我國(guó)城市型煉廠風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)制定方法研究

周超 蘇哲 李蕊 陳發(fā)光 柏海見(jiàn)(.青島歐賽斯環(huán)境與安全技術(shù)有限責(zé)任公司，山東 青島 66580；.中國(guó)石油天然氣股份有限公司蘭州石化分公司，甘肅 蘭州 730060)

0 引言

近年我國(guó)城市化快速發(fā)展，導(dǎo)致部分區(qū)域不合理規(guī)劃，使原本處在城市邊緣的煉廠出現(xiàn)了敏感區(qū)域大量人員集中，由此形成了所謂的“城市型煉廠”[1]。近年化工企業(yè)安全生產(chǎn)情況總體轉(zhuǎn)好，但重特大事故確時(shí)有發(fā)生，對(duì)企業(yè)周邊敏感目標(biāo)的居民人身和財(cái)產(chǎn)安全造成影響。從風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的角度來(lái)看，通常使用可接受的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制危險(xiǎn)源與保護(hù)目標(biāo)間的安全保護(hù)距離，確保其風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到可接受程度。

可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)綜合考慮公眾、法律法規(guī)和企業(yè)的有關(guān)要求和因素，人為制定的一種風(fēng)險(xiǎn)度量，用于判斷風(fēng)險(xiǎn)可接受的程度。目前國(guó)內(nèi)石化行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)研究工作較多[2]，但主要思路是整體參考國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有根據(jù)我國(guó)石油化工企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行匹配性分析和研究。沒(méi)有著重注意的問(wèn)題是，新興的城市型煉廠現(xiàn)象的成因及目前實(shí)際情況。因此，根據(jù)城市型煉廠的實(shí)際情況，本文從客觀風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者入手，提出了建立適合城市煉油廠可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的方法。

1 風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)影響因素分析

1.1 風(fēng)險(xiǎn)自身特性

風(fēng)險(xiǎn)自身的特性包括事故發(fā)生的頻率、事故的嚴(yán)重性以及風(fēng)險(xiǎn)的不確定性等因素[3]。人們對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知程度對(duì)事故事件的發(fā)生頻率及嚴(yán)重性相關(guān)。眾所周知，風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性越高，引發(fā)公眾關(guān)注越多，反之亦然。人們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的可接受情況，主要取決于事故嚴(yán)重性的程度。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者特性

1.2.1 風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者的獲益程度

由于此活動(dòng)帶來(lái)的不同收益，不同的個(gè)體對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的主觀接受度也不同。城市型煉廠活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者可包括企業(yè)員工和周圍居民，前者可以從企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中受益，主動(dòng)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。后者不能直接從企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中受益，但必須承擔(dān)煉廠運(yùn)行帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，屬被動(dòng)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，煉廠員工顯然比周圍居民更容易接受煉廠帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2.2 風(fēng)險(xiǎn)感知水平

風(fēng)險(xiǎn)感知是指?jìng)€(gè)人在外部環(huán)境中對(duì)客觀風(fēng)險(xiǎn)的感知和認(rèn)知。對(duì)于城市煉油廠附近的居民而言，與其他居民相比，從事煉廠相關(guān)活動(dòng)的居民面對(duì)著煉廠帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，他們的風(fēng)險(xiǎn)感知水平相對(duì)與其他居民而言較高，可以通過(guò)日常工作熟悉程度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)初步識(shí)別，同時(shí)做出預(yù)防和響應(yīng)的行動(dòng)，這也就表明事故發(fā)生時(shí)他們有更多的機(jī)會(huì)免受事故影響。

1.2.3 個(gè)人特征

風(fēng)險(xiǎn)的可接受性還受到風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者個(gè)人特征的影響。承擔(dān)者的年齡、性別、健康狀況以及受教育程度的差異，也使他們具有不同風(fēng)險(xiǎn)可接受程度。

2 城市型煉廠可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定方法

制定城市煉油廠可接受的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮到城市煉油廠的實(shí)際運(yùn)行情況、周邊敏感目標(biāo)分布以及企業(yè)固有風(fēng)險(xiǎn)，主要目的是為了保護(hù)周邊敏感目標(biāo)內(nèi)人員的生命安全，另外還應(yīng)綜合考慮我國(guó)土地資源與人口密度分布的問(wèn)題和矛盾，科學(xué)合理的提出風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定方法。

2.1 城市型煉廠個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)的制定方法

主觀和客觀兩個(gè)方面是影響城市型煉廠可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的主要因素，因此，想要制定城市型煉廠風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行客觀風(fēng)險(xiǎn)和主觀風(fēng)險(xiǎn)的整合與協(xié)調(diào)。

個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)可以用周邊敏感目標(biāo)人員與煉廠員工因事故死亡的年死亡率來(lái)對(duì)比衡量，確定人員在處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)下，由于煉廠發(fā)生事故而導(dǎo)致死亡的頻率；用相對(duì)脆弱性系數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者的特征修正。因此，個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式如下：

式中：IR為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)；V為風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者相對(duì)脆弱性系數(shù)；Rbase為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。

2.1.1 確定基準(zhǔn)值

根據(jù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)原理，城市型煉廠的風(fēng)險(xiǎn)的程度可以通過(guò)員工因工作而遭受傷害(指死亡)的風(fēng)險(xiǎn)(即員工的死亡率)來(lái)衡量。

2.1.2 確定相對(duì)脆弱性指數(shù)

城市型煉廠的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者可根據(jù)城市功能區(qū)的類型進(jìn)行分類[4]，如居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化教育區(qū)、醫(yī)療服務(wù)區(qū)、行政辦公區(qū)及軍事管理區(qū)等，根據(jù)分類進(jìn)行脆弱性指數(shù)的計(jì)算。

計(jì)算相對(duì)脆弱性指數(shù)。參考文獻(xiàn)資料，相對(duì)脆弱性指數(shù)是指以某一區(qū)域(如城市煉廠廠區(qū))的脆弱性為基準(zhǔn)，對(duì)比分析其他城市功能區(qū)(如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等)，確定相比較的脆弱性比值[5]。功能區(qū)的脆弱性Vi有由暴露性Ei、敏感性Si和應(yīng)對(duì)能力Ri構(gòu)成。據(jù)此構(gòu)建函數(shù)模型如下：

式中：Vi為第i個(gè)功能區(qū)的脆弱性；Ei為第i個(gè)功能區(qū)的暴露程度；Si為第i個(gè)功能區(qū)的敏感程度；Ri為第i個(gè)功能區(qū)的應(yīng)對(duì)能力；k為常數(shù)。

則相對(duì)脆弱性指數(shù)V為：

式中：Vur為城市型煉廠的脆弱性；Varea為功能區(qū)的脆弱性。

選取城市功能區(qū)的暴露程度、敏感程度和應(yīng)對(duì)能力作為脆弱性的相關(guān)指標(biāo)：

(1)暴露程度

暴露程度主要考慮的是室外室內(nèi)的人數(shù)比例來(lái)衡量，其計(jì)算公式為：

式中：Pout表示人員在戶外的概率；Pin表示人員在室內(nèi)的概率。

(2)敏感程度

敏感程度指標(biāo)反映出受事故影響后，每個(gè)區(qū)域的不良社會(huì)影響程度。該指標(biāo)的計(jì)算以城市型煉廠的敏感程度指標(biāo)為參考值(取1)，對(duì)于相對(duì)重要性和顯著性的指標(biāo)，參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，綜合分析形成各區(qū)域相對(duì)敏感程度的指標(biāo)，并進(jìn)行賦值后轉(zhuǎn)化為半定量計(jì)算方式，如表1所示。

表1 各功能區(qū)的相對(duì)敏感程度指數(shù)

(3)應(yīng)對(duì)能力

人口密度反映城市型煉廠區(qū)與其他區(qū)域人員數(shù)量和密集程度，應(yīng)對(duì)能力用人口密度的倒數(shù)計(jì)算，其計(jì)算公式為：

式中：S為功能區(qū)的區(qū)域面積(km2)；Pa為涉及的功能區(qū)內(nèi)人口總數(shù)。人口密度程度直接影響應(yīng)急疏散的難易程度，周邊人員數(shù)量越多，脆弱性越大。

2.2 城市型煉廠社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的制定方法

社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)主要目的是防止發(fā)生嚴(yán)重的群死群傷等災(zāi)難性事故，通過(guò)綜合考慮周邊敏感目標(biāo)的人口分布，進(jìn)一步對(duì)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)的判別準(zhǔn)則進(jìn)行補(bǔ)充，按照特征與個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)相比，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)不再區(qū)分風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者個(gè)體種類，而是將其作為一個(gè)統(tǒng)一的整體集中對(duì)待。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)主要設(shè)定三個(gè)區(qū)域：不可接受區(qū)、可以容忍區(qū)與可接受區(qū)。重點(diǎn)考慮以下三個(gè)參數(shù)。

2.2.1 可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的位置常數(shù)C

個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)可以理解為是單位1時(shí)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，因此可以用個(gè)人可接受標(biāo)準(zhǔn)作為社會(huì)可接受標(biāo)準(zhǔn)的起始值。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)只與人口密度相關(guān)，與敏感目標(biāo)人員類型無(wú)關(guān)，因此只需要討論敏感目標(biāo)區(qū)域的平均風(fēng)險(xiǎn)即可，并將其確定為F-N曲線的風(fēng)險(xiǎn)水平線位置常數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)算術(shù)平均值處理的方法，研究每個(gè)類型敏感目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)。參考相關(guān)文獻(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)可容忍程度值與風(fēng)險(xiǎn)可接受值一般相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)程度，因此本文城市性煉廠的可容忍風(fēng)險(xiǎn)水平位置常數(shù)可確定為100C。

2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)斜率的絕對(duì)值

研究表明，不同國(guó)家及地區(qū)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)斜率均為1，即為中心性風(fēng)險(xiǎn)，本文中城市型煉廠的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)線斜率同樣取1。

2.2.3 后果限制區(qū)

研究香港地區(qū)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置后果限制區(qū)的目的，當(dāng)對(duì)社會(huì)群體影響的后果大于一定程度時(shí)，及時(shí)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)可接受，也應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)格審查進(jìn)行考量，對(duì)于城市型煉廠同樣適用。統(tǒng)計(jì)2005年至2017年，我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)事故死亡人數(shù)數(shù)據(jù)平均每年因危險(xiǎn)化學(xué)品事故而造成的死亡人數(shù)為183人，中位數(shù)為161人，近年來(lái)死亡人數(shù)最高年份為2006死亡人員277人，因此建議將后果極限線設(shè)置為200人。

3 城市型煉廠可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1 城市型煉廠個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1.1 個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)值的確定

根據(jù)前文分析，參考我國(guó)近年《中國(guó)安全生產(chǎn)年鑒》中公布的化工和危險(xiǎn)化學(xué)品事故死亡人數(shù)，作為石化行業(yè)從業(yè)人員年死亡人數(shù)代表。具體如表2所示。

城市型煉廠個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)值取平均值為：

3.1.2 確定風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者脆弱性指數(shù)

(1)敏感程度

敏感程度由上文表1進(jìn)行確定。

(2)暴露程度

通過(guò)調(diào)研企業(yè)周邊敏感目標(biāo)情況，確定周邊功能區(qū)的暴露程度為：居民區(qū)0.19；商業(yè)區(qū)為0.35；辦公區(qū)為0.14；文教區(qū)為0.27。

表2 石化行業(yè)從業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)

(3)應(yīng)對(duì)能力

城市型煉廠區(qū)應(yīng)對(duì)能力：調(diào)研某城市型煉廠，其占地1081畝，在職員工1321人，計(jì)算得城市型煉廠區(qū)的應(yīng)對(duì)能力為：

非城市型煉廠區(qū)應(yīng)對(duì)能力：煉廠周邊1km范圍內(nèi)的45個(gè)敏感目標(biāo)占地約2平方公里，常駐人員約1.5萬(wàn)余人，由此可得非城市型煉廠區(qū)的應(yīng)對(duì)能力為：

通過(guò)計(jì)算，可以得到該城市型煉廠及周邊區(qū)域內(nèi)各功能區(qū)的個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 各功能區(qū)個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

3.2 城市型煉廠社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.2.1 確定風(fēng)險(xiǎn)可接受水平線的位置常數(shù)C

根據(jù)分析，風(fēng)險(xiǎn)可接受水平線的位置常數(shù)C取值等于各功能區(qū)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受值的平均值為4.6×10-5，風(fēng)險(xiǎn)可接受水平線常數(shù)為5.2×10-5，風(fēng)險(xiǎn)可容忍水平常數(shù)為4.6×10-3。

3.2.2 城市型煉廠社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的F-N曲線圖

基于本文2.2節(jié)分析結(jié)論，可得城市型煉廠風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的F-N曲線圖如圖1所示。

圖1 城市型煉廠社會(huì)可接受風(fēng)險(xiǎn)

4 結(jié)語(yǔ)

文章綜合考慮了各類對(duì)風(fēng)險(xiǎn)可接受程度影響因素，提出了風(fēng)險(xiǎn)自身特性、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者特性、風(fēng)險(xiǎn)管理能力等影響因素，并通過(guò)分析研究提出我國(guó)城市型煉廠可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定方法，對(duì)于推進(jìn)城市煉廠周邊防護(hù)距離確定具有較為重要的意義。