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风险评价方法在建设项目职业病危害评价中如何应用

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风险评价(risk assessment),在欧美各国又被称为“风险评估”、“危险评价”。在日本,因为避讳“风险”这个词,安全工程学学者将其改称为“安全评价”。受日本的影响,在我国也称之为“安全评价”[1-3]。风险评价技术起源于20 世纪30 年代[4-7],当时美国的保险公司为客户承担各种风险,必须收取一定的保险费用,而收取费用的多少是由所承担风险的大小决定的。因此,就产生了一个衡量风险程度的问题,美国保险协会衡量风险程度的过程便产生了风险评价,并推广到企业界。风险评价技术的发展为企业降低事故风险提供了技术手段,很多大的公司开始对风险管理及风险评价技术进行了大量的研究。1964 年道化学公司(DOW)开发出火灾、爆炸指数法,后几经修改,DOW 化学公司在1994年提出了第7 版[8]火灾、爆炸指数法。英国帝国化学公司(ICI)蒙德(MOND)分部1974 年在DOW 指数法的基础上,根据化学工业的特点,扩充了毒性指标,并对所采取的安全措施引进了补偿系统的概念,从而把指数法向前推进了一大步。日本劳动省以DOW 指数法和MOND 法为参考,在1976 年提出了化学工厂六阶段安全评价法。为准确评价核电站的安全性,美国在20 世纪60 年代末70 年代初期开发了概率风险评价法[9-11]。

20 世纪80 年代初,风险评价技术引入我国,受到了生产经营单位和行业主管部门的重视。在原劳动人事部的主持下相继完成了机械、电子、冶金、石化、化工、航空航天等领域的标准研究开发工作,在研究过程中,吸收了环境影响评价、管理体系认证等其他类似工作的经验和教训[1,2,9-13]。

1 风险评价概念

风险:危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合度量。衡量风险大小的指标是风险率(R),它等于事故发生的概率(P)与事故损失严重程度(S)的乘积。

风险评价:以实现工程和系统的安全为目的,应用安全系统工程的原理和方法,对工程和系统中存在的危险及有害因素等进行识别与分析,判断工程和系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,提出安全对策及建议,制定防范措施和管理决策的过程[10,14,15]。

内容包括:识别所有的危险源;评估事故出现的机会和

频率;对事故可能引发的后果进行分析、分级;判断风险是否可以被容忍,辨别重大风险;如果风险或潜在后果不可以被容忍,辨别必须做些什么;提供资料作为决定优先处理项目的依据;为制定在相当的时期内保持有效的控制方法提供依据。欧盟雇佣、工业关系和社会事务总干事文件对风险评价的概念强调的是对工作场所职业安全健康风险评估的过程[16]。

建设项目预评价技术导则的定义是依据工作场所的职业病危害因素种类、理化性质、浓度(强度)、接触人数、接触频率、毒理学资料、流行病学等相关资料,按一定准则,对建设项目发生职业病危害的可能性和危害程度进行评估,并按照危害程度考虑有关消除或减轻这些风险所需的防护措施,使其降低到可承受水平[17]。

2 风险评价分类、常用方法

2.1 风险评价分类[10,18-22]

风险评价的分类方法很多,常用的有按评价结果的量化程度分类法、按评价的推理过程分类法、按针对的系统性质分类法、按安全评价要达到的目的分类法等。

2.1.1 按评价结果的量化程度分类法按照风险评价结果的量化程度,风险评价可分为定性风险评价法和定量风险评价法。

2.1.1.1 定性风险评价法

定性风险评价法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性分析,评价结果是一些定性的指标,如是否达到了某项安全指标、事故类别和导致事故发生的因素等。属于定性风险评价方法的有安全检查表法、专家现场询问观察法、因素图分析法、事故引发和发展分析、作业条件危险性评价法(格雷厄姆-金尼法或LEC 法)、故障类型和影响分析、危险可操作性研究等。

2.1.1.2 定量风险评价法

定量风险评价法是在大量分析实验结果和事故统计资料基础上获得的指标或规律(数学模型),对生产系统工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量计算,评价结果是一些定量指标,如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。按照风险评价给出的定量结果类别不同,定量风险评价法还可分为概率风险评价法、伤害(或破坏)范围评价法和危险指数评价法。

1)概率风险评价法:概率风险评价法是根据事故基本致因因素的事故发生概率,应用事故统计中的概率分析方法,求取事故基本致因因素的关联度(或重要度)或整个评价系统事故发生概率的风险评价方法。故障类型及影响分析、事故树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔可夫模型分析、模糊矩阵法、统计图表分析法等都可由基本致因因素的事故发生概率,计算整个评价系统的事故发生概率。

2)伤害(或破坏)范围评价法:伤害(或破坏)范围评价法是根据事故的数学模型,应用数学方法,求取事故对人员伤害范围或对物体破坏范围的风险评价方法。液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、蒸汽云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害模型TNT 当量法都属于伤害(或破坏)范围评价法。

3)危险指数评价法:危险指数评价法是应用系统的事故危险指数模型,根据系统及其物质、设备(设施)和工艺的基本性质和状态,采用推算的办法,逐步给出事故的可能损失、引起事故发生或使事故扩大的设备、事故的危险性及采取安全措施有效性的风险评价方法。常用的危险指数评价法有:道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法,蒙德火灾爆炸毒性指数评价法,易燃、易爆、有毒重大危险源评价法。

2.1.2 其他风险评价分类法

按照风险评价的逻辑推理过程,可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法。归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法,即从最基本的危险、有害因素开始,逐渐分析导致事故发生的直接因素,最终发现可能的事故。演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法,即从事故开始,推论导致事故发生的直接因素,再分析与直接因素相关的间接因素,最终分析和查找出致事故发生的最基本危险因素、有害因素。按照风险评价要达到的目的,风险评价方法可分为事故致因因素风险评价法、危险性分级风险评价法和事故后果风险评价法。事故致因因素风险评价法是采用逻辑推理的方法由事故推论最基本的危险、有害因素或由最基本的危险、有害因素推论事故的方法。该类方法适用于识别系统的危险、有害因素和分析事故,属于定性安全评价法。危险性分级风险评价方法是通过定性或定量分析给出系统危险性的风险评价方法。该类方法适用于系统的危险性分级。该类方法可以是定性风险评价法,也可以是定量风险评价法。事故后果风险评价法可以直接给出定量事故后果,给出的事故后果可以是系统事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、事故的损失或定量的系统危险性等。按照评价对象的不同,风险评价方法可分为设备(设施或工艺)故障率评价法、人员失误率评价法、物质系数评价法、系统危险性评价法等。目前国内风险评价和国外略有不同,欧美国家普遍采用量化定量风险评价法,国内尚未制定风险基准标准,量化计算目前尚无法进行,因此更多的是为政府和管理者提供安全防范措施。

2.2 常用风险评价方法[1,2,9,23]

1)安全检查表法(SCL):利用检查条款,按照相关标准、规范等对已知的危险类别、设计缺陷及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。

2)预先危险分析(PHA):也称初始危险分析,是在每项生产活动之前,特别是在设计开始阶段,对系统存在的危险类别、出现条件、事故后果等进行概略的分析,尽可能评价出潜在的危险性。

3)事件树分析法(ETA):是从一个初因事件开始,按照事故发展过程中事件出现与不出现,交替考虑成功与失败两种可能性,然后再把这两种可能性分别作为新的初因事件进行分析,直到分析最后结果为止。

4)故障类型及影响分析(FMEA):是根据系统可划分为子系统、设备和元件的特点,按实际需要将系统进行分割,然后分析各种可能发生的故障类型及其产生的影响,以便采取相应对策,提高系统的安全可靠性。

5)危险度评价法:通过对物质、容量、温度、压力和操作等五个项目分别赋值记分,由累计分值确定单元危险度。

6)危险和可操作性研究(HAZOP):研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各具体值,基本过程是以引导词为引导,对过程中工艺状态变化加以确定,找出装置及过程中存在的危害。

7)故障假设分析:是通过识别危险性、危险情况或可能产生的意想不到结果(事故事件),来分析确定系统的危险性。

8)故障树分析(FTA):是对既定生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果,按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图,表示导致灾害、伤害事故各种因素间的逻辑关系。

9)概率危险评价技术:通过综合分析单个元件的设计和操作性能,来估计整个系统发生事故的概率。

10)日本劳动省六阶段安全评价法:是将评价分为六个阶段,采取逐步深入、定性和定量相结合和层层筛选的方式,对危险进行识别、分析和评价,并采取措施修改设计,消除危险。

11) 美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法(F&EI):是以物质系数为基础,并考虑工艺过程中其他因素如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理、安全装置情况等影响,来计算每个单元危险度数值,然后按数值大小划分危险度级别,以对化工生产过程中固有危险进行度量。

12)蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价法:在美国道化学公司对火灾、爆炸危险指数评价法基础上,进一步对火灾、爆炸、毒性指标评价法编制了技术守则。

13)易燃、易爆、有毒重大危险源评价法:是通过数学模型来描述一个复杂的问题或现象,并以一系列假设为前提,建立起理想模型,以便作相应的分析和试验,从而为实际情况提供理论参考。除上述方法外,还有化工厂危险程度分级法、原因-后果分析法、风险矩阵法、人员可靠性分析法及作业条件危险性评价法、概率评价数学模型分析法、泄漏事故后果分析法等。影响风险评价方法选择的因素有开展评价动机、所需评价结果类型、可用于评价信息类型、所分析问题特征及已发觉与评价对象有关的风险等等,需要在具体情况下具体分析选择。

3 风险评价在建设项目职业病危害评价中的应用2002 年《中华人民共和国职业病防治法》颁布以来,明确了新建、改建、扩建和技术改造、技术引进项目需进行职业病危害因素的职业卫生评价,极大地促进了我国职业卫生工作的发展。其配套规章《建设项目职业病危害评价规范》推荐的职业卫生评价方法主要有检查表法、类比法、定量分级法。在实际工作中运用较

多的主要是前两种方法,只能反映建设项目在职业病危害方面与现行法律法规标准的符合程度,既无法评价工作场所职业病危害因素的分布、变化、对周边岗位的影响,也不能评估职业病危害事故的风险与影响[24],导致了职业病危害评价的深度无法进一步拓展。随着经济和社会的发展,无论是评价单位还是建设单位、卫生监督部门,都对职业卫生评价工作提出了更高的要求,不仅要求明确工作场所存在的职业病危害因素状况,而且要求提供工作场所职业病危害因素的风险大小。简单的职业病危害定性评价方法的局限性日益突出,部分学者在职业病危害因素风险评价方面进行了有益的探索。朱彩菊等对某大型化工建设项目评价中运用集合比数法[25],黄德寅等对急性中毒职业病危害事故应用半球扩散模型、气体外逸扩散浓度公式及风险分析的方法[26-28],陈伯良等运用蒙德法对某技术改造项目的一氧化碳变换项目作评价[29],林嗣豪、孙金艳分别在建设项目评价中运用风险指数法和数学模型法[30,31]。家发、王忠旭等对健康风险评价和危险度评价法在建设项目评价中的运用进行了总结[12,32,33] 。在《建设项目职业病危害预评价技术导则》中对风险评价的明确,更进一步促进了在职业卫生评价工作中风险评价方法的运用。

4 问题与展望

当前职业卫生领域采用的评价方法多倾向于对职业病危害因素的固有风险进行评价,对产生职业病危害的原因及在应急情况下职业病危害因素的损害过程和结果研究不足,导致了职业病危害评价的深度无法进一步拓展。每种风险评价方法都有其适用范围和应用条件,方法的误用会导致错误的评价结果。如何正确选择适用的风险评价方法及对职业病危害因素的发生概率、伤害范围及伤害造成的损失进行深入的研究,将是今后建设项目职业病危害风险评价方法研究的发展方向。

风险评价以其直接给出评价项目职业病危害事故的发生概率,便于各系统进行职业病危害事故可能性大小比较的优势被职业卫生工作者所接受,并用来指导和建议企业在设计、施工过程和日常管理中,采取相应安全卫生对策措施和预防手段来降低事故指标,减少安全事故发生概率,避免和减少职业病危害因素对作业工人的影响,促进了职业卫生评价工作的开展。风险评价不仅可大大丰富职业病危害评价的方法,而且可弥补现有职业病危害评价方法的不足,在建设项目职业病危害因素的分布区域和浓度变化、劳动者长期接触职业病危害因素的剂量-反应关系、职业病危害防护、职业病危害管理乃至应急救援等方面有重要的指导意义。

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