化學(xué)工業(yè)園區(qū)中危險源分級模式淺析

吳丹

工業(yè)園區(qū)是19世紀(jì)末工業(yè)化國家中作為一種規(guī)劃、管理、促進工業(yè)發(fā)展的手段而出現(xiàn)的。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）認(rèn)為，工業(yè)園區(qū)是在一大片的土地上聚集若干工業(yè)企業(yè)的區(qū)域。它具有如下特征：開發(fā)較大面積的土地（一般在40km2以上）；大面積的土地上有多個建筑物、工廠及各種公共設(shè)施和娛樂設(shè)施；對常駐公司、土地利用率和建筑物類型實施限制；詳細(xì)的區(qū)域規(guī)劃對園區(qū)環(huán)境規(guī)定了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和限制條件：為履行合同與協(xié)議、控制與適應(yīng)公司進入園區(qū)、制定園區(qū)長期發(fā)展政策與計劃等提供必要的管理條件。工業(yè)園區(qū)是許多國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，對其經(jīng)濟發(fā)展起到了不可替代的作用。

目前中國隨著經(jīng)濟的發(fā)展和同世界的接軌，已經(jīng)逐漸認(rèn)識到化學(xué)工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中的作用，在發(fā)展規(guī)劃中突出化學(xué)工業(yè)的優(yōu)先發(fā)展地位。化學(xué)工業(yè)園區(qū)憑借可以實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌開發(fā)、資源共享、集約化經(jīng)營，可以實現(xiàn)項目、資金、人才、技術(shù)的聚集效應(yīng)和規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)越性，已經(jīng)成為中國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主流方向。現(xiàn)在在各大城市先后發(fā)展和建立了幾十個規(guī)模不同的化學(xué)工業(yè)園區(qū)，例如，廣東的珠海臨港工業(yè)區(qū)、河北的滄州臨港化工園區(qū)、山東的青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)等，在這些園區(qū)內(nèi)，基本都有幾家、幾十家的化工企業(yè)。園區(qū)化已經(jīng)成為中國化工行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。

由于化學(xué)工業(yè)園區(qū)的特點決定，化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)存在大量危險源，面對眾多危險源，很難實現(xiàn)全部的監(jiān)管。為了更有效地預(yù)防事故的發(fā)生，確定安全管理工作的重點，實行危險源的分級管理，需要對園區(qū)內(nèi)的危險源進行分級，并根據(jù)各個危險源的級別，采取相應(yīng)的安全管理措施。

1.危險源分級方法概述

目前，危險源分級的方法主要有兩種：一是危險源靜態(tài)分級方法，即分級的標(biāo)準(zhǔn)不變或分級結(jié)果不隨參加分級的危險源數(shù)目多少而變化；二是危險源動態(tài)分級方法，即危險源數(shù)目發(fā)生變化或分級的標(biāo)準(zhǔn)可變或兩者皆可變。危險源靜態(tài)分級方法主要以打分的形式進行，如美國的道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)法、ICI蒙德火災(zāi)爆炸毒性指數(shù)法、日本勞動省基準(zhǔn)局制定的化工企業(yè)六階段評價法、國內(nèi)的機械工廠危險程度分級方法、化工廠危險程度分級法、冶金工廠危險程度分級法及工廠危險程度分級等方法。這種打分的方法操作簡單，但是易受主觀因素的影響，不同的人所打出的分?jǐn)?shù)有很大的差異，危險性等級劃分的尺度很難把握，會影響危險分析的準(zhǔn)確性。危險源的動態(tài)分級是按某種原則反復(fù)進行分級和修改，直到分級滿足某種規(guī)律為止。分級的研究對象是全體同類危險源，通常包含很多元素，不可能研究所有元素，要根據(jù)抽樣的部分建立分級的標(biāo)準(zhǔn)。分級的標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的，可隨樣本的數(shù)目進行動態(tài)調(diào)整，也可根據(jù)危險源等級劃分的數(shù)目的改變而進行動態(tài)調(diào)整。危險源動態(tài)分級常用的方法有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、DT動態(tài)分級法、層次分析法和分級全息建模等。中國最早提出動態(tài)分類的方法始于巖石穩(wěn)定性分類，為DT法，由中國的林韻梅教授提出，這種方法是基于聚類分析原理進行的方法，與傳統(tǒng)的分級方法的最大區(qū)別是它揭示了分級三要素，即分級判據(jù)、分級擋數(shù)和分級界限間的內(nèi)在規(guī)律。因此，近年來被一些學(xué)者引入到危險評價中。

2.化學(xué)工業(yè)園區(qū)危險源分級模式

化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)含有眾多化工企業(yè)和重大危險源，由于化學(xué)工業(yè)園區(qū)本身的特點決定，危險源之間、企業(yè)之間可能產(chǎn)生相互影響，因此，對于化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源進行分級研究時，不能僅僅是簡單地照搬現(xiàn)有的危險源分級方法或只單純地利用一種方法進行，應(yīng)該根據(jù)園區(qū)自身的特點，不僅要考慮到危險源本身的危險性，還要考慮到危險源之間、企業(yè)之間相互影響的可能性。但是，在現(xiàn)有的危險源分級方法中，很少能夠體現(xiàn)出化學(xué)工業(yè)園區(qū)這種危險源之間、企業(yè)之間相互影響的危險性特點。因此，必須綜合利用現(xiàn)有的危險源分級方法和理論，建立化學(xué)工業(yè)園區(qū)危險源分級方法。

2.1化學(xué)工業(yè)園區(qū)危險源分級的理論基礎(chǔ)

對于化工系統(tǒng)的危險源分級，不論是動態(tài)的危險源分級方法，還是靜態(tài)的危險源分級方法，它們都有一個共同的理論基礎(chǔ)，即從不同的側(cè)重點出發(fā)，客觀描述系統(tǒng)的危險度，然后以此為依據(jù)進行危險源的分級。因此，對化學(xué)工業(yè)園區(qū)危險源進行分級，實際上是對危險源的危險性進行綜合評價，并根據(jù)危險性評價結(jié)果，結(jié)合化學(xué)工業(yè)園區(qū)危險源的特點，將危險源分成不同的級別。

一個普遍接受的觀點就是危險源的危險性由危險源發(fā)生事故的可能性和一旦發(fā)生事故造成人員傷亡和財物損失的后果嚴(yán)重程度兩個方面來決定。在定量描述危險源的危險性時，可由下式表示：

R=P·C （1-1）

式中，

R——危險源的危險性；

P——危險源發(fā)生事故的概率；

C——事故發(fā)生時的后果嚴(yán)重程度；

k——對應(yīng)于后果嚴(yán)重程度的常數(shù)。

根據(jù)式（1-1），對危險源的危險性進行綜合評價時，需要對事故發(fā)生概率和事故后果嚴(yán)重程度進行評價。

化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)存在很多火災(zāi)、爆炸和有毒等比較集中的重大危險源，這些危險源一旦發(fā)生事故，就必然造成非常大的事故影響范圍和嚴(yán)重的事故后果，就可能使相鄰危險源之間發(fā)生互相影響；當(dāng)化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)某個企業(yè)發(fā)生重大事故時，事故造成的傷害就可能越過企業(yè)的邊界，影響到鄰近的企業(yè)。因此，在對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的危險源進行危險性評價時，必須考慮到環(huán)境因素。由此，引入一個環(huán)境系數(shù)E，表示危險源周圍的單元密度，通常危險源越密集，E的取值越大。式1-1變?yōu)椋?/p>

R=P×C×E （1-2）

由式1-2可知，當(dāng)相鄰的危險源數(shù)量越多時，危險源的危險性就越大，這是因為危險源受到影響的可能性隨著周圍環(huán)境中危險因素的增加而增大，導(dǎo)致危險源發(fā)生事故的可能性隨之增加。

2.2化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源分級模式

通過上面的理論分析，可以知道對危險源的分級實際上是建立在對危險源的危險性進行評價的基礎(chǔ)上的，即根據(jù)危險源的危險性評價結(jié)果，將危險源分成不同的危險級別，那么，要對園區(qū)內(nèi)的危險源進行分級，就必須對危險源的危險性進行評價。另外，由于化工園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)集中，園區(qū)存在大量的不同種類的危險源，不能也不必對所有的危險源進行評價和分級，因此，必須對園區(qū)內(nèi)的危險源進行辨識和篩選。這樣，提出化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源分級模式為：

（1）對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的危險源進行辨識，篩選出需要進行評價和分級的重大危險源；

（2）對危險源進行危險性評價，即進行事故后果分析和事故發(fā)生概率研究，確定危險源的危險度；

（3）根據(jù)危險源的評價結(jié)果，對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的危險源進行分級。

化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源分級的模式如下圖所示。

3.結(jié)論

在對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源進行分級的研究中，主要是在根據(jù)化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源的特點，提出了一個適用于對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源進行分級的模式，并利用建立的分級模型對化學(xué)工業(yè)區(qū)進行了危險源分級。

主要結(jié)論如下：

3.1由于化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)眾多，危險源分布集中，并且由于較大的生產(chǎn)規(guī)模導(dǎo)致危險物質(zhì)量的增加，會引起更嚴(yán)重的事故后果，化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的相鄰危險源之間往往可能產(chǎn)生的相互影響，并因此增加了危險性。

3.2在對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源特點加以分析討論的基礎(chǔ)上，提出了一個適合對園區(qū)內(nèi)危險源進行分級的模式，即首先利用到化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)法概括危險物質(zhì)的危險特性，然后利用事故后果分析對危險源發(fā)生事故造成的后果嚴(yán)重程度進行評價，最后引入一個環(huán)境修正因子，衡量園區(qū)內(nèi)危險源之間相互影響的可能性。分級模型從各個側(cè)面對化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)危險源的危險特性作了描述，從而為更準(zhǔn)確地評價危險源提供了理論基礎(chǔ)。