2008年,中央军委发布施行了《中国人民解放军安全条例》(以下简称《条例》),安全风险评估作为现代安全科学的一个新理念,被首次写入了我军条例。我军现行弹药仓库的安全评价,大多数是采用将弹药仓库的安全检查结果与相应的管理规章制度进行对照的评估方式,这种评估过程重点在发现或找出安全防护、安全管理存在的问题,但并未针对事故概率大小以及事故后果严重程度进行分析与评估。因此,开展后方仓库弹药储存安全风险评估研究,不仅关系到我军当前弹药仓储管理工作科学水平的提高,而且也已经成为我军弹药仓储安全 研究 领域 亟待解 决的问题。
1、风险定义及数学表达
“风险”的定义最早由美国经济学家J.Haynes在其著作《Risk as an Economic Factor》中提出。表1列举了各个时期不同领域的专家学者对风险定义的一些代表性理解,可以看出,专家学者对风险的理解基本上都是围绕着风险事件、事件概率以及事件后果3个方面展开。
风险(risk)是风险事件概率(probability)与风险事件后果(consequences)之间的某种函数形式,其一般的数学表达可以描述为R=f(p,c) (1)式中:R为风险的数值度量,简称风险;p为风险事件概率;c为风险事件后果。
国际工程领域普遍接受以乘积作为函数的实现形式,式(1)可转化为R=p·c (2)由风险定义及数学表达可知,实施弹药储存风险评估需进行2方面问题分析:一是弹药储存事故的概率分析;二是弹药储存事故的危害度分析。
2、弹药储存事故概率评估问题分析
弹药储存安全风险评估存在2方面的需求:一是在进行某项特定业务作业时,如何进行风险评估;二是弹药储存过程中,对弹药仓库所有存在的风险进行评估。前者归结为特定事故的风险评估,后者归结为弹药仓库的综合风险评估,应当针对这2种风险评估需求,对其概率分别进行评估。
2.1弹药储存特定事故
静态存放保管和动态作业(装卸作业,含翻堆倒垛)是弹药储存周期的2个重要环节,应重点针对这2个环节的特定事故概率进行分析。
1)静态存放保管特定事故。弹药静态存放保管的典型事故类型可分为2大类:雷击、静电、电气、火灾事故等造成的储存弹药燃爆或毁损;盗窃事故造成的储存弹药丢失。
2)动态作业特定事故。弹药动态作业(装卸作业,含翻堆倒垛)过程中,弹药伴随装卸搬运机械处于空间上的运动状态,由人为操作失误导致的弹药意外跌落,是动态作业环节的易发事故。
2.2弹药特定事故概率量化的方法途径
弹药储存过程中的特定事故,属于小概率事件范畴,由于缺乏底层事件的基础概率,因此小概率事件的量化研究仍是一个难题。目前,较为可行的小概率事件的量化评估方法主要有2种:一是模糊评估法;二是试验模拟法。弹药在存放保管环节,其安全性受到储存环境、设施设备、人为因素以及弹药自身安全性等众多因素的影响,因此诱发雷击、静电、电气、盗窃等事故的危险源呈现随机性和不确定性,且这几类事故利用模拟试验进行还原的可行性较差,因而获取事故的精确概率存在较大困难,其解决途径可利用模糊理论,再充分考虑各类危险源在事故致因过程中发挥的不同作用,得到此类事故概率的量化评估结果。
动态作业环节的弹药跌落事故,是由于操作人员在操作搬运机械过程中的人为失误造成的。这类事故的发生过程,可以通过进行装卸作业试验得到较好的还原,因而可以采用试验模拟的方法,获取事故的人为失误测试数据,再利用人因可靠性分析技术,得到事故概率的量化结果。
2.3弹药储存事故易发性
获取特定事故的发生概率,能够得到仓库发生某类事故的风险水平评估结果,但是仅掌握几类特定事故的风险,并不能完全反映仓库的综合安全水平,因此仍需对整个仓库发生事故的易发性进行综合评估。虽然通过特定事故的发生概率,可以推导得出仓库发生事故的综合概率,但需要对所有特定事故的概率进行逐个计算,这一过程无疑增大了风险评估实施过程的工作量和难度,因此,用计算特定事故概率的办法来评估整个仓库的风险,适用性不强,需要针对弹药储存风险评估的需求,对事故易发性进行综合评估。
2.4弹药储存事故易发性评估的方法途径
安全检查,是目前我军后方仓库采用的一种简便易行的监督和促进仓库安全管理工作的手段,该方法能及时、有效地了解仓库安全建设和管理工作的全面情况。可借鉴安全检查这种形式,对后方仓库的储存环境、设施设备、人为因素中诱发事故的各类危险源等进行分析与评估,并结合影响弹药自身安全性的战技指标,通过构建评估模型,得到后方仓库事故易发性的综合评估结果。
2.5储存事故概率评估标准
目前,我军尚未对弹药事故给出明确的概率评估标准,建议可基于“ALARP”(as low as rea-sonably practicable)准则,提出弹药事故概率参考评估标准。“ALARP”准则,即“最低合理可行”准则,是当前国际风险研究领域普遍接受的确定可接受风险的标准框架。“ALARP”准则将风险的评估标准划分为上限、下限以及上下限之间的合理可行的最低限度区域(“ALARP”区)3个部分:对系统进行定量风险评估,若评估结果在不可容忍线之上,则事故风险落入“不可容忍区”;若评估结果在可忽略线之下,则落入“可忽略区”,此时事故风险可被接受;若评估结果在可忽略线和不可容忍线之间,则事故风险落入“ALARP”区,此时需借助“成本-效益”分析。如果分析结果能证明,风险降低不可行或降低风险的费用与取得的效益不相称,则事故风险才允许被认为可容忍。
由于我军目前未明确相关事故概率评估标准,可以采取依据相关风险行业的评估标准来参考制定。部分国家、相关机构和个人制定的事故概率评估标准,见表2。
制定弹药事故的概率评估标准,应基于2方面因素考虑:标准的上限不宜过高。弹药装备的易燃爆危险特性及弹药仓库的特有军事用途,决定了弹药储存的安全需求标准不应过低,因此应当高于“小的生命风险和潜在环境低污染”的最大可接受风险标准,即标准的上限不应大于10-3数量级。标准的下限不宜过低。考虑到仓储工作的成本投入、评估标准的可行性等实际情况,没必要将弹药事故与空难等极端灾害事件等同考虑,因此标准的下限值不应小于10-7数量级。
基于上述分析,建议将10-4、10-6作为后方仓库弹药储存事故概率评估标准的上、下限值,即当某类事故概率的数量级大于10-4,则事故风险落入“不可容忍区”,此时应不惜一切代价,采取必要的安全防范措施来降低事故概率;当事故概率的数量级小于10-6,则事故风险落入 “可忽略区”,表示仓库当前的安全状态良好,无需对安全措施进行改进;若事故概率数量级在10-6~10-4之间,则事故风险落入“ALARP”区,此时应当根据被评估单位的具体情况进行风险决策。基于“ALARP”准则的后方仓库弹药储存事故概率评估标准,如图1所示。
3、弹药储存事故危害度评估分析
3.1事故危害度表示方式
目前,国际上常用的事故危害度表示方法,是用事故危害造成的人员伤亡和经济损失来表示。对于弹药燃爆造成的危害度,应当用燃爆事故造成的人员伤亡数和建筑、物资、设备的财产损失来表示;弹药毁损的危害度,应当用毁损弹药的成本价值来表示;盗窃事故造成的弹药丢失,其危害度除了丢失弹药的自身成本价值之外,还应包含弹药丢失后对社会稳定、人民安全形成的潜在危害。
3.2最大风险原则
特定事故发生后,在造成事故危害的形态和程度2方面上具有较大的随机性。对于事故危害形态而言,跌落事故有可能会造成弹药的爆炸或仅造成弹药的毁损;电气事故有可能会引发库房火灾,也有可能仅造成电气设备的毁坏。对于事故危害程度而言,爆炸事故有可能引起单发弹药的爆炸,也有可能造成整垛,甚至整库弹药的燃爆;火灾事故在可控的情况下,有可能仅造成局部范围的物资毁损,在失控的情况下则有可能会引发整库弹药的燃爆。事故危害的形态和程度与事故的破坏能级、储存的弹药种类、事故发生的空间位置、事故对象自身的安全防护能力都有直接的关系,因此准确判定事故发生后以何种危害形态和程度呈现,现实研究中存在较大困难。
为了明确事故危害度的评估思路,建议在进行风险评估时应遵循“最大风险原则”,即:在进行事故风险的危害度评估时,如果存在多种危害形态,且无法明确判定时,应按后果最为严重的危害形态进行评估;如果存在多种危害程度,且无法明确判定时,应按后果最为严重的危害程度进行评估。基于“最大风险原则”,能够确保风险评估结果的保守性,同时也符合风险评估的科学内涵和本质要求。
3.3弹药储存事故等级标准
弹药储存事故的等级标准,可依据《中国人民解放军安全条例》,将事故等级按照人员伤亡数量、直接经济损失大小以及装备损坏程度、事故性质和影响分为4个等级,即:一般事故、严重事故、重大事故和特大事故。
4、后方仓库弹药储存安全风险评估内容体系
通过第2、3小节的分析,进行后方仓库弹药储存安全风险评估研究,应主要由事故概率评估和事故危害度评估2部分组成。进行事故概率评估时,应当针对风险评估的不同需求,开展特定事故(静态存放保管、动态作业)概率评估和事故易发性综合评估2方面的研究;进行事故危害度评估时,应当遵循“最大风险原则”,对弹药燃爆或毁损事故造成的人员伤亡、经济损失进行评估。基于上述分析,构建后方仓库弹药储存安全风险评估内容体系,如图2所示。
5、结束语
将风险思想作为新理念引入到弹药安全评价工作,是实现我军弹药储存安全评价研究从定性分析到定量评价,从安全管理到工程应用的有效途径。目前,后方仓库弹药储存的安全评估,尚存在着理论体系、技术方法、研究成果等条件不成熟的客观事实。对弹药储存安全风险评估内容中的事故概率评估和事故危害度评估等基本问题进行分析,构建弹药储存安全风险评估内容体系,可为针对该问题开展后续研究奠定理论基础。
