化工企业定量风险评价导则条文说明

XX标准化工企业定量风险评价导则XX-XXXX条文说明2023年青岛目 次1 范围................................................................................................................................. 35 定量风险评价工程治理..................................................................................................... 36 资料数据收集................................................................................................................... 37 危急辨识和单元筛选......................................................................................................... 48 泄漏场景及频率................................................................................................................ 49 源项和气云集中................................................................................................................ 710 暴露影响......................................................................................................................... 911 风险计算 101 范围使用本标准时，不但要留意满足本标准的要求，还应符合陆上化工企业建、改建、扩建和在役装置或设施相关的法规、规章和规章的要求。定量风险评价工程治理由于定量风险评价工作的简单性，应对对整个评价工作的流程进展工程治理，主要步骤及每一步的具体内容如下：了解用户需求求。这些特别要求特别是记录文件可能会明显增加工程的工作量。确定争论目的和目标理机构的要求、帮助制定紧急预案等。确定争论深度争论深度打算评价工程所需的资源、预算以准时间，因此应选择适宜的争论深度。争论深度可由以下三个方面确定：风险评价技术〔后果、频率及风险〕选择的事故数目〔个别单元和场景、有代表性的单元、扩展的单元清单〕争论简单度〔简洁、一般、简单〕——制定评价导则定量风险评价规章有利于工程的有效进展，具体内容见5.2。——制定工程打算通和沟通的时机，有助于团队建设和确定争论方向。只有通过编写这样一份书面打算，争论的各个方面才能得到足够的重视。需要强调的是，在工程打算中应具体列出所需的资源、工程进度的时间安排、工程的质量保证措施、对培训内容的需求以及费用预算。——工程执行误时，应调查和解释工程延误的缘由，并尽量实行补救措施以保证工程的按时完成。资料数据收集人口统计原则应依据评价目标，确定人口统计的地域边界；应考虑人员分布随时间的变化，如白天与晚上；白天人们会离开居民区去工作、上学或进展其它活动，晚上返回居民区，所以评价范围内的人数会随着时间而变化。应考虑消遣场、体育馆等敏感设施人员的流淌性；应考虑消遣场所的人员，假设消遣场所具有季节性，则对于全年中的不同时期，其人口其人口密度值不同；假设大批人员在场的时间很短，则对应此时间段的人口密度值可无视，例如在一年中只使用很短时间的体育馆。应考虑已批准的规划区内可能存在的人口；划方案来计算；假设没有实际可用的信息，可参考规划区周边居民区人口密度，所需信息的准确度取决于定量风险评价的目标。6.3.2 石化行业重大事故大多是由于可燃气体或液体泄漏并遇到点火源点火之后，造成火厂内点火源以及厂外点火源数量的差异。危急辨识和单元筛选对装置风险奉献最高的危急源及危急场景，以便进展定量风险评价。本标准中列出了常见的危急辨识的方法。7.2.1 风险评价工作。因此，应对辨识出危急的单元进展选择，从中找出具有较高风险的单元。在这种状况下，对选择出的单元进展定量风险评价的结果就是整个装置的定量风险评价结果，因此选择单元的风险水平应与整个装置的风险水平相当。泄漏场景及频率在定量风险评价中，当危急物质或能量释放大事的发生频率小于10-8/年或者释放大事引起的火灾、爆炸或中毒等导致的死亡概率小于1%时，可在定量风险评价中不予考虑。阈值10-8/年这个标准是合理的，由于通常灾难性释放大事的发生频率在10-5/年～10-7/年之间。1%死亡概率为边界。石化企业典型设备包括管道、带压容器和储罐、常压容器和储罐、泵、换热器、压力释放设备、仓库、爆炸物储存、铁路槽车或汽车槽车、运输船舶等。〔第三版SY/T6714-2023TNOCCPSCPQRA的相关内容。《安全评价》给出管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反响器、泵、压缩机、20%～100%。《TNO紫皮书》将泄漏过程称为包涵物损失LO，并将LOC分为一般LOLOCLOCLOC10min10mm孔径连续泄漏。SY/T6714-2023中选择四种不连续的泄漏孔径。SY/T6714-2023中的泄漏场景，对特别常压储罐、换热器、装卸设施的泄漏场景，考虑其设备的特别性质及泄漏模式，参考《TNO紫皮书》的做法。SY/T6714-2023中代表小、中、大和裂开这四种方案的孔径。对于厂区内，小、中孔径方案通常在风险中处于支配地位，这是由于其较高的可能性和有限的现场后果。对于厂区外，则中、大孔径方案在风险中处于支配地位。管道游、中间和末端三处等直径断裂。对于长度小于20m的短管线，等直径断裂的位置可能不重要，模拟一处断裂足够。对于长管线，可在相等的间距上选择一系列泄漏点，进展定量风险评价，以反响线源的影响。泄漏点应足够，以确保当增加泄漏点时，风险曲线不会变化显著。两个泄漏点初始间50m。当管线的泄漏频率中包括了法兰的泄漏频率，则法兰的泄漏大事可包含在管线中。固定的带压容器和储罐一个容器由容器壁、焊接支柱、固定平台和检测仪表管道组成。泄漏大事包括罐、容器和相关仪表检测设备管道的泄漏，对于容器或罐连接的工艺管线的泄漏应单独考虑。储罐的压力可能正好等于1bar〔确定压力封常压罐等。固定的常压容器和储罐一个容器由容器壁、焊接支柱和检测仪表管道等组成。泄漏大事包括储罐、容器和相关仪表检测设备管道的泄漏，对于容器或储罐连接的工艺管线的泄漏应单独考虑。漏到外罐后引起的液池蒸发大事。对于全防罐及双防罐液体直接泄漏到大气中的频率格外小，因此可以不考虑小中泄漏大事，而选择代表性的完全裂开大事来表征风险，《TNO紫泵和压缩机6.35mm〔1/4i、25.4mm〔1i〕和101.6mm〔4i。假设吸入管道小于101.6mm〔4i，则最终的可能101.6mm5mm25mm100mm及完全裂开四种泄漏场景。当吸入管道直径小于101.6mm时，取小于吸入管道直径的孔泄漏场景以及完全裂开场景。对压缩机〔包括离心式压缩机和往复式压缩机〕使用两个泄漏孔径场景：25mm100mm〔或吸入管线全口径完全裂开，以较小直径为准。〔第三版〕第28章中给出的泵的典型泄漏场景和裂口尺寸为：a〕泵体或压缩机机壳损坏泄漏，裂口尺寸取与其连接收道管径的20％～100％；b〕20％。度，因此在本标准中，将泵和压缩机归为一类，并将泵和压缩机的泄漏场景等同于设备进口管道的泄漏场景。换热器其泄漏场景参考《TNO紫皮书》做法。8.1.9 仓库固体包装单元的粉末集中下进展集中。仅仅微粒直径≤10μm的固体粉末颗粒能够被人体吸取，造成暴露损害。释放量计算见式(1)式中：

M M粉末 1

1

……〔1〕3M——kg；M——kg；1 ——1；1 ——10%；2 ——泄漏物中，直径≤10μm的粉末颗粒的质量比例。3液体包装单元存量释放毒性液体可能以桶、罐等以各种形式进展储存和运输。对于大多数物质，包装桶的最大3m3LC50≤1000ppm的物质，包装质量≤450kg〔桶。最大泄漏量假设为一个包装单元存量全部释放。假设液体释放后，形成液池，使用液池模型、集中模型和物质的毒性暴露影响模型进展风险计算。火灾〔关注毒性燃烧产物和非火灾燃烧产生的毒性物释放〕化学品仓库火灾风险考虑由不同过火面积、不同持续时间和燃烧速率组成的火灾场景，每一火灾场景都有不同的发生频率，例如带有自动气体灭火装置的仓库火灾场景，见表1。定不同发生频率的火灾场景。1TNO〔配置自动气体灭火装置〕通风率通风率[h-1]4∞概率206005300.990.005-30概率-0.0058.1.12 运输船舶企业内码头运输船舶的泄漏大事应考虑装卸活动和外部影响〔冲击。船碰撞事故引起考虑。然而，假设一艘船在一艘停靠的船四周移动，则碰撞泄漏事故就可能发生。泄漏频率目前已有大量的工业数据库，如OREDA、EuReData等可以使用。这些数据库的主分收集，如运行总时间、技术水平、失效缘由、环境条件等。这样得到的失效数据往往比实际值要大很多。尽管这样，工业数据库对人们来说还是格外有价值，特别是在没有其它可用数据源的状况下。过高的失效数据会导致风险计算结果偏大，却也是更安全的结果。除了工业数据库外，泄漏频率数据的来源还包括：供给商供给的数据、企业历史数据和牢靠性建模得到的数据。，并依据需要对数据进展调整，以反映具体的条件和情形。对于供给商的数据，这些数据通常较为乐观，由于这些数据是在清楚的、维护良好的背景下统计的。除工业数据库和供给商数据库外，假设有历史数据，则只有该历史数据为足够长时期内的充分的数据，并具有统计意义时才能使用。源项和气云集中9.1.2 在计算危急物质泄漏、集中、火灾、爆炸和中毒时，有各种模型，应依据评价的目的和目标选择模型。在一些特别状况下，可能期望获得更牢靠的计算结果，需要用到CFD等简单模型。因此，模型选择具有肯定的不确定性。不过，在应用这些模型的时候，使用者应论证其科学性。模型的科学性可以通过有效性测试的结果、模型比较争论和〔或发表的文献来论证。泄漏位置应由具体状况而定，例如，泄压阀的位置打算泄漏的位置。容器或储罐的泄耗时，可承受以下的简化和保守的方法：a〕选定一个泄漏位置，假设泄漏位置在地面上1m处，且假设储罐或容器的全部存量都能流出。b〕在过程或反响容器中，各种不同的物质可能处于不同的相态。例如在蒸馏器中，有毒物质可能为气态，而可燃性的溶剂为液态。在这种状况下，至少应考虑两个泄漏位置：气态物质泄漏和液态物质泄漏。泄漏的方向应依据具体状况而定，例如，泄压装置的泄漏方向一般趋向于垂直。假设得不到具体的信息，泄漏方向可以设为水平方向，与风向一样。泄漏考虑为有阻挡释放，可模拟为射流淌力减弱了4倍的射流。最大可能泄漏量SY/T6714-2023中对最大可能泄漏量的规定，相邻设备物料流入泄漏设备时间为3min，该时间是建立在大孔径泄漏场景动力学计算上的。在大孔径泄漏时，，所以一般只能持续数分钟。因此泄漏时间介于1-5min3min3200mm。有效泄漏时间确实定有效泄漏时间与泄漏速度、系统存量以及泄漏探测时间、切断时间均有关系。因此应对探测系统和切断系统进展分级，并依据泄漏孔径确定泄漏时间。假设通过其他途径可得知准确的泄漏时间，则需承受准确的泄漏时间。1h，主要是考虑以下两个因素：a〕估量工厂的应急反响人员将实行停机程序和启动组合式减缓措施来削减泄放时间；b〕DNVPhastrisk6.5.31h。c《TNO紫皮书》中最大泄漏时间假设为0.5h环境中，加上人为失误因素的影响，对小孔泄漏，不易觉察并准时切断，故最大泄漏时间取1h，这与SY/T6714-202310是全都的。方式。在该阶段，实际上越过气云的气体密度分布开头接近高斯外形，仍旧假定为均匀的就摩擦风速的关系式〔Ri准则。在进展危急气体泄漏集中分析时，争论人员一般依据泄漏源Richardson数的大小来打算使用非重气云集中模型还是重气云集中模型。Richardson数是一个无量纲参数，定义为蒸义稍有区分。HavensSpicerRichardson数的定义为：对于瞬时泄漏：

g(p p )VRi

0 g 0

……〔2〕对于连续泄漏：

0 pV2g *g(p p )V”Ri

0 g 0……〔3〕0 p DV3g *式中，g为重力加速度〔9.8m/s2， 为气云的初始密度〔kg/m3〕, 为环境空气密度0 gV〔kg/m3，V是气体瞬间泄漏形成的云团的初始体积〔3V0

0”是气体连续泄漏形成的云羽的初始体积通量〔m3/s。由于危急气体泄漏时的快速稀释，云团初始体积或云羽初始体积难，但阅历数据说明，初始稀释系数应当在10~100之间，一般取50。D是泄漏源的特征水平尺度〔m，它取决于泄漏源的类型。例如，对于液池蒸发，它是蒸发液池的直径；对于高V速气体泄漏，它是泄漏源的动量效应变的不再重要时云羽的宽度。是摩擦速度m/，与V*地面粗糙度和大气稳定度有关，近似等于10m高度风速的1/15。K〔面积/时间

随着位置、j j时间、风速和主要天气状况而变化。虽然涡流集中率这一方法在理论上时可行的，但试验上不便利，并且不能供给有效的关系框架。为了解决这一难题，Sutton提出集中系数的定义，Pasquill-Gifford模型。依据重气云中性能参数的分布方式，将全部的重气云集中模型分为三类：一维模型、二维模型、三维模型。一维模型假设全部性能参数，如密度、浓度和温度等，在重气云团内部或重气云羽的横截面上均匀分布。因此，模型的建立和求解过程比较简洁。在很多状况下，模型存在分析解。广泛使用的“BOX”模型和“SLAB”模型都是一维模型。盒子模型用来描述瞬时泄漏形成的重气云团的运动，平板模型用来描述连续泄漏形成的重气云羽的运动。〔CFCFDFEM3〔3-DFiniteElementModel〕FEM3A模型。模型在空间上承受有限元法、时间上承受有限差分法，应用两个湍流闭合模型，行星边界层模型以k-ε闭合模型。该模型能考虑地形及障碍物的影响。三维流体动力学模型通过建立各种条件下的根本守恒方程〔包括质量、动量、能量及组分等，结合一些初始和边界条件，运用数值计算理论和方法求解Navier-Stocks现预报真实过程各种场的分布，如流场、温度场、浓度场等。结果较为可信。二维模型以三维模型为根底，同时增加了一些简化假设。所谓“帽子”模型就是二维模型之间。它保存了三维模型的很多优点，同时又避开了三维模型的简单计算。在某些状况下，甚至可以求出二维模型的分析解。HF在泄漏时会产生二聚物和聚合物，并且它们与水蒸气发生反响从而转变气体的性质。火灾、爆炸场景及频率遇到点火源并点火。也有文献认为，假设点火过程在10min内发生，则被认为是马上点火，10~15min后发生，则称为延迟点火。马上点火对连续泄漏会产生喷射火，对瞬时泄漏会产生火球、爆炸或闪火，而延迟点火会产生延迟爆炸或延迟闪火。马上点火及延迟点火的点火概率均承受《TNO紫皮书》中的方法确定。物质的特性来建模。然而，对于模型的使用来说，目前这种方法太过简单。因此可以分成两个独立的大事进展考虑，分别是纯粹可燃过程和纯粹有毒过程。LFL-等高线内的质量。TNO方法进展计算，0.03MPa超压区域为严峻破坏区域，0.01MPa超压区域为稍微破坏区域。减缓掌握系统可以限制物质向环境的泄漏，例如安装喷淋装置来掌握火灾的集中、承受水幕来阻挡物质〔可溶的〕在大气中的集中以及使用泡沫来限制液池蒸发。在定量风险评价中，减缓掌握系统的影响应被考虑。探测隔离系统与其他减缓掌握系统应加以区分。只有在减缓掌握系统有效时，其作用才被考虑。暴露影响10.1.1 有毒气体、热辐射和超压的暴露影响范围对应的浓度或强度可承受政府相关部门或行业协会公布的标准。毒性作用标准有美国工业卫生协会〔AIHA〕出版的污染空气的应急反响打算指南ERPGs、国家职业安全与安康争论院〔NIOSH〕建立的对生命和安康马上产生危害的〔IDLH标准、美国国家科学院/国家争论院出版的紧急暴露指导标准〔EEGLs〕和短期公众紧急指导标准〔SPEGL、美国工业卫生学者政府联合会建立的阀限值〔TLV，包括短TL-STELs〔TL-Cs公布的允许暴露水平〔PELs〕和泽西州环保局使用的毒性集中〔TXDX〕方法。ERPGs〔见附录I.2〕作为暴露于特定物质中的后果，给出了三个浓度范围。ERPGs正在成为能够被承受的企业/政府标准。〔见附录I.1—云爆炸冲击波超压影响承受了TNO蒸气云爆炸关系模型，假设需要进展更简单的计算，可通过概率方程计算。在热辐射作用下，目标可能受到损害，当目标承受到得热通量大于或等于引起目标伤害所需的临界热通量时，目标被损害。否则，目标不被损害。在稳态火灾作用下，引起加工37.5kW/m2。对于毒性暴露，可以承受有效剂量E、中毒剂量TD〕和致死剂量L〕对气体来说使用致死浓度〔L。通过绘制剂量对数曲线来描述各种反响类型之间的关系。—不同。此外，这些数据由于年龄、性别和输送方式的不同而被简单化。假设包含几种化学物质，那么毒性可能发生加和作用〔组合影响是单个影响的加和、协同作用〔组合影响比单个影响大、强化作用〔一种物质的存在增加了另一种物质的效果〕或敌对作用〔相互之间抵消。本导则中承受毒性暴露下死亡概率函数计算。—热通量准则〔见附录I.3。在计算BLEV、池