"非淡泊無(wú)以明志,非寧?kù)o無(wú)以致遠(yuǎn)" --諸葛亮
1 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的分類
目前世界范圍內(nèi)用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法超過(guò)百種[1],各個(gè)不同國(guó)家及不同行業(yè)的特點(diǎn),使得這些方法的應(yīng)用呈現(xiàn)出多樣的特點(diǎn)。然而,LNG行業(yè)的特點(diǎn)及安全要求使得真正常用且有效的方法在10種上下。這些方法按照評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度,可為定性評(píng)價(jià)方法、定量評(píng)價(jià)方法及兩者混合型的評(píng)價(jià)方法。
定性安全評(píng)價(jià)方法主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和直觀判斷能力對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定性的分析,評(píng)價(jià)結(jié)果是一些定性的指標(biāo),如是否達(dá)到了某項(xiàng)安全指標(biāo)、事故類別和導(dǎo)致事故發(fā)生的因素等。LNG項(xiàng)目常用的定性安全評(píng)價(jià)方法的有檢查表分析(Checklist Analysis)、危險(xiǎn)可操作性研究(HAZOP)、故障假設(shè)分析(What If)、故障類型和影響性分析(FMEA)及領(lǐng)結(jié)法(Bow-tie)等。
定量安全評(píng)價(jià)方法是在大量分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和事故統(tǒng)計(jì)資料基礎(chǔ)上獲得的指標(biāo)或規(guī)律(數(shù)學(xué)模型),對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境、人員和管理等方面的狀況進(jìn)行定量的計(jì)算,評(píng)價(jià)結(jié)果是一些定量的指標(biāo),如事故發(fā)生的概率、事故的傷害或破壞后果范圍、定量的危險(xiǎn)性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。而用于LNG項(xiàng)目的定性及定量分析兼具的方法主要是故障樹(shù)(FTA)方法及事件樹(shù)(ETA)方法。按照安全評(píng)價(jià)給出的定量結(jié)果的類別不同,定量安全評(píng)價(jià)方法還可以分為概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法、傷害或事故破壞范圍評(píng)價(jià)法和危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法[2]。
概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法是根據(jù)事故的基本致因因素的事故發(fā)生概率,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的概率分析方法,求取事故基本致因因素的關(guān)聯(lián)度(或重要度)或整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評(píng)價(jià)方法。故障類型及影響分析、事故樹(shù)分析、邏輯樹(shù)分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計(jì)圖表分析法等都可以由基本致因因素的事故發(fā)生概率計(jì)算整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。
傷害或事故破壞范圍評(píng)價(jià)法是根據(jù)事故的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,求取事故對(duì)人員的傷害范圍或?qū)ξ矬w的破壞范圍的安全評(píng)價(jià)方法。LNG項(xiàng)目中的LNG泄漏模型、蒸氣云擴(kuò)散模型、池火火焰與輻射強(qiáng)度評(píng)價(jià)模型、火球爆炸傷害模型、快速相變超壓模型、蒸氣云爆炸超壓破壞模型和鍋爐爆炸傷害TNT當(dāng)量法都屬于傷害或事故破壞范圍評(píng)價(jià)法。
危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法是應(yīng)用系統(tǒng)的事故危險(xiǎn)指數(shù)模型,根據(jù)系統(tǒng)及其物質(zhì)、設(shè)備和工藝的基本性質(zhì)和狀態(tài),采用推算的辦法,逐步給出事故的可能損失、引起事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的設(shè)備、事故的危險(xiǎn)性以及采取安全措施的有效性的安全評(píng)價(jià)方法。我國(guó)LNG項(xiàng)目常用的危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法有:道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)法。
風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析法是一種半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,它在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí),將風(fēng)險(xiǎn)事件的后果嚴(yán)重程度相對(duì)的定性分為若干級(jí),將風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性也相對(duì)定性分為若干級(jí),然后以嚴(yán)重性為表列,以可能性為表行,制成表,在行列的交點(diǎn)上給出定性的加權(quán)指數(shù)。所有的加權(quán)指數(shù)構(gòu)成一個(gè)矩陣,而每一個(gè)指數(shù)代表了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
矩陣風(fēng)險(xiǎn)程度計(jì)算由公式R=L×S計(jì)算。其中R為風(fēng)險(xiǎn)程度;L為發(fā)生事故的可能性,重點(diǎn)考慮事故發(fā)生的頻次、以及人體暴露在這種危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度;S為發(fā)生事故的后果嚴(yán)重性,重點(diǎn)考慮傷害程度、持續(xù)時(shí)間。我們將在后續(xù)的章節(jié)介紹關(guān)于這一方法的實(shí)例。
安全檢查表方法是一種定性的安全評(píng)價(jià)方法,檢查表方法的核心內(nèi)容是運(yùn)用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、行業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、歷史積累的經(jīng)驗(yàn)去檢查工程項(xiàng)目,不遺漏大的專業(yè)技術(shù)問(wèn)題。
安全檢查表方法是系統(tǒng)安全工程中最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)便、應(yīng)用最為廣泛的一種系統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法,其不僅是實(shí)施安全檢查和診斷的一種工具,也是發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)隱患的一個(gè)手段。它通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行詳盡的分析和充分的討論,然后依次列出檢查單元、檢查項(xiàng)目、檢查要求和檢查結(jié)果等相關(guān)內(nèi)容的表格。
安全檢查表使檢查人員能夠根據(jù)預(yù)定的目的去實(shí)施檢查,避免遺漏和疏忽,以便發(fā)現(xiàn)和查明各種問(wèn)題和隱患,可以監(jiān)督各項(xiàng)安全規(guī)章制度的實(shí)施,有利于落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任,能夠帶動(dòng)廣大干部職工認(rèn)真遵守安全紀(jì)律,提高安全意識(shí),掌握安全知識(shí),提高安全管理水平。
安全檢查表方法簡(jiǎn)便、易于掌握;不適用于復(fù)雜的危險(xiǎn)源識(shí)別,工作質(zhì)量取決于人員經(jīng)驗(yàn)。
目前我國(guó)有LNG工廠的管理按照安全生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)化要求進(jìn)行,基本要求為每三年請(qǐng)第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估,隱患排查和特種作業(yè)管理是安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn):隱患排查按照安監(jiān)總管三〔2012〕103號(hào)《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)事故隱患排查治理實(shí)施導(dǎo)則》要求進(jìn)行,其工作均納入安全生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)化管理體系中。而該導(dǎo)則的實(shí)質(zhì)即是基于法規(guī)、規(guī)范、行業(yè)實(shí)踐的累積經(jīng)驗(yàn)的安全檢查表方法。我們將在后續(xù)的章節(jié)介紹關(guān)于這一方法的實(shí)例。
除以上的常用評(píng)估方法外,用于LNG項(xiàng)目的其它風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法主要有事件樹(shù)分析(ETA)及量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法故障樹(shù)分析(FTA)等。這些方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。不過(guò)需要指出的一點(diǎn)是沒(méi)有一種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法可以識(shí)別及解決流程工業(yè)的所有的安全風(fēng)險(xiǎn)。LNG項(xiàng)目亦不例外,在國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐中,更加普遍的是幾種評(píng)估方法的組合應(yīng)用。如我國(guó)LNG行業(yè)的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理(按照安監(jiān)總管三〔2012〕103號(hào)《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)事故隱患排查治理實(shí)施導(dǎo)則》要求進(jìn)行檢查)采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣的方法來(lái)評(píng)價(jià)事故隱患,以此來(lái)為隱患分類。該方法的思路即是安全檢查表法與風(fēng)險(xiǎn)矩陣的組合。另外一個(gè)LNG行業(yè)常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)組合是HAZOP與風(fēng)險(xiǎn)矩陣相結(jié)合[3]。
在傳統(tǒng)的HAZOP分析的基礎(chǔ)上,將風(fēng)險(xiǎn)矩陣應(yīng)用于HAZOP分析:即一種組合的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。HAZOP分析結(jié)果利用事故后果嚴(yán)重等級(jí)和事故發(fā)生可能性等級(jí)在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中計(jì)算事故的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大小進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序,且采取相應(yīng)的不同的對(duì)應(yīng)措施,將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍以內(nèi)。目前這一組合方法得到了廣泛的應(yīng)用。但是HAZOP等定性的方法不太適用于需要定量描述的風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià),例如LNG裝置的總圖布置中的的設(shè)備間安全距離、防火間距及LNG蒸氣云擴(kuò)散等風(fēng)險(xiǎn),此類問(wèn)題需要定量的分析工具,即定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的QRA技術(shù).