广西桂能工程咨询集团有限公司 广西南宁 530000
摘要：化工企业在生产经营活动中，常常伴有易燃、易爆、有毒等危险化学品，因此在控制此类危险化学品重大危险源的措施中，采用定量风险评价是一项极其重要的内容。本文运用个人及社会风险定量评价对某化工企业危险化学品重大危险源进行风险定量计算，通过计算结果判定企业是否满足个人风险和社会风险的容许范围。
关键词：重大危险源；定量评价；个人风险；社会风险
化工企业在生产经营过程中，常常伴有易燃、易爆、有毒等危险化学品，这些危险化学品构成重大危险源后对周边环境、人员构成极大的威胁。为此，本文采用中国安全生产科学研究院开发的重大危险源区域定量风险评价软件（CASST-QRA）（V2.1）对既定企业的危险化学品（液氨）重大危险源进行定量风险计算。本评价方法是基于设备设施失效概率、各种事故情景概率以及相应的事故后果，进行整体量化风险计算，得出个人风险和社会风险，最终依据风险评判标准来判定危险源造成的人风险和社会风险是否可接受。风险计算结果能够客观地反应出有毒物（液氨）泄漏后导致的事故影响范围和程度。该ALOHA软件能够作为一种定量风险评价的方法，为危险化学品重大危险源企业、安全监管部门、技术服务机构提供安全技术和安全管理支持。
参考《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准（试行）》、《化工企业定量风险评价导则》（AQ/T 3046-2013）、《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》（GB37243-2019）、《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（GB36894-2018）及《基于风险检验的基础方法》（SY/T 6714-2008）等的规定，对某化工企业重大危险源（液氨）采用定量风险评价方法进行安全评估。
1 定量风险计算
某化工企业危险化学品重大危险源物质为液氨，根据事故后果风险程度分析，以氨泄漏发生中毒、火灾、爆炸的危害性最大。为此，本评估报告对某化工企业危险化学品重大危险源氨泄漏发生中毒、火灾、爆炸的个人和社会风险进行定量计算。
1.1 参数的选取
某化工企业液氨罐区危险化学品重大危险源物质主要为液氨。为此，本文对液氨罐区主要危险化学品储存设施进行定量风险计算，确定企业液氨罐区是否满足个人风险和社会风险值的要求。
1）液氨罐区周边防护目标的分类
该化工企业位于某工业园东区，液氨罐区位于厂内东侧，厂界500米内的敏感点主要有：南面某肥业有限公司；西南面某制造有限公司；西面某科技有限公司；西北面供水站；北面碎石场（破碎站）。
表1 周边防护目标的分类一览表
.png)
2）危险化学品重大危险源风险计算参数的选取
（1）计算选取的主要危险化学品储存设施情况
表2 计算选取的液氨罐区液氨储存设施参数一览表
.png)
（2）气象条件的选择
项目所在地地处北回归线以南，属亚热带气候，全年气温温和，光照充足，雨量适中。雨季多集中在5月至9月，约占全年降雨量的68%以上，11月至次年2月雨量较少，约占全年降雨量的13%。多年平均气温20.9℃，最高气温37.9℃，最低气温-0.2℃。年平均蒸发量1561.7mm，年平均无霜期333天，多年平均风速为1.8m/s，多年月平均相对湿度72～83%之间，平均日照时数为1579.7h。风玫瑰图见图1。
.png)
图 1 风玫瑰图
.png)
表3 当地风速风向风频一览表
1.2 计算步骤
1.2.1 个人风险评估计算步骤
1）选择一个泄漏场景（LOC），确定每个LOC的年失效频率
.png)
。
2）选择一种天气等级M和该天气等级下的一种风向
.png)
，给出天气等级M和风向
.png)
同时出现的联合概率
.png)
。
3）如果是可燃物释放，选择一个点火事件i并确定点火概率Pi。
4）计算在特定的LOC、天气等级M、风向
.png)
及点火事件i（可燃物）条件下网格单元上的死亡概率
.png)
，计算中参考高度取1 m。
5）计算（LOC、M、
.png)
、i）条件下对网格单元个体风险的贡献：
.png)
……（5-1）
6）对所有的点火事件，重复3）-5）步的计算；对所有的天气等级和风向，重复2）-5）步的计算；对所有的LOC，重复1）-5）步的计算，则网格点处的个人风险由下式计算：
.png)
…… （5-2）
1.2.2 社会风险评估计算步骤
1）首先确定以下条件：
（1）确定LOC及其失效频率fs；
（2）选择概率为PM的天气等级M；
（3）选择条件概率为
.png)
的风向
.png)
；
（4）对于可燃物，选择条件概率为Pi的点火事件i。
2）选择一个网格单元，确定网格单元内的人数Ncell。
3）计算在特定的LOC、M、
.png)
及i下，网格单元内的死亡概率
.png)
，计算的参考高度为1 m。
4）计算在特定的LOC、M、
.png)
及i下的网格单元的可能死亡人数
.png)
。
.png)
……（5-3）
5）对所有网格单元，重复2）-4）步的计算，对LOC、M、
.png)
及i，计算所有的网格单元对死亡总人数
.png)
的贡献；
.png)
…… （5-4）
6）计算LOC、M、
.png)
及i的联合频率
.png)
；
.png)
…… （5-5）
对所有的LOC（fS）、M、
.png)
及i，重复1）-6）步的计算，用累积死亡总人数NS，M，ф，i≥N的所有事故发生的频率 fS，M，φi构造F-N曲线：
.png)
…… （5-6）
1.3 计算结果
根据上文选定的参数，采用中国安全生产科学研究院开发的重大危险源区域定量风险评价软件（CASST-QRA）（V2.1）对某化工企业液氨储罐发生泄漏、火灾、爆炸事故的个人风险和社会风险进行定量计算。得出的个人风险等值线及社会风险曲线（F-N曲线）如图2、图3所示，ALARP风险可接受准则如图4所示。
.png)
图2 个人风险等值线图
.png)
图3 某化工企业社会风险F-N曲线
.png)
2 风险分析
2.1 个人风险分析
个人风险是指因危险化学品重大危险源各种潜在的火灾、爆炸、有毒气体泄漏事故造成区域内某一固定位置人员的个体死亡概率，即单位时间内（通常为年）的个体死亡率。通常用个人风险等值线表示。
通过某化工企业主要危险化学品储存设施发生泄漏、火灾、爆炸事故的个人风险等值线图可以得出：
（1）3×10-6/年的个人风险等值线覆盖区域为厂区内部，液氨储罐区域、液氨装卸区域、硫酸储罐区、消防泵房、消防水池、应急池、投料厂房、配料工段、锅炉房、锅炉烟囱、高塔成品库、干燥厂房、成品厂房、南面厂内消防通道，区域内无高敏感防护目标、重要防护目标及一般防护目标中的一类防护目标。
（2）1×10-5/年的个人风险等值线覆盖区域为液氨储罐区域、应急池、锅炉烟囱、南面厂内消防通道，区域内无一般防护目标中的二类防护目标。
（3）3×10-5/年的个人风险等值线无覆盖区域，区域内无一类防护目标中的三类防护目标。
因此，个人风险满足《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（GB 36894-2018）中规定的个人风险基准要求，个人风险可以接受。
2.2 社会风险分析
社会风险是指能够引起大于等于N人死亡的事故累积频率（F），也即单位时间内（通常为年）的死亡人数。通常用社会风险曲线（F-N曲线）表示。
通过社会风险曲线（F-N曲线）图可以得出：
依据ALARP可接受风险准则，某化工企业主要危险化学品储存设施发生泄漏、火灾、爆炸事故的社会风险水平在“风险可接受区”，社会风险可以接受。
因此，社会风险满足《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（GB 36894-2018）中规定的社会风险基准要求，社会风险可以接受。
参考文献：
[1]赵铁锤，杨富，工如君等。安全评价[M]。北京：煤炭工业出版社，2004：366-372，383-404。
[2]中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院。石化装置定量评估指南[M]。北京：中国石化出版社2007。
[3]赵敏。浅析化工企业重大危险源定量风险评估。
[4]《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准（试行）》（国家安全生产监督管理总局公告2014年第13号）。