一种基于风险矩阵的燃气管道行业半定量风险分析方法

本发明涉及到一种基于风险矩阵的半定量风险分析方法，主要用于石油系统燃气管道行业中的工业活动风险分析评价。 

石油化工行业是高危行业，易发生突发性事故，并往往会带来严重的事故后果。而城市燃气管道系统是城市重要的基础设施之一，由于管道在多种因素影响下，安全状况逐渐变差，容易造成燃气泄漏并引发火灾、爆炸、中毒等严重事故。因此，如何对管道燃气行业活动过程中的风险进行有效的评估成为企业管理者及安全工作者研究的重点。风险矩阵作为一种常用的风险分析方法，在安全管理系统中愈来愈频繁地被使用。 

中国石油化工集团公司根据GB/T1.1-2009给出的标准规则颁发制定了《HSE风险矩阵标准》，对风险矩阵在石油化工行业的风险评估情况做出了简单的介绍。中国石油化工集团公司制定的HSE风险矩阵标准主要对风险矩阵的使用情况、风险等级划分、事故可能性等级划分以及后果严重等级划分等内容都做出了相关的规定与说明。该标准规定，风险矩阵的应用应包括： 

●过程危险性分析(预先危险性分析PHA、危险与可操作性分析HAZOP等)； 

●保护层分析(LOPA)与保护层设计； 

●安全仪表功能的安全完整性等级(SIL)评估； 

●隐患的风险分级与管理。 

《HSE风险矩阵标准》对事故发生可能性和事故后果严重等级划分也做了一定的说明，但是规定内容却比较简单，尤其是对企事业单位关心的事故后果程度划分所规定的内容比较少。该标准从人员伤害、财产损失、环境影响和声誉影响四个方面来划分严重等级，但是对各等级划分依据判定模糊，这对企业判断事故后果参考意义不大，需要做进一步改进。 

事故的风险等级通常认为是由事故发生可能性大小和事故发生严重等级来决定的。风险矩阵将决定危险事件风险大小的两个重要因素—可能性大小和事故严重等级进行级别划分，形成风险矩阵，进而动态地衡量风险大小。风险可能性 评估方面，根据管道燃气行业近年来各类事故的发生频率进行归纳总结，划分等级。而事故严重等级方面，则从人员损失、环境破坏、财产损失和声誉影响等四个方面来进行等级的划分。其中，重点考虑由于石油石化事故造成的人员损失大小，随着网络与自动化技术的不断发展与完善，管理者对人员自身的安全问题越来越重视，因此，对人员伤亡造成的损失需要进行精确的计算。 

本发明的主要目的，是为石油化工行业进行风险评估提供理论参考，将事故发生后的人员伤害、环境影响、财产损失和声誉影响等以货币的形式量化，为风险矩阵事故可能性和后果严重程度等级划分提出评判依据。针对提出的风险矩阵制定流程，利用相关软件实现风险矩阵对应的功能，使管理者能够简单直观地评估燃气管道行业的事故场景隐患风险大小，并判定风险等级。 

本发明主要用于城镇燃气管道行业，对于石油化工系统的其他行业如炼油、开采等行业可以作为参考。 

为了达到以上目的，本发明提供了一种基于风险矩阵的半定量风险分析方法，主要步骤如下： 

(1)确定风险矩阵事故可能性划分等级； 

(2)确定事故人员损失后果严重程度划分等级； 

(3)确定事故环境损失后果严重程度划分等级； 

(4)确定事故财产损失后果严重程度划分等级； 

(5)确定事故声誉影响后果严重程度划分等级； 

(6)确定风险矩阵事故后果严重程度划分等级； 

(7)确定事故场景风险划分等级； 

(8)利用相关软件实现风险矩阵对应的功能。 

本发明由于其本身具有的可调性和灵活性，因此，对燃气管道企业来说，可以根据其企业的安全水平和运营数据等信息调整风险等级划分，具有较高的灵活性和准确性，对于石油化工系统内的其他相关行业，也可以以此为参考依据，并能在石油石化企业中得到广泛推广及应用。 

图1是风险矩阵各子模块示意图 

图2是风险矩阵制定流程图 

图3是风险矩阵表格 

图4是风险等级划分标准表格 

图5是事故发生可能性表格 

图6是事故严重等级说明表格 

图7是一次事故造成的人员损失严重程度表格 

图8是一次事故造成的人员死亡损失评估表格 

图9是重伤伤残等级对应的人员损失表，共划分为10个伤残等级 

图10是一次事故造成的人员重伤损失评估表格 

图11是一次事故造成的人员轻伤损失评估表格 

图12是一次事故各个等级对应的人员损失表格 

图13是一次事故造成的环境损失等级划分依据表格 

图14是一次事故各个等级对应的环境损失表格 

图15是一次事故造成的财产损失等级划分表格 

图16是一次事故造成的企业声誉影响等级划分表格 

图17是声誉影响各级别所对应的被评估企业运营状况影响表格 

图18是后果严重程度总表(含人员损失、环境损失、财产损失和声誉影响) 

以下将结合表格和具体案例对本发明做进一步的说明。 

(1)根据图7确定人员损失层面所对应的严重程度等级，根据图8人员死亡损失评估表格、图10人员重伤损失评估表格、图11人员轻伤损失评估表格、图12人员总损失表格计算人员损失，在开发的风险评估软件中输入对应的人员伤亡统计情况，记录其相应的人员损失值； 

(2)根据图13环境损失等级划分依据表格、图14环境损失等级划分表格计算环境损失，在开发的风险评估软件中输入对应的环境损失情况，记录其相 应的环境损失值； 

(3)根据图15财产损失等级划分表格计算财产损失，在开发的风险评估软件中输入对应的财产损失情况，记录其相应的财产损失值； 

(4)根据图16声誉影响等级划分表格、图17声誉影响各级别所对应的被评估企业运营状况影响表格计算声誉影响带来的损失，在开发的风险评估软件中输入对应的声誉影响损失情况，记录其相应的声誉影响损失值； 

(5)根据图18后果严重程度总表确定事故后果严重等级，含人员损失、环境损失、财产损失和声誉影响损失，按照后果级别最严重的方面判定为一次事故的后果严重等级，(如人员损失为III级，环境损失、财产损失和声誉影响损失均为II级，则该事故的后果严重等级则判定为III级) 

(6)根据图5事故发生可能性表格划分事故可能性等级、图6事故严重等级划分事故严重度可能性等级、图3风险矩阵表格确定事故风险等级。 

下面是针对某燃气管道公司为例实现的具体实施例。 

某燃气管道公司处于我国南方，内部结构复杂，危险区域较多，典型的危险区域包括压缩机组、配电室、空气压缩机房、运输作业过程、压力容器充装工作区、工艺装置区。本专利以压缩机组区域单元为例进行分析。 

压缩机组区域单元是天然气运输过程中用于提高天然气运输压力的重要部分。压缩机组及相关配套设施为带压设备，受外界不良影响，如设计和焊接缺陷、外界挤压或撞击、洪水冲击、管内外腐蚀严重、地层应力、不合理施工等，操作失误造成工艺参数失控而安全措施失效，特别是高低压分界点，可能引起管线、设备超出自身承受能力发生物理爆破危险。 

针对压缩机组单元发生泄漏引起火灾爆炸事故，评估的结果见表1～3。 

表1 人员损失情况统计表 

表2 后果严重程度损伤统计表 

表3 风险矩阵评判结果 

参照风险矩阵分析结果，该燃气管道公司压气站内压缩机组单元发生火灾爆炸事故，预计发生事故的可能性很小(3×10-4)，后果严重程度判定为严重事故(损失482,400元)，风险等级为II级。 

风险矩阵的应用越来越广泛，本专利给出了一种符合具体行业的风险矩阵的制定流程，对后果严重性进行了详细的阐述，从而给后果严重程度等级划分提供了严格的划分依据，尤其要指出的是，本专利还将后果严重程度的不同等级货币化，使其操作更加方便。