基于风险的化工园区安全评价方法及应用研究

引言

化工园区是现代化学工业顺应集约化、大型化、最优化发展趋势的产物, 这种发展模式在国外得到广泛应用, 近些年来国内化工行业也开始采用这样这一种集聚发展模式。这种模式的实施有助于提升化工生产水平, 但同时面临的风险也在不断加大。实际生产过程中一旦发生事故就会严重影响到人们的生命财产安全。因而要对企业面临的各种风险进行科学的评价, 这是实现全生产的必然选择。

一、研究背景

随着我国改革开放和现代化进程的飞速发展, 化工行业得到迅猛发展, 越来越多的地区投入重金加入建设化工园区的浪潮中, 化工园区的建设适应了原料转换及资源转换的趋势, 这种模式的应用实际上是大型化、集约化、效益最大化的具体体现。我国化工园区的开发建设相对较晚, 但发展还是很快的, 对吸引外资, 加快科技成果的产业化、商品化、国际化和地方经济的发展及加速我国经济融入全球经济一体化等方面起了极大的推动作用。但是同西方发达国家相比, 当前我国的安全评价方法无论是在技术上还是在理论上都还是有较大差距的。随着我国化工行业的快速发展, 社会评价需求日益高涨, 这就给安全评价和安全中介组织的发展提出了更高要求。这是我们在发展中需要注意的。

二、安全评价的基本内容

所谓安全评价就是要根据系统安全工程原理, 采用科学的方法来分析工程生产、经营活动中可能造成危害的各种风险。安全评价的主要目的就是要确定发生危害的可能性, 最后结合事故发生的可能性针对性地采取措施。安全评价的基本内容如下:

安全评价应遵循4个基本原理, 即:相关性原理、类推原理、惯性原理和量变到质变原理。

在实际评价过程中工作人员应该坚持类推原理、相关性原理、量变到质量原理以及惯性原理。只有坚持这些原理才能够做出科学的评价。

三、基于风险的化工园区安全评价方法研究

风险评价是一项专业性的过程, 工作人员通过风险评价就是对任意位置的个人风险值以及社会风险值进行对比。最终是要得出区域内个位置的风险可接受程度。为了实现正确评价还可以对其进行网格化处理。即用一笛卡尔坐标系将二维空间的评价区域用等步长划分为相同大小的正方形网格, 然后用一个m行n列的矩阵来表示这个二维空间如图。

步长可根据实际需要适当改变, 一般为25-300米。步长的大小决定计算结果的准确度, 步长越小结果越精确, 但计算过程比较复杂, 费时费力。

个人风险评价模型园区内任意网格中心的个人风险评价模型可表述为:

式中:

IR (x, y) 为危险源在空间地理坐标 (x, y) 处产生的个人风险;

f为园区危险源发生事故的概率;

vs (x, y) , 为第s个危险源发生事故在位置 (x, y) 处引起的个体死亡概率;

M为园区内危险源个数。

社会风险的计算基于如下假设:假设网格内的人口都集中于网格中心, 这样将个人风险计算结果与人口数字相乘即得到期望的死亡人数 (社会风险度) , 化工园区社会风险评价理论模型如下式中:

SR (x, y) 为园区内空间地理坐标为 (x, y) 处的社会风险值;

ρp为该网格内的人口密度;

其它符号含义同上。

风险评价模型中事故发生概率的确定可以运用信息扩散法, 其实质是一种对样本进行集值化的模糊数学处理方法, 它可以将单值样本扩散变成集值样本。

事故后果引起个体死亡概率的确定, 可通过事故后果计算模型确定的事故后果影响范围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区, 划分原则根据火灾爆炸事故导致区域内人员伤害程度进行划分。事故后果计算模型有沸腾液体扩展蒸气爆炸模型 (BLEVE) 和蒸气云爆炸模型 (VCE) [4]两种:

(1) 蒸气云爆炸模型 (VCE) [4]:主要分为TNT当量法和燃料一空气荷载爆炸法类以及多能量法类。可燃气体或液体的蒸气泄漏扩散, 形成弥漫相当大空间的云状可燃性气体混合物, 经延迟点火, 由于存在某些特殊原因和条件, 火焰加速传播, 产生爆炸冲击波超压, 发生蒸气云爆炸, 爆炸波的破坏危险性最大, 破坏力最强, 破坏范围最广。通常VCE的事故后果采用TNT当量法进行计算。

(2) 沸腾液体扩展蒸气爆炸模型 (BLEVE) :所谓沸腾液体扩展蒸汽爆炸主要指的是在实际工作过程中压力过高致使容器被破坏的现象, 之所以会出现这种现象主要是由两种因素造成的:一是由于碰撞腐蚀等原因导致内部压力过高, 从而最终使得容器被破坏;二是由于强度下降到一定程度的时候压力平衡被破坏, 液体出现漆画现象, 最终使得从火焰点出现巨大火球。这两方面的因素都是值得我们高度重视的。爆炸过程中火球会产生热辐射, 这些热辐射对人体的伤害非常大, 实际工作过程中应该对此进行科学分析, 本文主要是采用沸腾液体括展蒸汽爆炸模型来对其进行科学分析计算。

结语:

本文简单描述了安全评价的基本内容以及对化工园区存在的危害因素进行简单分析, 对基于风险的化工园区安全评价方法进行了简单探讨, 对风险评价模型提出了采用信息扩散法来计算事故发生的概率, 避免了原有方法的依靠个人经验计算存在较大误差的弊端, 从而确定个人风险及社会风险值。

摘要：随着我国现代工业规模不断扩大, 化工园区建设步伐不断加快。在化工行业集聚成为时代发展的必然趋势。化工园区的建设对于促进化工行业的发展具有重要意义, 可是在实际工作过程中却存在着较大的风险。随着危险产品储量的不断提升, 化工园区的风险评估变得越来越重要。本文将重点探讨基于风险的化工园区安全评价方法及应用。

关键词：化工园区,风险,评价方法