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《南开大学》 2011年 博士论文
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工业园区事故风险评价研究

孙爱军  
【摘要】:近年来,国内外许多地区都建立了大量的工业园区,主要目的是通过吸引人才、资金、优惠政策等形成资源集聚优势,促进经济快速发展和提高工业化技术水平。随之而来的是工业园区内大量的事故风险集聚,尤其以化工工业园区最为典型,涉及许多重大危险源和移动危险源,多米诺效应突出,园区事故风险呈现多样化和复杂化。由于工业园区内危险物质和能量高度聚集,重特大事故发生的可能性增大,后果严重度呈级数上升,给园区人员生命、健康和财产安全带来巨大风险,给工业园区事故风险预防和控制带来新的课题和挑战。 工业园区事故风险评价研究一直是安全领域内的热点。如何建立一套科学的工业园区事故风险评价体系,系统深入地分析工业园区的事故风险水平,是保证园区安全规划的科学性、日常监管的针对性以及各项风险控制措施有效性的重要手段,有助于提高园区本质安全水平,预防和遏制重特大生产安全事故的发生。 目前,我国区域事故风险研究与国外存在一定差距,工业园区事故风险评价研究多着眼于园区内具体的、单一的重大危险源评价,对园区事故风险控制的宏观分析甚少。本文将工业园区作为一个具有系统性、内部关联性,受到经济、社会、政治、环境等多重外部因素影响下的功能区域进行整体研究,依据事故风险分析原理和事故致因理论,分析工业园区事故风险的形成机制,基于现有工业企业事故风险评价方法,以定性与定量相结合的方式提出了工业园区事故风险综合评价的MEVIP模型。该风险模型包括工业园区事故发生概率(Probability)、事故后果强度(Intensity)、园区风险脆弱性(Vulnerability)、应急能力(Emergency)及安全管理(Management)五个方面。 本文综述了我国工业园区事故风险评价理论及方法的研究进展及应用状况,给出了工业园区事故风险评价MEVIP模型的必要性和现实意义;阐明了MEVIP模型的前提,即事故致因理论,为理解事故风险的复杂性、技术与社会因素交互性以及事故致因的层次性等提供了理论铺垫。这里,主要从技术控制与社会干预两条线索来研究工业园区的事故风险,建立了包括危险源管理和作业人员、作业情境、组织、政府及其他干预部门与社会因素等5个层次的事故致因分析模型。同时,阐述了各个层次因素的作用传导关系以及系统动态控制措施。在此基础上,研究了MEVIP模型的主体因素,即事故概率、后果强度、脆弱性、园区应急能力及园区安全管理,详细分析了每个评价因素的评价对象、评价范围、评价重点以及评价程序和方法,形成了较为系统的工业园区风险评价体系。最后,以天津开发区为例进行了园区事故风险的试点评价,为MEVIP模型提供了实践检验。 事故概率(Probability)是事故发生可能性的量度,园区系统的复杂功能性要求在系统建设使用前进行事故风险预先分析,寻找各个环节与系统发生故障的可能性,对于薄弱环节提出相应的措施以保障系统的可靠性。这里引入蝴蝶结结构图分析法来进行工艺过程的安全系统的可靠性分析。多米诺事故风险控制是园区整体风险控制的最为重要的内容,文中引入了概率函数法讨论工业园区多米诺事件概率风险。 事故后果强度(Intensity)涉及危险品本身的客观化学特性、现实储存状况,以及系统的风险控制能力和应急响应恢复能力。论文通过两矩阵法来识别工业园区可能发生的重大事故危险以及四矩阵法来识别工业园区的典型事故场景,基于危险品泄漏扩散导致中毒这一典型事故风险,运用工业园区事故后果严重度指数来客观地量化工业园区各类重大事故的后果严重性,宏观地反映工业园区潜在事故风险水平。 脆弱性(Vulnerability)是系统的内部属性,当系统遭受扰动时,这种属性就会表现出来,外部的扰动与系统之间的相互作用使其脆弱性放大或缩小,是系统脆弱性发生变化的驱动因素。将脆弱性作为对工业园区进行风险评价的重要因素,主要为了筛选化工园区内重大危险源发生事故后,园区内容易受到破坏的人员、场所以及建筑。本文通过量化系数的方法,将工业园区内工业场所附近潜在暴露目标的脆弱性在地理信息系统上显示出来,同时与各个重大危险源的风险严重度指数进行比较,使工业园区的事故风险评价结果更加直观。同时,将公用管廊作为工业园区内最重要的脆弱性目标,运用肯特指数评价法对其进行脆弱性风险评价。 工业园区的应急能力(Emergency)和安全管理(Management)评价是工业园区事故风险评价MEVIP模型中关于风险防范和控制的重要指标。其中,园区应急能力采用安全检查表与模糊集值统计方法相结合进行评价,园区安全管理主要从关联企业协调性管理、危险化学品运输管理、土地利用规划管理以及社会发展因素管理等四个方面进行综合评价。


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