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安全科学定律2:安全风险最小化定律

原创 罗云团队 星罗云布 2022-02-13 13:30

第1篇  安全基本

第三章  安全科学定律

安全科学定律

 安全科学定律2 

风险最小化定律

01

 立论

概念:风险最小化定律也称为风险可接受定,是指一切安全措施(安全工程技术、安全监督管理等)都是以防范化解安全风险为目标,以实现安全风险最小化为目的。安全风险最小化是衡量安全工作优劣、成败的基本准则。

内涵风险最小化的就是依据风险函数理论(R取决于事故灾害发生概率P与后果严重度L的风险定量模型)理论,遵循最合理可行准则ALARP通过预先的风险防范-控制事故灾害的不确定性(发生概率),以及突发事件应对(应急管理)-减轻或避免损害后果,实现事故灾害“防、减、救”全过程、全生命周期管控,追求风险水平最小化,从而实现安全程度最大化。

02

 精义

     1.安全风险的深义及特征

安全风险是指特定不期望事件(事故或灾害)发生的概率与后果严重程度的结合。安全风险具有四个方面的特征:
第一,风险的客观性与主观性不以人的意志为转移
第二,风险的可测性,可预测性。风险具有定性概念,更有定量概念。安全风险的不确定性可以用概率来定量,风险的严重度可以用事故灾害后果指标来定量。因此,风险可以通过事故发生统计频率和事故统计指标(绝对指标或相对指标)进行趋势分析进行预测预警,进行评估分级。
第三,风险的相对性和变化性。风险性不仅与风险主体-危险源本体有关(危险性),更与客体-时机和危害对象有关。也就是说风险程度不仅与事故灾害本身特性(危险性、能量级、强度、频度等)有关,还与发生的时空外部因素和客体因素(时间、空间、环境、区域、危害对象等)有关。因此,安全标准或风险可接受水平会随社会的发展而变化。
第四,风险的可防范性和可化解性。安全风险是在特定条件下事故灾害的不确定性与严重性的结合。人们可通过预先研判辨识、分级防控进行防范(不发生),还可以通过监测预警、应急救援化解和减轻损害(事发应对)。

2.安全风险最小化对策措施

根据风险概念的经典数学模型,可以得到风险最小化的三种对策,如图1所示:

一是事故灾害发生可能性最小化(降低发生概率)策略;

二是事故灾害后果严重度最小化(减轻或弱化)策略;

三是事故灾害的可能性与严重度双重综合策略。

 图1 风险最小化策略示意

03

 应用

1. 遵循ALARP准则(风险防范最合理可行准则)

风险最小化定律的应用模式之一,就是遵循ALARP(As Low As Reasonably Practicable)准则,即风险防范化解要按照最合理可行原则进行,国际上常用ALARP准则作为风险分级管理的基本理论和原则。

ALARP准则是英国HSE(英国健康、安全和环境部门)提出的风险管理和决策基本原则。ALARP准则包括两条风险分界线(容许上限和容许下限),分别称为可接受风险上限、可接受风险下限,两条线将将系统风险划分为三个区域(层级):

一是“风险不可接受区”:如果风险值超过允许上限,除特殊情况外,该风险无论如何不能被接受。对于处于设计阶段的装置,该设计方案不能通过;对于现有装置,必须立即停产。

二是“风险可忽略区”:如果风险值低于允许下限,该风险可以接受。无需采取安全改进措施。

三是“风险可控区”:风险值在允许上限和允许下限之间。应采取切实可行的措施,使风险水平“尽可能低”,实现风险水平最小化。

图2 风险管理的ALARP原则

2.基于风险分级的精准防控策略

推行RBS/M(Risk Based Supervision/Management)基于风险监管的模式和措施,按照科学的风险分级实施精准、合理的风险防控。

3.风险最小化的具体策略与方法

      基于风险理论规律,可将风险最小化战略归纳为有3种策略:一是降低发生概率P的策略;二是控制后果严重度L的策略;三是双重控制的策略,即对事故可能性和后果严重性的双重措施。

(1)降低事故发生概率的方法
定量应用:增加冗余事件,降低事件概率。
设:系统综合风险R=L · P
则三重冗余事件风险RD=R1 · R2 · R3;
相对应的事件概率有P1=P2=P3=P;
 由于:PD=P1 · P2 · P3=P3 ,
 所以:RD=L · PD= L · P3  <R。

定性应用:影响事故发生概率的因素有很多,如系统的可靠性、系统的抗灾能力、人为失误和违章等。在生产作业过程中,既存在自然的危险因素,也存在人为的生产技术方面的危险因素。这些因素是否转化为事故,不仅取决于组成系统各要素的可靠性,而且还要受到企业管理水平和物质条件的限制。因此,降低系统事故发生的概率,最根本的措施就是设法使系统实现本质安全化,使系统中的人、物、环境和管理安全化一旦系统或设备发生故障时,能自动排除切换或者安全地停止运行;当人为操作失误时,设备、系统能自动保证人机安全。要做到系统的本质安全化,应该采取以下措施:提高设备的可靠性;选用可靠的工艺技术降低危险因素转化为事故的可能性;提高系统抗灾能力;减少人为失误等。

例如,可以为电路保护装置增加冗余开关(如图3所示),当开关A产生故障或失效而无法正常工作时,冗余开关B仍能够正常工作。开关A和开关B同时故障或失效的概率要小于开关A失效的概率,通过这种策略,电压过高烧毁电路的概率被降低,存在的风险因此也被降低,从而提高了系统的安全水平。

              图3 电路保护装置的冗余设置示意图

(2)减少事故后果严重度的方法
定量应用:分散系统规模(或能量),降低后果严重度。

设:系统事件后果总体严重度L=L1+L2+L3;

相应子系统事件后果L1=L2=L3=L/3;

所以:Ri=P · Li= P ·(L/3)<R。

定性应用:事故严重度是因事故造成的财产损失和人员伤亡的严重程度。事故的发生是由于系统中的能量失控造成的,事故的严重程度与系统中危险因素转化为事故时释放的能量有关,能量越高,事故的严重度越大;也与系统本身的抗灾能力有关,抗灾能力越强,事故的严重度越小因此,降低事故严重度具有十分重要的作用。目前,一般采取的措施有以下几种:
1)限制能量或分散风险。为了减少事故损失,必须对危险因素的能量进行限制。如各种油库、火药库的贮存量的限制,各种限流、限压、限速设备等就是对危险因素的能量进行的限制。分散风险的办法就是把大的事故损失化为小的事故损失。如在煤矿把“一条龙”通风方式造成并联通风,每一矿井、采区和工作面均实行独立通风,可达到分散风险的效果;
2)防止能量逸散的措施。防止能力逸散就是设法把有毒、有害、有危险的能量源贮存在有限允许范围内,而不影响其他区域的安全。如防爆设备的外壳、密闭墙、密闭火区、放射性物质的密封装置等。
3)加装缓冲能量的装置。在生产中,设法使危险源能量释放的速度减慢,可大大降低事故的严重程度,而使能量释放速度减慢的装置称为缓冲能量装置。如汽车、轮船上安装的缓冲设备,缓冲阻车器以及各种安全带、安全阀等;
4)避免人身伤亡的措施。避免人身伤亡的措施包括两个方面的内容,一是防止发生人身伤害;二是一旦发生人身伤害时,采取相应的急救措施。采取遥控操作、提高机械化程度、使整体或局部的人身个体防护都是避免人身伤害的措施。

(3)风险双重策略最小化模式

       根据风险的定量模型,可组合成如下五种风险最小化模式:

  模式一:p ↓ ,l→, =>R↓;

  模式二:p →,l ↓, =>R↓;

  模式三:p ↓,l↓,=>R↓↓;

  模式四:p ↓↓,l↑,=>R↓;

  模式五:p ↑,l↓↓,=>R↓。

从上述五种模型中可看出:第三种模式在既能降低概率的同时,又能降低减少后果严重度,可实现风险的大大降低,这是最理想和最优的模式。

END

安全生产理论100则系列专题

安全生产理论100则(开篇)

1.安全第一公理 :生命安全至高无上

2.安全第二公理 :事故灾害是安全风险的产物

3.安全第三公理 :安全具有相对性

4.安全第四公理 :危险是客观的,安全是永恒的

5.安全第五公理:人人需要安全,安全是人民的第一需求

6.安全定理1:恪守安全第一的准则

7.安全定理2:秉持一切事故灾害可预防的信念

8.安全定理3:遵循安全发展无止境的规律

9.安全定理4:坚守可持续安全的对策措施

10.安全定理5:安全人人皆有责、必履责

11.安全科学第一定律-如何科学量化安全

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