我國城市型煉廠風險可接受標準制定方法研究

周超 蘇哲 李蕊 陳發光 柏海見(.青島歐賽斯環境與安全技術有限責任公司，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展，導致部分區域不合理規劃，使原本處在城市邊緣的煉廠出現了敏感區域大量人員集中，由此形成了所謂的“城市型煉廠”[1]。近年化工企業安全生產情況總體轉好，但重特大事故確時有發生，對企業周邊敏感目標的居民人身和財產安全造成影響。從風險預防的角度來看，通常使用可接受的風險標準來控制危險源與保護目標間的安全保護距離，確保其風險達到可接受程度。

可接受風險標準是通過綜合考慮公眾、法律法規和企業的有關要求和因素，人為制定的一種風險度量，用于判斷風險可接受的程度。目前國內石化行業風險可接受標準研究工作較多[2]，但主要思路是整體參考國外的經驗，沒有根據我國石油化工企業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象的成因及目前實際情況。因此，根據城市型煉廠的實際情況，本文從客觀風險和風險承擔者入手，提出了建立適合城市煉油廠可接受風險標準的方法。

1 風險標準影響因素分析

1.1 風險自身特性

風險自身的特性包括事故發生的頻率、事故的嚴重性以及風險的不確定性等因素[3]。人們對事故風險的認知程度對事故事件的發生頻率及嚴重性相關。眾所周知，風險事件發生的可能性越高，引發公眾關注越多，反之亦然。人們對風險的可接受情況，主要取決于事故嚴重性的程度。

1.2 風險承擔者特性

1.2.1 風險承擔者的獲益程度

由于此活動帶來的不同收益，不同的個體對風險的主觀接受度也不同。城市型煉廠活動的風險承擔者可包括企業員工和周圍居民，前者可以從企業生產活動中受益，主動承擔風險。后者不能直接從企業生產活動中受益，但必須承擔煉廠運行帶來的風險，屬被動承擔風險。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險。

1.2.2 風險感知水平

風險感知是指個人在外部環境中對客觀風險的感知和認知。對于城市煉油廠附近的居民而言，與其他居民相比，從事煉廠相關活動的居民面對著煉廠帶來的風險，他們的風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險初步識別，同時做出預防和響應的行動，這也就表明事故發生時他們有更多的機會免受事故影響。

1.2.3 個人特征

風險的可接受性還受到風險承擔者個人特征的影響。承擔者的年齡、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險可接受程度。

2 城市型煉廠可接受風險標準的制定方法

制定城市煉油廠可接受的風險標準應考慮到城市煉油廠的實際運行情況、周邊敏感目標分布以及企業固有風險，主要目的是為了保護周邊敏感目標內人員的生命安全，另外還應綜合考慮我國土地資源與人口密度分布的問題和矛盾，科學合理的提出風險標準制定方法。

2.1 城市型煉廠個人風險的制定方法

主觀和客觀兩個方面是影響城市型煉廠可接受風險標準的主要因素，因此，想要制定城市型煉廠風險可接受標準，需要進行客觀風險和主觀風險的整合與協調。

個人風險標準可以用周邊敏感目標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下，由于煉廠發生事故而導致死亡的頻率；用相對脆弱性系數進行風險承擔者的特征修正。因此，個人可接受風險的計算公式如下：

式中：IR為個人風險可接受標準；V為風險承擔者相對脆弱性系數；Rbase為個人風險可接受標準的基準值。

2.1.1 確定基準值

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

2.1.2 確定相對脆弱性指數

城市型煉廠的風險承擔者可根據城市功能區的類型進行分類[4]，如居住區、商業區、文化教育區、醫療服務區、行政辦公區及軍事管理區等，根據分類進行脆弱性指數的計算。

計算相對脆弱性指數。參考文獻資料，相對脆弱性指數是指以某一區域(如城市煉廠廠區)的脆弱性為基準，對比分析其他城市功能區(如居民區、商業區等)，確定相比較的脆弱性比值[5]。功能區的脆弱性Vi有由暴露性Ei、敏感性Si和應對能力Ri構成。據此構建函數模型如下：

式中：Vi為第i個功能區的脆弱性；Ei為第i個功能區的暴露程度；Si為第i個功能區的敏感程度；Ri為第i個功能區的應對能力；k為常數。

則相對脆弱性指數V為：

式中：Vur為城市型煉廠的脆弱性；Varea為功能區的脆弱性。

選取城市功能區的暴露程度、敏感程度和應對能力作為脆弱性的相關指標：

(1)暴露程度

暴露程度主要考慮的是室外室內的人數比例來衡量，其計算公式為：

式中：Pout表示人員在戶外的概率；Pin表示人員在室內的概率。

(2)敏感程度

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

表1 各功能區的相對敏感程度指數

(3)應對能力

人口密度反映城市型煉廠區與其他區域人員數量和密集程度，應對能力用人口密度的倒數計算，其計算公式為：

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

2.2 城市型煉廠社會風險的制定方法

社會風險主要目的是防止發生嚴重的群死群傷等災難性事故，通過綜合考慮周邊敏感目標的人口分布，進一步對個人風險的判別準則進行補充，按照特征與個人風險相比，社會風險不再區分風險承擔者個體種類，而是將其作為一個統一的整體集中對待。社會風險主要設定三個區域：不可接受區、可以容忍區與可接受區。重點考慮以下三個參數。

2.2.1 可接受風險水平的位置常數C

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

2.2.2 風險等級斜率的絕對值

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

2.2.3 后果限制區

研究香港地區社會風險標準設置后果限制區的目的，當對社會群體影響的后果大于一定程度時，及時社會風險標準可接受，也應該通過嚴格審查進行考量，對于城市型煉廠同樣適用。統計2005年至2017年，我國危險化學事故死亡人數數據平均每年因危險化學品事故而造成的死亡人數為183人，中位數為161人，近年來死亡人數最高年份為2006死亡人員277人，因此建議將后果極限線設置為200人。

3 城市型煉廠可接受風險標準的制定

3.1 城市型煉廠個人風險標準的制定

3.1.1 個人可接受風險基準值的確定

根據前文分析，參考我國近年《中國安全生產年鑒》中公布的化工和危險化學品事故死亡人數，作為石化行業從業人員年死亡人數代表。具體如表2所示。

城市型煉廠個人風險基準值取平均值為：

3.1.2 確定風險承擔者脆弱性指數

(1)敏感程度

敏感程度由上文表1進行確定。

(2)暴露程度

通過調研企業周邊敏感目標情況，確定周邊功能區的暴露程度為：居民區0.19；商業區為0.35；辦公區為0.14；文教區為0.27。

表2 石化行業從業人員風險

(3)應對能力

城市型煉廠區應對能力：調研某城市型煉廠，其占地1081畝，在職員工1321人，計算得城市型煉廠區的應對能力為：

非城市型煉廠區應對能力：煉廠周邊1km范圍內的45個敏感目標占地約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的應對能力為：

通過計算，可以得到該城市型煉廠及周邊區域內各功能區的個人可接受風險標準如表3所示。

表3 各功能區個人可接受風險標準

3.2 城市型煉廠社會風險標準的制定

3.2.1 確定風險可接受水平線的位置常數C

根據分析，風險可接受水平線的位置常數C取值等于各功能區個人風險可接受值的平均值為4.6×10-5，風險可接受水平線常數為5.2×10-5，風險可容忍水平常數為4.6×10-3。

3.2.2 城市型煉廠社會風險標準的F-N曲線圖

基于本文2.2節分析結論，可得城市型煉廠風險標準的F-N曲線圖如圖1所示。

圖1 城市型煉廠社會可接受風險

4 結語

文章綜合考慮了各類對風險可接受程度影響因素，提出了風險自身特性、風險承擔者特性、風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險標準的制定方法，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。