導語：雷電災害風險評估的現(xiàn)狀及展望一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】雷電災害風險評估綜合運用了定性風險分析、定量風險分析和半定量風險分析方法，并在風險分析、風險評價的基礎上為業(yè)主提供風險管理的決策意見。本文介紹了我國雷電災害風險評估研究的現(xiàn)狀，并對雷電災害風險評估業(yè)務的未來發(fā)展趨勢進行了構(gòu)想，指出研究并控制評估的不確定度、開展運行階段驗收以及質(zhì)量管理體系是未來雷電災害風險評估業(yè)務的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】雷電災害風險評估;不確定度;質(zhì)量管理體系;運行階段;評估

雷電災害風險評估是由風險分析、風險評價、風險管理這三部分組成，人們將這三部分統(tǒng)稱為風險評估。風險分析是指:系統(tǒng)的使用項目的信息、數(shù)據(jù)識別出危險，并預測其對人員、財產(chǎn)和環(huán)境的風險。風險評價是指:以風險分析作為基礎，綜合社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面的因素，對風險的容忍度做出判斷的過程。風險管理是指:尋找并引入風險控制手段，消除或者減少這些危險對人員、環(huán)境或者資產(chǎn)的潛在傷害。近年來我國的雷電災害風險評估業(yè)務得到了快速的發(fā)展，大量的學者對雷電災害風險評估理論進行了分析和研究，這些研究對于防雷減災工作具有重要意義。本文將介紹近年來雷評領域的突出進展，同時探討新形勢下如何繼續(xù)發(fā)展雷電災害風險評估工作。

1雷電災害風險評估的研究現(xiàn)狀

雷電災害風險評估中，綜合運用了定性風險分析、半定量風險分析和定量風險分析。定性分析可以用于:(1)風險的初步篩查與識別;(2)風險級別較低，不需要花費時間和精力進行更加詳細分析的時候;(3)當沒有足夠數(shù)量和質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行風險分析的時候。安全檢查表就是典型的定性評估方式。半定量分析的目的是建立起比定性分析更加詳細的優(yōu)先次序，但它并不是像定量分析那樣給出風險的實際值。定量風險分析適合對那些發(fā)生概率較低、影響較大的事件的風險進行量化，也可以進行專門的概率評估和大規(guī)模分析。定量風險分析使用數(shù)值來描述頻率、后果和嚴重程度，并且可以將危險量化并累加，形成一個行為的總體風險。由于這三種方法各有利弊，評估人員需要結(jié)合數(shù)據(jù)、場景、時間、人員等多種因素綜合使用這三種分析方法進行評估。而定量分析、半定量分析的使用正是雷電災害風險評估和傳統(tǒng)定性的防雷設施技術(shù)評價的根本性差別之一，因為風險決策實際上應該依據(jù)的是一個行為的總體性風險。

2國內(nèi)雷電災害風險評估的技術(shù)進展

我國的學者在長期的評估實踐中發(fā)現(xiàn)如果過分依賴評估標準，就容易造成評估結(jié)果缺乏針對性。同時評估標準中構(gòu)建的簡化模型也無法滿足現(xiàn)在越來越復雜的實際項目情況。基于新發(fā)展的雷電預警及預防技術(shù)，評估人員亟待開發(fā)新的補償及修正系數(shù)。同時，基于雷電監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)的宏觀區(qū)域性評估也越來越收到學者的重視。植耀玲［1］等研究了原有雷電災害風險評估中Lo取值法的局限性，并提出了Lo的優(yōu)化取值法。李京校等［2］著重研究了采取雷電預警措施之后對評估參數(shù)Lx及其取值方法的影響，并給出了相對應的風險評估方法。扈海波等［3］在5m×5m細微網(wǎng)格上實施了社區(qū)雷電災害風險評估模型的開發(fā)及應用，對雷擊危險次數(shù)及脆弱性進行了數(shù)值化評估模擬。史雅靜等［4］推導出了位置因子和評估對象高度的關(guān)系，并建立了位置因子的精細化計算模型。柴健等［5］運用統(tǒng)計分析、原理計算、軟件仿真等方法提出多個風險因子的評估方法。馮鶴等［6］探討了根據(jù)工程實際確定參數(shù)Am值的一般方法，并得出了參數(shù)Am值應在分析確定可能造成危險的雷擊點的最遠距離的基礎上定量計算的結(jié)論。胡定等［7］使用FMEA法研究了預評估失效的原因和計算方法，并按照失效程度高低對參數(shù)進行了排序，并列出了高失效度參數(shù)的修正意見。

3雷電災害風險評估的發(fā)展問題與展望

3．1深入研究評估的不確定度

所有的定量風險評估都存在一定程度的不確定性，有時候不確定的程度可能很高，因此風險評估的結(jié)論也就不那么可靠。不確定性的成因分為三大類:(1)模型不確定性;(2)參數(shù)不確定性;(3)完整度不確定性。雷災風險分析過程需要使用很多模型，包括觸電模型、火災模型、爆炸模型等，這些模型通常都是對現(xiàn)實情況的簡化，使用數(shù)學工具或其他分析工具建立，每一種模型都有自己的局限和優(yōu)點，對所研究問題的適用程度也不一樣，為了能夠選擇最合適的模型和方法，分析人員需要了解模型的屬性，同時也應該具備在評估中運用模型的全面知識。模型不確定性的原因來自:(1)沒有選擇恰當?shù)哪Ｐ?(2)沒有充分理解模型。同時在雷災評估中，有一些方面是很難建模的，也存在無法量化的原因和因子，另一方面評估人員對于危險事件的后果知識也沒有充分的把握。雷災風險評估需要使用大量的參數(shù)，數(shù)據(jù)的不確定性體原因在于:(1)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)據(jù)收集方式、難度;(2)數(shù)據(jù)量;(3)估計流程(近似、保守);(4)人為因素。另外很多雷評中的參數(shù)來源自通用的數(shù)據(jù)源，比如很多評估人員在推算Lx時使用IEC推薦的數(shù)據(jù)，在使用之前應該檢查這些數(shù)據(jù)是否符合研究對象的實際情況以及是否需要更新。影響完整度不確定性的的原因有:(1)風險分析的背景資料正確與否是否及時更新;(2)是否已經(jīng)識別出了所有的潛在危險事件。在雷評分析過程中會使用大量的業(yè)主提供的圖紙和文件，如果這些文件有錯誤或者沒有及時更新，風險分析的結(jié)果可能就會和真實的系統(tǒng)不大一樣。在預評估和方案評估中會面臨完整度不確定性較高的問題，很多數(shù)據(jù)依靠評估人員估算而來，為了避免因為較高的不確定度而影響預評估或方案評估的有效性，本文的建議如下:(1)調(diào)整風險允許值，設置上、下限;(2)增加冗余的雷電防御系統(tǒng)，避免過度使用風險允許值;(3)使用定性風險評估方式;(4)使用驗收評估和運行階段評估。具體來講，在劃分風險接受方法時應避免使用“一刀切”的方式，可劃分出風險允許值的上限和風險下限，在風險允許值值上限以上的風險不能容忍，在風險下限以下的風險可以接受。在風險上限和風險下限之間的風險可以接受但應盡量避免，可以不必在設計階段消除，可以在項目投產(chǎn)之后可以通過科學的雷電防御管理改善。當后果和頻率的不確定性都較大時，設定風險允許值不能作為決策的主要依據(jù)，此時應該采取增加冗余的防雷設施的原則，新增加的防御設施應盡量獨立于其他防御設施，不會因其他防御設施失效而影響到冗余防御設施的防御效能。一旦原有防御設施失效，冗余的防御設施就能起到作用。當沒有足夠數(shù)量和質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行定量風險分析的時候，可以采用定性分析代替。

3．2發(fā)展驗收階段評估和運行階段評估

隨著驗收評估和運行階段評估的不斷開展，評估的不確定度會逐步降低。雷災風險驗收階段評估是在建設項目竣工后通過對建設項目的物料、工藝、防御設備、人員、環(huán)境的實際情況的雷災風險評價。驗收階段評估的核心是:(1)現(xiàn)場防雷措施是否符合國家相關(guān)標準與規(guī)定;(2)防雷措施是否按照預評估過程的推薦決策進行施工;(3)是否建立了防雷管理制度、是否進行了人員培訓;(4)是否制訂了防雷事故預防和應急救援措施;(5)通過更新的數(shù)據(jù)對項目進行雷災風險評價并提出決策意見。驗收階段評估能通過對現(xiàn)場檢查、檢測、訪問，獲取在之前評估階段沒有獲取或不易察覺的數(shù)據(jù)，建立項目的評估檔案，降低之前階段評估數(shù)據(jù)的不確定度，能更準確的識別危險源及進行原因和頻率、概率分析。雷災風險現(xiàn)狀評估是在前階段風險評估的基礎上通過對設施、設備的實際運行情況及管理現(xiàn)狀的調(diào)查與分析進行的危險源識別與風險評價。定期開展雷災風險現(xiàn)狀評估的核心是:(1)通過勘察更新評估的輸入數(shù)據(jù);(2)通過經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場勘查人員排查危險源;(3)模擬創(chuàng)建事故場景。定期開展雷災風險現(xiàn)狀評估將是前階段風險評估的升華，它的數(shù)據(jù)的不確定度更低，決策意見也更有針對性。

3．3合理利用閃電定位與雷災勘察資料

如何驗證雷電災害風險評估是否有效是一個普遍性難題，一方面可以依靠相關(guān)實驗提供的大量運行數(shù)據(jù)，另一方面雷電災害事故和危險事件也為評估提供了珍貴的現(xiàn)實依據(jù)，經(jīng)過詳細勘察并還原、總結(jié)出的事故數(shù)據(jù)可以用于［8］:(1)監(jiān)控風險和安全水平;(2)為風險分析提供輸入數(shù)據(jù);(3)識別風險;(4)評價風險減低措施的影響;(5)比較各種措施和方法。我國以往的雷災事故數(shù)據(jù)多是對事故進行了簡單的描述，并沒有提供任何關(guān)于事故原因的分析，一些數(shù)據(jù)只涉及重大事故，對于小事故、未構(gòu)成事故的危險事件很少涉及。隨著我國監(jiān)測預警服務系統(tǒng)的逐步普及，評估機構(gòu)應重視利用雷災事故數(shù)據(jù)為雷電災害風險評估提供輸入。評估機構(gòu)應利用閃電定位儀、雷電流峰值記錄儀等監(jiān)測手段結(jié)合業(yè)主報告的雷災事件對雷電發(fā)生的地點、電流極性、電流幅值、災害損失等數(shù)據(jù)進行勘察分析，并還構(gòu)建事故場景并建立雷災數(shù)據(jù)庫，不但要了解發(fā)生了什么，更重要的是要理解事故為什么發(fā)生。評估機構(gòu)之間應該共享雷災事故數(shù)據(jù)庫信息。有些業(yè)主往往以為一時沒有發(fā)生事故就放松警惕，認為項目現(xiàn)有的防御設施足以抵抗風險，而忽視風險評估所給出的決策意見。而事實上真正被業(yè)主察覺的事故可謂“冰山一角”，數(shù)量更多的是不易察覺的隱性的事故以及一些隨時可能轉(zhuǎn)化為顯性事故的潛伏狀態(tài)。比如安裝能量不匹配的浪涌保護器雖然能達到泄流的作用，但是限壓的能力卻不甚理想，被保護設備在一次線路雷擊事件中遭受一次過電壓波的侵襲即便不能隨即失效也極有可能加速它的老化，這就是一起典型的隱性事故。隱性事故和潛伏狀態(tài)并不會立即觸發(fā)顯性事故，但是它長期存在于系統(tǒng)之中，加上沒有勤于維護和管理不善，在未來可能會引發(fā)顯性事故。對于有條件的評估機構(gòu)可以主動與被評估單位合作利用高精度閃電定位儀資料和隱性事故數(shù)據(jù)開展相關(guān)性調(diào)查，隱性事故的調(diào)查分析和顯性事故的調(diào)查一樣重要，都應引起評估人員的高度重視。

3．4開展質(zhì)量管理體系工作

要使雷電災害風險評估工作真正發(fā)揮作用，必須要有質(zhì)量保證，所以必須充分吸收質(zhì)量管理體系的精髓，實現(xiàn)雷電災害風險評估的健康穩(wěn)定發(fā)展。雷電災害風險評估機構(gòu)需建立的質(zhì)量管理體系的內(nèi)容包括:(1)制定控制方針與目標;(2)明確機構(gòu)與職責;(3)加強人員培訓及業(yè)務交流;(4)開展合同評審;(5)開展內(nèi)部評審;(6)強化跟蹤服務;(7)做好檔案管理;(8)糾正與預防措施;(9)建立文件記錄。

4結(jié)論

在新形勢下評估機構(gòu)應該開發(fā)驗收評估、運行階段評估等多種先進的管理模式，建立、完善質(zhì)量管理體系，保證雷電災害風險評估工作質(zhì)量。同時應該采取定性評估、半定量評估和增加防雷裝置設計的方式來控制評估的不確定度。評估機構(gòu)還應該合理利用閃電定位與雷災勘察資料為雷電災害風險評估提供輸入。

作者:劉開道 于 瀟 曾明育 陳統(tǒng)明 單位:欽州市氣象局

參考文獻:

［1］植耀玲，馮民學，樊榮．雷擊風險評估中Lo損失因子在多線路系統(tǒng)下的細化和改進［J］．氣象科學，2012，32(3):298～303．

［2］李京校，扈海波，樊榮等．雷電監(jiān)測預警對雷擊風險評估的影響分析［J］．氣象科學，2013，33(6):678～684．

［3］扈海波，李京校．雷電災害風險評估模型在社區(qū)空間尺度上對雷擊危險次數(shù)及脆弱性的模擬和分析［J］．自然災害學報，2015，24(1):191～202．

［4］史雅靜，肖穩(wěn)安，柴健等．雷擊風險評估中位置因子的精細化分析［J］．電瓷避雷器，2015，264(2):114～118．

［5］柴健，王學良．精細化雷擊風險評估方法的研究［J］．實驗室研究與探索，2015，34(1):284～288．

［6］馮鶴，田艷婷，李小龍．雷電災害風險評估中Am因子的選取方法研究［J］．科學技術(shù)與工程，2013，33(13):10093～10097．

［7］胡定，于瀟，鄭永泉等．基于FMEA法的預評估失效模式分析及改進方法［J］．氣象研究與應用，2015，36(2):100～103．

［8］Rausand，M．著;劉一騮譯．風險評估:理論、方法與應用［M］．北京:清華大學出版社，2013:379～389．