耿　帥，車　輝，王賀堯（沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 安全工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110136）

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鍋爐房安全事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)探究

耿帥，車輝，王賀堯
（沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 安全工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110136）

摘 要：安全事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究目的是找出鍋爐房主要危險(xiǎn)因素，采取必要措施保證鍋爐房安全運(yùn)行.文章運(yùn)用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，通過(guò)專家打分的方式，對(duì)各級(jí)因素進(jìn)行兩兩比較，計(jì)算各級(jí)危險(xiǎn)因素權(quán)重，結(jié)合模糊綜合方法，進(jìn)行綜合評(píng)判；然后結(jié)合實(shí)例分析，針對(duì)安全評(píng)價(jià)結(jié)果，得出化工行業(yè)的鍋爐房燃?xì)庀到y(tǒng)隱患最大；最后結(jié)合問(wèn)題提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，即鍋爐燃?xì)庀到y(tǒng)需要進(jìn)一步加強(qiáng)全壽命周期的安全管理，并設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，跟蹤剩余風(fēng)險(xiǎn)，將剩余事故風(fēng)險(xiǎn)的情況和不正常的變化進(jìn)行時(shí)時(shí)分析，并反映給管理人員，以便于管理人員能及時(shí)了解鍋爐房的安全狀態(tài)，采取必要的安全措施.

關(guān)鍵詞：鍋爐爆炸；風(fēng)險(xiǎn)管理；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；層次分析法；模糊綜合評(píng)判法

在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，由于內(nèi)部處于高溫、高壓的狀態(tài)下，鍋爐易發(fā)生不同狀態(tài)的損壞[1].近2年江蘇南通、河北省邢臺(tái)市等地發(fā)生多起鍋爐爆炸事故，損失慘重.因此，對(duì)鍋爐進(jìn)行有效的安全評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，對(duì)預(yù)防事故的發(fā)生非常重要.文獻(xiàn)[2]針對(duì)鍋爐房的評(píng)價(jià)采用事故樹(shù)分析方法得出：在鍋爐購(gòu)置階段、安裝階段、運(yùn)行階段、保養(yǎng)階段、檢修階段設(shè)置控制點(diǎn)，出現(xiàn)異常狀況及時(shí)處理，并且實(shí)行安全責(zé)任制的原則；文獻(xiàn)[3]采用安全檢查表法評(píng)價(jià)方法，明確地反映系統(tǒng)中存在的薄弱部分，并根據(jù)問(wèn)題采取必要的安全措施.本文通過(guò)層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法的綜合應(yīng)用，采取定性與定量相結(jié)合方法，對(duì)鍋爐房安全事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更全面的評(píng)價(jià).

1　鍋爐房安全風(fēng)險(xiǎn)因素

由于鍋爐于屬特殊設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求較高，而且影響因素多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生.我們主要從人員因素、機(jī)械設(shè)備因素、環(huán)境因素、安全管理因素等4個(gè)方面分析.

1）人員因素：主要包括操作人員的安全意識(shí)、身體狀況、操作規(guī)范（誤操作）和操作技能等4個(gè)方面.

2）機(jī)械因素主要包括：

（1）鍋爐的燃?xì)庀到y(tǒng)、管道閥門等處存在縫隙可能會(huì)泄露氣體，存在明火或者小火花的情況下就可能引起爆炸的危險(xiǎn).

（2）安全附件：如果鍋爐水位計(jì)出現(xiàn)故障，就會(huì)存在鍋爐嚴(yán)重缺水或者滿水的情況，而在嚴(yán)重缺水的情況下會(huì)引起爆炸危險(xiǎn)，嚴(yán)重滿水就會(huì)引起水沖擊的影響和危害；當(dāng)鍋爐的壓力超出預(yù)計(jì)的安全壓力會(huì)導(dǎo)致受壓元件的破裂，甚至?xí)鸨?

（3）水質(zhì)條件：鍋爐內(nèi)壁受水質(zhì)的影響，一般內(nèi)壁可能被腐蝕而變得較薄或者鍋爐結(jié)垢以后就會(huì)使得元件過(guò)熱致使受壓元件的破裂，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)爆炸.

（4）噪音條件：鍋爐房機(jī)器，如水泵、風(fēng)機(jī)、蒸汽排放等在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)制造噪音，而噪音對(duì)操作人員產(chǎn)生干擾，使人陷入眩暈狀態(tài)，容易出現(xiàn)事故.

3）環(huán)境危險(xiǎn)危害因素：高溫條件、自然災(zāi)害（雨水、雷擊等）、照明條件（屋內(nèi)照明設(shè)施故障或者照明不充分有可能導(dǎo)致操作人員的失誤，發(fā)生事故）.

4）管理因素包括：管理制度、人員培訓(xùn)、定期檢查等.

2　鍋爐房安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

首先運(yùn)用層次分析法確定鍋爐房安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，再通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)鍋爐房進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，圖1為鍋爐房風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程圖.

2.1安全評(píng)價(jià)因素體系的建立

根據(jù)安全評(píng)價(jià)因素體系的有關(guān)原則，從人員、管理、環(huán)境、設(shè)備因素分析，圖2為鍋爐房安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系圖.

2.2確定各指標(biāo)權(quán)重

采取專家打分的方式，對(duì)選取因素進(jìn)行兩兩比較，得到判斷矩陣A，計(jì)算權(quán)重值，本文選用了計(jì)算較為簡(jiǎn)便的“和積法”計(jì)算權(quán)重向量，然后計(jì)算矩陣最大特征根，最后進(jìn)行一致性檢驗(yàn).公式在文獻(xiàn)[4]的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了修正，使其計(jì)算準(zhǔn)確.

1）對(duì)A進(jìn)行規(guī)范化處理：

圖1　鍋爐房風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程圖

圖2　鍋爐房安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

其中，aij為因素i與因素j進(jìn)行比較得出的值，如果2個(gè)元素同等重要，aij所選取的值為1；一個(gè)比另一個(gè)稍微重要，aij所選取的值為2，依次類推.

2）計(jì)算權(quán)重向量：

3）計(jì)算矩陣最大特征根：

4）進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：

當(dāng)結(jié)果一致時(shí)，存在λmax=n，也就是C.I.=0；結(jié)果不一致時(shí)，一般情況下λmax>n，C.I.> 0.表1為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)C.R在不同條件下的取值情況.

再進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，需要滿足下面條件才能通過(guò)一致性檢驗(yàn)：

2.3模糊綜合評(píng)判

首先建立評(píng)判對(duì)象的因素論域U，再確定評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域V，建立模糊關(guān)系矩陣，最后進(jìn)行綜合評(píng)判.下面選取的數(shù)學(xué)模型在文獻(xiàn)[4]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，把專家的綜合評(píng)判結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，使結(jié)果更加符合實(shí)際情況.

1）建立論域U

2）確定論域V

4）確定權(quán)向量

5）進(jìn)行綜合評(píng)判

表1　平均隨機(jī)一致性指標(biāo)C.R.[4]

3　應(yīng)用實(shí)例

沈陽(yáng)某化工廠鍋爐房，燃料主要為煤，蒸汽鍋爐2臺(tái)，每臺(tái)鍋爐進(jìn)水閥的出口和出水閥的入口處都應(yīng)該裝設(shè)壓力表和溫度計(jì)，在鍋爐出水口應(yīng)該裝配記錄式測(cè)溫儀表.

3.1確定各指標(biāo)權(quán)重

3.1.1一級(jí)評(píng)價(jià)因素權(quán)重

人員因素u1、設(shè)備因素u2、環(huán)境衛(wèi)生因素u3、安全管理因素u4為第一級(jí)評(píng)價(jià)因素，表2為一級(jí)評(píng)價(jià)因素判斷矩陣.

表2　一級(jí)評(píng)價(jià)因素判斷矩陣

由表2可知各項(xiàng)權(quán)重值為：

計(jì)算其最大特征根：

進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：

當(dāng)n=4時(shí)，C.R.=0.9，

表3為鍋爐房一級(jí)因素評(píng)價(jià)結(jié)果.

表3　鍋爐房一級(jí)因素評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1.2二級(jí)因素評(píng)價(jià)結(jié)果

表4為各因素權(quán)重值及評(píng)估結(jié)果.

3.2模糊綜合評(píng)判

根據(jù)最大隸屬度原則，取矩陣中最大值0.3063，綜合所有因素，結(jié)合化工鍋爐行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，得出燃?xì)庀到y(tǒng)隱患較大，在接下來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程中，應(yīng)完善燃?xì)庀到y(tǒng)安全功能，加強(qiáng)工人安全教育，加強(qiáng)鍋爐事前預(yù)防，事后控制，將事故發(fā)生率降到最低.

表4　各因素權(quán)重值及評(píng)估結(jié)果

參考文獻(xiàn)：

［1］ 謝照思，徐子力.鍋爐安全分析［J］.廣西輕工業(yè)，2010，10（4）：12-13.

［2］ 王斌.鍋爐爆炸事故分析與安全對(duì)策［J］.科協(xié)論壇，2010，10（6）：25-26.

［3］ 彭小蘭，范曉明.基于安全檢查表法的鍋爐廠質(zhì)量保證體系的安全評(píng)價(jià)［J］.安全與環(huán)境工程，2010，11 （9）：15-16.

［4］ 郝曉華.阜新炸藥廠安全性綜合評(píng)價(jià)［D］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2005：29-36.

Risk Assessment of Safety Accident in Boiler Rooms

GENG Shuai, CHE Hui, WEANG Heyao
（School of Safety Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang, Liaoning 110136, China）

Abstract:The purpose of safety accident risk assessment is to find out major potential risks in the boiler room, and to take necessary measures to ensure the safe operation of the boiler. Applying the method of AHP and fuzzy comprehensive evaluation, this paper assesses risks at all levels through comparing two levels of factors and expert grading. Based on the assessment result, it is concluded that the gas system in the boiler room has the biggest risk potential. A safety maintenance and management of the gas system needs to be improved. Critical control points are set to detect and track the residual risks. Any unusual changes should be analyzed and reported to the management staff so as they can take necessary precautions accordingly.

Key words:boiler explosion; risk management; risk assessment; AHP; FCE

作者簡(jiǎn)介：耿帥（1990-），男，河南省商丘人，碩士研究生，研究方向：系統(tǒng)安全理論與應(yīng)用.

收稿日期：2016-01-22

DOI:10.13899/j.cnki.szptxb.2016.03.014

中圖分類號(hào)：TU996.7+3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-0318（2016）03-0069-04