化学工业园区中危险源分级模式浅析

吴丹

工业园区是19世纪末工业化国家中作为一种规划、管理、促进工业发展的手段而出现的。联合国环境规划署（UNEP）认为，工业园区是在一大片的土地上聚集若干工业企业的区域。它具有如下特征：开发较大面积的土地（一般在40km2以上）；大面积的土地上有多个建筑物、工厂及各种公共设施和娱乐设施；对常驻公司、土地利用率和建筑物类型实施限制；详细的区域规划对园区环境规定了执行标准和限制条件：为履行合同与协议、控制与适应公司进入园区、制定园区长期发展政策与计划等提供必要的管理条件。工业园区是许多国家发展战略的重要组成部分，对其经济发展起到了不可替代的作用。

目前中国随着经济的发展和同世界的接轨，已经逐渐认识到化学工业在现代工业中的作用，在发展规划中突出化学工业的优先发展地位。化学工业园区凭借可以实行统一规划、统筹开发、资源共享、集约化经营，可以实现项目、资金、人才、技术的聚集效应和规模经济的优越性，已经成为中国化学工业发展的主流方向。现在在各大城市先后发展和建立了几十个规模不同的化学工业园区，例如，广东的珠海临港工业区、河北的沧州临港化工园区、山东的青岛经济技术开发区等，在这些园区内，基本都有几家、几十家的化工企业。园区化已经成为中国化工行业发展的一大趋势。

由于化学工业园区的特点决定，化学工业园区内存在大量危险源，面对众多危险源，很难实现全部的监管。为了更有效地预防事故的发生，确定安全管理工作的重点，实行危险源的分级管理，需要对园区内的危险源进行分级，并根据各个危险源的级别，采取相应的安全管理措施。

1.危险源分级方法概述

目前，危险源分级的方法主要有两种：一是危险源静态分级方法，即分级的标准不变或分级结果不随参加分级的危险源数目多少而变化；二是危险源动态分级方法，即危险源数目发生变化或分级的标准可变或两者皆可变。危险源静态分级方法主要以打分的形式进行，如美国的道化学火灾爆炸指数法、ICI蒙德火灾爆炸毒性指数法、日本劳动省基准局制定的化工企业六阶段评价法、国内的机械工厂危险程度分级方法、化工厂危险程度分级法、冶金工厂危险程度分级法及工厂危险程度分级等方法。这种打分的方法操作简单，但是易受主观因素的影响，不同的人所打出的分数有很大的差异，危险性等级划分的尺度很难把握，会影响危险分析的准确性。危险源的动态分级是按某种原则反复进行分级和修改，直到分级满足某种规律为止。分级的研究对象是全体同类危险源，通常包含很多元素，不可能研究所有元素，要根据抽样的部分建立分级的标准。分级的标准不是一成不变的，可随样本的数目进行动态调整，也可根据危险源等级划分的数目的改变而进行动态调整。危险源动态分级常用的方法有：神经网络法、DT动态分级法、层次分析法和分级全息建模等。中国最早提出动态分类的方法始于岩石稳定性分类，为DT法，由中国的林韵梅教授提出，这种方法是基于聚类分析原理进行的方法，与传统的分级方法的最大区别是它揭示了分级三要素，即分级判据、分级挡数和分级界限间的内在规律。因此，近年来被一些学者引入到危险评价中。

2.化学工业园区危险源分级模式

化学工业园区内含有众多化工企业和重大危险源，由于化学工业园区本身的特点决定，危险源之间、企业之间可能产生相互影响，因此，对于化学工业园区内危险源进行分级研究时，不能仅仅是简单地照搬现有的危险源分级方法或只单纯地利用一种方法进行，应该根据园区自身的特点，不仅要考虑到危险源本身的危险性，还要考虑到危险源之间、企业之间相互影响的可能性。但是，在现有的危险源分级方法中，很少能够体现出化学工业园区这种危险源之间、企业之间相互影响的危险性特点。因此，必须综合利用现有的危险源分级方法和理论，建立化学工业园区危险源分级方法。

2.1化学工业园区危险源分级的理论基础

对于化工系统的危险源分级，不论是动态的危险源分级方法，还是静态的危险源分级方法，它们都有一个共同的理论基础，即从不同的侧重点出发，客观描述系统的危险度，然后以此为依据进行危险源的分级。因此，对化学工业园区危险源进行分级，实际上是对危险源的危险性进行综合评价，并根据危险性评价结果，结合化学工业园区危险源的特点，将危险源分成不同的级别。

一个普遍接受的观点就是危险源的危险性由危险源发生事故的可能性和一旦发生事故造成人员伤亡和财物损失的后果严重程度两个方面来决定。在定量描述危险源的危险性时，可由下式表示：

R=P·C （1-1）

式中，

R——危险源的危险性；

P——危险源发生事故的概率；

C——事故发生时的后果严重程度；

k——对应于后果严重程度的常数。

根据式（1-1），对危险源的危险性进行综合评价时，需要对事故发生概率和事故后果严重程度进行评价。

化学工业园区内存在很多火灾、爆炸和有毒等比较集中的重大危险源，这些危险源一旦发生事故，就必然造成非常大的事故影响范围和严重的事故后果，就可能使相邻危险源之间发生互相影响；当化学工业园区内某个企业发生重大事故时，事故造成的伤害就可能越过企业的边界，影响到邻近的企业。因此，在对化学工业园区内的危险源进行危险性评价时，必须考虑到环境因素。由此，引入一个环境系数E，表示危险源周围的单元密度，通常危险源越密集，E的取值越大。式1-1变为：

R=P×C×E （1-2）

由式1-2可知，当相邻的危险源数量越多时，危险源的危险性就越大，这是因为危险源受到影响的可能性随着周围环境中危险因素的增加而增大，导致危险源发生事故的可能性随之增加。

2.2化学工业园区内危险源分级模式

通过上面的理论分析，可以知道对危险源的分级实际上是建立在对危险源的危险性进行评价的基础上的，即根据危险源的危险性评价结果，将危险源分成不同的危险级别，那么，要对园区内的危险源进行分级，就必须对危险源的危险性进行评价。另外，由于化工园区内化工企业集中，园区存在大量的不同种类的危险源，不能也不必对所有的危险源进行评价和分级，因此，必须对园区内的危险源进行辨识和筛选。这样，提出化学工业园区内危险源分级模式为：

（1）对化学工业园区内的危险源进行辨识，筛选出需要进行评价和分级的重大危险源；

（2）对危险源进行危险性评价，即进行事故后果分析和事故发生概率研究，确定危险源的危险度；

（3）根据危险源的评价结果，对化学工业园区内的危险源进行分级。

化学工业园区内危险源分级的模式如下图所示。

3.结论

在对化学工业园区内危险源进行分级的研究中，主要是在根据化学工业园区内危险源的特点，提出了一个适用于对化学工业园区内危险源进行分级的模式，并利用建立的分级模型对化学工业区进行了危险源分级。

主要结论如下：

3.1由于化学工业园区内企业众多，危险源分布集中，并且由于较大的生产规模导致危险物质量的增加，会引起更严重的事故后果，化学工业园区内的相邻危险源之间往往可能产生的相互影响，并因此增加了危险性。

3.2在对化学工业园区内危险源特点加以分析讨论的基础上，提出了一个适合对园区内危险源进行分级的模式，即首先利用到化学火灾爆炸指数法概括危险物质的危险特性，然后利用事故后果分析对危险源发生事故造成的后果严重程度进行评价，最后引入一个环境修正因子，衡量园区内危险源之间相互影响的可能性。分级模型从各个侧面对化学工业园区内危险源的危险特性作了描述，从而为更准确地评价危险源提供了理论基础。