4. 后果等级判定实战
后果等级判定是SIL定级中风险矩阵的纵轴来源。它回答的不是“事故会不会发生”，而是“一旦发生，最坏能坏到什么程度”。在LNG接收站，这个“最坏”通常由三类物理场景刻画：泄漏后的低温重气扩散、液池火灾的热辐射、以及受限空间内蒸气云爆炸的冲击波超压。本节围绕这三类场景的关键参数选取、伤亡/财产/环境三级分级标准，以及一个储罐区泄漏的定级演练展开。
一、三类后果场景与关键参数
泄漏扩散的核心是源项与气象条件。源项由泄漏孔径、储罐/管线压力、液位和泄漏持续时间决定；扩散结果对风速、大气稳定度（Pasquill A–F）、地面粗糙度和环境温度高度敏感。工程上通常取“D类稳定度、2 m/s风速”作为保守基准，同时用“F类、1 m/s”校核最不利扩散。判定指标是关注点处的甲烷体积分数是否达到燃烧下限（LFL=5%），以及是否进入爆炸下限的50%（2.5%）作为报警/疏散阈值。
池火的关键参数是液池面积、燃烧速率和热辐射通量。LNG池火燃烧速率约0.1–0.15 kg/(m²·s)，热辐射用点源模型或固体火焰模型估算。人员伤害阈值常用：4 kW/m²（20 s内可耐受、需撤离）、12.5 kW/m²（木材被引燃、30 s内严重烧伤）、37.5 kW/m²（设备损坏、立即致命）。
蒸气云爆炸的关键是受限/拥塞程度与点火位置。用TNT当量法或Baker-Strehlow模型，甲烷爆炸效率通常取2%–10%（拥塞区取高值）。超压阈值：0.02 MPa（玻璃破碎）、0.03 MPa（人员耳膜损伤、建筑轻度破坏）、0.05 MPa（建筑结构严重破坏）、0.1 MPa（人员死亡概率显著上升）。
二、人员伤亡、财产损失、环境影响的分级标准
后果分级必须同时看三个维度，取其中最严重者作为该场景的后果等级。人员维度以“可能死亡人数”为主指标，兼顾重伤；财产维度以直接经济损失（设备、停产、修复）计；环境维度看泄漏量、是否进入水体/排水系统、是否触发外部应急。下表给出可直接套用的分级判据（示例口径，企业可结合自身风险准则调整）。
| 等级 | 人员伤亡 | 财产损失 | 环境影响 |
|---|---|---|---|
| A 轻微 | 无死亡，轻伤≤3人 | <100万元 | 站内可控，无外排 |
| B 较大 | 1–2人死亡或重伤≤5人 | 100–1000万元 | 少量外泄，需站内应急 |
| C 严重 | 3–9人死亡 | 1000万–1亿元 | 进入排水系统/周边受影响 |
| D 灾难 | ≥10人死亡 | ≥1亿元 | 场外环境显著污染，触发政府响应 |
三、案例演练：某LNG储罐区泄漏后果定级
设定场景：一座16万m³全容储罐，罐顶气相管线法兰当量孔径25 mm，运行压力0.3 MPa，泄漏持续10 min后被ESD切断。罐区东侧80 m为控制室（常驻6人），南侧120 m为装车区（作业时约8人），西侧50 m为围墙外道路。
第一步，算源项。按气相小孔泄漏估算，初始质量流量约0.35 kg/s，10 min累计泄漏约210 kg；若按低温液体闪蒸，形成约0.6–0.8 m直径液池，面积按围堰内实际铺展取800 m²。
第二步，扩散判定。在D类、2 m/s条件下，2.5% CH₄等值线下风向距离约55 m，未覆盖控制室；改用F类、1 m/s校核，等值线延伸至约95 m，覆盖控制室，6人处于可燃浓度区。取保守结果，人员暴露6人。
第三步，池火判定。800 m²池火，12.5 kW/m²热辐射半径约45 m，未及装车区；但4 kW/m²半径约90 m，覆盖控制室外墙，需考虑撤离与建筑抗火。
第四步，VCE判定。取泄漏量中可参与爆炸的部分约30%，爆炸效率5%，TNT当量约3.2 kg。0.03 MPa超压半径约60 m，未覆盖控制室与装车区，但会破坏罐区围堰附近设施。
第五步，综合定级。人员维度：保守扩散情形下6人处于可燃区，若遇点火可致多人死亡，落入“3–9人死亡”区间；财产维度：池火与超压可致罐区仪表、围堰损坏，估算损失约2000万元，属C；环境维度：泄漏未出围堰，属A。按就高原则，该场景后果等级定为C（严重）。
把上述结果填入风险矩阵时，C级后果对应的可接受频率通常落在10⁻⁴～10⁻⁵/年量级，这将直接决定后续SIL等级的目标。因此，参数选取的保守性与一致性，比模拟软件本身更影响定级结论的可靠性。