加油站安全评价新模型探讨

󰀁

2007年2月󰀁

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

中国安全生产科学技术

󰀁

JournalofSafetyScienceandTechnology

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

Vol.2󰀁No.6󰀁Dec.2006

文章编号:1673-193X(2007)-01-0043-06

加油站安全评价新模型探讨

张󰀁琳,苏󰀁欣

(西南石油大学,成都󰀁610500)

*

摘󰀁要:加油站经营的油品具有易燃、易爆等危险性,一旦发生事故,后果不堪设想。因此,对加油站的安全现状作出科学评价具有重大意义。鉴于影响加油站安全因素的复杂性和多样性,提出了将󰀂模糊层次分析法 和󰀂模糊综合评价 相结合,建立一种评价加油站安全现状的新模型:即用󰀂模糊层次分析法 分析影响加油站安全的主要因素并确定其权重,用󰀂模糊综合评判 对加油站的安全状况进行综合评价,最后必须对评价结果进行检验,提出了检验评价结果是否有效方法。采用此模型对某加油站的安全现状进行评价,从人、物、管理和环境四个方面考虑,提出了影响加油站安全的15个因素,对安全现状建立了󰀂安全、欠安全、不安全 3个评价等级,最终评价该加油站的安全现状为󰀂欠安全 ,最后对评价结果进行了检验,得出评价结果󰀂比较有效 的结论,同时提出了相应的改进措施和建议。从评价结果可以看出此方法有一定的实用价值,能为加油站管理者提供新的评价方法,提高加油站安全管理水平。

关键词:模糊层次分析法;模糊综合评判;加油站安全;评价模型中图分类号:X913󰀁4󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:A

Newevaluationmodelforthesafetyofgasstation

ZHANGLin,SUXin

(SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu󰀁610500,China)

Abstract:Gasstationmanagesinflammableandexplosivecommodities,whichmaycauseunimaginableoutcomeonceanaccidenthappens.Therefore,itisofgreatsignificancetomakescientificevaluationtothepresentconditionofgassta󰀂tions.Astothecomplexityandvarietyofthefactorsaffectingthesafetyofgasstations,thispapersuggestedcombiningFuzzyAnalyticHierarchyProcess(FAHP)andFuzzyComprehensiveEvaluation(FCE)toformanewmodeltoevaluate

thesafetyofgasstation,e.g.usingFAHPtoanalyzemainfactorsaffectingthesafetyofgasstationsanddeterminetheirweights,andusingFCEtocomprehensivelyevaluatethesafetyconditionofgasstations.Finally,itisnecessarytochecktheevaluatedresultsandpresentsomemethodstoprovetheresult.Thispaperadoptedthemodeltoevaluatesafetycondi󰀂tionofagasstationaftertakingman,object,managementandenvironmentintoconsideration,presented15factorsaf󰀂fectingthesafetyofthegasstationandbroughtoutthreedegreesofsafety,e.g.safe,lesssafeandunsafe.Finally,the

󰀁

收稿日期:2007-01-29

*基金项目:四川省重点学科建设项目(SZD0416)资助

󰀁∃󰀁44󰀁󰀁∃󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中国安全生产科学技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第3卷evaluatedresultwas󰀂lesssafe ,whichisprovedeffectiveafterchecking.Meanwhile,italsoputforwardcorrespondingimprovementmeasuresandsuggestions.Theevaluatedresultsprovethatthismethodisofgreatvalue,whichaddsanewevaluationmethodtomanagersofgasstationsandimprovesthesafety.

Keywords:fussyanalytichierarchyprocess;fuzzycomprehensiveevaluation;safetyofgasstation;evaluationmodel

0.5,则称为模糊一致矩阵。

1󰀁引言

随着中国经济的快速发展,加油站早在2001年时就已经突破了10万座。加油站所经营的油品具有易燃、易爆、易产生静电、易挥发、易渗漏和毒性等危险性,一旦发生事故,不易控制,加之加油站点多面广,发生事故影响较大。一段时间来,由于加油站设施不符合安全要求、设备使用和维护不当、安全管理制度和操作规程不健全、员工业务素质低等原因,使加油站火灾、爆炸、污染环境等事故频频发生,给企业、社会造成很大损失,严重影响了企业的经营生产和员工及周遍人民的生命安全。所以,提高和加强加油站安全技术与安全管理水平显得尤为重要

[1]

(2)将优先关系矩阵F改造成模糊一致矩阵R,即先对F按行求和,记为

ri=

k=1

∀fik,i=

m

1,2,#,m(2)

然后作行变换:

rij=

(3)指标权重计算

模糊一致矩阵每行元素的和(不含自身比较):

li=

j=1

ri-rj

+0.52m

(3)

∀rij-∀li=

i

m

0.5,i=1,2,#,m(4)

不含对角线元素的总和:

m(m-1)/2

(5)

。

如何确保加油站的安全,必须准确的评价影响

由于li表示指标i相对于上层目标的重要性,所以对li归一化即可得到各指标权重:

󰀁i=li/

加油站的安全因素,以及各自的权重。对加油站安全状况进行科学与客观的评价,有助于及时发现隐患,找出不足,采取措施,预防事故。本文拟建立一种加油站安全评价的新模型,即将󰀂模糊层次分析法 和󰀂综合评判法 相结合的加油站安全评价模型。

∀li=

i

2li/[m(m-1)](6)

2󰀁模糊综合评价模型

设因子论域U是具体评价内容的集合[4]:

U={󰀂1,󰀂2,#,󰀂m}评价等级论域是评价语的集合:

V={v1,v2,#,vn}

这样,U和V中任意搭配的元素对(󰀂i,vj)构成关于m个评价因素条件下的笛卡儿乘积。将元素对

(󰀂i,vj)的评价因素值记为fij,其计算式为fij=󰀂ij(x)表示所考虑的评价因素󰀂i对评价等级vj的隶属度,因此m!n个fij构成数学评价矩阵:

f11

f12f22

#f1n#f2n

#fmn=(fij)m!n

1󰀁模糊层次分析法(FAHP)应用步骤

由于模糊层次分析法(FAHP)比层次分析法

(AHP)简单,而且解决了一般层次分析法标度繁琐、判断矩阵一致性难以达到的不足[2],因此将模糊集合论与决策理论相结合形成了FAHP。一般步骤如下[3]:

(1)建立优先关系矩阵F=(fij)m!n

0.5󰀁s(i)=s(j)

fij=

1.0󰀁s(i)>s(j)0.0󰀁s(i)式中,s(i)和s(j)分别表示指标fi和fj的相对重要性程度。

定义󰀁若矩阵R=(rij)m!n满足rij=rik-rjk+

(1)

F=

f21

fm1fm2

2󰀁1󰀁评价等级的划分

结合实际将加油站安全评价等级论域V定为:

第2期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中国安全生产科学技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁∃󰀁45󰀁󰀁∃󰀁

V={安全,欠安全,不安全}

由于上述划分以及各因素具有一定程度上的模糊性,因此将各评价等级的取值进行模糊化,从而得到与评价论域V相应的取值论域,即:

!=(7~10,4~7,1~4)

2󰀁2󰀁模糊隶属度

评价矩阵的确定有专家评分法、经验修正法等,他们都具有较大的主观任意性,所以不尽合理。由于各评价因素均采用完全相同的分级形式,这样他们可以具有相似的隶书函数。根据模糊数学理论,我们采用岭形函数作为隶属函数[4]:

1󰀂i1=

x%1

(7)

3󰀁1󰀁建立安全因素层次结构模型

加油站安全涉及的因素从横向看,应该包括加油站的人、物、环境等诸多因素;从纵向上看,涉及到加油站的操作、维修、储存及经营等诸多因素。具体来讲主要有以下几个方面的内容

(8)

[1]

M(∃,+)。常用模型有M(∋,(),M(∃,(),M(∋, ),M(∃,+)。这里,M(∃,+)为加权平均模型,它考虑了所有因素的影响,且保留了单因素评价的全部信息。因此,选用该模型来进行合成运算,于是:

#i=

j=1

∀Wj∃fij=∀Wj∃󰀂ij

j=1

mm

(11)

其表示该种状态对第i评价等级的隶属度,所以当#i=max(#1,#2,#,#n)时,可以认为该种状态属于第i等级。

3󰀁加油站安全评价实例

1-1sin∀(x-3)1242

0x&511∀+sin(x-3)115%x%6󰀂i2=

11∀-sin(x-7)600󰀂i3=

x>8

x<6

。

(1)首先必须明确的是加油站不是一个孤立的,可以自动运行的系统,它是一个有人参与,由人控制的系统,因此人的身体状况,业务素质等将直接影响到加油站的安全。过去许多事故都是因为人的因素

11∀+sin(x-7)6%x%82241x>8

(9)

引起的,因此,必须将人看作一个非常重要的影响加油站安全的因素。

(2)加油站的安全管理。安全管理是保障国家财产和资源,稳定职工队伍,增强职工凝聚力,从而保证生产顺利进行,不断提高效率促进生产发展的主要手段。因此,加油站的安全管理系统也是保证加油站安全的另一个重要因素。它主要包括规章制度的建立、安全组织的完善、安全教育培训的开展以及安全预练等。

(3)加油站设施设备的安全。主要包括储油设备、加油机、电气设备等。加油机是加油站运行的一部分,一旦加油机出现故障,即使是一般的机械故

障,也可能引起火灾和爆炸事故,造成严重损失。因此,它关系到加油站的正常营业和安全,是防止加油站事故发生的重要一环。而油罐也是加油站的主要设备,它的安全状况也和加油站的安全有关。

(4)加油站设备、设施的防静电、防雷技术,建筑物的防雷技术及作业人员的防静电、防雷安全操作技术。加油站经营的汽油、柴油的蒸汽和易燃气体式中,󰀂i1~󰀂i3分别表示隶属于评价取值区间1~4,4~7,7~10的隶属函数。从上面的公式可以看出,

对于某一个评价因素的取值x,存在󰀂i1+󰀂i2+󰀂i3=1,这就反映了评价准则的模糊过渡状态的特性。2󰀁3󰀁综合评价的确定

实际上,一个整体评价等级vi就是m个评价因

[4]

素󰀂:i的映射,即

vi=fi(u1,u2,#,um)

因此,当m个评价因素确定时,共同构成的综合评价结果也就确定了,也就是比较其相对各评价等级的隶属度。由于因素论域是m维的评价空间,所以必须考虑每个评价因素对整体综合评价的影响。根据前面改进的层次分析法所确定的评价因素权值向量W=(W1,W2,#,Wn),则模糊综合评价的隶属度矢量B可表示为:

B=W∃F(10)

式中,W和F间的合成运行方式有多种,简记为

󰀁∃󰀁46󰀁󰀁∃󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中国安全生产科学技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第3卷极易形成爆炸性气体混合物,并存在一定区域之内。因此,加油站主要使用的是防爆型电气设备;加油站在接卸、输转、加油等过程中,液体与储罐内壁,液体与管道内壁,液体与泵、阀门、计量器等摩擦都会产生静电,而油品是静电的非导体,易产生静电积聚,到达一定程度就会形成静电放电,从而有可能引起燃烧爆炸等事故。因此,加油站的设施设备的防静电、防爆与加油站的安全有着密切的关系。

(5)其它。安全检测和监控系统的运用,加油站灭火器材和设施的配置及火灾的预防和扑救;加油站环境保护技术;另外,安全间距也是影响加油站安全的一个比较重要的因素。

综上所述,建立加油站的安全评价层次结构,如图1。

C3P9P10P11P12C2P3P4P5P6P7P8

C1P1P2

表2󰀁C1-P的优先关系矩阵

P10󰀁50

表3󰀁C2-P的优先关系矩阵P30󰀁50000󰀁50

P410󰀁51010󰀁5

P5100󰀁5010

P61110󰀁511

P70󰀁50000󰀁50

P810󰀁51010󰀁5P210󰀁5

表4󰀁C3-P的优先关系矩阵P90󰀁5000

P1010󰀁510

P11100󰀁50

P121110󰀁5

表5󰀁C4-P的优先关系矩阵

C4P13P14P15

P130󰀁500

P1410󰀁50

P15110󰀁5

󰀁󰀁根据表1~5的优先关系矩阵,按照式(2)~(5)便可以很容易求出各因素的权重,计算结果如下:

图1󰀁加油站安全评价层次结构

C1-P:W1=(󰀁P1,󰀁P2)=(0󰀁75,0󰀁25)C2-P:W2=(󰀁P3,󰀁P4,󰀁P5,󰀁P6,󰀁P,󰀁P)=78

(0󰀁2333,0󰀁1333,0󰀁1833,0󰀁0833,0󰀁2333,0󰀁1333)

C3-P:W3=(󰀁P9,󰀁P10,󰀁P11,󰀁P12)=(0󰀁375,0󰀁2083,0󰀁2917,0󰀁125)

C4-P:W4=

(󰀁P13,󰀁P14,󰀁P15)=

(0󰀁5,

0󰀁3333,0󰀁1667)

C41110󰀁5

3󰀁2󰀁构造优先关系矩阵求权重

对某加油站按上述方法进行安全评价。首先请专家对4个主要因素C1~C4和15个子因素P1~P15进行两两比较,确定出相对重要性,然后根据式(1)求出优先关系矩阵,见表1~5。

表1󰀁Ci-Cj的优先关系矩阵C1

C1C2C3C4

0󰀁50󰀁500

C20󰀁50󰀁500

C3110󰀁50

C-C:W5=(󰀁C1,󰀁C2,󰀁C3,󰀁C4)=(0󰀁3333,0󰀁3333,0󰀁2083,0󰀁125)

3󰀁3󰀁安全度评价

根据上表和上述理论我们便可以判断加油站的安全度。请专家通过考评,现场调研给各单因素打分,因为专家所打分数有可能存在主观性和偏好性,因此将专家所打分数带入已经建立好的隶属度函数第2期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中国安全生产科学技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁∃󰀁47󰀁󰀁∃󰀁式(7)~(9)中,算出各因素的评价因素矩阵,再按式(10)~(11)进行计算得出最终评价等级。

对于加油站来讲,虽然各因素对加油站安全的影响重要程度存在一定的差异,其权重值大小不同,但它们对安全系统管理的评价与优化都是缺一不可的。这就要求在模糊矩阵复合运算中,必须对所有因素依权重大小均衡兼顾,全盘考虑其安全性能,因此在对加油站安全度的评价时宜采用󰀂加权平均型 。

人员因素的评价素矩阵:

0.50.50

(12)F1=

00.50.5于是可以得到人员状况的评价权向量组为:B1=W1∃F1=(0,0󰀁875,0󰀁125)(13)同理可以求出其余因素的的评价矩阵和评价权向量组,如下:

B2=(0󰀁1363,0󰀁6093,0󰀁2544)B3=(0,0󰀁1642,0󰀁8358)

B4=(0,0󰀁2989,0󰀁7101)

于是得到加油站整体安全评价因素矩阵:

0.3750.50.125

F5=

0.13630

0.60930.25440.16420.8358

(14)

∃)[

式中,sec{#,&分别表示Bj}表示第二大分量,∃中最大分量和次大分量占各分量总和的比例,显然,

11,1],&)[1,]。再令:m2

m∃-1∃∗=

m-1

&∗=2&

则∃∗,&∗)[0,1]。定义:

∃∗m∃-1∋=&=∗2&(m-1)

(20)

(18)(19)

显然∋)[0,++],其值越大最大隶属度原则就越有效。表6给出了∋与最大隶属度原则有效性的关系。一般情况下当∋<0󰀁5时,不宜采用最大隶属度原则,应采用加权平均原则。该加油站总体安全评价权向量组中最大和次大分量为∃=0󰀁5663,&=0󰀁2633,因此∃∗=0󰀁4217,&∗=0󰀁5266,最后求得

∋∗>0󰀁5,所以该加油站的评价结果是比较有效的。同理可以验证各个分因素的评价结果是否有效,经计算除环境因素评价结果为󰀂比较有效 外,其余子因素的评价结果均为󰀂非常有效 。

表6󰀁∋和最大隶属度原则有效性关系

∋

++

[1,+)

[0.5,1)

[0,0󰀁5)低效

0完全无效

00.29890.7101于是该加油站的安全评价等级向量组为:

B4=W5∃F5=(0󰀁1704,0󰀁5663,0󰀁2633)(15)根据最大隶属度原则,该加油站的安全状况为󰀂欠安全 。从评价结果看出该加油站的安全状况必须改进。从个因素的评价权向量可以看出在加油站的4个主要因素中,人员和设施设备是欠安全的,而环境卫生和安全管理是安全的,因此,必须加强员工岗位培训和专业培训。及时维修和更换存在隐患的设施设备,引进现在设施设备等。3󰀁4󰀁结果检验

[5]

有效性完全有效非常有效比较有效

3󰀁5󰀁建议

目前加油站普遍存在以下问题[1]:

(1)设施设备不符合安全要求,隐患多。设备安装不符合安全防火规范;安全间距不符合要求;电气设备不符合整体防爆要求,防雷、防静电接地形同虚设;消防器材摆放不合理,配置不足,或维修保养不到位等。

(2)安全制度和操作规程不健全或未完全落实,人为因素多。

(3)员工业务技术素质普遍低,新技术应用少。(4)环境保护工作达不到要求。

因此,必须强化人员的素质培训和技能培训,提高员工安全意识,强化经营管理,健全安全管理体制,与消防、技监部门高效配合,定期进行安全检查;全面实施HSE管理体系;不断加强安全检测和控制技术;对每个操作单位都要制定出岗位操作规程和岗位消防安全规程,操作人员必须经岗位培训专业在上面的评价结果采用了󰀂最大隶属度 原则,但是这种评价是否有效合理,需要进行检验。

令:

∃=

max{#j}j=1

j∀#

nn

(16)

%=

sec{#j}

j=1∀

(17)

#j

󰀁∃󰀁48󰀁󰀁∃󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中国安全生产科学技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第3卷考试,合格后持证上岗;对设备勤维护、勤检修,杜绝设备带病工作和超负荷运行。编制切实可行的消防事故紧急处理预案、加油站调度抢险中心与119、110、120等联网,以便在最短的时间内彻底排除消防事故。使加油站安全向本质安全迈进,即工艺过程本质安全,设备控制本质安全,人员素质本质安全,整体环境本质安全,管理本质安全。

权重的确定更为简单、方便。

(3)用岭形函数将从最大程度上减小了专家打分可能存在的主观性,同时对检验结果进行检验,使最终评价结果不仅客观合理,而且令人信服。

当然,由于加油站安全评价的复杂性与多样性,对加油站安全评价并不局限于此一种方法,往往是多种方法并用,以便对加油站安全作出更合理有效的评价。参考文献

(1)本文将󰀂模糊层次分析法 和󰀂综合评价法 相结合,充分发挥了两者的优点,全面考虑了影响系统安全的因素,将定量和定性有机的结合起来,既体现了评价因素和评价过程的模糊性,又消除了一般评价方法的主观性和臆断性[5]。用此模型对加油站安全状况进行评价,减少了评价工作中的随意性,对实际工作有一定参考价值,并且编制了FCE评价软件,使得评价更加容易。

(2)由于模糊层次分析法解决了一般层次分析法标度繁琐、判断矩阵一致性难以达到的不足,使得

[1]󰀁杨槐青,郭建新.加油(气)站安全技术与管理.北京:

中国石化出版社,2003

[2]󰀁张吉军.现代决策分析方法与其应用.成都:四川大学

出版社,2001󰀁

[3]󰀁苏󰀁欣,黄󰀁坤,杨󰀁华等.模糊层次分析法在优选

管道穿越方案中的应用.江汉石油学院学报,2005,27(6):801~802

[4]󰀁彭祖赠等.模糊数学及其应用.武汉:武汉大学出版杜,

2002

[5]󰀁韩󰀁利,梅󰀁强,陆玉梅等.AHP-模糊综合评价方法

的分析和研究.中国安全科学学报,2004,14(7):87~89

4󰀁结束语

国家安全监管总局关于印发安全生产检测检验机构

资质认定评审通用准则及认定申请书的通知

安监总规划,2007−28号

各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产监督管理局,各省级煤矿安全监察机构:

为贯彻实施.安全生产检测检验机构管理规定/(安全监管总局令第12号),规范安全生产检测检验机构资质管理工作,提高资质认定的科学性和有效性,现将.安全生产检测检验机构资质认定评审通用准则/和.安全生产检测检验机构资质认定申请书/印发给你们,自2007年4月1日起施行。

安全生产检测检验资质认定技术服务机构设在中国安全生产科学研究院,承担资质认定技术审查和专家评审等工作。

国家安全生产监督管理总局

二00七年二月十二日