安全评价方法及其应用
安全评价方法是对系统的危险因素、有害因素及其危险、危害程度进行分析、评价的工具。目前，已开发出数十种不同特点、不同适用范围的评价方法，按其特性可分为定性安全评价和定量安全评价。
定性安全评价是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解，科学地进行分析、判断的一类方法。运用这类方法可以找出系统中存在的危险、有害因素，从而有针对性地提出对策措施，加以控制，达到系统安全的目的。
目前，在石油化工系统应用较多的定性安全评价方法有“安全检查表”，“事故树定性分析”、“事件树定性分析”、“危险度评价法”、“预先危险性分析”、“故障类型和影响分析”、“危险性可操作研究”“如果……怎么办”、“矩阵法”等分析评价方法。
定量安全评价是根据统计数据、检测数据、同类和类似系统的数据资料，按有关标准，应用科学的方法构造数学模型进行定量化评价的一类方法。主要有以下两种类型：
一是用系统事故发生概率和事故严重程度来评价危险性。先查明系统中的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危害程度，然后再以规定的有关标准进行比较、量化。常用的方法有：“定量风险评价”、“概率危险评价”、“事故树定量分析”、“事件树定量分析”等。
二是以物质系数为基础，采取综合评价的危险度分级方法。常用的方法有：美国道化学公司的“火灾、爆炸危险指数评价法”、英国帝国化学公司蒙德分部的“ICI／Mond火灾、爆炸、毒性指标法”、日本劳动省的“六阶段法”等。
美国化学工程师协会(AICHE)在化工及相关行业中已颁布了许多详细的工艺安全及灾害控制条例。AICHE于1985年成立了化工过程安全中心(CCPS)，CCPS于1985年出版了《安全评价程序指南》一书，该书作为美国建设项目立项时对风险控制管理的基础。经过安全评价应用，CCPS修订出版了《安全评价程序指南》(第二版)。
《安全评价程序指南》介绍了以下评价方法：安全回顾性检查、检查表分析、危险等级划分、预先危险分析、如果……怎么办分析、如果…怎么办／检查表分析、危险和可操作性分析、故障类型和影响分析、故障树分析、事件树分析、原因一后果分析、人员可靠性分析。
这些方法不仅适用于化工行业的安全评价，同样适用于那些可能对工人或公众造成潜在危害、毁坏设备或发生意外化学泄漏事故，引起火灾、爆炸、毒物扩散的其他行业。
此外，国内外还开展了石油、化工管道输送风险评价。
对常用的适用于石油化工行业的主要安全评价方法，在下面分别予以介绍。
一、安全检查表(SCL)
(一)定义
为检查某一系统(工程、装置等)中的不安全因素，把系统加以剖析，查出各层次的不安全囚素，事先将要检查的项目以提问方式编制成表，以便进行系统检查，这种表叫做安全检查表。编制安全检查表的主要依据是：
1．有关标准、规程、规范及规定；
2．同类企业安全管理经验及国内外事故案例；
3．通过系统安全分析确定的危险部位及防范措施；
4．有关技术资料。
(二)安全检查表的优点
1．能够事先编制，故可有充分的时间组织有经验的人员来编写，做到系统化、完整化，不致于漏掉能导致危险的关键因素。
2．可以根据规定的标准、规范和法规检查遵守的情况，提出准确的评价。
3.表的应用方式是有问有答，给人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表内还可注明改进措施的要求，隔一段时间后重新检查改进情况。
4．简明易懂，容易掌握。
(三)安全检查表的分类
安全检查表的分类方法可以有许多种，如可按基本类型分类，可按检查内容分类，也可按使用场合分类。
目前，安全检查表有3种类型：定性检查表、半定量检查表和否决型检查表。定性安全检查表是列出检查要点逐项检查，检查结果以“对”“否”表示，检查结果不能量化。半定量检查表是给每个检查要点赋以分值，检查结果以总分表示，有了量的概念，这样，不同的检查对象也可以相互比较；但缺点是检查要点的准确赋值比较困难，我国原化工部1990、1991、1992年安全检查表以及《中国石油化工总公司石化企业安全性综合评价办法》中的检查表即为此种类型。否决型检查表是给一些特别重要的检查要点作出标记，这些检查要点如不满足，检查结果视为不合格，这样可以做到重点突出，我国的GB 13548--92《光气及光气化产品生产装置安全评价通则》中的安全检查表即属此类。
在检查表的每个提问后面也可以设备注栏，说明存在的问题及拟采取的改进措施等。每个检查表应注明检查时间、检查者、直接负责人等，以便分清责任。
由于安全检查的目的、对象不同，检查的内容也有所区别，因而应根据需要制定不同的检查表。
安全检查表可适用于工程、系统的各个阶段。安全检查表可以评价物质、设备和工艺，常用于专门设计的评价。安全检查表法也能用在新工艺(装置)的早期开发阶段，判定和估测危险，还可以对已经运行多年的在役(装置)的危险进行检查。安全检查表通常用于安全验收评价、安全现状评价、专项安全评价，而很少推荐用于安全预评价。
二、预先危险性分析(PHA)
(一)定义
预先危险性分析(PHA)也可称为危险性预先分析，是在每项工程、活动之前(如设计、施工、生产之前)，或技术改造之后(即制定操作规程前和使用新工艺等情况之后)，对系统存在的危险因素类型、来源、出现条件、导致事故的后果以及有关防范措施等作一概略分析的方法。
通过预先危险性分析，力求达到4项基本目标：
(1)大体识别与系统有关的一切主要危险、危害。在初始识别中暂不考虑事故发生的概率；
(2)鉴别产生危害的原因；
(3)假设危害确实出现，估计和鉴别对人体及系统的影响；
(4)将已经识别的危险、危害分级，并提出消除或控制危险性的措施。分级标准如下：
I级——安全的，不至于造成人员伤害和系统损坏；
Ⅱ级——临界的，不会造成人员伤害和主要系统的损坏，并且可能排除和控制；
Ⅲ级——危险的，会造成人员伤害和主要系统损坏，为了人员和系统安全，需立即采取措施；
Ⅳ级——破坏性的，会造成人员死亡或众多伤残，及系统报废。
(三)墓本危害的确定
系统中可能遇到的一些基本危害有：(1)火灾；(2)爆炸；(3)有毒气体或蒸气、窒息性气体不可控溢出；(4)腐蚀性液体的不可控溢出；(5)有毒物质不加控制地放置；(6)噪声、粉尘、放射性物质、高温、低温等危害；(7)电击、淹溺、高处坠落、物体打击等危险。
(四)预先危险性分析表基本格式
预先危险性分析的结果一般采用表格的形式。表格的格式和内容可根据实际情况确定。表9—7、表9—8为两种基本的格式。
三、危险和可操作性研究(HAZ0P)
(一)方法简介
危险和可操作性研究(简称HAZOP)的基本原理是全面考察分析对象，对每一细节提出问题。例如在工艺过程考察中，是基于工艺状态参数(温度、压力、流量等)一旦与设计要求发生偏离，就会发生问题或出现危险的理论，以7个关键词为引导，找出系统中工艺过程或状态的变化(即偏差)，然后再进一步分析造成偏差的原因、后果及相应的对策措施。该法适用于工艺复杂的化工生产、储存装置初步设计阶段及生产阶段的安全评价。通过可操作性研究，能够探明装置及过程存在的危险，根据危险带来的后果进一步明确系统的危害，如果需要，可利用故障树对主要系统进行详尽的分析，因此，它又是确定故障树“顶上事件”的一种方法。在进行工艺危险和可操作性研究中，对装置中的危险及应采取的措施会有透彻的认识。
(二)关键词定义表
关键词定义表见表9—11。
(三)危险和可操作性研究的分析程序
(四)危险和可操作性研究的通用表格
四、事件树分析(E9rA)
(一)分析方法
事件树分析(ETA)是用来分析普通设备故障或过程波动(称为初始事件)导致事故的可能性，是一种既能定性、又能定量分析的方法。
事件树分析非常适合分析初始事件可能导致多个结果的情况。事件树强调可能导致事故的初始事件以及初始事件到最终结果的发展过程。每一个事件树的分枝代表一种事故发展过程，它准确地表明初始事件与安全保护功能之间的对应关系。
(二)分析过程
事件树分析包括6个步骤：(1)识别可能导致重要事故的初始事件；(2)识别为减小或消除初始事件影响设计的安全功能；(3)做事件树；(4)对得到的事故顺序进行说明；(5)确定事故顺序的最小割集；(6)编制分析结果文件。
事件树图的具体做法是将系统内各个事件按完全对立的两种状态(如成功、失败)进行分支，然后把事件依次连接成树形，最后再和表示系统状态的输出连接起来。事件树图的绘制是根据系统简图由左至右进行的。在表示各个事件的节点上，一般表示成功事件的分支向上，表示失败事件的分支向下。每个分支上注明具发尘概率，最后分别求出它们的积与和，作为系统的可靠系数。事件树分析中，形成分支的每个事件的概率之和，一般都等于1。
(三)应用范围
事件树分析主要应用于：(1)搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系；(2)提供定义故障树顶上事件的手段；(3)可用于事故分析。
五、故障树分析(FTA)
故障树分析技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，可以做定性分析，也可以做定量分析。
(一)定义及功能
故障树分析(FTA)也叫事故树分析，是系统安全工程中一种常用的有效的危险分析方法。故障树就是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树。故障树分析是把可能发生或已发生的事故，与导致其发生的层层原因之间的逻辑关系，用一种称为“故障树”的树形图表示出来，它构成一种逻辑树图。然后，对这种模型进行定性和定量分析。从而可以把事故与原因之间的关系直观地表示出来，而且可以找出导致事故发生的主要原因和计算出事故发生的概率。它的主要功能有：(1)对导致事故的各种因素及其逻辑关系作出全面的描述；(2)便于发现和查明系统内固有的或潜在的危险因素，为安全设计、制定技术措施及采取管理对策提供依据；(3)使作业人员全面了解和掌握各项防灾要点；(4)对已发生的事故进行原因分析；
(5)便于进行逻辑运算。
(二)故障树的分析步骤
故障树分析过程大致可分9个步骤：
1．确定所分析的系统
即确定系统所包括的内容及其边界范围。
2．熟悉所分析的系统
熟悉系统的整个情况，包括系统性能、运行情况、操作情况及各种重要参数等。必要时还要画由工艺流程图及布置图。
3．调查系统发生的事故
调查所分析系统过去和现在发生的事故，将来可能发尘的事故。同时，调查国内外同类系统曾发生的所有事故。
4．确定事故的顶上事件
确定顶上事件是指确定所要分析的对象事件。就某一确定系统而言，可能会发生多种事故。要根据风险评价的结果，确定易于发生且后果严重的事故作为故障树分析的对象——顶上事件。
5．调查与顶上事件有关的所有原因事件
原因事件包括：机械设备的元件故障、原材料和能源的供应、半成品和工具等的缺陷；生产管理、指挥、操作上的失误与错误、环境不良等。可先通过调查表等方法由岗位员工调查。
6．故障树做图
故障树是由各种事件符号和逻辑门组成的，事件之间的逻辑关系用逻辑门表示。这些符号可分逻辑符号、事件符号等。按照演绎分析的原则从顶上事件起，一级一级往下分析各自的直接原因事件，根据彼此间的逻辑关系，用逻辑门连接上下层事件，直至所要求的分析深度，最后就形成一株倒置的逻辑树形图。
7．故障树定性分析
(1)利用布尔代数化简故障树；
(2)求取故障树最小割集或最小径集；
(3)基本原因事件的结构重要度分析；
(4)定性分析结论。
8．故障树定量分析
(1)确定各基本事件的故障率或失误率，并计算其发生概率；
(2)求取顶上事件发生频率，并将计算结果与通过统计分析得出的事故发生概率进行比较。如果两者不符，则必须重新考虑故障树图是否正确；
(3)各基本事件的概率重要度分析和临界重要度分析。
9．安全性评价(风险评价)
根据损失率的大小评价该类事故的危险性。如果损失率(事故损失严重度与事故发生频率的乘积)超过允许的安全指标，则必须予以调整，使事故发生频率(或概率)降至预定值以下，这就要从定性和定量分析的结果中找出能够降低顶上事件发生概率的最佳方案。
六、危险度取值法评价
(一)方法介绍
借鉴日本劳动省安全计价六阶段法的定量评价法，结合我国《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160---92，1999年版)，HGJ43--91等有关规范、标准对其内容做了部分修改，研制了“危险度取值法评价”。该法规定单元危险度由物质、容量、温度、压力和操作5个项目来确定，其危险度分别按A=10分、B=5分、C=2分、D=0分赋值计分，由各分数之和确定危险等级。≥16分是具有高度危险(工级)的单元，11~15分为具有中度危险(Ⅱ级)的单元，≤10分为低危险度(Ⅲ级)单元。
该法适用于化工及石油化工工艺过程及储存系统的安全评价，在进行危险指数定量评价时，可先进行简单的“危险度取值法”评价，对危险度分值大于14(Ⅱ级)的各单元再进行“火灾、爆炸危险指数评价”或“火灾、爆炸、毒性危险指数计价”。
危险度取值法评价方法见表9—14。
七、道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法
1964年，美国道化学公司首创了火灾、爆炸危险指数评价法，后经过不断修改，目前已发展到了第7版。道化学公司方法推出以后，各国竞相研究，提出了类似的指数评价方法，其中尤以英国ICI公司蒙德分部方法最具特色。蒙德分部根据化学工业的特点，在火
灾、爆炸指数基础上，扩充了毒性指标，并对所采取的安全措施引进了补偿系数的概念。道化学公司又在吸收蒙德方法优点的基础上，进一步把单元的危险度转化为最大财产损失。
美国道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价方法(第七版)(以下简称《道七版》)，通过计算火灾、爆炸危险指数，划分危险等级，并进行采取安全对策措施加以补偿的最终评价，把单元的危险度转化为最大财产损失。
(一)评价程序
(1)《道七版》“火灾、爆炸危险指数评价法”计算程序见图9—15。
图9—15 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法计算程序图
(2)分析、计算、评价需要填写火灾、爆炸指数计算表(表9—16)、安全措施补偿系数表(表9—17)、工艺单元危险分析汇总表(表9—18)、生产单元风险分析汇总表(表9—19)。
(3)《道七版》对工艺单元进行危险分析时，除计算火灾、爆炸指数和暴露半径、暴露区域外，还计算暴露区域内财产损失、工作日损失，停产损失等。由于项目预评价时工程尚处于可行性研究阶段，有关设备、物质的价值等不能一一准确确定，要进行这方面的精确计算较为困难，故预评价经常是确定火灾、爆炸危险等级、暴露区域半径、暴露区域面积，提出相应的评价结论和降低危险程度的安全对策措施。
(二)确定评价单元
进行危险指数评价的第一步是确定评价单元。单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一定的距离，或用防火墙、防爆墙、防护堤等与其他部分隔开。通常，在不增加危险性潜能的情况下，可把危险性潜能类似的单元归并为一个较大的单元。
(三)单元危险度的初期评价
1．计算火灾、爆炸危险指数
火灾、爆炸危险指数(F&E1)按下式计算：
F&EI=F3×MF
式中 F3——艺单元危险系数，F3=F1F2；
(F3值的正常范围为1—8，若大于8，也按最大值8计)
MF——物质系数；
Fl——一般工艺危险系数；
F2——特殊工艺危险系数。
2．确定暴露区域半径
暴露区域半径： R=0．84×0.3048×(F&E1)(m)
该暴露半径表明了单元危险区域的平面分布，它是一个以工艺设备的关键部位为中心，以暴露半径为半径的圆。如果被评价工艺单元是一个小设备，就以该设备的中心为圆心，以暴露半径为半径画圆。如果设备较大，则应从设备表面向外量取暴露半径。
3．确定暴露区域面积
暴露半径决定了暴露区域的大小。
暴露区域面积： S=πR2 (m2)
实际暴露区域面积二暴露区域面积+评价单元面积
暴露区域表示其内的设备将会暴露在本单元发生的火灾或爆炸环境中。因此，必须采取相应的对策措施。在实际情况下，暴露区域的中心常常是泄漏点，经常发生泄漏的点是排气(液)口、膨胀节、装卸料连接处等部位，它们均可作为暴露区域的圆心，要加强重点防范。
4．确定暴露区域财产价值
暴露区域内财产价值可由区域内含有的财产(包括在存物料)的更换价值来确定：
更换价值二原来成本×0．82×增长系数式中，0．82是考虑了场地平整、道路、地下管线、地基等在事故发生时不会遭到损失或无须更换的系数；增长系数由工程预算专家确定。
更换价值可按以下几种方法计算：
(1)采用暴露区域内设备的更换价值；
(2)用现行的工程成本来估算暴露区域内所有财产的更换价值(地基和其他一些不会遭受损失的项目除外)；
(3)从整个装置的更换价值推算每平方米的设备费，再乘上暴露区域的面积，即为更换价值。对老厂最适用，其精确度差。
在计算暴露区域内财产的更换价值时，需计算在存物料及设备的价值。储罐的物料量可按其容量的80％计算；塔器、泵、反应器等计算在存量或与之相连的物料储罐物料量，亦可用15分钟物流量或具有效容积计。
物料的价值要根据制造成本、可销售产品的销售价及废料的损失等来确定，要将暴露区内的所有物料包括在内。
在计算时，不重复计算二个暴露区域相交叠的部分。
5．确定破坏系数
破坏系数由单元危险系数(F3)和物质系数MF按《道七版》给定的图确定。它表示单元中的物料或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故的综合效应。
6．计算基本最大可能财产损失{基本MPPD)
基本最大可能财产损失二暴露区域面积X暴露区域财产价值
它是假定没有任何一种安全措施来降低损失。
(四)单元危险度的最终评价
单元危险度的初期评价结果表示的是不考虑任何预防措施时单元所固有的危险性。《道七版》从降低单元的实际危险度出发，通过变更设计、采取减少事故频率和潜在事故规模的安全对策措施和各种预防手段来修正、降低其危险性。
安全预防措施分工艺控制、物质隔离、防火措施3个方面。其中，工艺控制补偿系数包括应急电源等9项措施，物质隔离补偿系数包括遥控阀等4项措施，防火措施补偿系数包括泄漏检测装置等9项措施。
1．计算补偿火灾、爆炸危险指数(该指数为作者参照道公司前几版评价方法而修订的)
补偿火灾、爆炸危险指数(F&E1)，按下式计算：
式中 C——安全措施总补偿系数，C=C1×C2×C3；
Cl——工艺控制补偿系数；
C2——物质隔离补偿系数；
C3——防火措施补偿系数。
补偿系数的取值分别按《道七版》所确定的原则选取。无任何安全措施时，上述补偿系数为1.0。
2．确定危险等级
求出F&EI和(F&E1)，后，按表9—20确定其火灾、爆炸危险等级。
3.计算实际最大可能财产损失(实际MPPD)
实际最大可能财产损失：基本最大可能财产损失X安全措施补偿系数
它表示在采取适当的防护措施后，事故造成的财产损失。
4．计算最大可能工作日损失(MPIDO)
估算最大可能工作日损失是评价停产损失(B1)的必经步骤，根据物料储量和产品需求的不同状况停产损失往往等于或超过财产损失。
最大可能工作日损失可以根据实际最大可能财产损失按《道七版》给定的图查取。
5.计算停产损失(B1)
停产损失(以美元计)按下式计算：
式中VPM为每月产值。
八、ICI公司蒙德火灾、爆炸、毒性危险指数评价法
1974年英国帝国化学公司(ICI)蒙德(MOND)分部在现有装置及计划建设装置的危险性研究中，作为总体研究的一部分，认为道化学公司方法在工程设计的初步阶段，对装置潜在的危险性评价是相当有意义的。在经过几次试验后，验证了用该方法评价新设计项目的潜在危险性，并在如下几方面作了重要的改进和补充：
(1)可对较广范围的工程及设备进行研究；
(2)包括了具有爆炸性的化学物质的使用管理；
(3)根据对事故案例的研究，考虑了对危险度有相当影响的几种特殊工艺类型的危险性；
(4)采用了毒性的观点；
(5)为装置的良好设计管理、安全仪表控制系统发展了某些补偿系数，对处于各种安全项目水下之下的装置，可进行单元设备现实的危险度评价。
其中最重要的改进有两个方面：
(1)引进了毒性的概念，将道化学公司的“火灾爆炸指数”扩展到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初期评价，使表示装置潜在危险性的初期评价更加切合实际；
(2)发展了某些补偿系数(补偿系数小于1)，进行装置现实危险性水平再评价，即进行采取安全对策措施加以补偿后的最终评价，从而使评价较为恰当。
(一)评价程序
该评价方法是以代表重要物质在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜能的“物质系数”为基础，同时把引起火灾或爆炸时的特殊物质危险性、取决于装置操作方式的一般工艺过程危险性、取决于操作条什和化学反应的特殊工艺过程危险性以及可燃物总量、布置危险性、毒性危险性等作为追加系数进行修正，计算出初期评价的“火灾、爆炸、毒性总指标”。还要进行采取安全对策措施加以补偿后的最终评价计算，计算出能够接近实际水平的各项危险指数值，划分其危险程度。
ICI公司蒙德火灾、爆炸、毒性危险指数评价程序见图9—16。
九、国外管道风险评价技术
(一)美国建立的管道风险评价模型
美国从20世纪70年代开始进行油气管道风险分析方面的研究工作，并很快在许多管道公司进行了实际应用，到90年代初期美国的许多油气输送管道都采用了风险管理技术来指导线路维护工作。美国WKM咨询公司总裁在1992年由海湾出版公司出版的《管道风险管理手册》中详细论述了管道风险评价模型和各种评价方法。该书经作者修订于1996年出版了第二版，相对第一版而言，作者在第二版中增加了约三分之一的篇幅来论述读者如何根据自己所面对的评价对象按规定修正基本风险评价模型，并在风险管理部分补充了成本与风险的关系的内容。到目前为止，该书所介绍的风险评价模型仍是世界各国普遍采用的惟一模型。该模型由图9—17所示的框图给出。该模型是通过一种评分指标法来具体进行管道风险评价的，详见表9—26。
(二)加拿大的管道风险评价技术
1.加拿大管道风险评价技术研究现状
加拿大的有关学术管理机构和企业协会从20世纪90年代开始根据国内油气管道提高管理水平的技术需要，也加快了油气管道风险评价和风险管理技术方面的研究。在1993年召开的管道寿命专题研讨会上与会人员达成了开展以下专题研究的共识：(1)开发管道风险评价准则；(2)开发管道数据库；(3)建立可接受的风险水平；(4)开发风险评价工具包；(5)有关风险评价的教育研究。
1994年在Banff召开的管道完整性管理专题研讨会上又形成了如下两项决议：(1)成立监督开发管道风险评价准则的指导委员会；(2)支持风险评价数据库的开发并确定管道风险评价指导委员会(PRASC)的工作目标是促进风险评价和风险技术应用于加拿大管道运输工业的阶段实现。
管道风险评价指导委员会的会员单位是：
加拿大能源管道协会(CEPA)——主任委员单位
国家能源委员会(NEB)——主任委员单位
阿尔伯塔能源利用局(AEUB)
加拿大石油生产者协会(CAPP)
加拿大重工业事故调查委员会(MIACC)
加拿大燃气协会(CGA)
加拿大标准协会(CSA)
Banff会议还制订了近5年的重要活动进程计划，即
1995年完成支持风险评价的数据收集过程；举行Banff管道专题研讨会。
1996年完成加拿大标准协会关于描述风险分析过程一般步骤标准的无约束附录的编制；
加拿大重工业事故调查委员会制定供市政当局、城市、城镇和土地开发商使用的土地使用指南。
1998年加拿大标准协会制定包括风险评价和风险管理压力要求的标准。规定一般部门的风险等级(低、中、高)。
2000年利用1995年以来累计的数据使加拿大标准协会制定的标准升格为全概率模型。
2．NeoCorr工程有限公司的管道风险评价业务
NeoCorr工程有限公司是加拿大卡尔加里市的一家私人公司，公司主要业务是使用先进的腐蚀管理软件为缓解内外腐蚀和制定维护规则提供咨询服务。其中该公司使用的评价工具是一个CMl(CorrosionManagementInterface)软件，该软件的评价结果可以告诉用户管道最有可能发生破坏事故的部位，以便使用户对危险管段引起重视。
CMl软件首先采用一个"QUIKRANK"模块将评价管段按危险程度进行分类，用户可以方便地根据评价值所处矩阵单元的位置来判断哪部分管段需进行详细风险评价，哪些管段无需作风险评价。这个被称为“高级风险评价矩阵”的构成要素如图9—18所示。
详细风险评价包括以下内容：
(1)采用更严密的评价工具来评价QUIKRANK模块所识别到的关键管段；
(2)利用PIPEFLO管道仿真软件作为技术评价的基础；
(3)标注最可能发生腐蚀的特殊位置——标识“热点”；
(4)根据持液量、流速和流体组分预计脱水器的负荷量；
(5)根据流体组分评价潜在的绝对腐蚀速度；
(6)制定可使腐蚀危险状况发生变化的运行操作条件。
CMI管理系统的先进特点是：
(1)完善的信息管理系统；
(2)增强了与传统措施对比的方法；
(3)以腐蚀风险图的优势为基础；
(4)风险值二事故发生可能性X事故损失后果；
(5)考虑成本、安全、环境和公众形象4方面的影响；
(6)每一个CMl都包括有用户的PIPEFLO管道模型；
(7)为了确定每段管道受腐蚀的可能程度，用腐蚀工程知识来分析PIPEFLO的计算结果；
(8)创建腐蚀维护的日程计划。
NeoCorr工程有限公司从1994年开始油气管道的腐蚀和风险咨询业务以来，已为POCO石油有限公司等4家公司的管道系统进行了快速风险分类评价，为加拿大壳牌有限公司等13家公司的油气集输系统进行了详细风险评价，并为加拿大Amoco石油有限公司等3家公司的管道系统开发了CMl腐蚀管理软件。1997年3月与泛加拿大管道有限公司签订了评价自西向东横穿加拿大5省区(从阿尔伯塔到魁北克)、具有4600多公里长的泛加拿大(TransCanada)管道系统的合同。目前NeoCorr公司的油气管道风险评价技术在加拿大已逐渐扩大了影响，并受到许多加拿大油气公司的欢迎。
十、定量风险评价方法
在控制易燃、易爆、有毒等危险化学品重大事故的诸多措施中，定量风险评价是一项重要的内容。所谓风险评价就是首先要识别潜在危险，对潜在危险发生的概率及可能造成的后果进行分析，再根据评价的准则判断这些潜在的危险是否能被接受，进而提出减少、消除危险应该采取的措施。
在重大危险源与风险评价方面，英国、美国、欧共体、世界银行组织、国际劳工组织及 我国均十分重视，开展了相应的研究工作，也已提出了具体要求和标准。在美国和大多数欧洲国家，定量危险分析技术已成为制定政策的一个重要依据。定量风险评价包括辨识与公众健康、安全和环境有关的危险，并估计危险发生的概率和严重度。目前，定量风险评价技术已广泛应用于工作场所危险、有害物质运输、环境中有毒物质浓度以及评价发生概率小而后果严重的事故隐患。
目前，适用于石油化工企业及易燃、易爆、有毒等工业设施的安全评价的定量风险评价方法主要有世界银行的《工业危险评估方法》、《基于风险的检验方法》，挪威DNV公司SAFETI、LEAK软件以及概率危险评价技术等风险评估方法。此外，预测发生危险化学品重大事故时对周围人员、环境及建(构)筑物等的影响的事故后果分析的计算机模型软件有：美国ENSR咨询公司的AIRTOX、美国海岸防卫队的DEGADIS、英国和加拿大联合开发的GAS-SAR、美国Technica公司的PHAST以及我国原化工部劳动保护研究所的HLY等软件。
(一)世界银行工业危险评估方法
世界银行／国际金融公司(1FC)对其资助的工业新装置进行评估和监督，需要对这一新装置可能给其界外的人群和环境带来的危害进行评估。还需要对为控制危害所采取的措施评估其是否恰当和有效。为协助这种评估，世界银行环境和科学事务室制定了“世界银行对于在发展中国家主要危害装置进行鉴别、分析和控制的指导方针”。为了实施这一方针，需要对涉及的新装置进行危害分析以确定从该装置中意外释放出的有毒、易燃或爆炸物料可能造成的损害。该危害分析将鉴别有潜在危险的物料和可能造成释放的意外事件。如果任何此类意外事件会给生命和财产带来重大危害，必须采取措施以降低意外事件可能造成的损害。要做到这一点，可以采取以下措施：对加工工艺进行更改或更换别的加工工艺，减少危险物料的存量，提供坚固的辅助容器，更改现场的配置，迁至不同的地址或改进控制和管理技术。
如果采用以上措施不能降低潜在的损害，则可以进行风险分析。该风险分析要计算意外危害事故发生的概率，并测定是否可以通过更改诸如加工工艺、安全体系或培训、测试或维修程序等方面来降低这一概率。若这种危害和风险分析表明所涉及的工艺和厂址的结合会给临近的社区带来不可接受的威胁，则必须另找新的厂址。
世界银行工业危害和风险评估的方法适用于现有生产企业，也适用于改建或扩建项日的设计。世界银行工业危险评估方法提供了在化学工业巾使用的最新技术以评估释放有毒、易燃或爆炸物料至大气所造成的后果。尽管该计估方法首先是供世界银行和IFC工程项目所使用，但它提供的可操作的评价方法在化学工业中也有广泛的使用。
世界银行工业危险评估方法程序见图9—19，释放故障形态说明见图9—20。
世界银行工业危险评估方法对整个工厂的危害分析有14个主要步骤，下面分步骤说明。
步骤1——将场所分为操作单元
每一单元应包括至少一个装有危险物料的主要储罐或管道。单元的分界处应位于在发生泄漏时具有将储罐或管道同其他单元隔离的部位。合适的隔离装置可以是一个自动操作的紧急停止运行阀，或者是一个在储罐压力或液面下降时会关闭的控制阀。使用手动操作阀是不合适的，除非这些阀能在清晰的信号下进行远距离操作。
一个单元的释放通常被认为是来自单一的点，如某一单元的部件分布很广，最好将其再分为支单元。
步骤2——将单元分为部件
每一单元必须分成“建筑块”部件。这些部件是一台一台的设备、阀门等。
步骤3——找出部件内危险物料的存量
应查阅工艺流程图以及管道和测试设备图以找出所有危害物料的存量。每一存量的说明应包括物料种类、相态、压力、温度、容量和容积。
步骤4——按存量对部件进行评定
如果仅限于对含有相当存量的部件进行分析，可以将计算量降低至易操作的比例。对于涉及事故潜在现场后果的危害评估，很难提供最低的存量。但是，对于场外后果，可以参阅世界银行指导方针附件B，它列出了不同物料的最低存量，即超过这些存量就必须考虑进行危害评估。必须注意，根据物料的易燃性和毒性，具有潜在危险的数量可以是从几百克到几百吨。不过，作为惯例，如果罐内蒸气压力低于0.1MPa，在评估中蒸气释放通常可以忽略不计。
步骤5——为部件找出有代表性的故障案例
对于每一个储罐、部件和管道，只有少数的故障案例需要考虑。在该方法中，有最常用的故障案例指南，并列有作为“建筑块”的部件。
步骤6—将释放案例进行归类
危害评估中考虑的某些释放，可能涉及到同样的物料在相似的条件下从相似大小的孔中逸出，尽管是在工厂的不同地点。为降低必须的计算量，这些相似的释放可以归成一组，或“归类”，这样，每一组只需计算一次。
步骤7——计算释放速率
故障的同时会伴随着危险物料的释放或连续释放。这种释放的数量或速率可以用该方法中说明的模式进行计算。模式的选择取决于物料的性质和设想的排放条件。
步骤8——将释放速率归类
为了进一步降低所需的计算量，也可以将在相似温度下有相似释放速率(或一种物料的相似数量)的释放归类在一起。对每一组归为一类的释放只需进行一次扩散和后果计算。
步骤9——计算后果
现场和场外后果可用该方法中说明的模式进行计算；这些模式提供的方法用以估算扩展或膨胀、扩散、火灾、爆炸以及毒性影响。
步骤10——对结果进行整理和分类
步骤11一地区影响距离
最后，危害评估计算的结果应结合当地的地形和人口予以考虑。因为每一个释放案例的结果会包括一个“影响距离”，可以在当地地图上画出“影响半径”圈来估算危害影响。
步骤12-一估算事件频率
分析人员可以采用安全性数据来估算每一故障案例发生的频率。如果所评价的工厂有现成的故障数据，应优先采用这些数据而不是那些更为普通的故障数据。在此阶段，分析人员可以对频率只进行表面的估算；全部的风险分析要涉及安全性和有效性分析，而这些不属于本说明书范围。然而，频率是重要的，因为它给分析增加了一个补充的观点，并且在决定给补救措施分配有限资源时是有用的。
步骤13——说明结果
这时分析员应该决定该工厂是否会给其工人或社区带来不可接受的威胁。
步骤14-一选择并分析补救措施
如果危害是不能接受的，分析人员应考虑降低风险的办法。已经研究出了很多方法以降低综合加工厂的危害。很多这种方法的细节是针对具体工厂的，所以不可能对所有可供选择的方法提供详细的说明。但是，世界银行《工业危险评估》一书第六章提供了某些建议和例子。分析人员可以用重复有关的后果计算来量化某一补救措施的益处。
(二)基于风险的检验方法
基于风险的检验方法(RBl)对风险的定义为故障后果与可能性的乘积。其评价程序见图9—21。
(三)挪威DNV公司风险评估方法
挪威DNV公司SAFETI、LEAK定量风险分析软件，要求在充分熟悉情况的条件下，分析可能发生的事故，输入相关的工艺设备参数、气象参数、平面布置、火源位置及人口分布等，根据评价人员对事故状态的分析选用不同的模型进行计算。通过对每一事故发生后，其热辐射强度、爆炸压力、毒物扩散区域进行计算，可得出每一可能发生的事故对周围人员及财产的影响，为进一步采取相应措施提出依据。
(四)危险化学品定量风险评价
参照世界银行的《工业危险评估方法》、《基于风险的检验方法》和挪威DNV公司的SAFETI及LEAK计算软件等方法制定危险化学品的定量风险评价方法。
1．风险分析方法及程序
风险是指在某一特定时期内或某一特定条件下，一个特殊事故发生的可能性。它是可能性与后果的乘积(风险二可能性X后果)。可能性是指在某一特殊条件下，事故发生的几率；后果是指事故造成危害的程度。
风险分析是指系统地运用已有的信息资料来确定危害，并且就其对个体或群体造成的风险进行评估。风险评估程序见图9—22。
风险评估步骤：
(1)熟悉系统、收集数据(系统描述)
熟悉分析对象，确定评价区域边界及装置的位置，收集装置的基本信息、有关技术数据、工业区及装置的布置图等。
(2)基础数据收集及分析
收集区域的气象数据及周围人群分布情况，在工业区及周围确定明显及潜在点火源。
(3)重大危险辨识
重大危险辨识是运用先进的风险分析方法及专家系统对分析对象进行系统分析判断，从而确定可能发生的重大事故，它主要包括两部分：确定工业区内哪些有毒、活性、易燃或爆炸物质构成了重大危害；确定哪些故障或错误可产生非正常情况并导致一个重大事故。
(4)频率分析
一旦确定重大危险，就要对其进行频率分析，以评估发生事故的可能性。频率分析可以通过以往发生事故的经验分析得到，也可以利用理论模型，采用一些分析软件来进行计算得到。
(5)后果分析
后果分析主要是评估事故发生后造成的后果，对人员、设备及建(构)筑物等的影响，每个可能发生的事故的后果分析采用计算机模拟来进行。比如一个单一的有毒物质泄漏事故可能导致毒物扩散，可能导致人员中毒伤亡等；一个单一的可燃物质泄漏事故可能导致喷火、闪火、火球或者爆炸，火灾的热辐射及爆炸冲击波可能导致人员伤亡。事故后果分析包括：
①对潜在事故的描述(容器破裂，管道破裂，安全阀失灵等)；
②对泄漏物质数量的预测(有毒、易燃、爆炸)；
③对泄漏物的扩散进行计算；
④危害影响的评估(毒性、热辐射、爆炸冲击波)。
(6)风险(及)计算
每个模拟事故的频率(F)和后果(C)评估出来以后，就可以进行风险计算(R二FXC)。
(7)风险标准
风险标准是用来衡量风险是否可以接受，以及对风险的重要性加以判断的准绳。
(8)风险评估
确定重大危险源，并参照风险标准确定风险等级的过程就是风险评估，风险评估的功能即是对不可接受的风险提出降低的办法，同时要把整体风险等级尽可能降到最低，以符合标准的要求。
(9)风险重复计算
对超过风险标准的个体风险，要使风险达到可接受的等级，就要采取一些降低风险的对策与措施，从而就要重新进行量化风险评估。
(10)风险管理
通过风险分析确认评价区域的主要风险，依据分析结果制定各级事故应急救援预案。
2．风险基准的选择
风险是指在某一特定时期内或某一特定条件下，一个事故发生的可能性与后果的乘积(风险=可能性×后果)。可能性是指在某一特殊条件下，事故发生的几率，后果是指事故造成危害的程度。
中国目前没有权威部门制定的风险标准，下面介绍全球范围内普遍认可的风险标准。
(1)不同位置个体风险标准(LocationspecificlndividualRisk即LSIR标准)
LSIR结果一般用来评估针对社区或者住宅、商业区、工业开发区等企业外区域的风险。
LSIR的死亡事故定义是“个体持续地停留在一个特定的场所，可能因特定事故导致死亡的频率，此标准指的是每年的个体死亡风险。”
世界各地不同权威部门使用的针对个体风险的标准见表9—27。
表9—28所列标准能符合世界各地不同的风险标准，建议作为我国个体死亡风险LSIR评估的标准。
(2)每年个体风险标准(IndividualRiskPerAnnum即IRPA标准)
IRPA是指从事特定工作的人员每年死亡频率的平均值。
每年个体风险(1RPA)适合于评估暴露于风险中的厂内职工的风险可接受程度。这是因为IRPA不仅考虑到人员停留在厂区的时间，同时也关心暴露在风险中的人数。
①对厂内工作人员单独风险标准的简介
世界各地权威部门和公司使用的不同的个体风险标准见表9—29，它们都是指死亡风险。
②建议的IRPA标准
下面建议的标准可以符合各项标准要求，可作为对危险化学品重大危险(装置)评估的标准：最大可忍受／可接受风险：IE—3／年；可忽略风险：IE—5／年。
ALARP(AsLowAsReasonablyPra(ticable)三角图表示的IRPA标准：
在ALARP区域的工厂，只有当所有可行的风险降低措施都已实施的情况下，风险才可接受。特别是在ALARP的高端(在每年1E—4到1E—3)，工厂可以继续运行，但是通过成本分析认可的风险减低措施一定要认真地考虑和实施。
3．事故后果标准和影响标准
评估人和财产被各种事故后果(比如喷火、闪火、溅火、爆炸等)影响的标准。
(1)事故后果定义(见表9—30)
4．风险评价
(1)泄漏事件确定
根据相关事故案例及危险因素分析确定泄漏事件。
①泄漏事故应急措施
②泄漏频率
事故的泄漏频率可查阅有关资料上的历史数据。例如欧洲“紫皮书”的泄漏频率数据。
根据企业安全管理、运行和设计条件所起的作用，对其中有关发生频率的数据可进行修正。
安全管理系数从最小的0.1一直可以到最大的10。设备系数从0．1～20，主要取决于检修计划、设计标准、设计压力与工作压力之间的比例、环境温度、工作温度以及设备的老化程度等方面因素。若安全管理系统比较严格，设计和运行条件以及检修体系比较完善，则可以取较小的频率调整系数。
③各单元假定事故数据
④气象条件：风速、大气稳定度、温度、压力、相对湿度等
⑤人口分布数据
(2)风险结果
①特殊场所个体风险(LSIR)
危险化学品泄漏可能造成的致人死亡事故，LSIR用每年死亡事故LSIR等风险线来表示。画出等风险线及危险化学品扩散图。
②厂区内个人风险(IRPA)
厂内各区域的个人每年死亡平均风险(IRPA)是依据LSIR级别和操作者在特定的LSIR等高线内的操作时间计算的。
③危险化学品泄漏扩散范围
④危险化学品泄漏后发生喷火或闪火的热辐射影响范围
⑤危险化学品泄漏着火爆炸超压影响范围
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