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低概率重大事故風(fēng)險(xiǎn)與定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)四

　　近代工業(yè)逐漸向大型、集團(tuán)化發(fā)展，一些大型、高能和高速的工藝和設(shè)施越來(lái)越多，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中低概率重大事件的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)明顯增加，其識(shí)別、評(píng)價(jià)與控制技術(shù)也日益完善，其中最引人注目的是定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(QRA)技術(shù)。由于QRA技術(shù)的不斷進(jìn)步，事故不可知論已成為過(guò)去，使憑僥幸心理和單憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行安全管理的思想將逐漸被淘汰。QRA方法的應(yīng)用能夠比較精確估算工業(yè)活動(dòng)中某些特定風(fēng)險(xiǎn)的概率并對(duì)低概率事件后果做定量化的評(píng)價(jià)計(jì)算，進(jìn)而比較事故(風(fēng)險(xiǎn))可能發(fā)生的主要條件和各種方式，由此幫助技術(shù)人員和決策者控制資源配置和預(yù)防工作的方向，而后者尤為重要，因?yàn)樗兄诖_定政府或企業(yè)所必須清楚面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度和確定承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的能力。

　　重大事故風(fēng)險(xiǎn)的罕見(jiàn)性(低概率)和不確定性使其評(píng)價(jià)工作變得困難和復(fù)雜。某些事件的模型，如颶風(fēng)的評(píng)估，也許僅包括數(shù)十個(gè)可變因素，但在工業(yè)領(lǐng)域，如大型化工企業(yè)，核電站或航天器，其風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估模型中可能包括成千上萬(wàn)，甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)可變和交互影響的因素，其中每一個(gè)因素都代表可能失效或出現(xiàn)故障的元件。評(píng)估模型最重要的功能就是必須能夠精確的描述這些元件在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的相互作用。 如果沒(méi)有更快的處理器，更先進(jìn)的軟件和巨大的數(shù)字存儲(chǔ)能力的支持，實(shí)現(xiàn)這樣復(fù)雜多變的計(jì)算是難以想象的。由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和一些概念化計(jì)算軟件的迅速發(fā)展，科學(xué)家才能應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，對(duì)導(dǎo)致某些事件的微小、復(fù)雜和可變的因素做出識(shí)別，并運(yùn)算和預(yù)測(cè)這類(lèi)(個(gè))事故的概率值，進(jìn)一步還可以應(yīng)用數(shù)字實(shí)現(xiàn)技術(shù)，使這個(gè)事故被最接近于真實(shí)的模擬出來(lái)。

　　風(fēng)險(xiǎn)概率分析提出已經(jīng)有40多年歷史，但定量化方法應(yīng)用還是近二十年的事情，近十年是QRA發(fā)展最快的時(shí)期，并且公眾對(duì)其信任度也在不斷提高。進(jìn)入九十年代后期，QRA已從單項(xiàng)的定量化事故樹(shù)分析和連續(xù)系統(tǒng)模擬，逐漸發(fā)展到復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)算和重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展決策的支持[1]。

　　目前在美、英、日和歐共體等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，幾乎對(duì)所有重大工程項(xiàng)目和建設(shè)規(guī)劃都需要事先做定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全建議[2][3]，其目標(biāo)：一是認(rèn)識(shí)重大工程或規(guī)劃自身的風(fēng)險(xiǎn)和附近居民所承受的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，二是由安全部門(mén)決定其風(fēng)險(xiǎn)是否可以使工程規(guī)劃得以否決或批準(zhǔn)。在八十年代前，這些評(píng)價(jià)和建議主要是依靠專(zhuān)業(yè)與經(jīng)驗(yàn)的判斷。這些判斷是通過(guò)對(duì)假設(shè)釋放出的危險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行離散計(jì)算，然后據(jù)此進(jìn)行預(yù)測(cè)得出的。現(xiàn)在看來(lái)，其評(píng)估的方法與其說(shuō)基于風(fēng)險(xiǎn)，還不如說(shuō)是基于后果。在八十年代后期，在數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)下，QRA的研發(fā)在技術(shù)上有了重大突破，數(shù)字化的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線(F-N曲線)等技術(shù)不斷更新、完善，這些技術(shù)方法和評(píng)估模型開(kāi)始在工程設(shè)計(jì)和社區(qū)規(guī)劃中實(shí)際應(yīng)用。

　　QRA計(jì)算重大事故風(fēng)險(xiǎn)主要過(guò)程包括：

　　1、依據(jù)重大危險(xiǎn)地點(diǎn)、物質(zhì)特征、物質(zhì)質(zhì)量、控制和安全系統(tǒng)、以及操作程序，計(jì)算并確定能夠造成傷害后果的假設(shè)泄漏的典型泄漏量。

　　2、利用歷史上的失效統(tǒng)計(jì)分析(即所謂的一般失效概率數(shù)據(jù))確定每一次假設(shè)泄漏在某一給定時(shí)間段內(nèi)(一般是一年內(nèi))發(fā)生的可能性。結(jié)合使用成熟技術(shù)(例如定量化故障樹(shù)分析技術(shù))所得的基本構(gòu)件的失效概率數(shù)據(jù)，得出每一次假定危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏的概率值。

　　3、對(duì)每一次泄漏進(jìn)行評(píng)估，包括危險(xiǎn)性物質(zhì)泄漏速率和泄漏持續(xù)時(shí)間。

　　4、計(jì)算有毒以及易燃性物質(zhì)泄漏釋放后，在不同天氣條件下的大氣擴(kuò)散構(gòu)成。對(duì)于易燃性物質(zhì)的泄漏，要考慮在泄漏源立即被點(diǎn)燃的可能性。同時(shí)對(duì)延時(shí)點(diǎn)燃的情況，則應(yīng)按照易燃物質(zhì)浮云或氣流內(nèi)預(yù)測(cè)濃度等級(jí)以及沿途點(diǎn)火源的分布及點(diǎn)火可能性的差異分別給予處理。

　　5、在上述擴(kuò)散、爆炸以及火焰計(jì)算基礎(chǔ)上可以確定各種不同危害參量(有毒氣體濃度、熱輻射、火焰區(qū)的延伸以及沖擊波超壓或沖量)在空間和時(shí)間上的分布。

　　有毒物質(zhì)的危險(xiǎn)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是基于急性中毒劑量毒性負(fù)荷(毒性負(fù)荷=Cndt)，或更大劑量毒性負(fù)荷的機(jī)率。對(duì)于易燃性物質(zhì)的危險(xiǎn)，需要考慮熱輻射、火焰區(qū)域以及爆破產(chǎn)生的沖擊波。

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