定量风险评价软件产品白皮书(5.29)

安元区域定量风险评价软件V1.0

产品白皮书

南京安元科技有限公司

2013年

版权声明:

本文件中出现的全部内容,除另有特别注明,版权均属于南京安元科技有限公司(以下简称安元科技)所有,未经安元科技书面许可,任何人不得以任何形式擅自拷贝、传播、复制、泄漏本文件的全部或部分内容。

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安元科技会对安元区域定量风险评价软件V1.0(以下简称“产品”)定期发布更新版本,详细信息请查询安元科技网站,网址:www.a-y.com.cn。

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区C座9、10层

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目 录

1 引言 ...................................................................... 4

2 产品研发背景 ............................................................... 5

2.1...................................................................... 5

2.2...................................................................... 5

2.3《关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见》(安委办〔2012〕37号) ... 5

3 资质 ...................................................................... 6

4 适用领域................................................................... 9

5 产品特点................................................................... 9

6 区域定量风险评价系统 ...................................................... 10

6.1软件运行简介 ........................................................ 11

6.2评价项目管理 ........................................................ 12

6.3地图加载及参数设置 .................................................. 14

6.4装置定位/道路绘制及参数设置 ......................................... 16

6.5区域环境基本参数配置 ................................................ 22

6.6风向玫瑰图配置 ...................................................... 22

6.7个人风险标准配置 .................................................... 23

6.8社会风险标准配置 .................................................... 24

6.9重大事故后果定量评价 ................................................ 27

6.10区域总体个人风险模拟 ............................................... 31

6.11区域总体社会风险模拟 ............................................... 33

6.12装置事故后果模拟 ................................................... 34

6.13装置多米诺半径模拟 ................................................. 36

6.14区域总体及各装置模拟结果统计分析 ................................... 37

7重大事故概率风险定量评价 .................................................. 39

7.1计算流程与理论基础 .................................................. 39

7.2添加装置/设备 ....................................................... 40

7.3查看厂区、设备详细信息 .............................................. 42

7.4修改装置信息 ........................................................ 42

7.5删除装置/设备 ....................................................... 42

7.6结果导出 ............................................................ 43

7.7清空结果 ............................................................ 45

1 引言

安元区域定量风险评价软件V1.0,是南京安元科技有限公司联合南京工业大学安全科学与工程一级学科博士点,历时多年的最新研发成果,针对我国区域性定量风险评价而专门升级研发的定量风险评价专用软件。该软件能对石油、化工等涉及危险化学品生产、储存的区域进行火灾、爆炸、泄漏等多种灾难事故的叠加风险分析与定量计算,充分满足不同用户的需求。

该软件包含符合国家最新标准的重大危险源辨识与分级、道氏法、蒙德法、事故树、重大事故后果模拟(Pool Fire、UVCE、BLEVE、CPE、LEAKS)和区域定量风险评价(QRA)等评价模型与方法。

其中,集个人综合风险、社会综合风险、多米诺效应分析等于一体的定量风险评价技术,能够实现区域性的多种灾害风险的叠加计算和图形分析。

系统能够满足国家相关法规提出的化工园区必须进行安全规划、区域定量风险评价和安全容量分析工作需要,以及企业必须定期进行安全风险分析和预警的工作需要(参见国发[2010]23号、安监总管三[2010]186号、总局令第40号等国务院及部委文件)。

2 产品研发背景

2.1《关于危险化学品企业贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知的实施意见》(安监总管三〔2010〕186号) 提出化工园区必须进行安全规划和区域定量风险评价及安全容量分析以及企业必须定期进行安全风险分析和预警的工作。

2.2《国家安全生产监督管理总局令第40号》

提出危险化学品单位应当对重大危险源进行安全评估并确定重大危险源等级。重大危险源达到一定条件的,应当委托具有相应资质的安全评价机构,按照有关标准的规定采用定量风险评价方法进行安全评估,确定个人和社会风险值。

2.3《关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见》(安委办〔2012〕37号)

指导意见中提出:

(三)合理布局。科学评估园区安全风险,确定安全容量,实施总量控制,降低区域风险,预防连锁事故发生。

(四)严格准入把符合安全生产标准、园区产业链安全和安全风险容量要求,作为危险化学品企业准入的前置条件

3 资质

产品核心模型获安监总局认可,在模型演示中以模型的权威性、实用性、开放性,获得国家安全生产应急平台应用。

4 适用领域

安全预评价-新建/扩建项目(工程)

安全现状综合评价-企业/在役装置(设备)

安全专项评价-高危行业

安全验收评价-建设项目(工程)

重大危险源辨识与评价分级

城市安全规划

区域定量风险评价与分析

5 产品特点

专业性

采用了领先的灾害模拟评价等安全评价与风险分析技术科研成果,融合 QRA 最新科研成果(定量风险分析技术,称为行业“引擎”— CPU)。

灵活性

软件具有网络版和单机版两个版本,可以单独使用,也可以局域网内同时使用,充分满足客户的需要。

符合性

软件按照国家及部委最新政策度身设计,完全符合国家政策要求。 易用性

软件在设计过程中,结合了国内外安全工程领域的多位研究人员的工作经验,所有的评价结果都可以导出word报表,非常便于科研与评价工作。

适用性

本软件系统是专门为开展区域定量风险评价工作需要所度身定制、开发的产品,产品在设计过程中,结合了国内外安全工程领域的多位研究人员的工作经验,使产品能在区域风险评价等领域得到广泛应用。

扩展性

本软件采用模块化设计思路,保证了系统的灵活性、扩展性,同时方便软件版本及时的、远程的、自动的升级更新。

6 区域定量风险评价系统

区域定量风险评价是对区域内危险源进行识别、定量评价,并做出全面的、综合的分析的定量安全评价方法。在定量风险评价所获得的数据和结论的基础上,综合考虑经济、环境、可靠性和安全性等因素,制定适当的风险管理程序及措施,可以为设计、运行、安全管理及决策提供技术支持。

本系统主要依据《化工企业定量风险评价导则》和国家安监总局发布的《40号令》,并结合了国际上一些先进的风险评价理论及技术,实现了区域定量风险的软件评价及模拟。系统分为两个子系统:重大危险源区域定量风险评价系统和道路运输区域定量风险评价系统。

重大危险源区域定量评价系统主要提供了以下几大功能:

1. 重大危险源区域定量风险评价项目管理;

2. 重大危险源区域电子地图(包括CAD文件)的加载、比例设置及区域内各装置的定位及参数的配置;

3. 重大危险源区域地图的放大缩小;

4. 重大危险源区域内所有装置的总体个人风险模拟及导出;

5. 重大危险源区域内所有装置的总体社会风险模拟及导出;

6. 重大危险源区域内单个装置的个人风险导出;

7. 重大危险源区域内单个装置的社会风险导出;

8. 重大危险源区域内装置的事故后果模拟及导出;

9. 重大危险源区域内装置的多米诺半径模拟及导出;

10. 重大危险源区域内装置的模拟参数信息汇总导出。

道路运输风险评价系统主要提供了以下几大功能:

1. 道路运输区域定量风险评价项目管理;

2. 道路运输区域定电子地图(包括CAD文件)的加载、比例设置及参数的配置;

3. 道路运输区域地图的放大缩小;

4. 道路运输的道路的绘制、添加(仅限首尾)、删除(仅限首尾)以及道路的移动和道路端点的移动;

5. 道路运输区域内道路的总体个人风险模拟及导出;

6. 道路运输区域内道路的总体社会风险模拟及导出;

7. 道路运输区域内道路的模拟参数信息汇总导出。

风险评估及事故后果模拟所涉及的事故类型有:

室外池火灾(PoolFire);

无约束蒸气云爆炸(UVCE)

沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)

喷射火(JetFire);

凝聚相爆炸(CPE);

毒性物质泄漏(Toxic Leak)。

6.1软件运行简介

单击软件系统主界面上的第四个按钮“区域定量风险评价”,打开当前模块。弹出的模块主界面如下图所示:

界面最上方为软件的主菜单,包含了软件使用的绝大部分功能,主要分为“文件”、“配置”、“重大事故后果定量评价” 及“模拟参数信息统计分析”四大块内容。界面左侧为“设置面板”,主要包含“个人风险等级标准”、“社会风险标准曲线”、“装置事故后果模拟”、“装置多米诺半径模拟”四个子面板(道路运输区域定量风险评价子系统不包含后两者),分别对应上文中提出的该软件模块的几大主要模拟分析功能。界面右侧空白区域为区域电子地图的加载及显示部位。界面最下方为状态栏,显示电子地图尺寸、区域实际尺寸及当前鼠标所处位置的实时坐标,默认以电子地图的左下角为坐标原点。

6.2评价项目管理

通过主菜单“文件”可进行评价项目的管理工作,包括新建(分为重大危险源区域定量风险评价项目和道路运输区域定量风险评价项目)、打开、另存为等操作,系统根据新建的项目类型加载相对应的功能面板。如下图所示。

1.新建重大危险源区域定量风险评价项目,加载如下图所示主面板:

2.新建道路运输区域定量风险评价项目,主面板样式如下:

评价项目采用文件形式保存,后缀名为.qra,如下为打开项目时的截图。

6.3地图加载及参数设置

双击界面的地图区域或单击“文件”—“加载区域地图”,选择并打开相应的地图文件(可以是*.jpg,*.bmp,*.png,*.gif等格式的图片,也可以是*.dwg,*dxf格式的CAD文件)。

当加载CAD格式的文件时,首先选定需要操作的CAD有效区域:

区域选定后点击“下一步”,可对所选区域进行加载前的放大缩小:

点击“确定”,完成CAD文件的操作,地图被加载到主窗体右侧,如下图所示:

弹出“区域尺寸及比例设置”对话框,根据已有的地图长度可设置相应的区域实际尺寸及比例尺,并可调整电子地图尺寸,单击确定按钮保存参数并关闭对话框,电子地图加载过程演示完毕。

6.4装置定位/道路绘制及参数设置

1.重大危险源区域定量风险评价项目

如下图,展开“文件”菜单,或在电子地图上右键,可实现区域内装置的添加、编辑、删除功能,通过装置参数的设置,软件自动确定装置的事故后果类型。

(1)单击“添加区域装置”菜单开始装置的添加及定位,弹出如下图所示的对话框:

首先,输入相应的基本信息,如“装置编号”、“装置名称”、“物料名称”,并利用鼠标选取,或直接输入坐标的方式在地图上定位装置位置;然后,根据实际情况,选择“装置类型”与“泄漏模式”确定装置的泄漏概率;其次,通过选择“泄漏物质”、“泄漏源强”可确定各重大事故发生条件概率及发生概率;最后,在“泄漏物质”、“泄漏源强”选择完毕之后,系统会自动弹出“重大事故后果模拟”对话框,填入其中所需的重大事故后果模拟参数,以上步骤完成后如下图所示:

本操作实例中,“泄漏物质”以一般/高反应液化气体为例,“泄漏源强”选择10kg/s

返回软件主界面,可看到在地图上出现了上一步添加的装置图形标记,如下图中矩形框中的位置:

(2)单击“区域装置信息”菜单可弹出“区域装置信息”对话框,详细列出了区域内各装置的基本信息与可能发生的事故类型,也可方便的对各个装置进行编辑、删除和重新定位,如下图所示:

2.道路运输区域定量风险评价项目

如下图,展开“文件”菜单,或在电子地图上右键,可实现区域内道路的绘制功能,通过道路参数的设置,软件自动确定道路的事故后果类型。

(1)单击“道路绘制”菜单开始道路的绘制,两次点击确定一个道路段,结束绘制道路时(道路的最后一点处)双击弹出如下图所示的道路信息对话框:

首先,输入相应的基本信息,包括“公路区域”、各路段的“路段类型”;然后根据实际情况,选择“泄漏物质”确定各种重大事故发生条件概率及发生概率,完成后系统会自动弹出“重大事故后果”对话框,填入其中所需要的重大事故后果模拟参数,

以上步骤完成后如下

图所示:

点击“确定”后,道路信息窗体关闭,完成当前道路的添加操作。

(2)道路段添加、删除以及移动

对地图上绘制的道路,鼠标移动至道路上时,对应的道路段会高亮显示出来。对高亮显示的道路可进行添加删除(仅限头尾路段)以及按住左键进行移动:

另外,道路的端点在鼠标移入时也可以高亮显示,此时可以对该点进行移动操作:

6.5区域环境基本参数配置

单击配置菜单中的“区域环境基本参数”子菜单,弹出对话框,可方便的进行区域环境参数(包括地面类型、辐射强度、环境压力、环境温度、环境平均风速、环境大气密度、区域人口密度)的配置,如下图所示:

在上图所示界面中输入区域环境基本参数,点击“确定”按钮完成配置

6.6风向玫瑰图配置

单击配置菜单中的“风向玫瑰图”子菜单,弹出对话框,可方便的进行风向玫瑰图的增删改及选择操作,系统默认提供了南京地区的风向数据,如下图所示:

由图中可以看出,南京一年四季中,蓝线所画角度风向频率较高,东风、偏东风为该地的主导风向。在左侧列表中选择本实例中需采用的风向玫瑰图选项,点击“确定”按钮完成配置。根据风险评价的需要,评价人员在默认数据基础上,输入的任意地区风向频率数据均会自动保存入系统中。

6.7个人风险标准配置

单击配置菜单中的“个人风险标准”子菜单,弹出对话框,可方便的进行个人风险标准的增删改及选择操作,系统默认提供了国内外常用的几种标准,其中包含了国家安监总局发布的《40号令》中提出的个人风险标准,具体如下图所示:

在上图所示界面中选择本实例需采用的个人风险标准,点击“确定”按钮完成配置。

6.8社会风险标准配置

单击配置菜单中的“社会风险标准”子菜单,弹出设置对话框,系统默认汇总提供了四种(中国[ 国家安监总局发布的《40号令》]、荷兰、英国、香港)常用标准,如下图所示:

用户可以进行社会风险的自定义添加,点击“新增标准”,弹出对话框,如下图所示:

输入标准名称,并选择标准曲线的数量,在标准曲线的数据列表中根据死亡人数选择相应的累积概率(累积概率应随着死亡人数的增加呈递减趋势),且至少选择两项,操作过程如下图所示:

点击“确定”按钮,将返回“风险标准设置对话框”,新增的标准名称将自动呈现在左边列表中,如下图所示:

在左侧列表中选定本实例中需采用的社会风险标准,点击“确定”按钮即可完成配置。

6.9重大事故后果定量评价

单击“重大事故后果定量评价”根据对应的项目类型弹出相应的对话框。

1. 重大危险源区域定量风险评价项目:

对话框左侧显示所有参与计算的装置列表,右侧显示选定装置的详细信息,下方则显示计算进度,点击“开始计算”按钮,进行计算,如下图所示:

2.

道路运输区域风险定量评价项目:

对话框上方显示道路的详细信息,下方则显示计算进度,点击“开始计算”按钮,进行计算,如下图所示:

重大事故后果定量评价的计算过程花费时间较长,需耐心等待。计算完毕后,弹出提示框,确定即可。

6.10区域总体个人风险模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开第一个“个人风险等级”子面板,如下图所示:

该子面板显示了当前选择的个人风险标准,以及各标准值的呈现颜色及模拟结果图的透明度等等,用户可自主选取上述参数。单击“区域个人风险模拟”按钮,即可在加载地图上绘制出个人风险分布图,如下图所示:

单击“导出个人风险结果图”按钮,可实现个人风险模拟结果的快速导出功能。

6.11区域总体社会风险模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开第二个“社会风险标准曲线”子面板,如下图所示:

该面板显示了当前采用的社会风险标准曲线。点击“区域社会风险模拟”按钮,

即可打开社会风险模拟对话框,快速呈现模拟结果,如下图所示。同时,也能根

据社会风险曲线的累积频率分布,对死亡人数进行积分,获得安全风险容量(潜在生命损失值,Potential Life Loss,PLL)数值,如下图所示。

单击“导出社会风险结果图”按钮,可实现社会风险模拟结果的快速导出功能。

6.12装置事故后果模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开“装置事故后果模拟”子面板,如下图所示:

从装置列表中选择需要进行事故模拟的装置名称,并设置1~4级死亡半径的颜色及透明度,单击“事故后果模拟”按钮,即可在地图上绘制出各个装置的事故后果模拟结果图,如下图所示:

单击“导出事故模拟结果图”按钮,可实现各装置事故后果模拟结果的快速导出功能。

6.13装置多米诺半径模拟

展开主界面左侧面板的“装置多米诺半径模拟”子面板,如下图所示:

首先从装置列表中选择需要进行事故模拟的装置名称,选择目标装置类型,设置多米诺半径模拟的颜色及透明度,单击“多米诺半径模拟”按钮,即可在地图上绘制出各个装置的多米诺半径模拟结果图,如下图所示:

6.14区域总体及各装置模拟结果统计分析

单击菜单“模拟参数信息统计分析”—“导出模拟分析结果报表”,可实现一键导出报表功能,导出进度界面如下图所示:

导出结果为Word2003格式,图文并茂的呈现了前文“功能简介”中所提及的所有功能的模拟分析结果。对于重大危险源区域定量风险分析项目,包括区域总体个人风险与社会风险分布,区域各装置的全部模拟参数,如储存物质名称、储量、失效泄漏与事故发生概率等,各装置的事故后果模拟结果,各装置的个人风险与社会风险分布结果;对于道路运输区域定量风险评价项目,包括区域总体个人风险与社会风险分布,道路段的全部模拟参数,如存储物质名称、事故类型等。上述功能可使评价人员方便地获取区域及其中包含的任一装置或者道路的输入数据与输出结果信息,达到高效地进行并完成区域定量风险评价工作的目的。

7重大事故概率风险定量评价

7.1计算流程与理论基础

(1)重大事故概率风险定量评价流程

重大事故概率风险定量评价流程如下:

(2)重大事故概率风险定量评价模块理论基础

1.某类装置/设备的泄漏概率由装置/设备类型和泄漏模式共同决定;

2.某类装置/设备的各种事故条件概率由设备的泄漏物质和泄漏源强共同决定。

(3)重大事故概率风险定量评价模块流程说明

1.根据设备的类型和泄漏模式计算出设备的泄漏概率,根据设备数量、设备的类型和泄漏模式计算出指定设备的总泄漏概率;

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产品白皮书

2.根据泄漏物质和泄漏源强的组合推算出室外池火灾、喷射火、闪火、无约束蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸、凝聚相爆炸、毒性物质瞬时/连续泄漏的事故发生的条件概率;

3.分别用第1步得到的泄漏概率和总泄漏概率与第2步得到的各种事故的条件概率组合推算出设备的单位事故发生概率和设备的总体事故发生概率;

4.最后将各厂区的所有设备的信息汇总得出生产区、储存区、辅助功能区和总厂区的各项事故的发生概率。

主界面图如下:

7.2添加装置/设备

在进行泄漏风险计算之前,应先添加单元中的装置/设备,鼠标点击“添加装置/设备”按钮打开添加装置/设备模块,其窗体界面如下图:

总部地址:南京市古平岗4号,紫金(模范路)科技创业特别社区C座9、10楼

联系电话:025-83752661,83752662 传真:025-83752663 网址:www.a-y.com.cn

单元类型:新装置/设备所在单元; 装置/设备名称:新装置/设备的名称;

数量:除装置/设备为“管道”时,指管道长度(单位为m),其他情况均表示装置/设备的个数;

装置/设备类型:下拉列表进行选择; 泄漏模式:下拉列表进行选择; 泄漏物质:下拉列表进行选择; 泄漏源强:下拉列表进行选择。

点击『确定』按钮则保存所添加的装置/设备数据并返回至主界面。

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7.3查看厂区、设备详细信息

查看各厂区信息及各个装置/设备的详细信息:只需在主界面上选则相应的单元类型和装置名称即可查看相应的厂区或设备的详细信息。

7.4修改装置信息

在主界面上选中具体的装置/设备,然后点击『修改装置/设备』按钮就会弹出修改设备窗体。设置好设备新的信息,点击确定即修改成功。

7.5删除装置/设备

在主界面上选中具体的装置/设备,然后点击『删除装置/设备』按钮就会弹出警告窗体。点击确定则会删除设备。

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7.6结果导出

点击『导出结果』按钮,即可将厂区总体信息、各厂区信息及其各个设备的详细信息导出为Word表格文件。结果如图(以厂区总体信息和生产区为例):

各厂区信息汇总如下图:

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生产区设备详情如图:

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7.7清空结果

点击『清空结果』按钮,弹出警告窗体,单击确定则可删除厂区所有的装置/设备信息。

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2013年

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手 机:[1**********]

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区C座9、10层

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目 录

1 引言 ...................................................................... 4

2 产品研发背景 ............................................................... 5

2.1...................................................................... 5

2.2...................................................................... 5

2.3《关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见》(安委办〔2012〕37号) ... 5

3 资质 ...................................................................... 6

4 适用领域................................................................... 9

5 产品特点................................................................... 9

6 区域定量风险评价系统 ...................................................... 10

6.1软件运行简介 ........................................................ 11

6.2评价项目管理 ........................................................ 12

6.3地图加载及参数设置 .................................................. 14

6.4装置定位/道路绘制及参数设置 ......................................... 16

6.5区域环境基本参数配置 ................................................ 22

6.6风向玫瑰图配置 ...................................................... 22

6.7个人风险标准配置 .................................................... 23

6.8社会风险标准配置 .................................................... 24

6.9重大事故后果定量评价 ................................................ 27

6.10区域总体个人风险模拟 ............................................... 31

6.11区域总体社会风险模拟 ............................................... 33

6.12装置事故后果模拟 ................................................... 34

6.13装置多米诺半径模拟 ................................................. 36

6.14区域总体及各装置模拟结果统计分析 ................................... 37

7重大事故概率风险定量评价 .................................................. 39

7.1计算流程与理论基础 .................................................. 39

7.2添加装置/设备 ....................................................... 40

7.3查看厂区、设备详细信息 .............................................. 42

7.4修改装置信息 ........................................................ 42

7.5删除装置/设备 ....................................................... 42

7.6结果导出 ............................................................ 43

7.7清空结果 ............................................................ 45

1 引言

安元区域定量风险评价软件V1.0,是南京安元科技有限公司联合南京工业大学安全科学与工程一级学科博士点,历时多年的最新研发成果,针对我国区域性定量风险评价而专门升级研发的定量风险评价专用软件。该软件能对石油、化工等涉及危险化学品生产、储存的区域进行火灾、爆炸、泄漏等多种灾难事故的叠加风险分析与定量计算,充分满足不同用户的需求。

该软件包含符合国家最新标准的重大危险源辨识与分级、道氏法、蒙德法、事故树、重大事故后果模拟(Pool Fire、UVCE、BLEVE、CPE、LEAKS)和区域定量风险评价(QRA)等评价模型与方法。

其中,集个人综合风险、社会综合风险、多米诺效应分析等于一体的定量风险评价技术,能够实现区域性的多种灾害风险的叠加计算和图形分析。

系统能够满足国家相关法规提出的化工园区必须进行安全规划、区域定量风险评价和安全容量分析工作需要,以及企业必须定期进行安全风险分析和预警的工作需要(参见国发[2010]23号、安监总管三[2010]186号、总局令第40号等国务院及部委文件)。

2 产品研发背景

2.1《关于危险化学品企业贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知的实施意见》(安监总管三〔2010〕186号) 提出化工园区必须进行安全规划和区域定量风险评价及安全容量分析以及企业必须定期进行安全风险分析和预警的工作。

2.2《国家安全生产监督管理总局令第40号》

提出危险化学品单位应当对重大危险源进行安全评估并确定重大危险源等级。重大危险源达到一定条件的,应当委托具有相应资质的安全评价机构,按照有关标准的规定采用定量风险评价方法进行安全评估,确定个人和社会风险值。

2.3《关于进一步加强化工园区安全管理的指导意见》(安委办〔2012〕37号)

指导意见中提出:

(三)合理布局。科学评估园区安全风险,确定安全容量,实施总量控制,降低区域风险,预防连锁事故发生。

(四)严格准入把符合安全生产标准、园区产业链安全和安全风险容量要求,作为危险化学品企业准入的前置条件

3 资质

产品核心模型获安监总局认可,在模型演示中以模型的权威性、实用性、开放性,获得国家安全生产应急平台应用。

4 适用领域

安全预评价-新建/扩建项目(工程)

安全现状综合评价-企业/在役装置(设备)

安全专项评价-高危行业

安全验收评价-建设项目(工程)

重大危险源辨识与评价分级

城市安全规划

区域定量风险评价与分析

5 产品特点

专业性

采用了领先的灾害模拟评价等安全评价与风险分析技术科研成果,融合 QRA 最新科研成果(定量风险分析技术,称为行业“引擎”— CPU)。

灵活性

软件具有网络版和单机版两个版本,可以单独使用,也可以局域网内同时使用,充分满足客户的需要。

符合性

软件按照国家及部委最新政策度身设计,完全符合国家政策要求。 易用性

软件在设计过程中,结合了国内外安全工程领域的多位研究人员的工作经验,所有的评价结果都可以导出word报表,非常便于科研与评价工作。

适用性

本软件系统是专门为开展区域定量风险评价工作需要所度身定制、开发的产品,产品在设计过程中,结合了国内外安全工程领域的多位研究人员的工作经验,使产品能在区域风险评价等领域得到广泛应用。

扩展性

本软件采用模块化设计思路,保证了系统的灵活性、扩展性,同时方便软件版本及时的、远程的、自动的升级更新。

6 区域定量风险评价系统

区域定量风险评价是对区域内危险源进行识别、定量评价,并做出全面的、综合的分析的定量安全评价方法。在定量风险评价所获得的数据和结论的基础上,综合考虑经济、环境、可靠性和安全性等因素,制定适当的风险管理程序及措施,可以为设计、运行、安全管理及决策提供技术支持。

本系统主要依据《化工企业定量风险评价导则》和国家安监总局发布的《40号令》,并结合了国际上一些先进的风险评价理论及技术,实现了区域定量风险的软件评价及模拟。系统分为两个子系统:重大危险源区域定量风险评价系统和道路运输区域定量风险评价系统。

重大危险源区域定量评价系统主要提供了以下几大功能:

1. 重大危险源区域定量风险评价项目管理;

2. 重大危险源区域电子地图(包括CAD文件)的加载、比例设置及区域内各装置的定位及参数的配置;

3. 重大危险源区域地图的放大缩小;

4. 重大危险源区域内所有装置的总体个人风险模拟及导出;

5. 重大危险源区域内所有装置的总体社会风险模拟及导出;

6. 重大危险源区域内单个装置的个人风险导出;

7. 重大危险源区域内单个装置的社会风险导出;

8. 重大危险源区域内装置的事故后果模拟及导出;

9. 重大危险源区域内装置的多米诺半径模拟及导出;

10. 重大危险源区域内装置的模拟参数信息汇总导出。

道路运输风险评价系统主要提供了以下几大功能:

1. 道路运输区域定量风险评价项目管理;

2. 道路运输区域定电子地图(包括CAD文件)的加载、比例设置及参数的配置;

3. 道路运输区域地图的放大缩小;

4. 道路运输的道路的绘制、添加(仅限首尾)、删除(仅限首尾)以及道路的移动和道路端点的移动;

5. 道路运输区域内道路的总体个人风险模拟及导出;

6. 道路运输区域内道路的总体社会风险模拟及导出;

7. 道路运输区域内道路的模拟参数信息汇总导出。

风险评估及事故后果模拟所涉及的事故类型有:

室外池火灾(PoolFire);

无约束蒸气云爆炸(UVCE)

沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)

喷射火(JetFire);

凝聚相爆炸(CPE);

毒性物质泄漏(Toxic Leak)。

6.1软件运行简介

单击软件系统主界面上的第四个按钮“区域定量风险评价”,打开当前模块。弹出的模块主界面如下图所示:

界面最上方为软件的主菜单,包含了软件使用的绝大部分功能,主要分为“文件”、“配置”、“重大事故后果定量评价” 及“模拟参数信息统计分析”四大块内容。界面左侧为“设置面板”,主要包含“个人风险等级标准”、“社会风险标准曲线”、“装置事故后果模拟”、“装置多米诺半径模拟”四个子面板(道路运输区域定量风险评价子系统不包含后两者),分别对应上文中提出的该软件模块的几大主要模拟分析功能。界面右侧空白区域为区域电子地图的加载及显示部位。界面最下方为状态栏,显示电子地图尺寸、区域实际尺寸及当前鼠标所处位置的实时坐标,默认以电子地图的左下角为坐标原点。

6.2评价项目管理

通过主菜单“文件”可进行评价项目的管理工作,包括新建(分为重大危险源区域定量风险评价项目和道路运输区域定量风险评价项目)、打开、另存为等操作,系统根据新建的项目类型加载相对应的功能面板。如下图所示。

1.新建重大危险源区域定量风险评价项目,加载如下图所示主面板:

2.新建道路运输区域定量风险评价项目,主面板样式如下:

评价项目采用文件形式保存,后缀名为.qra,如下为打开项目时的截图。

6.3地图加载及参数设置

双击界面的地图区域或单击“文件”—“加载区域地图”,选择并打开相应的地图文件(可以是*.jpg,*.bmp,*.png,*.gif等格式的图片,也可以是*.dwg,*dxf格式的CAD文件)。

当加载CAD格式的文件时,首先选定需要操作的CAD有效区域:

区域选定后点击“下一步”,可对所选区域进行加载前的放大缩小:

点击“确定”,完成CAD文件的操作,地图被加载到主窗体右侧,如下图所示:

弹出“区域尺寸及比例设置”对话框,根据已有的地图长度可设置相应的区域实际尺寸及比例尺,并可调整电子地图尺寸,单击确定按钮保存参数并关闭对话框,电子地图加载过程演示完毕。

6.4装置定位/道路绘制及参数设置

1.重大危险源区域定量风险评价项目

如下图,展开“文件”菜单,或在电子地图上右键,可实现区域内装置的添加、编辑、删除功能,通过装置参数的设置,软件自动确定装置的事故后果类型。

(1)单击“添加区域装置”菜单开始装置的添加及定位,弹出如下图所示的对话框:

首先,输入相应的基本信息,如“装置编号”、“装置名称”、“物料名称”,并利用鼠标选取,或直接输入坐标的方式在地图上定位装置位置;然后,根据实际情况,选择“装置类型”与“泄漏模式”确定装置的泄漏概率;其次,通过选择“泄漏物质”、“泄漏源强”可确定各重大事故发生条件概率及发生概率;最后,在“泄漏物质”、“泄漏源强”选择完毕之后,系统会自动弹出“重大事故后果模拟”对话框,填入其中所需的重大事故后果模拟参数,以上步骤完成后如下图所示:

本操作实例中,“泄漏物质”以一般/高反应液化气体为例,“泄漏源强”选择10kg/s

返回软件主界面,可看到在地图上出现了上一步添加的装置图形标记,如下图中矩形框中的位置:

(2)单击“区域装置信息”菜单可弹出“区域装置信息”对话框,详细列出了区域内各装置的基本信息与可能发生的事故类型,也可方便的对各个装置进行编辑、删除和重新定位,如下图所示:

2.道路运输区域定量风险评价项目

如下图,展开“文件”菜单,或在电子地图上右键,可实现区域内道路的绘制功能,通过道路参数的设置,软件自动确定道路的事故后果类型。

(1)单击“道路绘制”菜单开始道路的绘制,两次点击确定一个道路段,结束绘制道路时(道路的最后一点处)双击弹出如下图所示的道路信息对话框:

首先,输入相应的基本信息,包括“公路区域”、各路段的“路段类型”;然后根据实际情况,选择“泄漏物质”确定各种重大事故发生条件概率及发生概率,完成后系统会自动弹出“重大事故后果”对话框,填入其中所需要的重大事故后果模拟参数,

以上步骤完成后如下

图所示:

点击“确定”后,道路信息窗体关闭,完成当前道路的添加操作。

(2)道路段添加、删除以及移动

对地图上绘制的道路,鼠标移动至道路上时,对应的道路段会高亮显示出来。对高亮显示的道路可进行添加删除(仅限头尾路段)以及按住左键进行移动:

另外,道路的端点在鼠标移入时也可以高亮显示,此时可以对该点进行移动操作:

6.5区域环境基本参数配置

单击配置菜单中的“区域环境基本参数”子菜单,弹出对话框,可方便的进行区域环境参数(包括地面类型、辐射强度、环境压力、环境温度、环境平均风速、环境大气密度、区域人口密度)的配置,如下图所示:

在上图所示界面中输入区域环境基本参数,点击“确定”按钮完成配置

6.6风向玫瑰图配置

单击配置菜单中的“风向玫瑰图”子菜单,弹出对话框,可方便的进行风向玫瑰图的增删改及选择操作,系统默认提供了南京地区的风向数据,如下图所示:

由图中可以看出,南京一年四季中,蓝线所画角度风向频率较高,东风、偏东风为该地的主导风向。在左侧列表中选择本实例中需采用的风向玫瑰图选项,点击“确定”按钮完成配置。根据风险评价的需要,评价人员在默认数据基础上,输入的任意地区风向频率数据均会自动保存入系统中。

6.7个人风险标准配置

单击配置菜单中的“个人风险标准”子菜单,弹出对话框,可方便的进行个人风险标准的增删改及选择操作,系统默认提供了国内外常用的几种标准,其中包含了国家安监总局发布的《40号令》中提出的个人风险标准,具体如下图所示:

在上图所示界面中选择本实例需采用的个人风险标准,点击“确定”按钮完成配置。

6.8社会风险标准配置

单击配置菜单中的“社会风险标准”子菜单,弹出设置对话框,系统默认汇总提供了四种(中国[ 国家安监总局发布的《40号令》]、荷兰、英国、香港)常用标准,如下图所示:

用户可以进行社会风险的自定义添加,点击“新增标准”,弹出对话框,如下图所示:

输入标准名称,并选择标准曲线的数量,在标准曲线的数据列表中根据死亡人数选择相应的累积概率(累积概率应随着死亡人数的增加呈递减趋势),且至少选择两项,操作过程如下图所示:

点击“确定”按钮,将返回“风险标准设置对话框”,新增的标准名称将自动呈现在左边列表中,如下图所示:

在左侧列表中选定本实例中需采用的社会风险标准,点击“确定”按钮即可完成配置。

6.9重大事故后果定量评价

单击“重大事故后果定量评价”根据对应的项目类型弹出相应的对话框。

1. 重大危险源区域定量风险评价项目:

对话框左侧显示所有参与计算的装置列表,右侧显示选定装置的详细信息,下方则显示计算进度,点击“开始计算”按钮,进行计算,如下图所示:

2.

道路运输区域风险定量评价项目:

对话框上方显示道路的详细信息,下方则显示计算进度,点击“开始计算”按钮,进行计算,如下图所示:

重大事故后果定量评价的计算过程花费时间较长,需耐心等待。计算完毕后,弹出提示框,确定即可。

6.10区域总体个人风险模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开第一个“个人风险等级”子面板,如下图所示:

该子面板显示了当前选择的个人风险标准,以及各标准值的呈现颜色及模拟结果图的透明度等等,用户可自主选取上述参数。单击“区域个人风险模拟”按钮,即可在加载地图上绘制出个人风险分布图,如下图所示:

单击“导出个人风险结果图”按钮,可实现个人风险模拟结果的快速导出功能。

6.11区域总体社会风险模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开第二个“社会风险标准曲线”子面板,如下图所示:

该面板显示了当前采用的社会风险标准曲线。点击“区域社会风险模拟”按钮,

即可打开社会风险模拟对话框,快速呈现模拟结果,如下图所示。同时,也能根

据社会风险曲线的累积频率分布,对死亡人数进行积分,获得安全风险容量(潜在生命损失值,Potential Life Loss,PLL)数值,如下图所示。

单击“导出社会风险结果图”按钮,可实现社会风险模拟结果的快速导出功能。

6.12装置事故后果模拟

回到软件主界面左侧的设置面板,展开“装置事故后果模拟”子面板,如下图所示:

从装置列表中选择需要进行事故模拟的装置名称,并设置1~4级死亡半径的颜色及透明度,单击“事故后果模拟”按钮,即可在地图上绘制出各个装置的事故后果模拟结果图,如下图所示:

单击“导出事故模拟结果图”按钮,可实现各装置事故后果模拟结果的快速导出功能。

6.13装置多米诺半径模拟

展开主界面左侧面板的“装置多米诺半径模拟”子面板,如下图所示:

首先从装置列表中选择需要进行事故模拟的装置名称,选择目标装置类型,设置多米诺半径模拟的颜色及透明度,单击“多米诺半径模拟”按钮,即可在地图上绘制出各个装置的多米诺半径模拟结果图,如下图所示:

6.14区域总体及各装置模拟结果统计分析

单击菜单“模拟参数信息统计分析”—“导出模拟分析结果报表”,可实现一键导出报表功能,导出进度界面如下图所示:

导出结果为Word2003格式,图文并茂的呈现了前文“功能简介”中所提及的所有功能的模拟分析结果。对于重大危险源区域定量风险分析项目,包括区域总体个人风险与社会风险分布,区域各装置的全部模拟参数,如储存物质名称、储量、失效泄漏与事故发生概率等,各装置的事故后果模拟结果,各装置的个人风险与社会风险分布结果;对于道路运输区域定量风险评价项目,包括区域总体个人风险与社会风险分布,道路段的全部模拟参数,如存储物质名称、事故类型等。上述功能可使评价人员方便地获取区域及其中包含的任一装置或者道路的输入数据与输出结果信息,达到高效地进行并完成区域定量风险评价工作的目的。

7重大事故概率风险定量评价

7.1计算流程与理论基础

(1)重大事故概率风险定量评价流程

重大事故概率风险定量评价流程如下:

(2)重大事故概率风险定量评价模块理论基础

1.某类装置/设备的泄漏概率由装置/设备类型和泄漏模式共同决定;

2.某类装置/设备的各种事故条件概率由设备的泄漏物质和泄漏源强共同决定。

(3)重大事故概率风险定量评价模块流程说明

1.根据设备的类型和泄漏模式计算出设备的泄漏概率,根据设备数量、设备的类型和泄漏模式计算出指定设备的总泄漏概率;

安元区域定量风险评价软件V1.0

产品白皮书

2.根据泄漏物质和泄漏源强的组合推算出室外池火灾、喷射火、闪火、无约束蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸、凝聚相爆炸、毒性物质瞬时/连续泄漏的事故发生的条件概率;

3.分别用第1步得到的泄漏概率和总泄漏概率与第2步得到的各种事故的条件概率组合推算出设备的单位事故发生概率和设备的总体事故发生概率;

4.最后将各厂区的所有设备的信息汇总得出生产区、储存区、辅助功能区和总厂区的各项事故的发生概率。

主界面图如下:

7.2添加装置/设备

在进行泄漏风险计算之前,应先添加单元中的装置/设备,鼠标点击“添加装置/设备”按钮打开添加装置/设备模块,其窗体界面如下图:

总部地址:南京市古平岗4号,紫金(模范路)科技创业特别社区C座9、10楼

联系电话:025-83752661,83752662 传真:025-83752663 网址:www.a-y.com.cn

单元类型:新装置/设备所在单元; 装置/设备名称:新装置/设备的名称;

数量:除装置/设备为“管道”时,指管道长度(单位为m),其他情况均表示装置/设备的个数;

装置/设备类型:下拉列表进行选择; 泄漏模式:下拉列表进行选择; 泄漏物质:下拉列表进行选择; 泄漏源强:下拉列表进行选择。

点击『确定』按钮则保存所添加的装置/设备数据并返回至主界面。

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7.3查看厂区、设备详细信息

查看各厂区信息及各个装置/设备的详细信息:只需在主界面上选则相应的单元类型和装置名称即可查看相应的厂区或设备的详细信息。

7.4修改装置信息

在主界面上选中具体的装置/设备,然后点击『修改装置/设备』按钮就会弹出修改设备窗体。设置好设备新的信息,点击确定即修改成功。

7.5删除装置/设备

在主界面上选中具体的装置/设备,然后点击『删除装置/设备』按钮就会弹出警告窗体。点击确定则会删除设备。

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7.6结果导出

点击『导出结果』按钮,即可将厂区总体信息、各厂区信息及其各个设备的详细信息导出为Word表格文件。结果如图(以厂区总体信息和生产区为例):

各厂区信息汇总如下图:

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生产区设备详情如图:

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7.7清空结果

点击『清空结果』按钮,弹出警告窗体,单击确定则可删除厂区所有的装置/设备信息。

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