多米诺效应定量风险分析

时间：2025-04-07

第8卷第1期安全与环境学报Vol.8　No.1

2008年2月JournalofSafetyandEnvironment　Feb,2008

文章编号:100926094(2008)0120145205

多米诺效应定量风险分析3

张永强,刘　茂,张董莉

(南开大学城市公共安全研究中心,天津300071)

摘　要:根据多米诺效应的特点,提出了针对多米诺场景和效应后果的定量风险分析方法。首先辨识多米诺效应的事故场景,针对场景的复杂性和事故后果的严重性,运用数学模型和概率分析手段对主要事故场景进行分析;其次根据初始事故的影响,运用设备损坏概率模型计算二次目标设备的损坏概率和场景的后果;最后,运用人体脆弱性模型对效应后果进行分析,量化多米诺效应的风险,结合风险分析方法和理论得到直观的个人风险和F-N社会风险曲线。多米诺分析流程及计算的结果表明,显著的变化,关键词:安全技术及工程;中图分类号:X93:A

一个由初始事件引发的,波及邻近的1个或多个设备,引发了

二次事故的场景,从而导致了总体结果比只有初始事件时的后果更加严重。只有当结果的总体严重性高于或至少相当于初始事故后果的场景事故才被认为是多米诺事件。首先介绍一下涉及的专业名词。

初始事件:最开始发生的事故或事件,即所谓的触发事件。

二次事件:由初始事件通过能量、脆片引发的现场和邻近设备发生的事故或事件。

多米诺场景:二次事件发生的可能情况。

根据Cozzani等[5]4要素:1)一;2)由初始事件对二次目;3)由于初始事件1个或多个多米诺事;4)由于二次事件的发生而导致总体后果扩大。

典型的多米诺效应是串联或并联的连环事故。泄漏事故可有3种不同的物理现象:冲击波或超压、热辐射和抛射物。每种物理现象都会产生一个危险区域,当危险区域内的某种特别效应值超过一定限值后,即发生多米诺效应。多米诺效应是受不同因素影响的,最重要的因素有:设备类型、存储的危险物质类别和存储量、毗邻设备及其性质、离事故点的距离、传播条件(如点火源)、风向及所采取的减危措施等。多米诺效应引起的破坏等级取决于危险品储量、距离、传播条件及毗邻设备的易受影响点,各种物理现象对人、建筑物及工业装置的影响也是根据具体情况而不同的。定量风险分析应考虑其可能的多米诺现象,下面将分别介绍多米诺场景、总体后果的定量分析和风险的定量计算,分析流程见图1。

0　引　言

随着石油化学工业的发展,化工生产设备的多样化和复杂化使得发生二次事故甚至多次连锁事故的可能性大大增加,也使得我们在工厂布局、土地使用和安全管理上需要考虑

(96/82/EC)指令[1]也要求多米诺效应。在欧洲“,Seveso-Π”

主管当局在工厂布局、土地使用等方面考虑多米诺效应产生的重大后果,并进行定量分析和评价。多米诺效应定量分析的方法,是在对事故风险的定量分析中考虑多米诺场景,分析二次事故发生的可能性和后果严重度,与现有安全分析方法的最大区别在于它着重评估各个评价单元之间的相互影响程度。本文根据事故单元与单元之间的影响,确定发生多米诺效应的概率,并进行多米诺效应的后果分析,从而进行风险量化,使得结果更具有客观性。将多米诺效应的定量分析法应用到我们现有的安全评价方法中,分析企业、工厂装置发生“多米诺”效应的频率和后果,确定多米诺效应的风险范围,更加有利于进行工厂布局、土地使用和企业的安全管理,对一些可能发生多米诺效应或连锁反应的工厂和企业有重要意义。

2　多米诺场景定量分析

211　初始事件的选定和多米诺场景个数分析

1　多米诺效应的定义

美国化学工程师学会化工过程安全中心(AIChE-CCPS)

把多米诺效应定义为[2]:开始于一个单元,并通过热辐射、爆炸和碎片等物理效应影响到邻近单元,从而增加了后果严重性或失效频率的事件。英国HSE给出了相关的几个定义[3]:

Lees,因危险物质的泄漏导致事件扩大;BagsterandPitlado,某

设区域有n+1个设备,选择其中1个设备(事故发生频率为f初始)作为初始事件,该设备通过热辐射、超压或冲击波、抛射物(碎片)等传递给目标设备进一步触发二次事件。对于n个可能的目标,以它们最可能发生(或者危害最大)的事故类型作为二次事件,在此仅考虑1个设备发生1种类型的事故。在选定了初始事件后,可对场景数目进行计算,有k(k≤n)个设备发生二次事件的多米诺场景的数目为[4

]

一设备中污染物的泄漏,导致邻近设备发生事故,从而引起更大的污染。欧洲联合会认为,如果一个工厂里出现的事故由于直接或间接原因引起毗邻或附近装置危险物质的泄漏,就叫多米诺效应。Cozzani等[4,5]给出了一个相对完整的定义:3收稿日期:2007208220

作者简介:张永强,硕士研究生,从事安全工程研究,myname3720

@http://;刘茂(通讯作者),教授,博导,从

事安全工程研究。

基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(200603746006)

图1　多米诺效应分析流程

Fig.1　FlowdiagramoftheprocedurefortheDominoeffect

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