周然 万波 安维峥

(1.中国船级社海洋工程技术中心 天津 300457； 2.中海油研究总院有限责任公司 北京 100027)

0 引言

风险由系统不能完成指定功能的可能性大小和失效后果的严重程度两部分构成。风险评估最早应用于20世纪中期欧美等国家的核电厂安全性评估，随后迅速扩展到海上油气等领域，并日益引起人们的重视。

关于海上油气生产行业的风险，常见的分析方法有定性风险分析、半定量风险分析和定量风险分析[1-4]。随着科技的发展，相较于定性风险分析和半定量风险分析方法，定量风险分析方法更精确，并且越来越普遍地使用于海上油气生产风险分析[5-6]。

然而针对风险分析结果，需要相关的风险可接受准则来对风险分析结果进行等级判定。针对这一情况，本研究对国际上海上油气设施风险可接受准则进行系统梳理和分析，结合国内海上油气生产特点，推荐国内风险可接受准则。通过本研究推荐的风险可接受准则对风险分析结果进行等级判定，区分高、中、低风险。

1 风险表述

个体风险IR(Individual Risk)：通常是指在特定位置(岗位处所)上的个人所遭受的死、伤和健康受损的风险。人们的工作分布在各个行业，每个行业的个人风险是不一样的，在不同行业中，不同岗位的人员，其个体风险也是不一样的，个体风险有个人特别个体风险ISIR(Individual-Specific Individual Risk)和平均个体风险AIR(Average Individual Risk)之分。个人特别个体风险ISIR是指个人在不同地点、不同时期存在的风险；平均个体风险AIR是指从历史数据中计算出的若干年内的死亡人数除以统计的年数再除以暴露在风险之中的人数。

个体风险通常用年概率IRPA(Individual Risk Per Annual)表示，为每年统计人群的死亡人数除以该人群中的总人数。

群体风险是指一群人在事故场景中所遭受到的死伤风险，通常用年风险表示。社会舆论和人普遍认为一次事故死亡1 000人比1 000次事故每次死一个人更为严重。由于这种认知上的偏向，社会舆论对于群死群伤事故厌恶度更高。常见的群体风险表示方法：潜在的人命损失PLL(Potential Loss of Life)和F-N曲线法。

(1)潜在的人命损失表示：年死亡率就是把频率和死亡数结合为单一的风险度量，即一群人的年死亡概率。

对于海上平台，其表示方法为每平台每操作年的死亡数(人/(平台·年))。PLL与个体风险是可以互相转换的，如式(1)所示：

PLL=IRPA×POB

(1)

式中，POB(Peoples On Board)为平台的配员。

(2)F-N曲线法[7](由F-N图表示)：F-N图显示的是死亡人数N的累积(集合、超越)频率的分布，F-N图采用的是累积频率。F-N曲线法如图1所示：图中的横坐标表示死亡人数大于等于N，纵坐标表示死亡人数大于等于N人的累加频率。

图1 F-N曲线

2 国内外风险可接受准则

2.1 风险的尽量合理可行低原则

英国个体风险的尽量合理可行低原则(ALARP)[8]，如图2所示，不可容忍线(上线)海上工程为10-3或10-4，可忽略线(下线)海上工程为10-6或10-7。

图2 个人风险ALARP原则

图中把风险划分为3个区，即顶部的高风险不可容忍区，中部的中等风险的ALARP区和底部的低风险的可忽略区。

不可容忍区因为其高风险不能证明是合理的，所以不可容忍，也不可以接受，必须强制采取措施把此风险降下来，不管其代价多高。可忽略区因为其风险低到可以忽略不计的地步，所以被人们普遍接受，如果对某个工程项目经过风险评估后，风险落在了此区就认为是安全的，只要遵循正常的安全实践，不用增加其他附加的安全措施。ALARP区的风险是在可容忍线以下，需要采取措施把风险降低，直至把风险降到尽可能合理可行的低的区域。此区的风险应当做到尽可能合理的低，而且在实践上可行才能被接受。个人风险的ALARP原则的核心就是在ALARP区真正实现ALARP之后，那风险就可以被接受。

图3为挪威海上工程行业装置个体风险相关统计资料[9]。

图3 挪威海工个体风险统计资料

2.2 中石化HSE风险矩阵

中石化风险矩阵中后果主要考虑人员伤害、财产损失二类，每类后果按其严重性从低到高依次分为5个等级，事故发生概率定量分为6个等级，如表1所示。

表1 中石化HSE风险矩阵

2.3 群体F-N曲线

F-N线的斜率[10-11]一般有-1、-2，最大-2.5，也有-1.5和-1.8，如图4所示。F-N曲线起点的纵坐标值就是个体风险值。

如图4中国内地F-N曲线的起点分别是10-3和10-5，并且这两个起点值可以分别理解为个体风险不可接受值和个体风险可忽略风险值。相对于中国内地，英国F-N曲线大一个数量级。香港地区F-N曲线大致与中国内地F-N曲线相同，有差别的地方在于香港地区对死亡人数≥1 000的事件，不论其概率多小，都为不可接受。荷兰F-N曲线起点是优先考虑后果，他们重点研究死亡人数≥100人和≥1 000人的概率为10-9。

图4 几个国家和地区的F-N曲线

3 推荐准则

3.1 风险可接受准则

通过搜集和研究国内外相关政府法规、行业技术标准，包括IMO、英国石油协会UKOOA、HSE、欧洲各国标准、国内中石油、中石化、中海油等，同时结合中国国情，推荐人员风险(生命)、经济风险可接受准则和F-N曲线，为风险评估提供风险等级判定准则。

通过上述国内外风险可接受准则收集和研究，初步推荐如下经济损失的风险可接受准则，如表2所示。

表2 经济损失风险可接受准则

初步推荐潜在的人命损失(PLL)风险可接受准则，如表3所示。

表3 潜在的人命损失(PLL)风险可接受准则

上述两个推荐的初步制定风险准则结合了我国海洋工程行业特点，也顺利地应用于中国海域相关设施的风险评估工作[12-13]，可供其他海洋工程风险评估借鉴和参考。

3.2 F-N曲线

推荐群体风险F-N曲线主要包括三项工作：①确定高风险的红线；②确定低风险的可忽略线；③确定无法接受的后果等级。我国的个体风险可接受标准建议如下：①个人风险的不可容忍线是10-3(部分企业标准可能更严一些，如0.5×10-3)；②个人风险的可忽略线是10-5，这个值与图3中F-N曲线(中国内地)的个人风险可接受值一致；③无论风险多大，都无法接受100人以上的死亡后果。

假设船舶或平台人员配备100人，人员之间相互独立，个人致命风险不可容忍值取10-3。则导致死亡人数N大于等于1(曲线中N=1)的概率p计算如式(2)：

p=1-(1-10-3)100=0.095 2

(2)

在推荐的F-N曲线中，N=1起点值不应大于0.095 2。而F-N图上的起点值随着不同国家、不同地区、不同公司有很大的不同。F-N曲线图中的两条线在纵坐标上的起始点大多数相差两个数量级。本研究推荐F-N曲线时，取起点值为2×10-3，此值小于计算p值，满足要求。由图1和图4，油船、化学品船、液化气船以及中国等国家和地区F-N曲线斜率通常取1，所以初步推荐的群体F-N曲线如图5所示。

从图5推荐的F-N曲线图中可以看出，N=100人不管群体风险发生的概率有多小，都不可接受。两条实线组成一组群体F-N曲线，两条虚线组成一组群体F-N曲线，并且在每组F-N曲线中的两条曲线间分别执行ALARP原则。两组群体F-N曲线都能使个人风险的不可容忍线为10-3，个人风险的可忽略线为10-5，实线、虚线F-N曲线为满足此个人风险值要求的两个边界线。实线F-N曲线，发生个人致死概率大于0.01时，不可接受，此曲线能接受的个人风险值大。而虚线F-N曲线，发生个人致死概率大于0.002时，不可接受，此曲线能接受的个人风险较保守。上述两条F-N曲线的实线发生个人致死概率(起点)介于大多数F-N曲线要求的10-1～10-3之间，且小于计算值p，满足要求。在制定F-N曲线时，上限曲线和下限曲线也可以介于图5的实线和虚线之间，这个根据业主能接受的发生个人致死概率(曲线起点)大小来确定。

图5 推荐的F-N曲线

4 结论

通过对国内外相关政府法规和行业技术标准进行对比分析，不同风险可接受准则的差异性体现在失效概率和失效后果等级的划分和不同等级间的级别划分值不同。

人对风险的认知和接受程度是在不停变化的，与心理学、人为因素、科技发达程度密切相关，制定全社会可接受的风险准则很困难，笔者充分调研国内外政府法规、规范和标准，推荐的风险可接受准则仅供参考和借鉴。

各个不同企业对风险可接受和认可程度不同，同时随着科技进步，企业对风险可接受程度也在日益变化。本文基于国内大型石油企业对风险的要求，初步推荐了风险可接受准则。项目组在风险评估时，可参考或以此推荐准则为基础通过与业主共同商议确定。