3 安全分析體系及概率風(fēng)險(xiǎn)分析法
3.1 安全分析體系
根據(jù)安全工程學(xué)的一般原理,工業(yè)安全評價(jià)一方面評價(jià)事故發(fā)生的可能性,即事故的概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià);另一方面評價(jià)事故后果的嚴(yán)重程度,即事故后果評價(jià)。城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全分析在于提出預(yù)防和控制城市燃?xì)饣馂?zāi)爆炸事故的相應(yīng)辦法和措施,降低事故災(zāi)害的發(fā)生,為建立預(yù)警系統(tǒng)提供依據(jù)和參考。城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全分析體系見圖1。燃?xì)夤艿佬孤U(kuò)散模型包括泄漏的形式及泄漏量的時(shí)間函數(shù)、泄漏氣體擴(kuò)散邊界條件等,爆炸危害模型包括爆炸傷害等級、爆炸臨界濃度、組分、傷害區(qū)域、安全距離的關(guān)系函數(shù),維護(hù)措施包括普查、周期檢查等。
3.2 概率風(fēng)險(xiǎn)分析法
??? 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),一旦發(fā)生事故,往往會造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,因此有必要對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定量評估,制定科學(xué)的防護(hù)手段。然而,我國絕大多數(shù)城市沒有建立起完善的燃?xì)馐鹿使收蠋?,在進(jìn)行定量分析時(shí),底層數(shù)據(jù)分析比較困難。另外,復(fù)雜的燃?xì)夤芫W(wǎng)又給模型的建立、數(shù)據(jù)的推算帶來困難,因此機(jī)械地使用定性和定量方法進(jìn)行城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全分析都不可取。
??? 目前,概率風(fēng)險(xiǎn)分析法(PRA)可有效解決這個(gè)問題。概率風(fēng)險(xiǎn)分析法是一種定性、定量相結(jié)合,以定量為主的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法,是對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的重要工具。概率風(fēng)險(xiǎn)分析法以事件樹和故障樹為核心分析工具,識別系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)及原因,并對各種相關(guān)因素進(jìn)行量化和綜合,確切描述系統(tǒng)可能發(fā)生的狀態(tài)[14]。可在概率的意義上區(qū)分各種不同因素對風(fēng)險(xiǎn)的影響程度,為風(fēng)險(xiǎn)決策提供有價(jià)值的定量信息[15]。
對于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),概率風(fēng)險(xiǎn)分析法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在通過定性的方法,可以準(zhǔn)確地找出造成城市燃?xì)夤芫W(wǎng)發(fā)生故障的原因,清晰地反映城市燃?xì)夤芫W(wǎng)存在的故障隱患及故障隱患之間的邏輯關(guān)系。特別是在故障狀態(tài)的表現(xiàn)方面,可以明顯表示出各種故障狀態(tài),易于進(jìn)行故障查找和分析,找出薄弱環(huán)節(jié)并加以改進(jìn)。通過概率分析等定量手段可以較準(zhǔn)確地給出危險(xiǎn)有害因素的危害范圍和程度,對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)狀況做出精確評價(jià)。因此,概率風(fēng)險(xiǎn)分析法既可以得到系統(tǒng)的危險(xiǎn)性定量估算,又可以得到造成故障的基本原因的定性分析結(jié)果,而且有利于將多種數(shù)據(jù)、各種模型計(jì)算結(jié)果與專家經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,充分利用工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。
概率風(fēng)險(xiǎn)分析法的流程見圖2。
? ? 其首要任務(wù)是識別初因事件,得到事故的發(fā)展序列以及對城市燃?xì)庀到y(tǒng)的影響。利用危險(xiǎn)性與可操作性研究從中間事件開始迅速找到城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的故障狀態(tài),對產(chǎn)生的原因和后果進(jìn)行快速確定。然后,根據(jù)危險(xiǎn)|生與可操作性研究分析出的故障狀態(tài)為初因事件,采用事件樹分析法分析此初因事件可能導(dǎo)致的各種事件系列的結(jié)果,得出城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的事故序列組。事故序列組是指按時(shí)間排列的事樹環(huán)節(jié)事件節(jié)點(diǎn)的集合,它由某些偶然發(fā)生的事件而發(fā)生,通過干涉事件結(jié)束。再以事件樹的各個(gè)事件環(huán)節(jié)為頂事件,采用故障樹分析法構(gòu)建城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的集成故障樹,辨識出存在的危險(xiǎn)源。然后采用故障樹分析法對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中的危險(xiǎn)源進(jìn)行定量分析。定量分析通常包含頂事件發(fā)生概率的計(jì)算以及對底事件概率的重要度分析。
3.3 災(zāi)害事故發(fā)生后果危害估計(jì)
? ??災(zāi)害事故后果分析主要包括泄漏強(qiáng)度分析及泄漏燃?xì)獾臄U(kuò)散模擬,在后者的分析中,通常采用高斯煙羽擴(kuò)散模型[16]。文獻(xiàn)[17]給出了在災(zāi)害事故后果危害估計(jì)中的計(jì)算方法。
4 結(jié)語
? ??城市燃?xì)夤芫W(wǎng)隸屬于城市基礎(chǔ)設(shè)施,其災(zāi)害事故的影響和破壞超出了人們的預(yù)測和估計(jì)。因此,近年來城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全減災(zāi)已逐步得到了人們的重視,但在我國仍缺乏深入和系統(tǒng)的研究,以致我國目前對城市燃?xì)鉃?zāi)害的預(yù)測、預(yù)控技術(shù)仍處于較低水平,其安全狀況理應(yīng)得到高度重視。
? ??燃?xì)夤芫W(wǎng)的概率風(fēng)險(xiǎn)分析法是建立在結(jié)構(gòu)可靠性數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)之上的新型工業(yè)管理技術(shù)。通過對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全評價(jià)、燃?xì)夤艿赖氖Х治鲆约叭細(xì)夤艿佬孤┑暮蠊录治龅仁侄?,科學(xué)系統(tǒng)地識別城市燃?xì)夤芫W(wǎng)重大危險(xiǎn)源及其重要程度。據(jù)此制定現(xiàn)役管道安全維護(hù)計(jì)劃,有利于控制災(zāi)害事件的發(fā)展并盡可能消除,將事故造成的損失減小到最低程度,有利于提高我國城市燃?xì)夤芫W(wǎng)管理技術(shù)水平,延長城市在役燃?xì)夤艿缐勖?,避免或減少燃?xì)夤芫W(wǎng)的突發(fā)性事故。
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