1、2022 年 第 12 期 化学工程与装备 2022 年 12 月 Chemical Engineering&Equipment 251 定量风定量风险分析在危险化学品险分析在危险化学品 重大危险源企业的应用重大危险源企业的应用 王春兰（福建省石油化学工业设计院有限公司，福建 福州 350013）摘摘 要要：定量风险分析（QRA）是一种对危险化学品企业风险进行量化评估的重要技术手段。文章中对定量风险分析步骤作了简要说明，并以某一企业液氨罐组和烯烃罐组的定量风险分析为例，阐述了定量风险分析在危险化学品重大危险源企业的应用过程。关键词：关键词：定量风险分析；危险化学品重大危险源；事故后果 1 1
2、概述概述 根据 危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法GB/T37243-2019 规定，涉及有毒气体或易燃气体，且其设计最大量与危险化学品重大危险源辨识GB18218中规定的临界量比值之和大于或等于1的危险化学品生产装置和储存设施应采用定量风险评价方法确定外部安全防护距离。此外 危险化学品重大危险源监督管理暂行规定（原国家安全生产监督管理总局令第 40 号，经安监总局令第 79 号修改）和港口危险货物重大危险源监督管理办法（交水规20216 号）等部门规章或规范性文件也作了一定的规定，即达到一定条件的重大危险源企业应进行定量风险分析。国内外多家专业机构研发的定量风险评价软件，原
3、理均是利用对统计的历史数据及内嵌的数学模型功能，可快速准确地计算事故后果，并结合项目所在地周边情况加以分析得出风险曲线，包括 DNV（挪威船级社）研发的 SAFETI、TNO（荷兰国家应用科学院）研发的 EFFECYS 和 DAMAGE、中国安全生产科学研究院研发的 CASST-QRA 重大危险源区域定量风险评价软件、南京安元科技有限公司研发的 CASST-QRA 重大危险源区域定量风险评价软件、交通运输部水运科学研究院研发的重大危险源评价软件 DANGERS 等。2 2 定量风险分析的介绍定量风险分析的介绍22-33 定量风险分析方法（QRA）是一种对危险化学品生产、储存设施风险进行量化评估
4、的技术手段，以实现建设工程安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，通过对系统或设施失效概率和失效后果进行分析，并把风险表征为事故发生频率和事故后果的乘积，进而对事故风险进行量化。普遍应用于区域安全规划、安全评价及安全设施设计等方面。二零一三年发布的行业标准 化工企业定量风险评价导则AQ/T3046-2013针对定量风险分析过程中的前期准备、基础数据与资料收集、危险源识别、评价单元选择、事故场景模式和风险标准等方面做了规定。分析程序见图1。图图 1 1 定定量风险分析程序图量风险分析程序图 定量风险评价的核心量化指标是个人风险和社会风险。个人风险是指因危险化学品生产、储存装置各种潜在的火灾、爆炸
5、、中毒事故造成区域内某一固定位置人员的个体死亡概率，即单位时间内（通常为一年）的个体死亡率；社会风险是对个人风险的补充，指在个人风险确定的基础上，考虑到危险源周边区域的人口密度，以免发生群死群伤事故的概率超过社会公众的可接受范围。二一八年发布的国家标准危险化学品生产装置和储存设施风险基准GB36894-2018针对个人风险和社会风险判定基准做了规定，见表1和图2。DOI:10.19566/35-1285/tq.2022.12.078252 王春兰：定量风险分析在危险化学品重大危险源企业的应用 表表 1 1 个人风险基准值表个人风险基准值表 防护目标 个人风险标准/（次/年）,危险化学品新建、改
6、建、扩建生产装置 和储存设施 危险化学品在役生产装置和储存设施 高敏感防护目标 重要防护目标 一般防护目标中的一类防护目标 310-7 310-6 一般防护目标中的二类防护目标 310-6 110-5 一般防护目标中的三类防护目标 110-5 310-5 图图 2 2 社会风险基准图社会风险基准图 3 3 定量风险分析在重大危险源企业的应用定量风险分析在重大危险源企业的应用 本文采用中国安全生产科学研究院研发的CASST-QRA软件（2.1版），以某化工企业为例，对烯烃罐组和液氨罐组进行定量风险计算。3.1 危险源参数 烯烃罐组和液氨罐组危险源参数见表2。表表 2 2 危险源参数一览表危险源参
7、数一览表 单元名称 储存物质 主要工艺参数 围堰面积（m2）状态 温度（）压力（MPa）有效容积（m3）数量（个）附属管道内径（mm）管道工作流量（kg/s）烯烃罐组 丁二烯 液 常温 2.16 2400 2 200 4.6 2809 丙烯 液 10 0.79 2400 2 200 4.7 2809 液氨罐组 液氨 液 40 1.55 1600 4 200 3.1 3500 3.2 计算结果 将收集的地图、气象资料、危险源数据、事故影响范围内的周边生产经营企业及其他场所情况、人口分布状况等等资料数据输入到定量风险分析软件，即可计算得出结果：（1）事故后果影响范围 重大危险源区域定量风险评价软件
8、（CASST-QRA）内嵌有火灾、爆炸、中毒等事故计算模型，在计算分析过程中，可根据物质的特点对应选择事故模拟情景，然后进行风险计算即可得出各事故情景的影响范围。经计算，液氨罐组液氨罐有29种事故情景，烯烃罐组丙烯储罐有37种事故情景，烯烃罐组丁二烯储罐有48种事故情景，影响范围较大的事故情景及其影响范围见表3。表表 3 3 事故影响范围表事故影响范围表 危险源 泄漏模式 灾害模式 死亡半径(m)重伤半径(m)轻伤半径(m)多米诺半径(m)液氨罐组液氨罐 容器整体破裂 中毒扩散:静风,E 类 12720 27480/烯烃罐组丁二烯储罐 容器整体破裂 BLEVE（沸腾液体扩展蒸气爆炸）753 1
9、014 1654 504 烯烃罐组丙烯储罐 容器整体破裂 BLEVE（沸腾液体扩展蒸气爆炸）702 944 1540 469 烯烃罐组丁二烯储罐 管道完全破裂 云爆 161 285 472 223 烯烃罐组丙烯储罐 管道完全破裂 云爆 136 231 390 186 王春兰：定量风险分析在危险化学品重大危险源企业的应用 253（2）个人风险曲线 根据计算需求，可计算出不同风险标准的曲线图，如针对危险化学品新建、改建、扩建生产装置和储存设施，可绘制出310-7次/年、310-6次/年、110-5次/年的个人风险等值线分布图。（3）社会风险曲线图 根据风险计算结果可绘制出社会风险曲线。见图3。图图
10、 3 3 社会风险曲线图社会风险曲线图 3.3 对策措施 根据事故后果和风险计算的结果，可采取一定的对策措施降低事故风险：（1）事故影响范围较大，企业编制事故应急预案可结合事故影响制定人员疏散范围。（2）多米诺效应是造成重大事故升级、损失增加的一个重要原因，烯烃罐组丁二烯储罐和丙烯的多米诺影响半径分别为504m、469m，若影响范围有易燃易爆场所，建议结合场地调整优化总平面布置。（3）烯烃罐组丁二烯和丙烯储罐的云爆影响范围分别为472m、390m，在此范围内，避免布置人员集中场所（如中心控制室、中心化验室等）。（4）社会风险曲线有一小部分落在尽可能降低区，建议通过保护层分析，采用基本过程控制系
11、统、警报、安全仪表系统、物理防护等技术手段，提高安全防控水平；并通过开展反应安全风险评估，优化工艺设计，改进安全设施设计，完善风险控制措施。4 4 结结 论论 利用定量风险评估软件对重大危险源进行定量风险分析不仅能快速有效地计算火灾、爆炸和中毒事故中伤害范围，还能计算装置、设施的事故风险曲线，从而根据模拟计算结果，调整优化总平面布置优化工艺设计、改进安全设施等。参考文献参考文献 1 郭保健.定量风险分析(QRA)技术在环氧乙烷储罐安全评价中的应用J.无机盐工业,2016.2 AQ 3046-2013 化工企业定量风险评价导则S.3 GB 36894-2018 危险化学品生产装置和储存设施风险基
12、准S.4 GB/T37243-2019 危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法S.（上接第（上接第 227227 页）页）_ 4 4 结结 论论 在本工作中，制备了 PTCA 纳米棒修饰电极，基于 DA可以高效猝灭 PTCA/S2O82-体系的 ECL 信号，构建了可灵敏、快速测定 DA 的传感器，并将所制备的传感器用于血清中 DA 的测定，实验结果表明所制备的传感器具有灵敏度高、稳定性好、成本低、制备简单等优点，为血清中 DA 的测定提供了新思路，具有较大的市场应用潜力。参考文献参考文献 1 刘晨喆.多巴胺能系统与炎症性肠病J.生理科学进展,2021,52(2):146-150
13、.2 何亮娜,马俊美,范力欣,等.固相萃取结合超高效液相色谱-质谱法测定畜禽肉及肉制品中肾上腺素和多巴胺的残留量J.肉类研究,2021,35(9):27-32.3 陈少华,陈文量,丁益,等.纳米材料及其三维结构修饰电极检测多巴胺的研究进展J.化工进展,2021,40(11):6135-6144.4 杜钦芝,杨国敏,陈时洪,等.基于铱纳米棒的电致化学发光生物传感器用于多巴胺检测J.分析测试学报,2021,40(5):719-725.5 熊海涛,吴睿,吴迎春.Nafion-碳纳米管修饰电极电化学发光分析法测定卡马西平J.应用化学,2021,38(6):731.6 Song Xianzhen,Li Xiaojian,Wei Dong,et al.CuS as co-reaction accelerator in PTCA-K2S2O8 system for enhancing electrochemiluminescence behavior of PTCA and its application in detection of amyloid-proteinJ.Biosensors and Bioelectronics,2019,126:222-229.
