Использование максимального надежных сценариев аварий реальные и надежные оценки риска
Постановка различных возможных инцидентов - а не только в наихудшем случае 1 - освещает те, которые действительно важны и являются наиболее вероятными. Такие знания могут повысить безопасность и планирование на случай чрезвычайных ситуаций.
Там было много методик, предлагаемых для оценки рисков в процессе химической промышленности (ИПЦ). Среди них, наиболее заметными из них являются количественного анализа рисков, вероятностный анализ безопасности, наихудший методологии оценки риска и оптимального анализа рисков. Критический обзор этих методик можно (1). Ключевые моменты этих методов являются:
Количественный анализ рисков (КОР) - Этот метод состоит из четырех этапов: идентификация опасности, оценка частоты, анализа последствий и оценки рисков.
Первый шаг отвечает на вопрос: Что может пойти не так? Это самый важный шаг, поскольку опасности, которые не были определены не будет количественно, что приводит к недооценивать риск (2, 3). Методы, используемые для определения степени опасности включают опасности индексов, опасности и работоспособности (HAZOP) исследования, отказов и анализа эффективности (FMEA), что, если анализ и контрольных списков. После выявления опасностей, объем QRA определена. Второй шаг спрашивает: Насколько вероятно, является появление каждого несчастного случая? Отвечая на этот вопрос означает количественной оценки вероятности каждого несчастного случая сценария.
Третий шаг направлен для количественной оценки негативных последствий аварии предусмотренные сценарием. Последствия, как правило, измеряется числом жертв, хотя они также могут быть определены количество травм или стоимость имущества, утраченного. Последним шагом в КОР является расчет реального риска.
Вероятностный анализ безопасности (ВАБ) - Различные методы могут быть объединены для выполнения СРП (4, 5, 6). PSA обеспечивает основу для систематического анализа опасностей и количественной оценки соответствующих рисков. Он также устанавливает основу для оказания поддержки, связанных с безопасностью принятия решений. Методологии и процедур для PSA типичной установки химической обработки опасных веществ могут быть изложены в 7 основных этапов: (1) идентификация опасности; (2) аварийно-последовательность моделирования; (3) сбор данных и оценка параметров; ( 4) аварийно-последовательности количественное; (5) оценки опасных веществ-релиз категориях; (6) следствием оценки, и (7) интеграция результатов.
Наихудшее методика оценки рисков, - прекрасную работу об опасности и риска отбора на основе методологии наихудший представлена Херста и Картер (7). Метод не обсуждает использование worstcase сценариев детальной оценки риска, а контуры развития готовых и индексы легкий в использовании риска, таких как риск интеграл, масштабных рисков и приближенного интегрального риска интеграл, для заблаговременного планирования и принятия решений. Рекомендуется, чтобы, если значения расчетных индексов риска выше критериям приемлемости, то детальной оценки риска быть сделаны. Хотя эта методика вычисляет этих индексов, основанных на наиболее случае аварии в блок, он делает вычисления более реалистичным путем рассмотрения многих параметров, таких как условная вероятность факела, коэффициент распределения населения, а также погодные условия и направленного вероятностей. Этот метод на самом деле не оценки опасности / риска в единое целое, поскольку worstcase сценарий развития событий остается почти постоянной для различных единиц, она просто зависит от типа / количество химического вещества в единице (8).
Оптимальное анализа рисков (ORA) - это достаточно новое средство для анализа риска (1, 9). ORA себя четыре этапа: (1) выявление угроз и отбора; (2) оценка рисков (как качественных, так и вероятностные); (3) количественная оценка опасности или анализа последствий, а также (4) оценка риска (рис. 1). Эта процедура называется ORA как это быстрее, дешевле в реализации, с меньшими затратами времени и более точным, чем альтернативный анализ (1, 10). Центральной для всех этих методов прогнозирования сценариев аварий; набор сценариев разработаны и проанализированы подробные последствия.
Значительный прогресс был достигнут в разработке новых средств для оценки опасности и риска, последствия моделирования, а также удобные компьютерные средства. Однако, несмотря на предвидя самые худшие сценарии развития является обычным явлением, мало внимания уделяется по построению надежных сценариев. Кроме того, сценариев, разработанных инженеры по технике безопасности часто описывают только один вид освобождения, не давая более подробную информацию о своем режиме и дальнейшей эскалации напряженности. Эта точка цитируется в магнум опус по предотвращению убытков по Лис (11):
"Для возможного выброса, необходимо не только определить источник, а также принять решение о характере релиз, в котором может произойти ... Процесс идентификации не должны останавливаться на том месте, где происходит освобождение, но в принципе должно быть продолжал отстаивать последствий выбросов и провалов и других событий, которые могут позволить эти последствия эскалации. На практике, этот аспект, как правило, рассматривается в качестве части оценки опасности. Хотя это разумный подход, есть опасность того, что , если определение эскалации режимов относятся с такой основательностью соответствует той, которая применяется для идентификации выпуска режимов, возможностей, которые позволили эскалации и в отношении которых мерой могут быть приняты будет упущена. идентификации видов эскалации, как представляется, а пренебречь тему ".
Существует большой разброс в оценке рисков в исследованиях, проведенных различными группами населения. Прежде всего в этом разница в предполагаемом сценарии аварии. По той же единицы, одна группа предусматривает небольшой утечки из соединений и оценки риска, основанные на том, что в то время как другая группа думает взрывных освобождения всех емкости. Кроме того, было также отмечено, что только один или два сценария разработаны для возможных аварий в единое целое, и это не может отражать истинного важных возможных инцидентов. Это связано с отсутствием каких-либо однородной системы на случай аварии сценарий предусматривает и надежность оценки.
Надежной аварии один в сферу возможности и, вероятно, будет достаточно серьезным, чтобы причинить значительный ущерб. Вместе с тем, что представляет собой разумную вероятность и значимость доверия в основном качественные, основанные на субъективных суждениях аналитика. Небольшая ошибка или немного невежество в этих субъективных суждениях (в частности, развития аварийных сценариев) может дать ошибочные результаты или сделать исследование бессмысленным. Более реалистичный сценарий аварии, тем точнее будет прогноз для данного вида аварии, ее последствия и связанные с ними риски. Это поможет в разработке более подходящие и эффективные стратегии для предотвращения кризисов и управления (12).
Таким образом, необходимо иметь некоторые систематические процедуры или руководящих принципов, предусмотреть все возможные сценарии аварий, и, кроме того, решать, которые являются наиболее достоверными. Кроме того, следует описать сценарий полного ситуации (справа от выпуска режим последующих событий).
Авария сценарий
Это описание ожидаемой ситуации. Оно может содержать одно событие или их сочетания. В большинстве последних отчетов по оценке рисков и несчастных случаев сценарии были предложены в качестве одного события, которое не является правильным способом представить себе случай. Последние исследования показывают, что дело происходит несчастный случай, как последовательность или сочетание событий. Создание сценария не означает, что это будет происходить, только то, что существует разумная вероятность того, что это может произойти. Сценарий не является конкретной ситуации, ни конкретные события, но описание типичной ситуации, которая охватывает множество возможных событий или ситуаций (рис. 2). Она лежит в основе анализа рисков, она говорит нам, что может случиться так, что мы можем найти пути и средства предотвращения или сведения к минимуму возможности.
Сценарий аварии форм координационного центра эвристического процесса. Это позволяет использовать мудрость задним числом и передовые знания самых современных оценить ее влияние на прогнозирование аварийных ситуациях. Сценарий является исходной точкой, а также связующим звеном между прошлым, настоящим и будущим. Такие сценарии формируется на основе свойств обрабатываемых химических веществ в промышленности, физические условия, при которых происходят реакции, или реагентов / продукты хранятся, а также геометрии / материал сильные сосудов и трубопроводов, встроенные клапаны и техники безопасности, и т.д. Внешние факторы, такие как характеристики участка (рельефа, наличие деревьев, прудов, рек в районе, близость других отраслях или районах, и т.д.) и метеорологических условий, должны также быть рассмотрены.
Наихудшее аварии сценарий
Чрезвычайному планированию и праве знать закон (EPCRA) был принят в 1986 году, в связи с трагическим инцидентом химического вещества в Бхопале, Индия. EPCRA создана некоторых системах, чтобы справляться с химическими чрезвычайные ситуации, включая местные комитеты чрезвычайному планированию (LEPCs). LEPCs должны подготовить всеобъемлющий чрезвычайные планы с изложением местных химической опасности и процедур реагирования на чрезвычайные ситуации. Для этих планов, охране окружающей среды США (EPA) рекомендует LEPCs либо готовить самостоятельно или просить средств для подготовки планов чрезвычайных мер на основе наихудшего сценария (8, 13).
Наихудших сценариев аварии свидетельствуют о географическом районе (уязвимые зоны), пострадавших в наиболее возможной аварии на объекте, в котором люди подвергаются риску жизнь и здоровье. Эти сценарии обычно считают nearinstantaneous выпуска всего объема химической хранятся на объекте, и предположим, провал по смягчению последствий и систем безопасности. EPA и другими регулирующими органами были агитационные наихудших сценариев для чрезвычайных ситуациях; эти сценарии также решающее значение для предотвращения загрязнения. Закон о чистом воздухе поправки (CAAA) 1990 года требует от компаний подготовить программы управления рисками, в том числе наихудших сценариях аварий, и сделать их доступными для общественности. Многие компании ставят под сомнение значимость концепции сценария аварии худшем случае и против национальных и государственных информационных систем, которые включают в плане управления рисками (РМП) в сети Интернет (8). Хотя автор соглашается с CAAA и право знать Закон худшем случае аварии не может быть лучшим подходом. Этот автор считает, что ПРХ и другие чрезвычайные планы должны быть основаны на максимальной убедительных сценариев аварии. Максимальный авторитет должен быть установлен регулирующих органов, в зависимости от уязвимости сайта.
- В метод наихудший, чрезвычайной ситуации или риск-менеджмента планирование ведется главным образом на основе выпуска и рассеивание токсичных веществ, поскольку они охватывают максимальное расстояние и может привести к большому числу погибших на короткий воздействия, как и в Бхопале. Тем не менее, это не всегда верно, что выброс токсичных химических будет самым катастрофическим 1, особенно, если эффект домино "были рассмотрены (12, 14, 15). 1984 случай в Мексике и один в Вишакхапатнам, Индия (1997), явное тому подтверждение (15, 16).
При использовании худшем случае, только один параметр потенциальной опасности считается, и вероятность его возникновения, как правило, игнорируются. Тем не менее, вероятность аварии, также одинаково важны. Прошлое анализ аварийности показывает, что часто, но менее повреждений вызывающих несчастные случаи могут создавать большие финансовые потери и, зачастую, может перерасти в катастрофическую по небрежности. Подробное описание максимального надежной инциденты сценарного подхода в настоящее время представлен.
Максимальная-убедительных сценариев аварии
При использовании максимального надежных сценариев аварий (MCAS), главным критерием является то, что является надежной аварии. Надежной аварии определяется следующим образом: аварии, которые относятся к сфере возможности (например, вероятность выше, чем 1 х 10-6/yr) и имеет склонность к причинить значительный ущерб (по крайней мере один смертельный исход). Это понятие (11, 17, 18, 19) включает в себя как параметры - вероятный ущерб, причиненный в результате несчастного случая и вероятности его появления. Там могут быть виды аварий, которые могут возникать часто, но приведет к очень незначительный ущерб. И там могут быть и другие, которые могут причинить большой ущерб, но имеют очень низкую вероятность его появления. Оба будут рассмотрены аварий.
Надежной сценарий аварии должны содержать два набора данных: описание ситуации и ее вероятность его появления. Описание не должно уменьшить свободу в поиске решений и не должны ограничивать имеющиеся средства для ее решения. Хороший сценарий аварии должны описать наиболее первопричиной событий. Например: определение утечки, а не давление взрыва, потому что здесь можно было бы пойти дальше и описать причину утечки, а также.
Там может быть количество аварий, которые происходят довольно часто, но из-за надлежащие меры контроля или меньших количествах химических веществ, освобождены, они управляются эффективно. Несколько примеров вытекает из прокладки, насос или клапан, выпуск химического вещества из трубе или предохранительного клапана, и огонь в насос в случае перегрева. Эти несчастные в целом находятся под контролем до их эскалации с использованием систем управления и мониторинга устройств - используется потому, что таких трубопроводов и оборудования, как известно, иногда терпят неудачу или сбой, что привело к проблемам. С другой стороны, Есть менее проблемных областей / подразделений, которые, как правило, игнорируются или не уделяется должного внимания. Это потому, что мало или нет вообще аварии не поступало. В такой ситуации даже небольшая утечка может привести к катастрофическим аварии. Прошлое анализ аварийности показывает, что большинство несчастных случаев произошло катастрофическое в неведении (аварии не было предусмотрено), а ни в районах, желтый (не очень опасных), либо если контрольные механизмы были недостаточными (меры контроля на основе более надежных сценариев). Аварии на Вишакхапатнам доказывает, что большая часть рисков и опасностей, исследования, которые отсутствуют в предусматривающий надежных сценариев аварий, следовательно, меры контроля и чрезвычайных ситуациях, не столь эффективны ..
Методология MCAS
Первым шагом в методологии MCAS развивает все вероятных сценариев аварии на единицу (рис. 3). На втором этапе, повреждение радиусов рассчитываются для каждого сценария. Это может быть сделано с помощью количественных показателей риска. Есть два варианта - один является использование Fire Dow и взрыва Index (пожара и взрыва сценарии) и Монд токсичных Index (для токсичных и коррозионно-релизы и дисперсий) (9, 11, 20). Другим способом является применение индексов предложенный Хан и Аббаси (1, 21); пожара и взрыва повреждения индекса (Федя), а также токсичных индекс повреждения (ДСД) для горючих и токсичных химических веществ, соответственно.
На следующем этапе, вероятность каждого сценария аварии оценивается. Это может быть сделано с использованием либо industryspecific данных (частота отказов различных компонентов, используемых в процессе единицы), или данные, имеющиеся в литературе (частоты встречаемости одного и того же события в тех же условиях). Позднее процесс оценки вероятности легко, но немного сырой, и стало предметом для критики. Однако автор считает, что эта процедура является адекватной, так как целью является получить приблизительную оценку вероятности. Если несчастный случай будет признан надежным, более точной оценки его вероятность будет сделано в следующем этапе детальной оценки риска. Использовать более надежные методы оценки вероятности (например, вины дерева анализ) требует не только больших наборов данных, а также большое количество вычислительных времени. Эти расходы не оправданным на данном этапе разработки сценария аварии. В соответствии с характеристиками
химической, сценарии аварий можно разделить на три основные группы: пожара и взрыва; релиз и дисперсии токсичные или агрессивные жидкости, и оба пожара и взрыва, а также токсичных событий. В реальной жизни, во много раз третьего типа аварии. После повреждения радиусов и вероятности известны для каждого повреждения случае трех факторов - A, B и C - вычисляются с помощью сайт-специфической информации, таких как плотность населения, плотность активов сайте и т.д., чтобы определить достоверность. Процедуры оценки последующей для каждой из трех групп инцидента.
Сценарии о пожарах и взрывах
Финансовые потери: коэффициент составляет повреждение имущества или активов, и может быть оценена для каждого сценария с помощью:
Пример: Аммиак
Судно магазинов 500 метрических тонн сжиженного аммиака из 15degC и 6,5 атм. Судно связано с 1 линейный вход, 1 отток линии, для сброса давления, клапан и других традиционных устройств безопасности. Судно находится в одном углу завода по производству удобрений, где плотность населения составляет 250 чел./км2, а также активов плотности вокруг устройства составляет $ 300/m2 (табл. 1). Существует птичий заповедник около 1000 м от объекта. В общей сложности пять различных сценариев аварий которые планируется принять в блок:
Сценарий 1: высокого давления в сосуде причин для сброса давления, клапан (в верхней части судна), чтобы открыть, что приводит к непрерывному выпуск аммиака в атмосферу до 80% от химических освобождены.
Сценарий 2: Из-за неправильного обслуживания или других проблем, утечки развивается ввода судна или выход трубопровода. Утечка области считается 40% от площади поперечного сечения трубопровода. Этот сценарий моделируется как непрерывного освобождения от жидкого аммиака вблизи уровня земли вызывает последующее испарение и дисперсии. Сценарий 3: высокого давления развивается в сосуде, либо
из-за переполнения или беглых реакции. Мгновенного выпуска высокого давления вызывает судна на провал, поскольку кипения жидкости, расширение пара взрыва (BLEVE), а также выпустила химических рассеивается в атмосфере.
Сценарий 4: Чрезмерно высокое давление развивается в сосуде за дизайн способность клапана сброса давления. Это приводит к судну, как взрыв взрыв в замкнутом пространстве облака пара (CVCE). Мгновенно выпустил химических рассеивается в атмосфере.
Сценарий 5: аммиак выделяется из соединений, в результате чего бассейн жидкой форме. Выпустила химических затем испаряется в атмосферу и рассеивается.
Обсуждение
Эти пять сценариев, начисленной за достоверность оценки и результаты представлены в таблице 2. Как видно из таблицы, сценарии 1, 2, 3 и 5 прийти в диапазоне максимально допустимый диапазон. Сценарий 4 попадает в диапазон неопределенности, и, хотя он представляет весьма высокий потенциал ущерба, авторитет аннулированы из-за очень низкой вероятностью. Однако, поскольку Сценарий 2 имеет высокую повторяемость, но не создают много угроз, до сих пор, это падение доверия к максимальной дальности. Других сценариев, адекватных потенциалов ущерба и вероятности его появления. Среди MCAS, 1 Сценарий охватывает крупнейшие ущерб области. Короткий список сценариев были обработаны подробные последствия, а также резюме результатов представлена в таблице 3. Согласно исследованию, Сценарий 1 представляет серьезную угрозу в связи с токсической нагрузки на площади более чем 2500-м радиусом. Ущерба потенциалов Сценарии 2 и 5 ограничиваются области -1000 м радиус. Обратите внимание, что сценарий 3 является не только уязвимы для токсической нагрузки (на площади в 1270-м rathus), но и для ударной волны развиваются из-за BLEVE. Вызывающих повреждение ударной волны будет действовать на территории площадью-250-м радиусом.
Был сделан вывод, что нынешние меры безопасности являются недостаточными и нуждаются в пересмотре, с тем чтобы уменьшить риск / потенциальной опасности до приемлемого уровня. Было сообщено, что safetyrelated решений (планирование ликвидации последствий стихийных бедствий или чрезвычайных планирование) должно быть сделано, учитывая сценарии 1 и 3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хан, FL, С. Аббаси, "Методы анализа рисков в процессе химической промышленности", "Вестник предотвращения потерь в сб. спрятал., 11 (2), стр. 91 (1998).
2. Ван Ссивер, GR, "Количественный анализ рисков в химической промышленности процесса," Надежность Eng.
тер по химической безопасности процесса, Айше, Нью-Йорк, стр. 125 (1989). 4. Popazoglou, И. А. и др., "Вероятностный анализ безопасности на химических предприятиях", J. потери Труды предупреждению. Штат Индиана, 5 (3), стр. 181 (1992).
5. Кафка, П. ", вероятностный анализ безопасности: Количественный баланс Процесс проектирования, изготовления и эксплуатации по безопасности завода структур и систем," Основные Лекция отдела Trans. SmiRT, 11, стр. 23 (1991).
6. Кафка П., "Важные вопросы, используя технологии PSA для разработки новых систем и растений," GRS мбХ, Garchirg, Германия (1993).
7. Херст, IL, Д. Картер, "A` Worst Case 'Методология оценки рисков крупных аварий Установки, "Proc. Безопасность Прогресс ", 19 (2), стр. 78 (2000).
8. Лаплант, A., "Слишком близко к Домашняя страница: Отчет о химических рисков несчастного случая в США," США общественной исследовательской группы интересов, Вашингтон, DC (1998).
9. Хан, Ф. Л и С. Аббаси, "Оценка риска в химической промышленности процесса: Современная методология," Дом Discovery Издательское дело, Нью-Дели, Индии, с 393 (1998).
10. Хан, Ф. Л и С. Аббаси, "Анализ рисков типичного" Химическая промышленность "Использование ORA", J. потери Труды предупреждению. Штат Индиана, 14 (1), стр. 59 (2001).
11. Лис, FP, "Предотвращение потери в ИПЦ", ИЛ, стр., 26-28 (1996).
12. Хан, Ф. и С. Аббаси, "Исследование о вероятности и возможных последствий аварий цепи (" эффект домино ") в промышленности минеральных удобрений," Proc. Безопасность Прогресс ", 19 (1). стр. 45 (весна 2000).
13. Скелтон, B., "Анализ безопасности технологических процессов: Введение" Издательский залива, Хьюстон, стр. 201 (1997).
14. Хан, Ф. и С. Аббаси, "Модели" эффект домино "Анализ в химической промышленности процесса," Proc. Безопасность, "Прогресс". 17 (1), стр. 121 (1998).
15. Хан, Ф. и С. Аббаси ", крупных аварий в перерабатывающих отраслях промышленности и анализ их причин и последствий", "J. потери Труды предупреждению. Industries, 12. Стр. 361 (1999).
16. Хан, Ф. и С. Аббаси, "наихудших аварии химической промышленности 1990-х - Что произошло и что могло бы быть: количественное исследование," Proc. Безопасность Прогресс ", 18 (1), стр. 135 (1999).
17. Хагон, DO, "Использование частотно-Следствие Кривые изучить Заключение Опубликован анализ риска и определить общие критерии для объектов повышенной опасности", Chem. Eng. Рез. Dev., 62, стр. 381 (1984).
18. "Допустимого риска формирования из атомных электростанций", здравоохранения и безопасности, HM Стационарные Office, Лондоне (1998). 19. Ale, BJM, "Анализ рисков и политики в Нидерландах и ЕЭС," J. Труды предотвращению убытков. Штат Индиана. 4 (1), стр. 58 (1991).
20. Шеффлер, NE, "Повышение пожарной и взрывоопасности Индекс Классификация опасности," Proc. Безопасность Прогресс ", 13 (4), стр. 214 (1994).
21. Хан, Ф. и С. Аббаси, "Идентификация опасностей и рейтинг (Хира): Multi-атрибутов Техника для определения степени опасности," Proc. Безопасность Прогресс ", 17 (3), стр. 16 (1998).
22. Хан, Ф. Л и С. Аббаси, "Несчастный Случай опасности Главная: Multi-атрибутов Схема процесса Рейтинг опасности промышленности," Trans. IChemE (охрана окружающей среды и безопасности), 75B, стр. 217 (1997).
ФЕЙСАЛА I. ХАН "Мемориал" Univ. Ньюфаундленд
ФЕЙСАЛА I. ХАН в настоящее время приглашенный профессор исследования в Мемориальном Univ. Ньюфаундленд (МУН) (инженерный факультет
