1、 AQ ICS 13.200 C 67 备案号： AQ/T 3046 2013 化工企业定量风险评价导则 Guidelines for quantitative risk assessment of chemical enterprises 2013-06-08 发布 2013-10-01 实施 发布发布 国家安全生产监督管理总局国家安全生产监督管理总局 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 行 业 标 准 目 次 1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 基本程序 . 35 定量风险评价项目管理 . 36 资料数据收集 . 47 危险辨识和评价单元选择 . 5
2、8 泄漏场景及频率 . 5 9 源项和气云扩散 . 8 10 暴露影响 . 11 11 风险计算 . 11 12 风险标准 . 16 13 风险评价 . 17 附录 A（规范性附录）定量风险评价基本程序 . 18 附录 B（资料性附录）定量风险评价项目管理 . 19 附录 C（规范性附录）评价单元选择方法危险度评价法 . 21 附录 D（规范性附录）评价单元选择方法设备选择数法 . 23 附录 E（资料性附录）源项及气云扩散计算 . 29 附录 F（资料性附录）探测和隔离系统的判定及相应的泄漏时间 . 45 附录 G（资料性附录）可燃物质释放事件树及点火概率 . 46 附录 H（资料性附录）影
3、响阈值 . 51 附录 I（规范性附录）死亡概率与概率值对应关系及物质毒性常数 . 55 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由国家安全生产监督管理总局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会化学品安全分技术委员会（TC288/SC3）归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院、化学品安全控制国家重点实验室、国家安全生产监督管理总局化学品登记中心、国家石化项目风险评估技术中心。 本标准主要起草人：张海峰、牟善军、白永忠、党文义、武志峰、于安峰、沈郁、韩中枢、赵文芳。 化工企业定量风险评价导则 1 范围 本标准规定了化工企业定量风险评价
4、过程中的技术要求。 本标准适用于化工企业的定量风险评价，不适用于公路运输、铁路运输、水上运输、长输管道等企业外运输设施的定量风险评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 18218 危险化学品重大危险源辨识 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 AQ 8001 安全评价通则 HG 20660 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类 SY/T 6714 基于风险检验的基础方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 危险
5、hazard 可能造成人员伤害、职业病、财产损失、环境破坏的根源或状态。 3.2 危险辨识 hazard identification 采用系统分析方法识别出系统中存在的危险或事故隐患。 3.3 失效 failure 系统、结构或元件失去其原有包容流体或能量的能力（如泄漏） 。 3.4 失效频率 failure frequency 失效事件所发生的频率，单位为 /年。 3.5 失效后果 failure consequence 失效事件的结果，一个事件有一个或多个结果。 3.6 风险 risk 发生特定危害事件的可能性与后果的乘积。 3.7 定量风险评价 quantitative risk as
6、sessment 对某一设施或作业活动中发生事故频率和后果进行定量分析，并与风险可接受标准比较的系统方法。 3.8 单元 unit 具有清晰边界和特定功能的一组设备、设施或场所，在泄漏时能与其他单元及时切断。 3.9 故障树分析 fault tree analysis 故障树又名事故树，它是通过对可能造成系统失效的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素等）进行分析，画出逻辑框图（故障树） ，从而确定系统失效原因的各种可能组合方式及其发生概率。 3.10 存量 containment 设备或单元可能释放流体量的上限。 3.11 常压储罐 atmospheric storage tank 设计压
7、力小于或等于 6.9 kPa(罐顶表压)的储罐。 3.12 压力储罐 pressurized storage tank 设计压力大于或等于 0.1 MPa(罐顶表压)的储罐。 3.13 单防罐 single containment storage tank 带隔热层的单壁储罐或由内罐和外罐组成的储罐。其内罐能适应储存低温冷冻液体的要求，外罐主要是支撑和保护隔热层，并能承受气体吹扫的压力，但不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体。 3.14 双防罐 double containment storage tank 由内罐和外罐组成的储罐。其内罐和外罐都能适应储存低温冷冻液体，在正常操作条件下，内罐储存低
8、温冷冻液体，外罐能够储存内罐泄漏出来的冷冻液体，但不能限制内罐泄漏的冷冻液体所产生的气体排放。 3.15 全防罐 full containment storage tank 由内罐和外罐组成的储罐。其内罐和外罐能适应储存低温冷冻液体，内外罐之间的距离为 1m2m，罐顶由外罐支撑，在正常操作条件下，内罐储存低温冷冻液体，外罐既能储存冷冻液体，又能限制内罐泄漏液体所产生的气体排放。 3.16 源项 modeling source term 可能引起急性伤害的触发事件，如危险物质泄漏、火灾、爆炸等。 3.17 射流 jet 泄漏出来的高速气流与空气混合形成的轴向蔓延速度远大于环境风速的云羽。 3.1
9、8 事件树分析 event tree analysis 事件树分析是根据规则用图形来表示由初因事件可能引起的多事件链，以追踪事件破坏的过程及各事件链发生的概率。 3.19 闪火 flash fire 在不造成超压的情况下物质云团燃烧时所发生的现象。 3.20 池火 pool fire 可燃液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而形成池火。 3.21 点火源 ignition source 能够使可燃物与助燃物（包括某些爆炸性物质）发生燃烧或爆炸的能量源。 3.22 蒸气云爆炸 vapor cloud explosion 当可燃气体（或可燃蒸气）与空气预先混合后，遇到点火
10、源发生点火，由于存在某些特殊原因或条件，火焰加速传播，产生蒸气云爆炸。 3.23 喷射火 jet fire 加压的可燃物质泄漏时形成射流，在泄漏口处被点燃，由此形成喷射火。 3.24 火球 fire ball 大量燃料与周围的空气有限混合后燃烧时所发生的现象。 3.25 个体风险 individual risk 个体在危险区域可能受到危险因素某种程度伤害的频发程度，通常表示为个体死亡的发生频率，单位为 /年。 3.26 社会风险 societal risk 群体（包括职工和公众）在危险区域承受某种程度伤害的频发程度，通常表示为大于等于 N 人死亡的事故累计频率（F） ，通常以累积频率和死亡人数
11、之间关系的曲线图（F-N 曲线）来表示。 3.27 潜在生命损失（PLL） potential loss of life 单位时间某一范围内全部人员中可能死亡人员的数目。 3.28 尽可能合理降低原则（ALARP） as low as reasonably practice 在当前的技术条件和合理的费用下，对风险的控制要做到在合理可行的原则下“尽可能的低” 。 3.29 死亡概率（P） probability of death 表示个体死于暴露下的概率大小， P 为 01 之间的无因次数。 4 基本程序 定量风险评价包括以下步骤，流程图见附录 A： a) 准备； b) 资料数据收集； c) 危
12、险辨识； d) 失效频率分析； e) 失效后果分析； f) 风险计算； g) 风险评价； h) 确定评价结论，编制风险评价报告。 5 定量风险评价项目管理 5.1 定量风险评价项目管理主要包括以下步骤，流程图参见附录 B.1： a) 了解用户需求； b) 确定研究目的和目标； c) 确定研究深度； d) 确定评价规则； e) 制定项目计划； f) 项目执行。 5.2 在定量风险评价前，应确定以下评价规则： a) 风险度量形式和风险可接受标准； b) 数据采集、处理及缺失数据的处理； c) 评价数据、假设、过程及结果的记录； d) 评价小组组成及培训要求； e) 失效频率的计算方法及原则； f)
13、 点火概率的计算方法； g) 失效后果的计算方法及原则； h) 风险的计算方法及原则； i) 风险评价结果及建议的符合性审查。 5.3 宜对评价小组成员进行培训，明确定量风险评价小组成员所需的技能及在团队中的职责。小组成员包括但不限于风险评价项目经理、企业主管、工艺/设备工程师、安全工程师/风险分析师及风险评价技术专家等。小组成员的职责及培训内容参见附录 B.2。 6 资料数据收集 6.1 一般资料数据 应根据评价的目标和深度确定所需收集的资料数据，包括但不限于表 1 的资料数据。 表 1 定量风险评价收集的一般资料数据 类别 一般资料数据 危害信息 危险物质存量、危险物质安全技术说明书（SD
14、S） 、现有的工艺危害分析（如危险与可操作性分析（HAZOP） ）结果、点火源等。 设计和运行数据 区域位置图、 平面布置图、 设计说明、 工艺技术规程、 安全操作规程、 工艺流程图 （PFD） 、管道和仪表流程图（P&ID） 、设备数据、管道数据、运行数据等。 减缓控制系统 探测和隔离系统（可燃气体和有毒气体检测、火焰探测、电视监控、联锁切断等） 、消防、水幕等减缓控制系统。 管理系统 管理制度、操作和维护手册、培训、应急、事故调查、承包商管理、机械完整性管理、变更和作业程序等。 自然条件 大气参数（气压、温度、湿度、太阳辐射热等） 、风速、风向及大气稳定度联合频率；现场周边地形、现场建筑物
15、等。 历史数据 事故案例、设备失效统计资料等。 人口数据 评价目标（范围）内室内和室外人口分布。 6.2 人口数据 6.2.1 人口分布统计时，应遵循以下原则： a) 根据评价目标，确定人口统计的地域边界； b) 考虑人员在不同时间上的分布，如白天与晚上； c) 考虑娱乐场所、体育馆等敏感场所人员的流动性； d) 考虑已批准的规划区内可能存在的人口。 6.2.2 人口数据可采用实地统计数据， 也可采用通过政府主管部门、 地理信息系统或商业途径获得的数据。 6.3 点火源 6.3.1 化工企业典型点火源分为： a) 点源，如加热炉（锅炉） 、机车、火炬、人员； b) 线源，如公路、铁路、输电线路
16、； c) 面源，如厂区外的化工厂、冶炼厂。 6.3.2 应对评价单元的工艺条件、设备（设施） 、平面布局等资料进行分析，结合现场调研，确定最坏事故场景影响范围内的潜在点火源，并统计点火源的名称、种类、方位、数目以及出现的概率等要素。 7 危险辨识和评价单元选择 7.1 危险辨识 7.1.1 应按照 AQ 8001 中 6.2 的规定对评价对象进行系统的危险辨识， 识别系统中可能对人造成急性伤亡或对物造成突发性损坏的危险，确定其存在的部位、方式以及发生作用的途径和变化规律。 7.1.2 危险辨识可采用如下方法： a) 系统危险辨识方法，如预先危险分析（PHA） 、 “如果-怎么样” （What-
17、if）分析、危险与可操作性分析（HAZOP） 、故障类型和影响分析（FMEA） 、故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等； b) 依据 GB 18218 进行危险化学品重大危险源辨识； c) 事故案例分析； d) 其他方法。 7.2 评价单元选择 7.2.1 根据评价目的，可对辨识出的所有危险单元开展定量风险评价；也可对辨识出的危险单元进行初步评价并选择需要进行定量风险评价的单元，选择的评价单元应能代表评价对象的风险水平。 7.2.2 评价单元选择可采用如下方法： a) 危险度评价法（见附录 C） ； b) 设备选择数法（见附录 D） ； c) 其他方法。 8 泄漏场景及频率 8.1 泄
18、漏场景 8.1.1 泄漏场景根据泄漏孔径大小可分为完全破裂以及孔泄漏两大类，有代表性的泄漏场景见表 2。当设备（设施）直径小于 150 mm 时，取小于设备（设施）直径的孔泄漏场景以及完全破裂场景。 表 2 泄漏场景 泄漏场景 范围 代表值 小孔泄漏 0 mm5 mm 5 mm 中孔泄漏 5 mm50 mm 25 mm 大孔泄漏 50 mm150 mm 100 mm 完全破裂 150 mm 1）设备（设施）完全破裂或泄漏孔径150 mm 2）全部存量瞬时释放 8.1.2 泄漏场景的选择应考虑设备（设施）的工艺条件、历史事故和实际的运行环境，可采用表 3 定义的典型泄漏场景。 表 3 设备（设施
19、）典型泄漏场景 序号 设备（或设施）种类 泄漏场景 1 管线 见 8.1.3 2 常压储罐 见 8.1.4 3 压力储罐 见 8.1.5 4 工艺容器和反应容器 见 8.1.6 5 泵和压缩机 见 8.1.7 6 换热器 见 8.1.8 7 压力释放设施 见 8.1.9 8 化学品仓库 见 8.1.10 9 爆炸物品储存 见 8.1.11 10 公路槽车或铁路槽车 见 8.1.12 11 运输船舶 见 8.1.13 8.1.3 管线 管线泄漏场景见 8.1.1，并满足以下要求： a) 对于完全破裂场景，如果泄漏位置严重影响泄漏量或泄漏后果，应至少分别考虑三个位置的完全破裂： 管线前端； 管线中
20、间； 管线末端。 b) 对于长管线，宜沿管线选择一系列泄漏点，泄漏点的初始间距可取为 50 m，泄漏点数应确保当增加泄漏点数量时，风险曲线不会显著变化。 8.1.4 常压储罐 常压储罐的泄漏场景见表 4。 表 4 常压储罐泄漏场景 储罐类型 泄漏到环境中 泄漏到外罐中 5mm 孔径泄漏 25mm 孔径泄漏 100mm 孔径泄漏 完全破裂 5mm 孔径泄漏 25mm 孔径泄漏 100mm 孔径泄漏 完全破裂 单防罐 双防罐 全防罐 地下储罐 注 1 注 1：对地下储罐，如果设有限制液体蒸发到环境中的封闭设施，则泄漏场景考虑为地下储罐完全破裂以及封闭设施失效引发的液池蒸发，反之，根据地下储罐类型，
21、考虑为单防罐、双防罐或全防罐的泄漏场景。 注 2：如果储罐的储存液位变化较大，且对风险计算结果产生重大影响时，可考虑不同液位的概率。 注 3：对于其他类型的储罐，可根据实际情况选择表 4 中的场景。 8.1.5 压力储罐 压力储罐泄漏场景见 8.1.1。对于储存压缩液化气体的压力储罐，当储存液位变化较大，且对风险计算结果产生重大影响时，可考虑不同液位的概率。 8.1.6 工艺容器和反应容器 工艺容器和反应容器的定义见表 5，其泄漏场景见 8.1.1。对于蒸馏塔附属的再沸器、冷凝器、泵、回流罐、工艺管线等其他相关部件的泄漏场景可按照各自的设备类型考虑。 表 5 工艺容器和反应容器定义 类型 定义
22、 例子 工艺容器 容器内物质只发生物理性质 （如温度或相态） 变化的容器 （不包括 8.1.8 中的换热器） 。 蒸馏塔、过滤器等。 反应容器 容器内物质发生了化学变化的容器。如果在一个容器内发生了物质混合放热，则该容器也应作为一个反应容器。 通用反应器、釜式反应器、床式反应器等。 8.1.7 泵和压缩机 泵和压缩机的泄漏场景取吸入管线的泄漏场景，见 8.1.1；当泵或压缩机的吸入管线直径小于 150 mm时，则最后一种泄漏场景的孔尺寸为吸入管线的直径。 8.1.8 换热器 换热器泄漏场景见表 6。 表 6 换热器泄漏场景 换热器类型 具体分类 泄漏位置 场景 泄漏场景 1 泄漏场景 2 泄漏
23、场景 3 泄漏场景 4 板式换热器 1.危险物质在板间通道内 板间危险物质泄漏 5 mm 孔径泄漏 25 mm 孔径泄漏 100 mm 孔径泄漏 破裂 管式换热器 2.危险物质在壳程 壳程内危险物质泄漏 5 mm 孔径泄漏 25 mm 孔径泄漏 100 mm 孔径泄漏 破裂 3.危险物质在管程，壳程设计压力管程危险物质的最大压力 管程内危险物质泄漏 10 条管道破裂 4.危险物质在管程，壳程设计压力管程危险物质的最大压力 管程内危险物质泄漏 一条管道 5 mm 孔径泄漏 一条管道 25 mm 孔径泄漏 一 条 管 道破裂 10 条管道破裂 5.管程和壳程内同时存在危险物质，壳程的设计压力管程危
24、险物质的最大压力 壳程内危险物质泄漏 5 mm 孔径泄漏 25 mm 孔径泄漏 100 mm 孔径泄漏 破裂 管程内危险物质泄漏 10 条管道破裂 6.管程和壳程内同时存在危险物质，壳程的设计压力管程危险物质的最大压力 壳程内危险物质泄漏 5 mm 孔径泄漏 25 mm 孔径泄漏 100 mm 孔径泄漏 破裂 管程内危险物质泄漏 一条管道 5 mm 孔径泄漏 一条管道 25 mm 孔径泄漏 一 条 管 道破裂 10 条管道破裂 注 1：假设泄漏物质直接泄漏到大气环境中。 注 2：其他换热器可按表 6 的具体分类进行泄漏场景设置。 8.1.9 压力释放设施 当压力释放设施的排放气直接排入大气环境
25、中，应考虑压力释放设施的风险，其场景可取压力释放设施以最大释放速率进行排放。 8.1.10 化学品仓库 化学品仓库宜考虑物料在装卸和存储等处理活动中，由毒性固体的释放、毒性液体的释放或火灾造成的毒性风险。 8.1.11 爆炸物品储存 爆炸物品储存应考虑储存单元发生爆炸和火灾两种场景。在储存单元内发生爆炸，采用储存单元爆炸场景。如果爆炸不会发生，采用储存单元火灾场景。 8.1.12 公路槽车或铁路槽车 企业内部公路槽车或铁路槽车的泄漏场景应考虑槽车自身失效引起的泄漏和装卸活动导致的泄漏。泄漏场景见表 7。 表 7 公路槽车或铁路槽车泄漏场景 设备（设施） 泄漏场景 公路槽车或铁路槽车 1）孔泄漏
26、，孔直径等于槽车最大接管直径 2）槽车破裂 装卸软管 见 8.1.1 装卸臂 见 8.1.1 8.1.13 运输船舶 企业内部码头运输船舶的泄漏事件应考虑装卸活动和外部影响（冲击） ，泄漏场景见表 8。 表 8 运输船舶泄漏场景 设备 （设施） 泄漏场景 备注 装卸臂 见 8.1.1 装卸活动 气体罐（运输船上的） 见 8.1.1 外部影响（冲击） 半冷冻式罐 见 8.1.1 外部影响（冲击） 单壁液体罐 见 8.1.1 外部影响（冲击） 双壁液体罐 见 8.1.1 外部影响（冲击） 注 1：外部影响如船舶碰撞引起的泄漏由具体情况确定，可不考虑罐体完全破裂。如果船停泊在港口外，外部碰撞造成的泄
27、漏可不考虑。 注 2：如果装卸臂由多根管道组成，装卸臂的完全破裂相当于所有管道同时完全破裂。 8.2 泄漏频率 8.2.1 泄漏频率可使用以下数据来源： a) 适用于化工行业的失效数据库； b) 企业历史统计数据； c) 基于可靠性的失效概率模型； d) 其他数据来源。 8.2.2 泄漏频率数据选择应考虑以下事项： a) 应确保使用的失效数据与数据内在的基本假设相一致； b) 使用化工行业数据库时，宜考虑下列因素对泄漏频率的影响： 减薄； 衬里； 外部破坏； 应力腐蚀开裂； 高温氢腐蚀； 机械疲劳（对于管线） ； 脆性断裂； 其他引起泄漏的危害因素。 c) 如果使用企业历史统计数据，则只有该历
28、史数据充足并具有统计意义时才能使用。 8.2.3 可考虑企业工艺安全管理水平对泄漏频率的影响，可采用 SY/T 6714 中 8.4 条的规定进行修正。 8.2.4 当 8.1 中泄漏场景发生的频率小于 10-8/年或事故场景造成的死亡概率小于 1时，在定量风险评价时可不考虑这种场景。 9 源项和气云扩散 9.1 源项和气云扩散计算 9.1.1 源项和气云扩散的计算应考虑以下情形： a) 泄漏（释放） ； b) 闪蒸和液池蒸发； c) 射流和气云扩散； d) 火灾； e) 爆炸。 9.1.2 在选择源项和气云扩散模型时，应考虑泄漏物质的特性。模型及相关计算条件的科学性已得到试验数据验证或模型比
29、较研究论证等，源项和气云扩散的计算模型参见附录 E。 9.2 泄漏 9.2.1 对每一个泄漏场景应选择一个合适的泄漏模型，不同泄漏场景的泄漏速率计算方法参见附录 E.1。 9.2.2 泄漏位置应根据设备（设施）实际情况而确定。在工艺容器或反应容器中，当容器内同时存在气相和液相时，应模拟气相泄漏和液相泄漏两种场景。 9.2.3 泄漏方向应根据设备安装的实际情况确定。如果没有准确的信息，泄漏方向宜设为水平方向，与风向相同。对于地下管道，泄漏方向宜为垂直向上。 9.2.4 泄漏一般考虑为无阻挡释放，以下两种情况宜考虑泄漏位置附近的地面或者物体的阻挡作用： a) Lo/Lj小于 0.33，Lo为泄漏点
30、到阻挡物的距离，Lj为自由喷射长度，见式（1） ： airjubuL0012=.（1） 式中： u0源处的喷射速度，单位为 m/s； b0源半径，单位为 m； uair平均环境风速，单位为 m/s，通常取 5 m/s。 b) 对所有可能的释放方向，Lo/Lj小于 0.33 的概率 Pi大于 0.5，在这种情况下，频率为 f 的泄漏场景应分成两个独立的泄漏场景：频率 Pif 的有阻挡释放和频率为（1-Pi）f 的无阻挡释放。 9.2.5 最大可能泄漏量 最大可能泄漏量取 a）和 b）的较小值： a） 泄漏设备单元中的物料加上相连设备截断前可流入到泄漏设备单元中的物料，设定流入速度等于泄漏速度；
31、b） 泄漏设备及相连单元内所有的物料量。泄漏设备及相连单元内所有的物料量应根据实际运行数据确定，当缺乏数据时可采用 SY/T 6714 中 7.4 条推荐的方法进行估算。 9.2.6 有效泄漏时间的确定 9.2.6.1 在确定有效泄漏时间时，应考虑如下因素： a） 设备和相连系统中的存量； b） 探测和隔离时间； c） 可能采取的任何反应措施。 9.2.6.2 应对每个泄漏场景的有效泄漏时间逐个确认，有效泄漏时间可取如下三项中的最小值： a） 60 min； b） 最大可能泄漏量与泄漏速率的比值； c） 基于探测及隔离系统等级的泄漏时间，参见附录 F。 9.3 闪蒸和液池蒸发 9.3.1 过热
32、液体泄漏计算应考虑闪蒸的影响，闪蒸计算参见附录 E.2。 9.3.2 液池扩展应考虑地面粗糙度、障碍物以及液体收集系统等影响，如果存在围堰、防护堤等拦蓄区，且泄漏的物质不溢出拦蓄区时，液池最大半径为拦蓄区的等效半径。 9.4 扩散 9.4.1 计算扩散时，应至少考虑以下两种情况： a) 射流。对于射流需确定喷射高度或距离。 b) 大气扩散。大气扩散计算应考虑实际气体特性，根据扩散气体的初始密度、Richardson 数等条件选择重气扩散或非重气扩散。 9.4.2 室内的容器、油罐和管道等设备泄漏，应考虑建筑物对扩散的影响，选择模型时应考虑以下情况： a) 建筑物不能承受物质泄漏带来的压力，可设
33、定物质直接释放到大气中。 b) 建筑物可承受物质泄漏带来的压力，则室外扩散源项应考虑建筑物内的源项以及通风系统的影响。 9.4.3 在计算扩散时，宜选择稳定、中等稳定、不稳定、低风速、中风速和高风速等多种天气条件。当使用 Pasquill 大气稳定度（参见附录 E.3）时，可选择以下六种天气类别，见表 9。 表 9 选择的天气条件 大气稳定度 风速 B 中风速：3 m/s 5 m/s D 低风速：1 m/s 2 m/s D 中风速：3 m/s 5 m/s D 高风速：8 m/s 9 m/s E 中风速：3 m/s 5 m/s F 低风速：1 m/s 2 m/s 9.4.4 扩散计算时，应考虑当
34、地的风速、风向及稳定度联合频率，宜选择十六种风向。气象统计资料宜采用评价单元附近气象站的气象统计数据。 9.5 火灾和爆炸 9.5.1 对于可燃气体或液体泄漏（释放）应考虑发生沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）和（或）火球、喷射火、池火、蒸气云爆炸及闪火等火灾、爆炸场景。具体场景与物质特性、储存参数、泄漏类型、点火类型等有关，可采用事件树方法确定各种可燃物质释放后，各种事件发生的类型及概率。可燃物质释放后的事件树参见附录 G.1。 9.5.2 点火类型 点火分为立即点火和延迟点火。 9.5.3 点火概率 立即点火的点火概率应考虑设备类型、物质种类和泄漏形式（瞬时释放或者连续释放） 。可根据数
35、据库统计或通过概率模型计算获得。可燃物质泄漏后立即点火的概率参见附录 G.2。 延迟点火的点火概率应考虑点火源特性、泄漏物特性以及泄漏发生时点火源存在的概率，可按式（2）计算： )1 ()(tpresentePtP=（2） 式中： P(t)0t 时间内发生点火的概率； Ppresent 点火源存在的概率； 点火效率，单位为 s-1，与点火源特性有关； t时间，单位为 s。 常见点火源在 1 min 内的点火概率参见附录 G.3。 9.5.4 压缩液化气体或压缩气体瞬时释放时，应考虑 BLEVE 或火球的影响。BLEVE 或火球热辐射计算参见附录 E.4.2。 9.5.5 可燃有毒物质 可燃有毒
36、物质在点火前应考虑毒性影响，在点火后应考虑燃烧影响。可进行如下简化： a) 对低活性物质（参见附录 G.2），假设不发生点火过程，仅考虑有毒物释放影响。 b) 对中等活性及高活性物质，宜分成可燃物释放和有毒物释放两种独立事件进行考虑。 9.5.6 对于喷射火，其方向为物质的实际泄漏方向；如果没有准确的信息，宜考虑垂直方向喷射火和水平方向喷射火，计算方法参见附录 E.4.3。 9.5.7 气云延迟点火发生闪火和爆炸时，可将闪火和爆炸考虑为两个独立的过程。 9.5.8 气云爆炸产生的冲击波超压计算宜考虑气云的受约束或阻碍状况，计算方法参见附录 E.4.4。 9.6 减缓控制系统 应考虑不同种类的减
37、缓控制系统对危险物质释放及其后果的影响。如果能够确定减缓控制系统的效果，宜采用下列步骤反映减缓控制系统的作用： a) 确定系统起作用需要的时间 t； b) 确定系统的效果； c) 0 到 t 时间内不考虑减缓控制作用； d) t 时间后的源项值应考虑减缓控制系统的效果并进行修正； e) 应考虑减缓控制系统的失效概率。 10 暴露影响 10.1 死亡概率计算 10.1.1 有毒气体、热辐射和超压的影响参见附录 H。 10.1.2 给定暴露下死亡概率可采用概率函数法计算，死亡概率 Pd与相应的概率值 Pr函数关系见下式，Pd和 Pr的对应关系见附录 I.1。 +=)25(15 . 0rdPerfP
38、（3） ( )dtexxerft202=（4） 式中： t暴露时间，单位为 s。 10.2 中毒 毒性暴露下死亡概率值可按下式计算： )ln(tCbaPnr+=毒（5） 式中： 毒rP毒性暴露下的死亡概率值； a,b,n描述物质毒性的常数，见附录 I.2； C浓度，单位为 mg/m3 ； t暴露于毒物环境中的时间，单位为 min，最大值为 30 min。 10.3 热辐射危害 10.3.1 火球、池火及喷射火的死亡概率值可按下式计算： ()tQPr+=3/4ln56. 238.36热（6） 式中： 热rP热辐射暴露下的死亡概率值； Q热辐射强度，单位为 W/m2 ； t暴露时间，单位为 s，最
39、大值为 20 s。 10.3.2 在计算热辐射暴露死亡概率时，处于火球、池火及喷射火火场中或热辐射强度不小于 37.5 kW/m2时，人员的死亡概率为 100%； 10.4 闪火和爆炸 10.4.1 闪火的火焰区域等于点燃时可燃云团 LFL 的范围。闪火火焰区域内，人员的死亡概率值为 100%；闪火火焰区域外，人员的死亡概率值为 0。 10.4.2 对于蒸气云爆炸，在 0.03 MPa 超压影响区域内，人员的死亡概率为 100%；在 0.01 MPa 超压影响区域外，人员的死亡概率为 0。 11 风险计算 11.1 定量风险评价风险度量分为个体风险和社会风险。个体风险可表现为个体风险等值线，社
40、会风险可表现为 F-N 曲线和潜在生命损失 PLL。 11.2 个体风险和社会风险的表现形式应满足： a) 个体风险应在标准比例尺地理图上以等值线的形式给出， 宜表示出频率不小于 10-8/年的个体风险等值线； b) 社会风险应绘制 F-N 曲线。 11.3 在计算个体风险和社会风险时，应对评价区域进行计算网格划分，遵循的原则为： a) 网格单元的划分应考虑当地人口密度和事故影响范围，网格尺寸不应影响计算结果； b) 确定每个网格单元的人员数量时，可假设网格单元内部有相同的人口密度； c) 将点火概率分配到每一个网格单元，如果网格中有多个点火源，则将所有的点火源合并成处于网格单元中心的单个点火
41、源。 11.4 个体风险考虑人员处于室外的情况，社会风险应考虑人员处于室外和室内两种情况。在计算个体风险和社会风险时，可按下式进行修正： dPP=个体风险个体风险（7） dPP=社会风险社会风险（8） 式中： dP人员的死亡概率； 个体风险P个体风险计算时的死亡概率； 社会风险P社会风险计算时的人口死亡百分比； 个体风险个体风险计算时的死亡概率修正因子； 社会风险社会风险计算时的人口死亡百分比修正因子。 取值见表 10。 表 10 修正因子 取值 场景 个体风险 社会风险 室外 室外 室内 爆炸 爆炸超压0.03 MPa 1 1 1 0.01 MPa爆炸超压0.03 MPa 注 1 爆炸超压0
42、.01 MPa 0 0 0 闪火范围内 1 1 1 闪火范围外 0 0 0 热辐射强度PP（E.14） 式中： P0环境压力，单位为 Pa； P容器内介质压力，单位为 Pa； 绝热指数，=cp/cv。 音速流动的气体泄漏质量流率为： 1112+=TRMAPCQgd（E.15） 亚音速流动的气体泄漏质量流率为： 1112+=TRMAPYCQgd（E.16） 式中： Q气体泄漏质量流率，单位为 kg/s； Cd气体泄漏系数，与泄漏孔形状有关，泄漏孔形状为圆形时取 1.00，三角形时取 0.95，长方形时取 0.90； A泄漏孔面积，单位为 m2； P容器内介质压力，单位为 Pa； M泄漏气体或蒸气
43、的分子量； Rg理想气体常数，单位为 J /(molK)； T气体温度，单位为 K； Y流出系数，按式（E.17）计算。 ()()()211121112112100+=+PPPPY（E.17） E.1.5 气体管道断裂 E.1.5.1 绝热流动 对于长管或沿管程有较大压差，气体流速在大部分情况下接近声速。对于涉及塞流绝热流动的情况下，已知管长（L） 、内径（d） 、上游压力（P1）和温度（T1） ，计算质量通量 G 步骤如下： a）由式（E.8）确定 Fanning 摩擦系数f。假设是高雷诺数的完全发展的湍流。随后将验证这一假设，通常情况下该假设是正确的。 b）确定 Ma1： ()041112
44、ln2121211=+dfLMMYaa（E.18） 211211aMY+=（E.19） 式中： Ma1马赫数； L管道长度，单位为 m； d管道内径，单位为 m； Y1气体膨胀系数，无量纲。 c）确定质量通量 Gchoked： chokedgchokedchokedTRMPG=（E.20） 1211+=YTTchoked（E.21） 12111+=YMPPachoked（E.22） 式中： Gchoked质量通量，单位为 kg/m2s； P1上游气体压力，单位为 Pa； Pchoked 下游气体压力，单位为 Pa； T1上游气体温度，单位为 K； Tchoked 下游气体温度，单位为 K。 d
45、）由式（E.22）确定 Pchoked ，以确认处于塞流情况。 E.1.5.2 等温流动 对于大多数典型问题，已知管长（L） 、内径（d） 、上游压力（P1）和温度（T1） ，质量通量 Gchoked计算步骤如下： a）由式（E.8）确定 Fanning 摩擦系数f。假设是高雷诺数的完全发展的湍流。随后将验证这一假设，通常情况下该假设是正确的。 b）确定 Ma1： 0411ln2121=+dfLMMaa（E.23） c）确定质量通量 Gchoked： 11MaPPchoked=（E.24） TRMPGgchokedchoked=（E.25） 式中： Gchoked质量通量，单位为kg/(m2s
46、)； T上游初始温度，单位为K； Pchoked下游塞流压力，单位为Pa； P1上游压力，单位为Pa； Ma1马赫数； 绝热指数，=cp/cv； Rg理想气体常数，单位为J /(molK)； M物质分子量。 绝热和等温管道方法得到的结果很接近，对于大多数实际情况，并不能很容易地确定热传递特性。因此选择绝热管道方法，计算所得的质量通量较大，适合于保守的安全设计。 E.1.6 泄漏液体蒸发量 泄漏液体的蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种，其蒸发量为这三种蒸发之和。 E.1.6.1 闪蒸蒸发 闪蒸蒸发见 E.2。 E.1.6.2 热量蒸发 当液体闪蒸不完全，有一部分液体在地面形成液池，并吸收地
47、面热量而气化称为热量蒸发。热量蒸发的蒸发速度 Q2按下式计算： ()tHTTKAQb=012（E.26） 式中： Q2热量蒸发速率，单位为 kg/s； A1液池面积，单位为 m2； T0环境温度，单位为 K； Tb液体沸点，单位为 K； H液体蒸发热，单位为 J/kg； 表面热扩散系数，单位为 m2/s，见表 E.3； K表面导热系数，单位为 W/(mK)，见表 E.3； t蒸发时间，单位为 s。 表 E.3 某些地面的热传递（热扩散、导热）系数 地面情况 导热系数 K / ( W/(mK) 热扩散系数 /(m2/s) 水泥 1.1 1.2910-7 土地（含水 8%） 0.9 4.310-7
48、 干涸土地 0.3 2.310-7 湿地 0.6 3.310-7 沙砾地 2.5 1.110-6 E.1.6.3 质量蒸发 当热量蒸发结束，转由液池表面气流运动使液体蒸发，称之为质量蒸发。质量蒸发速度 Q3可按下式计算： ()()()() ()nnnnruTRMPaQ+=242203（E.27） 式中： Q3质量蒸发速率，单位为 kg/s； a，n大气稳定度系数，见表 E.4； P液体表面蒸气压，单位为 Pa； R气体常数，单位为 J/(molK) ； T0环境温度，单位为 K； u风速，单位为 m/s； r液池半径，单位为 m。 表 E.4 液池蒸发模式参数 稳定度条件 n a 不稳定（A，
49、B） 0.2 3.84610-3 中性（D） 0.25 4.68510-3 稳定（E，F） 0.3 5.28510-3 液池最大直径取决于泄漏点附近的地域构型、泄漏的连续性或瞬时性。有围堰时，以围堰最大等效半径为液池半径；无围堰时，设定液体瞬间扩散到最小厚度时，推算液池等效半径。 E.1.6.4 液体蒸发总量 332211WtQtQtQp+=（E.28） 式中： Wp液池蒸发总量，单位为 kg； Q1闪蒸蒸发速率，单位为 kg/s； t1闪蒸蒸发时间，单位为 s； Q2热量蒸发速率，单位为 kg/s； t2热量蒸发时间，单位为 s； Q3质量蒸发速率，单位为 kg/s； t3从液体泄漏到液体全
50、部处理完毕的时间，单位为 s。 E.2 闪蒸 E.2.1 闪蒸带走的气体量 液体中闪蒸部分： ()vbTpvHTTCF=（E.29） 过热液体闪蒸蒸发速率可按下式计算： vLFQQ=1（E.30） 式中： Fv泄漏液体的闪蒸比例； TT储存温度，单位为K； Tb泄漏液体的沸点，单位为K； Hv泄漏液体的蒸发热，单位为J/kg； Cp泄漏液体的定压热容，单位为kJ/(kgK)； Q1过热液体闪蒸蒸发速率，单位为kg/s； QL物质泄漏速率，单位为kg/s。 E.2.2 闪蒸带走的液体量 当需要计算闪蒸带走的液体量时，可按照以下方法计算。 在液体闪蒸过程中，除了有一部分液体转变成气体外，还有一部分
