周超 蘇哲 李蕊 陳發(fā)光 柏海見(.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，但重特大事故確時有發(fā)生，對企業(yè)周邊敏感目標(biāo)的居民人身和財產(chǎn)安全造成影響。從風(fēng)險預(yù)防的角度來看，通常使用可接受的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)來控制危險源與保護目標(biāo)間的安全保護距離，確保其風(fēng)險達到可接受程度。

可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)是通過綜合考慮公眾、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)險度量，用于判斷風(fēng)險可接受的程度。目前國內(nèi)石化行業(yè)風(fēng)險可接受標(biāo)準(zhǔn)研究工作較多[2]，但主要思路是整體參考國外的經(jīng)驗，沒有根據(jù)我國石油化工企業(yè)的實際情況進行匹配性分析和研究。沒有著重注意的問題是，新興的城市型煉廠現(xiàn)象的成因及目前實際情況。因此，根據(jù)城市型煉廠的實際情況，本文從客觀風(fēng)險和風(fēng)險承擔(dān)者入手，提出了建立適合城市煉油廠可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的方法。

1 風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)影響因素分析

1.1 風(fēng)險自身特性

風(fēng)險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)險的不確定性等因素[3]。人們對事故風(fēng)險的認(rèn)知程度對事故事件的發(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。人們對風(fēng)險的可接受情況，主要取決于事故嚴(yán)重性的程度。

1.2 風(fēng)險承擔(dān)者特性

1.2.1 風(fēng)險承擔(dān)者的獲益程度

由于此活動帶來的不同收益，不同的個體對風(fēng)險的主觀接受度也不同。城市型煉廠活動的風(fēng)險承擔(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)活動中受益，主動承擔(dān)風(fēng)險。后者不能直接從企業(yè)生產(chǎn)活動中受益，但必須承擔(dān)煉廠運行帶來的風(fēng)險，屬被動承擔(dān)風(fēng)險。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的風(fēng)險。

1.2.2 風(fēng)險感知水平

風(fēng)險感知是指個人在外部環(huán)境中對客觀風(fēng)險的感知和認(rèn)知。對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)活動的居民面對著煉廠帶來的風(fēng)險，他們的風(fēng)險感知水平相對與其他居民而言較高，可以通過日常工作熟悉程度進行風(fēng)險初步識別，同時做出預(yù)防和響應(yīng)的行動，這也就表明事故發(fā)生時他們有更多的機會免受事故影響。

1.2.3 個人特征

風(fēng)險的可接受性還受到風(fēng)險承擔(dān)者個人特征的影響。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)險可接受程度。

2 城市型煉廠可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的制定方法

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

2.1 城市型煉廠個人風(fēng)險的制定方法

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

個人風(fēng)險標(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對比衡量，確定人員在處于無保護狀態(tài)下，由于煉廠發(fā)生事故而導(dǎo)致死亡的頻率；用相對脆弱性系數(shù)進行風(fēng)險承擔(dān)者的特征修正。因此，個人可接受風(fēng)險的計算公式如下：

式中：IR為個人風(fēng)險可接受標(biāo)準(zhǔn)；V為風(fēng)險承擔(dān)者相對脆弱性系數(shù)；Rbase為個人風(fēng)險可接受標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。

2.1.1 確定基準(zhǔn)值

根據(jù)實際風(fēng)險原理，城市型煉廠的風(fēng)險的程度可以通過員工因工作而遭受傷害(指死亡)的風(fēng)險(即員工的死亡率)來衡量。

2.1.2 確定相對脆弱性指數(shù)

城市型煉廠的風(fēng)險承擔(dān)者可根據(jù)城市功能區(qū)的類型進行分類[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)分類進行脆弱性指數(shù)的計算。

計算相對脆弱性指數(shù)。參考文獻資料，相對脆弱性指數(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個功能區(qū)的脆弱性；Ei為第i個功能區(qū)的暴露程度；Si為第i個功能區(qū)的敏感程度；Ri為第i個功能區(qū)的應(yīng)對能力；k為常數(shù)。

則相對脆弱性指數(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)比例來衡量，其計算公式為：

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，每個區(qū)域的不良社會影響程度。該指標(biāo)的計算以城市型煉廠的敏感程度指標(biāo)為參考值(取1)，對于相對重要性和顯著性的指標(biāo)，參考相關(guān)文獻資料，綜合分析形成各區(qū)域相對敏感程度的指標(biāo)，并進行賦值后轉(zhuǎn)化為半定量計算方式，如表1所示。

表1 各功能區(qū)的相對敏感程度指數(shù)

(3)應(yīng)對能力

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)對能力用人口密度的倒數(shù)計算，其計算公式為：

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 城市型煉廠社會風(fēng)險的制定方法

社會風(fēng)險主要目的是防止發(fā)生嚴(yán)重的群死群傷等災(zāi)難性事故，通過綜合考慮周邊敏感目標(biāo)的人口分布，進一步對個人風(fēng)險的判別準(zhǔn)則進行補充，按照特征與個人風(fēng)險相比，社會風(fēng)險不再區(qū)分風(fēng)險承擔(dān)者個體種類，而是將其作為一個統(tǒng)一的整體集中對待。社會風(fēng)險主要設(shè)定三個區(qū)域：不可接受區(qū)、可以容忍區(qū)與可接受區(qū)。重點考慮以下三個參數(shù)。

2.2.1 可接受風(fēng)險水平的位置常數(shù)C

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

2.2.2 風(fēng)險等級斜率的絕對值

研究表明，不同國家及地區(qū)社會風(fēng)險等級斜率均為1，即為中心性風(fēng)險，本文中城市型煉廠的社會風(fēng)險等級線斜率同樣取1。

2.2.3 后果限制區(qū)

研究香港地區(qū)社會風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置后果限制區(qū)的目的，當(dāng)對社會群體影響的后果大于一定程度時，及時社會風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)可接受，也應(yīng)該通過嚴(yán)格審查進行考量，對于城市型煉廠同樣適用。統(tǒng)計2005年至2017年，我國危險化學(xué)事故死亡人數(shù)數(shù)據(jù)平均每年因危險化學(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)險標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1 城市型煉廠個人風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1.1 個人可接受風(fēng)險基準(zhǔn)值的確定

根據(jù)前文分析，參考我國近年《中國安全生產(chǎn)年鑒》中公布的化工和危險化學(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。

城市型煉廠個人風(fēng)險基準(zhǔn)值取平均值為：

3.1.2 確定風(fēng)險承擔(dān)者脆弱性指數(shù)

(1)敏感程度

敏感程度由上文表1進行確定。

(2)暴露程度

通過調(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

(3)應(yīng)對能力

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

非城市型煉廠區(qū)應(yīng)對能力：煉廠周邊1km范圍內(nèi)的45個敏感目標(biāo)占地約2平方公里，常駐人員約1.5萬余人，由此可得非城市型煉廠區(qū)的應(yīng)對能力為：

通過計算，可以得到該城市型煉廠及周邊區(qū)域內(nèi)各功能區(qū)的個人可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 各功能區(qū)個人可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)

3.2 城市型煉廠社會風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.2.1 確定風(fēng)險可接受水平線的位置常數(shù)C

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

3.2.2 城市型煉廠社會風(fēng)險標(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)險標(biāo)準(zhǔn)的F-N曲線圖如圖1所示。

圖1 城市型煉廠社會可接受風(fēng)險

4 結(jié)語

文章綜合考慮了各類對風(fēng)險可接受程度影響因素，提出了風(fēng)險自身特性、風(fēng)險承擔(dān)者特性、風(fēng)險管理能力等影響因素，并通過分析研究提出我國城市型煉廠可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的制定方法，對于推進城市煉廠周邊防護距離確定具有較為重要的意義。