介質泄露情況紫皮書(CPR-18)列紫皮書提及的設備類型:固定的罐子，容器，加壓固定的罐子，容器,氣壓煤氣罐管道水泵熱交換器減壓設備倉庫炸藥貯存運輸設備:槽罐車,鐵路油槽車,船紫皮書提及的設備類型:設備內介質泄露情況,容器示例

固定容器三種容器加壓加工反應器三種釋放情況猝發持續10min.持續滲漏d=10mm通用設備內介質泄露頻率設備內介質泄露/容器猝發持續.,10min持續滲漏.,10mm加壓5x10-75x10-71x10-5加工5x10-65x10-61x10-4反應器5x10-65x10-61x10-4設備內介質泄露情況,容器示例設備內介質泄露/猝發持設備內介質泄露情況，管道示例

三種直徑類型:D<75mm75mm<D<150mmD>150mm兩種滲漏情況:全部孔破裂滲漏直徑10%(最大.50mm)通用設備內介質泄露頻率設備內介質泄露/管道直徑全孔破裂滲漏<75mm1x10-6/m5x10-6/m75–150mm3x10-7/m2x10-6/m>150mm1x10-7/m5x10-7/m設備內介質泄露情況，管道示例設備內介質泄露/全孔破裂滲漏設備內介質泄露情況，運輸設備，公路和鐵路示例庫存瞬時釋放持續最大連接軟管裝卸全孔破裂，兩端留出滲漏直徑0.1(最大50mm)裝卸臂全孔破裂，兩端留出滲漏直徑0.1(最大50mm)外部影響罐下起火設備內介質泄露情況，運輸設備，公路和鐵路示例第三步:評估全部設備內介質泄露情況后果黃皮書無力影響后果綠皮書實際:需要軟件工具EFFECTS(TNO)PHAST(DNV)第三步:評估全部設備內介質泄露情況后果黃皮書無力影響后果綠第四步:評估設備內介質泄露頻率、可能性和影響第四步:評估設備內介質泄露頻率、可能性和影響故障頻率定義:單位時間內事件發生次數.例如,每千年或每年，一條1千米長的管道，其中天然氣的主要釋放次數(超過10kg/s)總有單位，如每年或每百萬年每萬年釋放1與每年釋放1·10-4相同1·10-4故障頻率定義:單位時間內事件發生次數.可能性某一事件發生的幾率0到1之間的數字(無單位)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可能性某一事件發生的幾率結合頻率和概率頻率與不能相乘頻率可與概率相乘，或與幾個概率相乘例如 氣體釋放的頻率 =1每年 點燃的概率 =0.2 有人在場的概率 =0.5 火焰朝向人的概率 =0.15 熱輻射的致死率 =1 人的喪命率 =1x0.2x0.5x0.15x1 =0.015每年 =或者每67年一次結合頻率和概率頻率與不能相乘事件樹(紫皮書:具體類型)蒸氣云爆炸蒸氣云爆炸+池火直接引燃

0.7

0.4

限域突引燃+超壓力+池火

0.30.4

0.6突引燃瞬間

兩階段限域突引燃+超壓力+池火

延時引燃0.4

0.70.6突引燃+池火

0.6

0.3

noeffect事件樹(紫皮書:具體類型)蒸氣云爆炸蒸氣云爆炸+池火其它數據來源核能的公開數據(許多組件類似,比如泵，閥門和管道)離岸產業的公開數據(海上設備可靠性數據庫,HSE管理體系)天氣數據/通常發布的風向圖(機場)電子系統故障–可能需要使用故障樹分析法起火概率–可能基于復雜的數學模型+計算起火源其它數據來源核能的公開數據(許多組件類似,比如泵，閥門和第5步:在IR-contours和SR-curve中計算并展示風險

實際操作:需要軟件工具RISKCURVES(TNO)SAFETI(DNV)第5步:在IR-contours和SR-curve中定量風險評價程序-概率評估設備內介質泄露的概率:紫皮書原始材料(CPR-18)情節的發展，源參數：系統反應的成功與失敗關閉的可靠性抑制的可靠性情節的發展，源參數：天氣狀況的概率（統計資料）曝光的概率（風向、統計資料）可燃云引燃的概率（直接引燃或延遲引燃）有人在場的概率（人口數據）一晝夜的擴散防護的概率（隱蔽或疏離）損壞的概率（比方程式)定量風險評價程序-概率評估設備內介質泄露的概率:紫皮書原定量風險評價程序-人口定義鑒于SR，需要人口數據常規入住率，包括白天和夜晚房屋：地圖坐標中的地址，平均人口數量醫院，養老院、賓館，等等：床的數量與房間的數量。常規入住率，只在白天企業：員工水量購物中心：顧客或參觀者的平均數量學校、幼兒園，等等：兒童與員工的數量非常規入住率教堂、游泳館、餐館、娛樂場所，等等：收集到的數據定量風險評價程序-人口定義鑒于SR，需要人口數據風險定義(1)個別風險(IR)個別風險是指設備內介質泄露事件所導致的個人死亡(設備內介質泄露s).在整個暴露期間，假定個體無防護措施并位于特定的點（X,Y）。在等高線圖上，個別風險以等高線顯示。風險定義(1)個別風險(IR)個別風險示意圖與區位風險等值的等高線示意圖211122個別風險示意圖與區位風險等值的等高線示意圖211122個別風險計算(1)某一地點的個別風險按下述公式計算：IR=Σ[{F(Sceni→n)*Peff}*{Pexposure*Plethal}]F(Sceni→n):每個場景下的失敗概率[1/年]Peff:事件的概率，例如：紓緩措施失敗泄露引燃：直接、延遲云限域導致的爆炸天氣情況：穩定性、風速個別風險計算(1)某一地點的個別風險按下述公式計算：個別風險的計算(1)某點的個別風險按下式計算IR=Σ[{F(Sceni→n)*Peff}*{Pexposure*Plethal}]Pexposure:人暴露的概率，例如：風向躲避/保護Plethal:爆炸致死概率→比方程式個別風險的計算(1)某點的個別風險按下式計算風險的定義(2)社會風險(SR)社會風險指N個或更多的人同時死亡的事件的頻率。所涉及的人被假定有某些自保手段。社會風險可以用FN圖表示。N代表死亡的人數，F代表N個或多人死亡事件的累加頻數。風險的定義(2)社會風險(SR)風險計算(1)在場50人未受保護危險源風向蒸汽云頻率10-6/年風險計算(1)危險源風向蒸汽云風險計算(2)SR描述如圖(fN曲線)風向在場50人未受保護危險源蒸汽云50死亡人數頻率10-710-610-5風險計算(2)SR描述如圖(fN曲線)風向危險源蒸汽云5風險計算(3)累積頻率在場25人未受保護危險源風向蒸汽云場景1蒸汽云場景2頻率5x10-6/year風險計算(3)累積頻率危險源風向蒸汽云蒸汽云場景2社會風險計算(4)累積頻率圖每種“事故”都伴隨著一個頻率和受害人數(f&N“相對”)每種風向沒種級別都會造成事故!居民區危險源風向蒸汽云場景1蒸汽云場景2死亡人數頻率≤25(5+1).10-6≤501.10-650死亡人數累積頻率10-710-610-525場景1場景2場景1+2社會風險計算(4)累積頻率圖居民區危險源風向蒸汽云蒸汽云死亡第六步:評估和分析風險不可接受可接受預期減少即時死亡率預期頻率≥即時死亡率第六步:評估和分析風險不可接受可接受預期減少即時定量風險評價(1)荷蘭立法在荷蘭,主要危險源需要定量風險評價:歐盟規定,根據在場的大量有害物質特別產業類型，因區域風險申請風險帶（與易受攻擊對象保持安全距離）并符合社會風險標準：LPG汽車燃料補給站(銷售<2.500m3/yr)氨制冷裝置(1.500–10.000kgofNH3)儲存危險化學品/燃燒產品圍運輸路線的脆弱區域：公路，鐵路，水運和管道定量風險評價(1)荷蘭立法在荷蘭,主要危險源需要定量風險定量風險評價(2)荷蘭立法許可申請需要定量風險評價并且需要接近危險行業或運輸路線的新的空間發展城市發展是否為這里帶來風險？定量風險評價(2)荷蘭立法許可申請需要定量風險評價并且需

定量風險評價(3)荷蘭立法

脆弱區域示例年銷售額[m3/jr]→位置↓<500500-1.0001000–1500>1500卡車卸貨25m35m40m需要定量風險評價儲油罐地下:25m地上:120m分散器15mLPG燃料補給站依據:距離LR=10-6/年定荷蘭-IR

風險標準個人風險可以地質圖表示:Iso風險等高線圖要求:10-6/yr等高線內無易受攻擊對象(例如：房屋，學校，醫院，大的辦公樓等）根據無保護性，室外，100%在場地位:驗收標準,“嚴格”的要求荷蘭-IR風險標準個人風險荷蘭-