《环境风险评价》教学大纲(细则)67029.docx

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1、合肥学院教案课程名称:环境风险险分析与评评估课程编码:1200216604总学时(周周学时):32(44)开课时间:20133年4月222日适用年级:20122级专业:环境境工程硕士士班使用教材:环境风险险评价实用用技术、方方法和案例例授课教师:张金流教学目的:通过本课课程的学习习,使学生生掌握环境境风险评价价的一般流流程,方法法,为学生生进入工程程实践学习习打下坚实实的理论基基础。教学方法:本课程教教学采取课课堂PPTT与板书相相结合的教教学方式,以以授课老师师传授为主主,同时发发挥学生的的学习主动动性,使学学生在课堂堂上积极参参与到课堂堂教学中。教学要求:见各章节节考核方式:课堂考核核与期

2、末考考试相结合合目录第一章 概概论4第二章 可可靠性工程程13第三章 源源项分析23第四章 有有毒有害害害物质在大大气中的弥弥散38第五章 有有毒有害物物质在湖泊泊的稀释扩扩散53第六章 污污染物在食食物链中的的动态转移移62第七章 环环境污染健健康风险评评价70第八章 环环境风险评评价标准85第一章 概概论教学要求:1 掌握风风险及环境境风险评价价概念及其其计算方法法;2 了解环环境风险评评价研究进进展及研究究重点;3 掌握环环境风险评评价主要内内容及程序序;4 了解EERA与EEIA、EESA区别别。教学重点:环境风险评评价主要内内容及程序序教学方法:课堂授课学时数:221 环境风风险评价

3、基本概概念及其计算方法法风险生命与财财产损失或或损伤的可可能性;用事故的的可能性或或损失的幅幅度来表达达的经济损损失与人员员伤害的度度量;不确定危危害的度量量;灾难发生生的几率;某种危害害发生的可可能性或几几率,以及及发生这种种风险所造造成后果的的影响程度度。计算方法风险(R)是是事故发生生概率(PP)与事故故造成的环环境(或健健康)后果果(C)的的乘积,即即:风险评价是是指对某一一过程或情情况涉及的的潜在危害害引起的风风险在量或或质上进行行评价的过过程。环境风险评评价环境风险评评价则是对对由自发的的自然原因因或人为活活动引发的的,通过环环境介质传传播的、能能对人类社社会及环境境产生破坏坏、损

4、害等等严重不良良后果事件件的危害(RR)程度的评评价;环境风险评评价(ERRA)是对对那些造成成生成生态态系统、动动物或人类类威胁的技技术所引起起的风险进进行的考察察。它包括括人类健康康风险评价价,生态或或生态毒理理学风险评评价以及特特定的工业业应用风险险评价,考考察其在人人类、生物物群或生态态系统中的的终点。2环境风险险评价研究究进展及研研究重点;与现代工业业高速发展展的同时,突发性的重大事故频发,给人类健康和环境带来严重后果,因此,人们越来越重视重大突发性事故造成的环境危害的评价问题,这类危害的评价常称为事故风险评价,它主要考虑与项目连在一起的突发性灾难事故,包括易燃易爆和有毒物质、放射性

5、物质失控状态下的泄漏;大型技术系统(如化工生产、桥梁、水坝等)的故障或跨塌;发生这种灾难事故的概率虽然很小,但影响的危害程度往往是巨大的。(20122年12月月31日,山山西天脊煤煤化工集团团股份有限限公司8.7吨笨胺胺发生泄漏漏流入浊漳河河;山西省以以及位于河河水下游的的河北、河河南两省共共2万多人人受到影响响。2013年年2月155日7时,山山西省洪洞洞县曲亭水水库的灌溉溉输水洞洞洞顶发生垮垮塌,导致致下游坝体体出现管涌涌。虽然当当地进行了了全力抢修修,但最终终还是因为为大坝涵管管老化严重重而漏水,形形成坝体塌塌陷,致大大坝在涵管管处坍塌过过水;事故导致致上万群众众紧急疏散散同时导致致南同

6、蒲线线8趟列车车停运)(其它例子子见教材882页3.若干最大大可信事故故实例。)关于事故风风险(或事事故后果)评评价,国际际上是沿着着三条线发发展的。其一称为概概率风险评评价(PRA, Proobabiilityy Rissk Asssesssmentt),它是在在事故发生生前、预测测某设施(或或项目)可可能发生事事故及其可可能造成的的环境(或或健康)风风险。其最最好的范例例是美国核核管会(NNRC)于于19755年完成的的对核电站站所进行的的极其系统统的安全研研究,其研研究成果就就是著名的的巨著WAASH-11400报报告,其中中系统地发发展和建立立了所谓的的概率风险险评价方法法。其二为实时

7、时后果评价价(Reaal-tiime),其其主要研究究对象是在在事故发生生期间给出出实时的有有毒物质的的迁移轨迹迹及实时浓浓度分布,以以便作出正正确的防护护措施决策策,减少事事故的危害害。主要象象征之一是是国际原子子能机构(IIAEA)于于19888年10月月于美国利利物莫国立立实验室所所在所联合合召开的第第一届实时时剂量评价价国际研讨讨会。其三称为事事故后果(OOver-evennt或Paast AAcciddent)评评价,主要要研究事故故停止后对对环境的影影响;其主主要象征是是19888-19994年由IIAEA及及欧盟共同同发起主持持的有200多个国家家参加的大大型长期国国际协调调调研

8、项目“核素在陆陆地、水体体、城市诸诸环境中迁迁移模式有有效性研究究”,简称VVAMP,主主要研究前前苏联切尔尔诺贝利核核电站事故故停止后对对中、西欧欧影响的后后果。环境风险评评价学科的的研究内容容,不但包包括突发性性事故的环环境风险影影响,也包包括长期低低浓度排放放累积效应应的风险;不但研究究突发性事事故和长期期低浓度排排放对人体体健康的危危害影响,也也研究它们们对生态系系统的危害害影响,而而后者正是是目前这门门学科研究究、发展的的重点。目目前国内外外开展较多多、较成熟熟,也是本本课程和国国内导则主主要讨论的的环境风险险评价可以以归属于事事故风险评评价的第一一类,即预预测某设施施(或项目目)建

9、成后后可能造成成的风险。环境风险评评价研究重重点本课程研究究重点主要要是经济开开发项目对对人群产生生的危害风风险,主要要包括化学学风险(来来自产品加加工过程中中产生的有有毒、易燃燃、易爆物物的风险)和和物理风险险(来自极极端条件下下的风险);物理风险险来自潜在的的运输事故故、水坝溃塌塌、会导致物物理损伤与与危害的机机械事故或或其他事故故。产生上述风风险的危害主要来自经济开开发项目中中: 释放对人、动动物与植物物有毒的化化学物质; 易燃易爆物物质; 危及生命财财产的机械械设备故障障; 构造物(例例如桥梁、水水坝)垮、塌塌; 生态危害(例例如富营养养化、土壤壤侵蚀)。上述风险类类型的主要要环境途径

10、径如下:有毒化学物物环境风险险评价中贮贮量、释放放、环境浓浓度、人员员受照射剂剂量及其健健康效应关关系见下图图:环境风险评评价从其评评价范围而而言又可分分成三个等等级,即微观风风险评价(MMicroo Asssessmennt)、系统风险险评价(SSysteem Riisk AAssesssmennt)和宏宏观风险评评价(Maacro Riskk Asssessmment)。所谓微观风险评价是指对某单一设施进行风险评价;所谓系统风险评价即对整个项目中所包含的相关联的各个设施进行风险评价,它可以包含项目中的不同设施(例如运输、贮藏、加工)、涉及不同的活动(例如建造、运行、拆除)、包含不同的风险种

11、类(例如致癌、事故损伤)及不同的人群(公众、职业人员)。框定其边界的四个要素是:关心的空间范围;关心的时间长度;关心的人群;关心的效应。宏观的风险评价是指规划或政策的风险评价,例如某一行业规划的风险评价。本书讨论的的重点是第第一类即微微观风险评评价。3 环境风风险评价的的主要内容容及评价程程序狭义的环境境风险评价价的主要内内容包括如如下三个部分:第一阶段段为源项分分析。这一一阶段的主主要任务首首先通过危危害识别确确定是火灾灾、爆炸、垮垮坝、还是是有毒有害害物质的释释放。若是是后者,则则应给出释释放何种物物质、释放放量、释放放方式、释释放时间等等数据,并并应给出其其发生频率率;此外确确定评价的的

12、等级、评评价范围、评评价时间跨跨度、评价价人群(如如只评价居居民还是包包含工作人人员)等。(详细内容将在第3章讲解。)第二阶段段为环境后后果分析。此此阶段的主主要任务是是估算有毒毒有害物在在环境中的的迁移、扩扩散、浓度度分布及人人员受到的的暴露与剂剂量。(详详细内容将将在第4-6章讲解解。)第三阶段段为风险表表征或风险险评价。此此阶段的主主要任务是是给出风险险的计算结结果及评价价范围内某某给定群体体的致死率率或有害效效应的发生生率。(详详细内容将将在第7章章讲解。)在上述风险险评价中,最最困难的是是估算在一一年或某一一规定时间间内的设施施运行中某某一情景出出现的频率率(或概率率)。广义的环境境

13、风险评价价或称为环环境风险评评价与管理理还包括第第四个阶段段风险管管理。风险管理是是指在一系系列的选项项中选择一一个可以达达到“所需结果果”的决策过过程,这种种“所需结果果”可以在环环境标准中中予以明确确,也可以以通过正式式的风险-成本-效效益分析或或者“行业标准准”或“惯例”等其它过过程决定。其其结果应该该是在现有有资源的限限制条件下下,将风险险降到“可接受”的水平。风险可以通通过多种方方式进行管管理:风险可以被被消除:完完全禁止某某种化学品品的使用或或销售就是是风险消除除的一个例例子。然而而,风险消消除通常是是不可能的的,因为这这就需要用用另外一种种化学品来来代替被禁禁止的产品品,在这种种

14、情况下,一一种风险要要被另一种种风险所代代替。风险可以被被转移到其其他实体上上:如工厂可以将环环境责任风风险转移到到保险公司司上。风险可以被被降低:在在很多政策策和法规决决策中,降降低风险都都是风险管管理常用的的方法。虽虽然降低风风险通常与与法规相关关联,但降降低风险还还可以通过过许多其他他方法来实实现。如自自然签订行行业协议以以及为消费费者提供良良好的风险险信息,以以便他们选选择较低风风险的产品品。风险可以被被公司或政政府保留:这可以是是在知情的的情况下动动作,例如如当某公司司作了风险险评价并且且作出相关关的规定承承担可能由由此风险造造成的一切切损失;然然而,风险险通常是在在未被认知知的情况

15、下下被保留,例例如评价未未被执行或或者危害物物未被鉴定定。4 ERRA与EIIA、ESSA区别环境风险评评价与环境境影响评价价的主要区区别见下表表:表1.1 环境风险险评价与环环境影响评评价的主要要不同点次序项目事故风险评评价(ERRA)正常工况环环境影响评评价(RIIA)1分析重点突发事故正常运行工工况2持续时间很短很长3应计算的物物理效应火、爆炸、向向空气和地地面水释放放污染物向空气、地地面水、地地下水释放放污染物、噪噪声、热污污染等。4释放类型瞬时或短时时间连续释释放长时间连续续释放5应考虑的影影响类型突发性的激激烈的效应应以及事故故后期的长长远效应连续的、累累积的效应应6主要危害受受体

16、人和建筑、生生态人和生态7危害性质急性受毒;灾难性的的慢性受毒8大气扩散模模式烟团模式、分分段烟羽模模式连续烟羽模模式9照射时间很短很长10源项确定较大的不确确定性不确定性小小11评价方法概率方法确定论方法法12防范措施与与应急计划划需要不需要ERA与EESA的主主要区别环境风险评评价与安全全评价的主主要区别是是:环境风险险评价主要要关注事故故对厂(场场)界外环环境和人群群的影响,而而安全评价价主要关注注事故对厂厂(场)界界内环境和和职工的影影响;拿火灾和和爆炸事故故来讲,环环境风险评评价不关注注火灾产生生的热辐射射和爆炸产产生的冲击击波带来的的破坏影响响,而关注注火灾和爆爆炸产生或或伴生的有

17、有毒有害物物质的泄漏漏造成的危危害,而安安全评价主主要关注火火灾产生的的热辐射和和爆炸产生生的冲击波波带来的破破坏影响;我国目前前环境风险险评价导则则关注的是是概率很小小或极小但但环境危害害最严重的的最大可信信事故,而而安全评价价主要关注注的是概率率相对较大大的各类事事故,并不不能包括最最大可信事事故。第二章 可可靠性工程程教学要求:1. 了解解系统可靠靠性含义;可靠性、安安全性、风风险性定义义;2. 掌握握系统可靠靠性计算;3. 掌握握系统可靠靠性分析方方法(事件件树、故障障树分析方方法)。教学重点:系统可靠性性计算授课方式:课堂授课学时数:441. 系统统可靠性含含义;可靠靠性、安全全性、

18、风险险性定义可靠性工程程是系统工工程的重要要分支,它它的任务是是定性与定定量的分析析、控制、评评估和改善善系统或设设备在设计计、生产和和使用的各各个阶段的的可靠性,并并在设计中中达到可靠靠性与经济济性综合平平衡。环境风险评评价的重要要任务之一一是识别系系统可能发发生的一切切事故序列列的频率,在在概率风险险评价(PPRA)中中统称为第第一级任务务;系统可可靠性分析析与事故序序列分析,从从系统的设设计运行资资料、部件件失效的统统计数据、实实验资料、规规程等技术术资料定性性与定量地地取得各类类系统的故故障频率,为为计算系统统的风险提提供数据。可靠性(经经典定义):系统或设备在规定的条件下,在规定的时

19、间内,完成规定功能的能力。规定条件包括使用条件、维护条件、环境条件等;规定时间是可靠性定义中的核心,不谈时间就无可靠性可言;可靠性指标与任务时间是紧密相关的;而规定功能一般指用户提出的技术指标和要求。由于系统或或设备失效效的形式和和过程不同同,因此评评价它们的的可靠度也也会有不同同的方法。一一个系统怎怎样才算是是失效呢?有两类常常用的失效效准则。瞬瞬时型失效效是指系统统在工作过过程中随机机地在某时时刻突然地地失去功能能。另一种种失效准则则是非突发发性的,它它伴随性能能衰退、老老化和磨损损过程,很很难明确指指出它的确确定寿命,这这类失效又又称耗损失失效或漂移失效效。安全性(经经典定义):建立一种

20、环境,使人们在这种环境下生活与工作感受到的危害或危险是已知的,清楚的,并且是可控制在可接受的水平上。安全性以风险值(风险水平)或接受的危险概率来定量描述程度。风险性是以以事故发生生概率与该该事故后果果(人员死死亡或者财财产损失)的的乘积表示示。以核电站为为例,定量量的安全目目标是:对电站1英英里边界上上的居民所所产生的平平均瞬时死死亡风险不不应超过美美国风险本本底(510-4/a)的00.1%,也也就是说,瞬瞬时风险的的定量设计计目标为5510-7/a;在50英里里范围的致致癌风险不不能超过本本底致癌风风险的0.1%,而而美国癌本本底风险值值为510-3,所以因因核电站而而造成的致致癌风险设设

21、计目标为为210-6/a。2. 系统统可靠性计计算可靠度函数数如果用随机机变量T来来表示系统统从开始工工作到发生生故障的连连续工作时时间,用tt表示规定定时间,则则系统在时时刻t的可可靠度R(t)是随随机变量,为为T大于时时间t的概概率。 RR(t)=P(Tt)不可靠度 F(t)=1-RR(t)=P(Tt)假设有同一一种类的产产品N0个,在t=0时开开始使用或或试验,令:Ns(t)=工工作到时间间t存活的数数目; NNf(t)=工作到时时间t失效的数数目; NNs(t)+Nf(t)=N0,根据物理意意义,产品的可靠靠度由下式式给出:不可靠度FF(t)由由下式给出出:典型系统可可靠性计算算的框图

22、法法1 串联网网络这网络表示示一个由元元件(或分分系统)串串联连接的的系统。在在系统中,如如果系统中中任一个元元件工作不不正常,它它将引起整整个系统失失效,一种种k个元件件串联的系系统如图22.3所示示:对于k个独独立不相同同元件串联联系统,依依赖于时间间t的可靠靠性Rs(t)为:式中:Fii(t)第i个单单元或元件件失效的概概率(i=1,2,33,k); Ri(t)第i个单单元或元件件的可靠性性(i=11,2,33,k)。常用的Rii(t)表表示式为(指数分布布):式中为失失效系数。所以串联系系统可靠性性可以表示示为:定义多个连连接或单个个元件的失失效前平均均时间(MMTTF)为为:例题2.

23、1:10个独独立和相同同的分系统统组成一个个串联系统统。每个分分系统的失失效时间符符合指数分分布,其MMTTF为为20000h,假定定在时间tt=0时系系统开始工工作,计算算50h时时工作系统统的可靠性性。已知k=110,t=50,=20000-1失效/h,所以以此串联系统统工作500h后的可可靠性为00.77888。2 并联网网络一种k个元元件并联的的系统如图图2.4所所示:为了导出这这种模型的的可靠性方方程,假定定:系统中所所有单元同同时工作并并且负载均均分;各单元在在统计上独独立。在时时间t时,具具有不相同同元件并联联结构的不不可靠性为为:式中:Fii(t)第i个元元件不可靠靠性(失效效

24、概率);k系统统的元件数数目。因为 Rpp(t)+Fp(tt)=1,所所以并联系系统可靠性性为:系统可靠性性分析方法法 (1)事事件树分析析(ETAA)事件树分析析(Eveent TTree Anallysiss)法是一一种逻辑演演绎法,它它在给定一一个初因事事件的情况况下,分析析此初因事事件可能导导致的各种种事件序列列的结果,从从而定性与与定量地评评价系统的的特性,并并帮助分析析人员获得得正确的决决策,它常常用于安全全系统的事事故分析和和系统的可可靠性分析析,由于事事件序列是是以图形表表示的,并并且呈扇状状,故得名名事件树。事件树可以以描述系统统中可能发发生的事件件,特别是是安全分析析中,在

25、寻寻找系统可可能导致的的严重事故故时,是一一种有效的的方法;比比如有两个个系统组成成的事件树树如图2.4所示:由上图可知知,该系统统的可能事事件数目为为2n=4。事件树分析析的步骤如如下:确定或寻寻找可能导导致系统严严重后果的的初因事件件,并进行行分类,对对于那些可可能导致相相同事件树树的初因事事件可划分分为一类;建造事件件树,先建建功能事件件树,然后后建造系统统事件树;进行事件件树简化;进行事件件序列的定定量化。下面以一个个例子来说说明事件树树的建立及及定量化。例2.22 图22.5是一一个连续工工艺过程的的冷却系统统,当正常常冷却水管管道断裂时时造成系统统失水,失失水信号探探测器(DD)将

26、启动动泵P1和和泵P2;如果两台台泵均启动动成功,则则系统成功功(),如如果只有一一台被启动动成功,那那么系统是是50%的的部分成功功(P);第三种情情况是系统统失败。那那么系统的的最终状态态有三种:完全成功功(S)、部部分成功(PP)、系统统失败(FF),若已已知事件发发生概率均均为0.999,请计计算它们各各自的发生生概率:该过程的事事件树建造造如下:故各自发生生概率计算算如下:(2)故障障树分析(FFTA)故障树分析析(Fauult TTree Anallysiss)是较为为适用于大大型复杂系系统安全性性与可靠性性分析的常常用有效方方法,它是是以图形的的方式表明明“系统是怎怎样失效的的”

27、?它是一一种适用于于设计人员员、运行人人员和管理理人员有效效地进行系系统分析的的方法。FTA是用用图形的方方法有层次次地描述系系统在失效效的进程中中,各种中中间事件的的相互关系系,并告诉诉人们系统统是通过什什么途径发发生失效的的。FTA 的的步骤FTA是把把系统不希希望发生的的事件(失失效状态)作作为故障树树的顶事件件(Topp eveent)。用用规定的逻逻辑符号表表示,找出出导致这一一不希望事事件发生的的所有可能能的直接因因素和原因因,它们是是处于过渡渡状态的中中间事件,并并由此逐步步深入分析析,直到找找出事故的的基本原因因,即故障障树的底事事件为止。这这些底事件件又称为基基本事件,它它们

28、的事件件是已知的的或者已经经有过统计计或实验的的结果。FFTA一般般可分为以以下几个阶阶段:选择合理理的顶事件件、系统的的分析边界界和定义范范围,并且且确定成功功与失效的的准则;建造故障障树,这是是FTA的的核心部分分之一,通通过对已收收集的技术术资料,在在设计、运运行管理人人员的帮助助下,建造造故障树;对故障树树进行简化化或者模块块化;定性分析析,求出故故障树的全全部最小割割集,当割割集的数量量太多时,可可以通过程程序进行概概率截断或或割集阶截截断;定量分析析,这一阶阶段的任务务是很多的的,它包括括计算顶事事件发生概概率即系统统的点无效效度和区间间无效度;此外还要要进行重要要度分析和和灵敏度

29、分分析。目前前已经发展展了多种功功能的软件件包进行FFTA的定定性与定量量研究。FTA的术术语与符号号顶事件,顶顶事件是被被分析的系系统的不希希望发生的的事件,它它位于故障障树顶端。中间事件件,它位于于顶事件和和底事件之之间,又称称故障事件件,以矩形形符号表示示,并且由由一个逻辑辑门跟着。3 底事件,位位于故障树树底部的事事件,在已已建成的故故障树中,不不必再要求求分解;故故障树的底底事件又分分为:基本本事件和菱菱形事件。基基本事件,已已经探明或或尚未探明明其发生原原因,而有有失效数据据的底事件件;菱形事事件,又称称为未探明明事件,一一般可分为为两种情况况,一种是是在一定条条件下可以以忽略的次

30、次要事件,画画在故障树树中是为了了提醒设计计人员或管管理人员,或或者暂时保保留它;还还有一种情情况就是未未能探明的的二次失效效,对它的的影响不清清楚,无法法继续分解解下去,只只能看做一一种假想的的基本事件件。4 房形事件,它它也位于故故障树底部部,它起开开关作用,有有时表示一一种系统中中的正常条条件或故障障条件,房房形事件的的状态只能能发生或不不发生,通通过使用房房形事件,可可以描述各各种不同条条件下的系系统故障树树。5 与门,表示示事件关系系的一种逻逻辑门,仅仅当所有输输入与门的的所有输入入事件同时时发生时,门门的输出事事件才发生生。6 或门,表示示事件关系系的一种逻逻辑门,仅仅当输入事事件

31、中至少少有一个发发生时,则则门的输出出事件发生生。7 表决门,例例如k/mm门,表示示一种表决决的逻辑关关系,仅当当m个输入入事件中的的k个以上上事件发生生时,门的的输出事件件才发生。8 禁门,表示示在一定条条件下才打打开的逻辑辑门,当禁禁门的条件件事件存在在时,输入入禁门的事事件发生才才会导致输输出事件的的发生。同同与门的情情况相比,禁禁门条件事事件不仅可可以是故障障事件,而而且可以是是系统的一一种状态和和条件。9 异或门,表表示仅当单单个输入事事件发生时时,而其余余输入事件件不发生,异异或门的输输出事件才才能发生,异异或门也称称互斥或门门。10 非门,表示示门的输出出事件是输输入事件的的对

32、立事件件。11 优先与门,表表示与门的的输入事件件仅当按由由左至右的的顺序依次次发生时,门门的输出事事件发生。12 转移符号,有有转入与转转出符号,便便于画树过过程中进行行转页和查查找。例2.88 房形形事件使用用。房形事事件又称开开关事件,它它能表示故故障树结构构上的变换换。如图22.8故障障树所示。当房形事件件(I)发发生时,则则故障树可可变换成图图2.8(a)。当房形事件件(I)不不发生时,则则故障树变变为图2.8(b)的结构。第三章 源源项分析教学要求:1 了解源源项分析内内容和目的的;2 了解源源项分析程程序;3 掌握风风险识别(系系统、危险险物质、化化学反应、工工艺过程危危险性识别

33、别)4 掌握事事故源项分分析方法(事事件树,故故障树,原原因-结果果分析)教学重点:风险识别和和事故源项项分析方法法授课方式:课堂授课学时数:443.1 概概述3.1.11 了解源项项分析内容容和目的源项分析是是环境风险险评价的首首要任务和和基础工作作,其分析析的准确与与否直接关关系到环境境风险评价价的质量。(内容)源源项分析是是通过将一一个工厂或或工程项目目的大系统统分解为若若干子系统统,识别其其中哪些物物质、装置置或部件具具有潜在的的危险来源源,判断其其危险类型型,了解事事故发生的的概率,确确定毒物释释放量及其其转移途径径等。(目的)源源项分析的的目的是通通过对评价价系统进行行危害识别别和

34、分析,正正确地筛选选出最大可可信事故及及确定其源源项,为其其后果估算算提供依据据和基础资资料。源项分析最最重要而又又最困难的工工作是(事故概率率的估算);任何一个个工厂,存存在各种潜潜在事故,而而每一个事事故又具有有诸多的诱诱发因素,带带有随机性性。事故概概率的计算算目前在可可靠性工程程研究中已已发展了众众多方法,但但(历史事事故的实际际调查)仍仍为计算的的基础。风险评价中中的源项分分析与安全全生产和管管理中的事事故分析和和安全评价价分析方法法相同,但但目的各有有侧重。安全生产中中的事故分分析是为了了找出事故故原因,提提出预防事事故的对策策,从而减减少和防止止同类事故故的发生;通过事故故分析了

35、解解发生事故故的特点和和规律;发发现新的危危险因素和和管理缺陷陷;从事故故中引出新新工艺新技技术。安全管理中中的安全评评价是通过过分析了解解系统中薄薄弱环节和和潜在危险险、发生事事故的概率率和可能产产生的后果果,从而对对系统进行行调整,加加强薄弱环环节,消除除潜在危险险,以达到到系统的最最优化和安安全。风险评价中中的源项分分析是通过过系统存在在的潜在危危险识别及及其事故概概率计算,筛筛选出最大大可信事故故,进而计计算事故可可能危害,确确定本系统统的风险值值,与相关关标准比较较,评价能能否达到可可接受风险险水平。3.1.22 了解源项项分析程序序源项分析分分两阶段,首首先是危险险识别,其其次是风

36、险险事故源项分分析。前一一阶段以定定性分析为为主,后一一阶段以定定量为主。源源项分析所所包括的范范围和对象象是全系统统,从物质质、设备、装装置、工艺艺到与其相相关的单元元。与之相相应的要进进行物质危危险性、工艺过程程及其反应危危险性、设备装置置危险性、储运危险险性等方面分析析与评价。源项分析主主要步骤包包括: 系统、子系系统及单元元等的划分分; 危险识别。由由物质危险险性识别,筛筛选出可能能的风险评评价因子;由工艺过过程危险性性识别,筛筛选出重大大危险源。 对筛选出的的重大危险险源,依据据其在线量量或贮量,以以及所涉及及的有毒有有害物的毒毒性,筛选选出最终的的风险评价价因子和相相应的最大大可信

37、事故故。 对最大可信信事故进行行定量分析析,确定有有关源项参参数,包括括事故概率率、毒物泄泄漏量及其其进入环境境的可能转转移途径和和危害类型型等。3.1.33 源项分析析中的相关关术语:危险性:指指在各类生生产活动中中能造成人人员伤亡和和财物损失失的潜在性性原因,它它的发展会会成为实际际的危险,即即事故。事件的发生生概率:危危险性发展展成为事故故的概率。即随随机事件在一一定时间内内统计取得得的发生次次数称为频频率,经过过实践证明明的、稳定定的频率值值即为事件件的发生概概率。必然然发生的事事件概率为为1,不可可能发生的的事件概率率为0,所所以一般随随机事件的的概率介于于0与1之之间。危险源:评评

38、价系统内内某一部分分或部件,因因为各种原原因受到损损坏或失去去控制导致致毒物泄漏漏或引起火火灾爆炸事事故,构成成危险源。潜潜在的危险险源需要通通过分析评评价对象所所涉及的有有毒有害物质的理理化特性和和毒理特性性及其贮量量来识别。危险类型:危险类型型可分为:人为灾害害,如工厂厂的火灾、爆爆炸、毒物物释放等;自然灾害害,如区域域性的地震震、海啸等等;准自然灾灾害,由于于自然和人人为共同诱诱发,如雷雷击引起球球罐爆炸、污污染事故等等。危险程度:综合考虑虑危险源导导致的事故故可能产生生的后果及及其出现频频率。对危危险强度进进行分类,总总体而言可可分为三类类:低频率严重后果果的危险性性;偶然中等后后果的

39、危险险性;高频率低危险水水平的危险险性。与之之相对应即即为高风险险、中等风风险和低风风险三种水水平风险源源。对项目目环境风险险评价而言言,高风险险是重点对对象。最大可信事事故:在所所有可能发发生的重大大事故中,对对环境(或或健康)危危害最严重重的即事故故后果最大大的事故。在在所评价的的系统中,如如其最大可可信事故风风险值在同同类系统的的可接受风风险值范围围内,则认认为该系统统从风险角角度来讲是可以以接受的。3.2 风风险识别3.2.11 风险识识别及其基基础风险识别是是风险评价价的基础,它它是通过定定性分析及及经验判断断,识别评评价系统的的危险源或或事故源、危危险类型和和可能的危危险程度及及确

40、定其主主要危险来来源。1 系统风风险识别系统风险识识别(可靠靠性)详见见第二章;系统安全全性分析其其一是对涉涉及的物质质,如工业业原料等的的分析,其其二是对系系统的可靠靠性、安全全性进行评评价。图33.1是一一个工厂安安全评价系系统的例子子。由前面第二二章可知,系统可靠性是指系统(设备)在规定条件下,在规定时间内完成规定功能的能力;系统安全性指系统的失效和人员失误的概率及由于失效可能导致的危害(人员伤亡和财产损失)。任何一个系系统,其可可靠性、安安全性与成成本、效益益之间的关关系是在保保证系统的的可靠性指指标的前提提下,使系系统的成本本费用最小小。图3.2为可靠靠性R与成成本费用之之间的一般般

41、关系。系系统(设备备)的可靠靠性提高,会会导致生产产成本的增增加,但安安全费用成成本随着可可靠度的增增加而降低低,A点则则为优化点点。系统安安全分析即即求取优化化点A。由前面第二二章可知,系系统的可靠靠度随时间间变化,在在稳定状态态下或在确确定的周期期内,系统统的可靠度度可用随机机事件的概概率来计算算,系统稳稳定模型可可靠度计算算方法如下下:串联系统统:假设系统SS由n个独独立单元AA1,A2,A3,An组成,当当其中有一一个失效时时,系统就就失效,则则S为串联联系统。已已知单元AAi的可靠度度为Ri(i=11,2,33,n),则则系统S的的可靠度RRs为:由于0RRi1,因此此串联系统统的可

42、靠度度小于等于于其各组成成单元的可可靠度。并联系统统:当系统统S中,nn个单元都都失效后,系系统S才失失效,则SS为并联系系统,已知知单元Aii的可靠度度为Ri(i=11,2,33,n),则则Ai的不可靠靠度Fi=1-RRi。由于所所有的单元元都失效后后系统S才才失效,故故系统S的的不可靠度度F为:故系统的可可靠度Rss为:串联、并并联复合系系统:当系系统由串联联单元、并并联单元综综合组成时时,其可靠靠度计算是是先将系统统分解为若若干个子系系统,根据据串联、并并联单元分分别算出各各个子系统统的可靠度度,然后复复合计算系系统的可靠靠度:2 事故分分析技术事故分析是是用来防止止事故,提提高事故防防

43、治对策的的有效性的的方法之一一。事故分分析在风险险评价中则则是识别危危险因素,了了解各种工工艺条件下下发生事故故的特点和和规律,是是确定源项项的重要依依据;在风风险评价中中,对所评评价的行业业系统要用用大量的事事故统计调调查分析,以以提高评价价的可靠性性和准确度度。(1) 事事故原点理理论 事故原点点指事故隐隐患转化为为事故的具具有初始性性突变特征征并与事故故发展过程程有直接因因果联系的的点。它是是构成事故故的最初起起点,如火火灾事故的的第一起火火点,爆炸炸事故的第第一起爆点点。事故原原点只有一一个,它不不是事故原原因,亦不不是责任分分析,是研研究潜在隐隐患转化为为突变的联联结点,是是事故定性

44、性定量分析析的基础和和关键。所所以事故原原点理论是是事故调查查分析工作作的基础。事故原点的的确定有定定义法、逻逻辑推理法法和技术鉴鉴定法。根根据不同的的事故选用用不同的方方法。(2) 事事故分析 事故分析析具体地讲讲就是对危危险因素的的性质、能能量和感度度三个基本本要素的分分析。从评评价的角度度对事故分分析采用的的技术有:事故结构构分析:找找出事故原原点,它存存在于事故故的发生、发发展过程中中,由此而而建立事故故模型图。事故的数数理统计分分析:通过过对一定时时间、空间间和系统中中发生的大大量的偶然然事故进行行数理统计计分析,以以找出某些些必然性的的规律。事故过程程分析:对对同类事故故,从发生生

45、发展过程程找出与事事故的有关关因素,进进行定性定定量分析。常常用的方法法有因果分分析图、事事故树分析析图、事件件树分析和和逻辑分析析图。事故的综综合分析:在一定的的时间空间间内,对某某种或多种种事故进行综综合分析,以以确定评价价的重点。例如日本和我国一段时间事故分析如下图所示:3.2.22 物质危危险性识别别在工业生产产过程中,要要使用不同同材料制成成的设备、装装置;处理理处置、使使用、贮存存和运输各各种不同原原料、中间间产品、副副产品、产产品和废弃弃物。这些些物质具有有不同的物物理和化学学性质及毒毒理特性,其其中不少物物质属于易易燃、易爆爆和有毒物物质,因此此,具有潜潜在的危险险性,为了了评

46、价某一一生产系统统的风险性性,有别要要对这些危危险物质进进行识别。1易燃易易爆物质具有火灾爆爆炸危险性性物质可分分为爆炸性性物质、氧化剂、可燃性气气体、自燃性物物质、遇水燃烧烧物质、易燃与可可燃液体、易燃与可可燃固体等等。(1)爆炸炸性物质 爆炸性物物质是指凡凡受到高热热、摩擦、撞撞击或受到到一定物质质激发能瞬瞬间发生急急剧的物理理、化学变变化,且伴伴有能量快快速释放、急急剧转化为为强压缩能能,强压缩缩能急剧绝绝热膨胀对对外做功,引引起被作用用介质的变变形、移动动和破坏的的物质。爆炸性物质质的爆炸具具有三个显显著特点:变化速度度非常快。爆爆炸反应一一般在100-510-66s间完成成,爆炸传传播速度一一般在2000099000mm/s之间间;反应中释释放出大量量的热或快快速吸收热热量,反应应热一般在在3000063000J/kkg之间;生成大量量的气体产产物,1KKg炸药爆爆炸时能产产生700010000L气体体,压力达达数万兆帕帕,使周围围介质受到到压缩或破破坏。爆炸性物质质按组分分分

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