一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法
【专利摘要】本发明提供了一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，该评价方法的步骤为：构造罐区单元多米诺事故致灾因素发生可能性的层次结构，通过层次运算量化多米诺事故致因；构建模糊运算隶属度的分级指南及评分依据，使模糊层次分析法和LEC法有效结合，解决多因素共同作用下发生多米诺事故类型时专家经验法对L取值难以量化的问题；通过结合后形成的模糊层次?LEC法确定多米诺事故危险等级，明确储罐区单元多米诺事故预防的重点；最后依据评价结果分析多米诺事故致因并提出针对性的建议预防措施，避免多米诺事故预防的盲目性，保障石化储罐区的安全运行。
【专利说明】
一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法
技术领域
[0001] 本发明涉及石化储罐区事故预防领域，尤其涉及一种石化储罐区多米诺事故预防 的评价方法。 技术背景
[0002] 石化储罐区作为生产过程中使用各种原料及产品的存储装置，其存储物质种类繁 多且多为易燃易爆化学品，单罐储量规模大，储罐数量多且集中布置，加上罐区爆炸危险环 境复杂，石化储罐区一旦发生火灾爆炸初始事故，很容易触发多米诺效应，形成"罐罐相连， 一片火海"的局面，威胁企业的生命和财产安全，影响社会的稳定发展。
[0003] 目前对多米诺效应的研究较为成熟，但国内外学者们的研究大多侧重于对多米诺 效应的概率模型、传播途径及风险计算等后果的研究，研究成果中缺乏对多米诺事故预防 的方法研究，使得多米诺事故的致灾因素难以得到定量体现，也无法确定研究单元多米诺 事故的危险等级，不能为企业提供多米诺事故预防的决策依据，不利于企业的安全管理。
[0004] 因此有必要建立一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，量化评价单元的多 米诺事故致灾因素，确定多米诺事故致因，评价多米诺事故的危险等级，制定多米诺事故预 防的管理措施，达到削减多米诺事故风险、预防多米诺事故发生的目的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种石化储罐区单元多米诺事故预防的评价方法，通过该评 价方法可以明确石化储罐区多米诺事故预防的重点，使安全管理由事后处理变为事先预 防。
[0006] 模糊层次综合分析法是一种针对多因素事件进行决策的分析方法，其通过层次分 析法确定评价指标体系中各指标相对于上一级指标的权重，再通过构造评价集，经模糊运 算得到决策目标总的得分和相应等级。模糊层次综合分析法是一种半定量的分析方法，在 一定程度上可以减少人的主观影响；另外，当数据不全时，其可以将专家的经验给予量化。
[0007] LEC评价方法是美国安全专家格雷厄姆和金尼提出来的用来衡量人们在作业时潜 在的危险性的一种方法。该方法通过将事故发生的可能性定义为L，暴露于危险环境中的频 繁程度定义为E，事故产生的后果定义为C，事故发生的危险程度等级定义为D，其中D为L、E、 C三者的乘积(L、E、C、D的取值分别见表1、表2KLEC评价法通常用来对作业单元进行危险性 评价，其方法简单，可操作性强，有利于快速掌握作业单元的危险情况。
[0008] 表1 L、E、C取值表
[0012] -种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法主要是对上述两种方法进行了新的 拓展和结合利用，形成一种评价方法，该评价方法主要包含以下几个步骤：
[0013] (1)构造石化储罐区单元多米诺事故致灾因素发生可能性的层次结构
[0014]石化储罐区多米诺事故的发生往往是多因素共同作用的，有罐区的工艺特点、布 局设计、防火防爆措施、储存物质的量、物质固有性质以及人员的安全管理等，各种因素轨 迹的不恰当交叉接触即可引发多米诺事故。通过对罐区单元的安全检查情况、日常安全巡 检记录、检维修记录、罐区事故台账以及安全教育培训考核成绩等，由专家综合讨论后建立 符合罐区实际情况的多因素决策下的多米诺事故发生可能性的层次结构图。通过构造的层 次结构，可以实现将多样复杂的多米诺事故致灾因素归类分析，利用层次运算，量化各致灾 因素的权重，明确多米诺事故致因的薄弱环节。
[0015] (2)构建模糊运算隶属度的分级指南及评分依据
[0016] 为了将模糊层次分析法和LEC法有效结合，本文在构建模糊运算隶属度的分级指 南及评分依据的过程中，将模糊评价集相应的取7级，即评价集=(完全可能，相当可能，可 能，可能小，很不可能，非常不可能，实际不可能），其取值大小与L的取值表(见表1)相一致， 令Η为评语集V中各等级的得分，即!1=(10,6,3，1，0.5,0.2,0.1)。经模糊运算后可得到储罐 区多米诺事故致灾因素发生可能性的总得分，以该得分值代替LEC运算过程中L的取值，从 而解决多种致灾因素共同作用下发生多米诺事故类型时专家经验法对L取值难以具体量化 的问题。
[0017] (3)模糊层次-LEC法确定多米诺事故危险等级
[0018] 通过步骤(2)得到L的取值;暴露频率E的取值主要依据日常的巡检及检维修记录， 结合E的取值表由专家建议给出；事故后果C的取值主要依据罐区的物质容量及性质，结合C 的取值表由专家建议给出。最后将L、E、C取值代入LEC运算公式经运算后即可得到该罐区发 生多米诺事故的危险等级D。
[0019] (4)多米诺事故致因的分析及措施的提出
[0020] 通过模糊层次-LEC运算结果，展开多米诺事故致因分析，并提出针对性的多米诺 事故预防建议措施，避免多米诺事故的发生。
[0021] 本发明的优点是:充分利用模糊层次分析法和LEC法的优点进行组合集成，构建的 模糊层次-LEC法可以量化复杂多样的多米诺事故致灾因素，明确多米诺事故致因，确定多 米诺事故危险等级，评价结果使得罐区多米诺事故预防的薄弱环节一目了然，减少了多米 诺事故预防的盲目性，使安全评价的结论更为合理、科学。
【附图说明】
[0022] 某石化储罐区储罐单元多米诺事故发生可能性的层次结构图。
【具体实施方式】：
[0023] 下面以本发明的石化储罐区多米诺事故预防的评价方法在某石化企业储罐区的 实施为例做进一步说明。
[0024] 步骤(1)构建该石化储罐区多米诺事故致灾因素发生可能性的层次结构图；
[0025]本文结合该企业储罐单元的实际情况，分别从存储物质的性质、安全管理的缺陷、 安全防护措施的失效以及储罐自身设计布局的不规范这四部分因素构建该企业罐区单元 多米诺致灾因素层次结构，如图所示。
[0026]本文选取10位专家对罐区多米诺危险有害因素发生可能性的各个一级和二级评 价指标按照层次分析法中1-9的标度进行两两比较，判断结果组成矩阵. . .B4; 为各一级指标相对于目标指标的判断矩阵），并对判断矩阵进行一致性检验，具体结果如 下：
[0027]表3准则层判别矩阵
[0032]表5 82安全管理因素判断矩阵
[0033]
[0039] 步骤(2)构建模糊运算评价模进行模糊综合运算；
[0040] 选取10位专家对该储罐区的各个评价指标按照已构建的评价集V=(完全可能，相 当可能，可能，可能小，很不可能，非常不可能，实际不可能)进行评价，根据评价结果及模型 中提到的计算公式得到各一级指标的模糊评价矩阵Ri( i = Βι、B2、B3、B4)。结果如下：
[0041 ]表8 模糊评价矩阵
[0049]由前面计算出了各一级指标相对于目标指标的权重向量为WS= (0.117，0.639， 0.177，0.067)，根据公式可以计算得到目标指标对于评价集V的隶属度向量B为：
[0051 ] 计算后B= (0,0,0.211，0· 585，0· 186，0· 017，0· 001)。故该企业储罐区单元多米诺 事故类型发生的可能性得分为：
[0052] F = B · Ητ=1.31
[0053] 步骤(3)模糊层次-LEC法确定多米诺事故危险等级；
[0054] 运用LEC法对该罐区单元多米诺事故危险等级进行评价，结果如表12所示：
[0055] 表12储罐区单元多米诺事故危险等级
[0056]
[0057] 步骤(4)多米诺事故致因的分析及多米诺事故预防措施的提出
[0058] 根据评价结果我们可以得知：该企业储罐单元多米诺事故危险等级是极度危险， 多米诺事故的发生可能性取值是1.31，介于可能性小和可能之间。
[0059] 对该储罐区多米诺事故致因的分析主要包括几点：
[0060] 1)在该单元多米诺事故发生因素的组成中，安全管理因素权重为0.639,储罐物质 权重0.117，安全防护措施权重0.177，储罐布局设计权重0.067。该结果表明，该储罐单元本 质安全设计是良好的，导致多米诺事故的致灾因素主要是来自安全管理方面，其中"第三方 施工单位安全教育不够(C8)"因素占权重比例最高，为0.269,这表明该储罐单元对于合作 外来第三方的安全教育问题管理的并不良好，这个因素是企业应该加以重视的。
[0061] 2)在储罐物质、安全防护措施、储罐布局设计这三个一级指标下属的二级因素中， 权重比例最高的因素分别为"物质易燃易爆性"、"防火封堵不严或材质不合格"、"储罐间距 不符合规范要求"，分别为0.707、0.451、0.511。其中，"物质易燃易爆性"属于物质的固有属 性，是不可消除的风险；"防火封堵不严或材质不合格"和"储罐间距不符合规范要求"这两 项因素是可以通过提高企业的安全资金投入、规范企业的安全规划来分别降低的，属于可 控风险。
[0062] 3)该企业由储罐物质性质(B1)发生多米诺事故的可能性等级为"可能性小"的权 重最高，为〇. 709;由安全管理因素(B2)发生多米诺事故的可能性等级为"可能性小"的权重 最高，为0.636;由安全防护措施(B3)引发多米诺事故的可能性等级为"可能性小"的权重最 高，为0.492;由储罐布局设计(B4)引发多米诺事故的发生可能性等级为"很不可能，但可以 设想"的权重最高，为0.779。故我们可以得出，在企业现有的安全管理及设计情况下，"储罐 物质性质"、"安全管理因素"和"安全防护措施"仍然是导致多米诺事故危险等级较高的主 要因素;该企业的"储罐布局设计"是基本符合规范要求的。该评价结果指明了该单元多米 诺事故预防的重点。
[0063] 结合以上多米诺事故致因分析，对该储罐区多米诺事故预防提出建议措施:在该 储罐区评价单元中，储罐存储物质的性质以及存储物质容量大小直接决定了该单元发生事 故的后果严重程度，但由评价结果可知该单元发生多米诺事故的可能性并不是最高的，说 明在该评价单元中企业的事故预防措施是整体良好的，除物质本身性质等不可消除风险 外，其他因素导致的风险都是可以通过技术和管理的方法去降低的。在该单元中企业要格 外注意第三方施工单位的安全教育问题，由于该企业储罐区规模较大，在对该企业的现场 检查中我们也发现，部分罐组的检维修工作时常有的。检维修过程中会涉及动火作业，如果 第三方施工单位的安全教育水平低，他们就意识不到该单元的危险性，易发生抽烟、接打电 话、任意动工等动作，极易引发事故。
[0064] 从预防的角度来说，建议企业在该单元区域内设置明显的告知牌，标明该单元的 多米诺事故危险等级，并严禁一切违规点火源的出现；同时，加强与企业有合作关系的第三 方入厂安全教育问题，可通过定期考核的方式，严格把控人员的安全教育。
【主权项】
1. 一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，其特征是:通过构建模糊运算评价集， 将模糊层次综合分析法和LEC法有效结合，形成模糊层次-LEC法，将该方法应用在石化储罐 区多米诺事故预防的评价上，评价后的结果可以使复杂的多米诺事故致灾因素定量化，确 定多米诺事故的危险等级，从而明确多米诺事故的预防重点。2. 根据权利要求1所述的一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，其特征在于:根 据影响石化储罐区多米诺事故发生的因素、对储罐区的实际安全检查以及专家意见，石化 储罐区多米诺事故致灾因素的层次结构图主要包含存储物质的性质、安全管理的缺陷、安 全防护措施的失效以及储罐设计布局的不规范四个大指标因素构成。3. 根据权利要求1所述的一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，其特征在于:在 构建模糊运算评价集的过程中，将模糊评价集取7级，即评价集=(完全可能，相当可能，可 能，可能小，很不可能，非常不可能，实际不可能），其各等级得分大小与L的取值表(见表1) 相一致，即所得评价集的得分矩阵H= (10，6，3，1，0.5，0.2，0.1)。 表1 L取值表 分数 |事故发生可能性(L) 10 完全会被预料到 6 相当可能 3 可能，但不经常 __可能小，完全意外_ 0.5 很不可能，但可以设想 0.2 非常不可能 0.1 |实际不可能4. 根据权利要求1所述的一种石化储罐区多米诺事故预防的评价方法，其特征在于:利 用模糊层次-LEC法确定多米诺事故危险等级时，利用模糊层次运算所得的决策目标总得分 取值代替LEC运算过程中L的取值，再通过LEC运算模型即可得到多米诺事故危险等级。
【文档编号】G06Q10/06GK105868884SQ201610134009
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】刘培, 宋文华
【申请人】天津工业大学