張 奕,陳宏達(dá),許愛榮,孫聯(lián)昌,張 蕾,吳 健,王敘喬
(1.中國石油集團(tuán) 石油管工程技術(shù)研究院,陜西 西安 710077;2.西安石油大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,陜西 西安 710065; 3.中國石油長慶油田分公司 第十一采油廠,甘肅 慶陽 745000)
?
基于AHP的石油管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價
張 奕1,陳宏達(dá)1,許愛榮2,孫聯(lián)昌1,張 蕾1,吳 健1,王敘喬3
(1.中國石油集團(tuán) 石油管工程技術(shù)研究院,陜西 西安 710077;2.西安石油大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,陜西 西安 710065; 3.中國石油長慶油田分公司 第十一采油廠,甘肅 慶陽 745000)
為對數(shù)套高風(fēng)險大型石油專用管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行有效的風(fēng)險評估,提出了綜合運(yùn)用AHP法和打分法的系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價方法。從試驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行隨機(jī)性和高風(fēng)險特點(diǎn)考慮,以人-機(jī)-環(huán)-過程為主線,建立了系統(tǒng)整體風(fēng)險評價的3層結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系,運(yùn)用文中給出的評價方法軟件系統(tǒng),進(jìn)行了一套試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重因子與當(dāng)前安全分值的計(jì)算以及風(fēng)險評估。實(shí)際應(yīng)用表明,該方法兼?zhèn)淇刹僮餍院涂茖W(xué)性,適宜于復(fù)雜的高風(fēng)險石油專用管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險評價。
石油管試驗(yàn)系統(tǒng);動態(tài)風(fēng)險評價;指標(biāo)體系;AHP
張奕,陳宏達(dá),許愛榮,等.基于AHP的石油管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016,31(5):106-113.
ZHANG Yi,CHEN Hongda,XU Airong,et al.Dynamic risk assessment of OCTG service performance test systems based on AHP[J].Journal of Xi’an Shiyou University (Natural Science Edition),2016,31(5):106-113.
石油管的服役條件包含載荷與環(huán)境2個方面,在復(fù)雜的拉、壓、彎、扭、剪切及復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)與溫度及CO2、H2S、Cl等腐蝕介質(zhì)共同作用下,石油管極易發(fā)生失效。因此,提高石油管服役安全可靠性和延長石油管有效使用壽命,在高溫腐蝕環(huán)境下進(jìn)行石油管抗沖刷腐蝕、抗拉伸及內(nèi)壓組合載荷、抗內(nèi)壓等使用性能的試驗(yàn)研究,對石油工業(yè)有著極其重要的意義。CNPC某研究院承擔(dān)著石油管工程標(biāo)準(zhǔn)化、石油管材的質(zhì)量檢驗(yàn)和評價、石油管及裝備的失效分析、石油管材的研究開發(fā)等質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督和工程技術(shù)服務(wù)工作,擁有多套大型石油專用管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)[1],這些試驗(yàn)系統(tǒng)在高溫、高壓、腐蝕等惡劣條件下運(yùn)行,存在較大的安全隱患,正確評價試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險是預(yù)防風(fēng)險與安全管理的重要保障,是迫切需要研究與解決的問題。
目前,風(fēng)險分析與安全評價技術(shù)得到了比較廣泛的應(yīng)用,如采用模糊故障樹分析方法對石化企業(yè)重大危險設(shè)備常壓爐的風(fēng)險評價[2],采用HAZOP和LOPA方法對某石油煉化裝置的風(fēng)險評估[3],對于壓力容器、承壓設(shè)備等的風(fēng)險評估研究[4-9],采用AHP法對煤礦安全生產(chǎn)能力的研究[10]。本文借鑒風(fēng)險分析與安全評價技術(shù)的應(yīng)用研究成果,針對某研究院的石油專用管(OCTG)大型試驗(yàn)系統(tǒng),基于AHP(層次分析法),擬構(gòu)建試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險評價指標(biāo)體系,為該研究院的大型試驗(yàn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理提供科學(xué)依據(jù)。
CNPC某研究院的“高溫高壓實(shí)物拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)”、“高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)”、“水壓爆破試驗(yàn)系統(tǒng)”(以下簡稱“三大系統(tǒng)”)等大型試驗(yàn)系統(tǒng)是研究院的重要科研生產(chǎn)設(shè)備。其中,“水壓爆破試驗(yàn)系統(tǒng)”用于對高壓大管徑鋼管進(jìn)行水壓和爆破試驗(yàn),以測試鋼管的屈服壓力、最高壓力和爆破極限壓力,從而保證鋼管在高壓和強(qiáng)扭矩環(huán)境下的使用性能,系統(tǒng)運(yùn)行壓力為40 MPa(最大240 MPa)、運(yùn)行溫度為20 ℃;“高溫高壓實(shí)物拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)”,是在一定的壓力、溫度、腐蝕介質(zhì)以及承受軸向拉伸載荷條件下測定材料特性的試驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)運(yùn)行壓力為80 MPa(最大100 MPa)、運(yùn)行溫度為40 ℃(最高200 ℃);“高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)”,是通過模擬工業(yè)環(huán)境中高溫高流速條件,測試設(shè)備材料在腐蝕環(huán)境中的耐沖蝕性能的試驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)運(yùn)行壓力為100 MPa、運(yùn)行溫度為80 ℃(最高100 ℃)。這三大試驗(yàn)系統(tǒng)占地面積大、設(shè)備價值高、運(yùn)行壓力大、運(yùn)行溫度高并且工作介質(zhì)有較強(qiáng)的腐蝕性,系統(tǒng)運(yùn)行中可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸、灼傷及設(shè)備毀損等重大危險,是該院安全風(fēng)險管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
在風(fēng)險評價中,一般將系統(tǒng)的總風(fēng)險分為若干不同因素的風(fēng)險,對總風(fēng)險的把握借助于分類風(fēng)險的把握。這種分類分解的思想,要求能夠?qū)Σ煌悇e的風(fēng)險大小進(jìn)行判斷,確定其權(quán)重值。層次分析法(The Analytic Hierarchy Process,簡稱AHP)是Saaty T L于20世紀(jì)80 年代中期提出的一種系統(tǒng)分析方法,是一種最常用的多準(zhǔn)則決策方法,通過計(jì)算多因素復(fù)雜問題的權(quán)重,進(jìn)行決策,確定解決問題的措施,在各國得到了廣泛應(yīng)用[11-15]。
由于“三大試驗(yàn)系統(tǒng)”無不安全事故數(shù)據(jù)庫,無法從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度得到各基本風(fēng)險源的發(fā)生概率,在這種情況下,只能通過專家的判斷和估計(jì)進(jìn)行風(fēng)險評估,而層次分析法較好地降低了專家評價打分的難度和分散度,是確定多因素復(fù)雜問題中各要素權(quán)重的一種實(shí)用方法,適宜于“三大試驗(yàn)系統(tǒng)”多風(fēng)險因素的權(quán)重計(jì)算。
2.1層次分析法
層次分析法的步驟:(1)根據(jù)待評價對象權(quán)重因素構(gòu)建遞階層次評價指標(biāo)體系,建立問題層次結(jié)構(gòu)模型;(2)在多級遞階結(jié)構(gòu)模型中,同一級要素根據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)度準(zhǔn)則兩兩比較后確定其重要度并構(gòu)造判斷矩陣;(3)計(jì)算評價指標(biāo)各項(xiàng)權(quán)重并得出各判斷矩陣最大特征值λmax;(4)層次單排序及其一致性檢驗(yàn);(5)層次總排序及其一致性檢驗(yàn)。
(1)建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型
層次分析模型一般包括若干個層次。根據(jù)對問題的初步分析,將問題包含的因素按照是否共有某些特性進(jìn)行分組,每一組作為一個層次,由最高層(目標(biāo)層)、若干中間層(準(zhǔn)則層)和最低層(指標(biāo)層)構(gòu)成。
(2)構(gòu)造判斷矩陣
比較判斷矩陣是層次分析的核心。設(shè)有n個評價對象對目標(biāo)層有權(quán)重,首先確定它們所在準(zhǔn)則層中所占比重,對每一層次相對重要性進(jìn)行判斷時,應(yīng)采用合適的標(biāo)度將這些判斷用數(shù)值表示出來,構(gòu)成比較判斷矩陣A為
(1)
對同一層次n個指標(biāo),得到的兩兩比較判斷矩陣A=(aij)應(yīng)具有以下性質(zhì):①aii=1;②aij=1/aji;③aij>0;④aij=aikakj。同一層次指標(biāo)兩兩比較的結(jié)果以1~9標(biāo)度法表示,各級標(biāo)度的含義見表1。
表1 判斷矩陣標(biāo)度及其含義Tab.1 Scales of judgment matrix and their meaning
(3)單一層次權(quán)值的計(jì)算
計(jì)算判斷矩陣A的特征根和特征向量,
AW=λmaxW。
(2)
其中,W是對應(yīng)于λmax的正規(guī)化特征向量,W的分量就是同一層相應(yīng)因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值,W=[W1,W2,…,Wn]T。
(4)一致性檢驗(yàn)
由于判斷矩陣是預(yù)估的,當(dāng)兩兩要素比較過多時,決策者的判斷并不一定精確,可能不滿足aij=aikakj的一致性矩陣條件,因此需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一致性檢驗(yàn)通過計(jì)算一致性指標(biāo)和一致性比率進(jìn)行。一致性指標(biāo)CI的計(jì)算公式為:
(3)
其中,λmax為判斷矩陣A的最大特征根,n為矩陣的階數(shù)(因素的數(shù)目)。
考慮到不同階的判斷矩陣是否滿足一致性,還需要引入判斷矩陣評價隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。對于1~15階的判斷矩陣RI值見表2。
判斷矩陣一致性比率CR的計(jì)算公式為:
(4)
當(dāng)CR<0.1時,認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則需要調(diào)整判斷矩陣使其達(dá)到可接受的一致性比率。
表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI的數(shù)值Tab.2 Values of average random consistency index RI
2.2試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價
“三大試驗(yàn)系統(tǒng)”的安全評價是在系統(tǒng)建成以后的運(yùn)轉(zhuǎn)階段進(jìn)行的系統(tǒng)安全評價,是現(xiàn)有系統(tǒng)安全評價,目的在于了解系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)危險性(風(fēng)險),為科學(xué)制定風(fēng)險控制措施提供依據(jù)。
定量風(fēng)險評價是在風(fēng)險量化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的評價,有半定量的風(fēng)險指數(shù)方法和概率評價方法2種。進(jìn)行概率風(fēng)險評價需要以大量的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),目前不適宜于試驗(yàn)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)風(fēng)險評價。半定量的風(fēng)險指數(shù)方法(打分法)是評價者根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和個人見解規(guī)定一系列打分標(biāo)準(zhǔn),然后按危險分?jǐn)?shù)值評價風(fēng)險等級的方法,該方法可操作性較強(qiáng),相對于定性評價方法而言,還可以依據(jù)分?jǐn)?shù)值有一個明確的級別。綜合考慮各評價方法的精度和可操作性,借鑒檢查法(SR)和打分的檢查表法[16],對于每一風(fēng)險因素(指標(biāo))根據(jù)確定的打分依據(jù)給出的標(biāo)準(zhǔn)分,打出各風(fēng)險指標(biāo)當(dāng)前的實(shí)際滿足情況分值,同時基于AHP法確定的風(fēng)險指標(biāo)權(quán)值,實(shí)現(xiàn)石油專用管試驗(yàn)系統(tǒng)的動態(tài)風(fēng)險(安全)定量評價。
試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險(安全性)評價計(jì)算模型為
(5)
式中:Sd為“試驗(yàn)系統(tǒng)”風(fēng)險(安全性)總分值;Sdi為第i個風(fēng)險指標(biāo)的風(fēng)險(安全性)分值;Wi為第i個底層風(fēng)險指標(biāo)的總權(quán)重(由AHP法求得);Mdi為第i個風(fēng)險指標(biāo)當(dāng)前的安全狀況(安全程度),由專家打分確定,分值范圍0~100,分?jǐn)?shù)越高,代表此風(fēng)險指標(biāo)的狀況越安全;i 為風(fēng)險指標(biāo)序號;n 為風(fēng)險指標(biāo)總個數(shù)。
2.2.1Mdi打分依據(jù)“三大系統(tǒng)”存在的風(fēng)險因素數(shù)目較多。通過對“三大系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)組成、工作原理及運(yùn)行場所分析,從人-機(jī)-環(huán)-過程4個方面考慮[17],將系統(tǒng)的風(fēng)險因素分為4大類,即設(shè)備因素、環(huán)境因素、工作介質(zhì)因素和人員因素,并從這4個方面進(jìn)行試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險因素識別。針對這4類風(fēng)險因素的屬性特點(diǎn),課題研究人員通過分析各類因素的性能參數(shù)或指標(biāo),依據(jù)系統(tǒng)可靠性理論及系統(tǒng)安全分析相關(guān)理論[18],綜合考慮Mdi打分依據(jù)的可操作性和合理性,提出Mdi評判指標(biāo)及打分依據(jù)初稿,然后聘請組織相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域?qū)<液图夹g(shù)人員開會討論確定該評判打分依據(jù),用以評判系統(tǒng)各風(fēng)險因素相對于其初始或理論完好狀態(tài)的安全度(默認(rèn)系統(tǒng)的初始安全度滿分為100分)。確定的試驗(yàn)系統(tǒng)壽命期內(nèi)風(fēng)險因素安全評價打分指導(dǎo)依據(jù)見表3。
表3 Mdi評判打分依據(jù)(打分值應(yīng)為整數(shù))Tab.3 Scoring criterion for Mdi(scoring value should be an integer)
2.2.2系統(tǒng)風(fēng)險分級依據(jù)表4確定的系統(tǒng)風(fēng)險狀況評判標(biāo)準(zhǔn)(用于文中給定評價試驗(yàn)系統(tǒng)),對式(5)計(jì)算出的風(fēng)險分值,可進(jìn)行系統(tǒng)動(靜)態(tài)風(fēng)險狀況評判分級,Sd值越高,代表系統(tǒng)當(dāng)前狀況越安全。表4應(yīng)根據(jù)評價試驗(yàn)系統(tǒng)的不同,參考AHP權(quán)重計(jì)算結(jié)果確定其風(fēng)險分級數(shù)值范圍。當(dāng)系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)安全狀況評價結(jié)果為安全時可開機(jī)運(yùn)行,低風(fēng)險時可現(xiàn)場排檢處理風(fēng)險,否則應(yīng)采取措施直至風(fēng)險降低至開機(jī)要求。
表4 安全狀況評判標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 Rating criterion for safety
前述三大試驗(yàn)系統(tǒng)的主要風(fēng)險來源于設(shè)備因素、工作介質(zhì)因素、環(huán)境因素及人員因素4個方面,由此,采用AHP法對三大試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評價時,將大型試驗(yàn)系統(tǒng)風(fēng)險因素分為3個層次,第一層為系統(tǒng)風(fēng)險(目標(biāo)層,頂層),第二層(準(zhǔn)則層,中間層)由設(shè)備因素、工作介質(zhì)因素、環(huán)境因素、人員因素指標(biāo)構(gòu)成,第三層為實(shí)際風(fēng)險因素(底層),建立三層樹狀評價指標(biāo)模型如圖1所示。
試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際風(fēng)險因素識別采用故障類型和影響分析(FMEA)法,這種分析方法首先找出系統(tǒng)中各組成部分及元素可能發(fā)生的故障及其類型,查明各種類型故障對鄰近部分或元素的影響以及最終對系統(tǒng)的影響。“三大系統(tǒng)”風(fēng)險因素(風(fēng)險指標(biāo))辨識的目的是找出系統(tǒng)的風(fēng)險因素,并定性分析各失效產(chǎn)生的后果及可能導(dǎo)致的影響(事故、危害)的嚴(yán)重程度(人員傷亡、財產(chǎn)損失等),為采用層次分析法計(jì)算風(fēng)險因素權(quán)重時構(gòu)造判斷矩陣提供參考。試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險因素(風(fēng)險指標(biāo))辨識及可能造成的事故及危害分析由課題研究人員分析給出后,經(jīng)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域?qū)<壹凹夹g(shù)人員討論確定。
圖1 系統(tǒng)風(fēng)險評價指標(biāo)模型示意圖Fig.1 Risk assessment index model of experiment system
下面以高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)為例,介紹文中建立的方法在石油管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價中的應(yīng)用。
該系統(tǒng)是用于對石油專用試驗(yàn)管進(jìn)行腐蝕沖刷試驗(yàn)的循環(huán)流動回路系統(tǒng),對石油專用管在腐蝕介質(zhì)作業(yè)環(huán)境及二氧化碳等氣體沖刷腐蝕環(huán)境下的性能評定的試驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)由氣體沖刷回路、液體沖刷回路、冷卻及加熱控制系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)6大子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的工作模式分為液體沖刷模式、氣體沖刷模式及氣液兩相沖刷試驗(yàn)?zāi)J剑壳跋到y(tǒng)使用的沖刷介質(zhì)為NaCl水溶液+CO2氣液混相腐蝕介質(zhì)。
4.1AHP法權(quán)重計(jì)算指標(biāo)體系
根據(jù)圖1試驗(yàn)系統(tǒng)的三層(三級)指標(biāo)模型,采用FMEA風(fēng)險因素辨識方法,辨識確認(rèn)的“高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)”的60個底層風(fēng)險指標(biāo)及其歸屬的二級指標(biāo),見表5。
4.2比較判斷矩陣與權(quán)重計(jì)算
為了更準(zhǔn)確地對各因素之間進(jìn)行兩兩比較得到量化判斷矩陣,基于對系統(tǒng)各風(fēng)險指標(biāo)可能造成事故及危害嚴(yán)重程度的定性分析結(jié)果(如風(fēng)險因素“試驗(yàn)管道”:可能發(fā)生管道泄漏、破裂故障,導(dǎo)致高溫高壓液體噴出,造成人員灼傷、設(shè)備損壞),由4名(至少3名)有經(jīng)驗(yàn)的專家和技術(shù)人員共同(也可單獨(dú)打分后取平均值)自上而下對試驗(yàn)系統(tǒng)各層指標(biāo)進(jìn)行兩兩重要程度比較判斷,構(gòu)造判斷矩陣。
應(yīng)用根據(jù)上述系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險評價方法開發(fā)的軟件系統(tǒng),依據(jù)本試驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)造判斷矩陣,可計(jì)算出單一層次各風(fēng)險因素的權(quán)重值和總權(quán)重值。3層結(jié)構(gòu)模型的底層元素對于目標(biāo)層元素相對重要性的總排序權(quán)重計(jì)算公式見表6。在表6中,W2i、W3i分別表示由AHP法計(jì)算得出的第二層及第三層(單一層次)風(fēng)險因素的權(quán)重值。
表5 風(fēng)險因素(風(fēng)險指標(biāo))Tab.5 Risk factors (indexes)
表6 各層風(fēng)險指標(biāo)總權(quán)重計(jì)算公式Tab.6 Calculation formulas of weights of all risk indexes
4.3風(fēng)險評價
高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)各風(fēng)險因素的風(fēng)險總權(quán)重值及試驗(yàn)系統(tǒng)動態(tài)風(fēng)險計(jì)算值與評價結(jié)果見表7。
表7 高溫高壓沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重及風(fēng)險評價值Tab.7 Risk index weights and risk assessment values of high-temperature and high-pressure erosion experiment system
續(xù)表
(1)綜合運(yùn)用AHP和打分檢查表法,將試驗(yàn)系統(tǒng)的靜態(tài)風(fēng)險評價(AHP指標(biāo)權(quán)重排序)和當(dāng)前風(fēng)險狀況評價相結(jié)合,根據(jù)確定的系統(tǒng)風(fēng)險指標(biāo)風(fēng)險狀況打分依據(jù),實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)系統(tǒng)的半定量動態(tài)風(fēng)險評價。
(2)通過試驗(yàn)系統(tǒng)的風(fēng)險評價實(shí)踐證明,本文提出的評價方法簡單易行,便于非連續(xù)性工作的高風(fēng)險試驗(yàn)系統(tǒng)的開機(jī)風(fēng)險預(yù)檢和現(xiàn)有安全性評價,可有效預(yù)防和降低石油管服役性能試驗(yàn)系統(tǒng)安全事故的發(fā)生。
[1]馮耀榮,馬秋榮,張冠軍.石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全研究進(jìn)展及展望[J].石油管材與儀器,2016,2(1):1-5.
FENG Yaorong,MA Qiurong,ZHANG Guanjun.Research progress and prospect of performance and structural safety for petroleum tubular goods and equipment materials[J].Petroleum Tubular Goods & Instruments,2016,2(1):1-5.
[2]戴光,趙俊茹,張穎,等.石化企業(yè)重大危險設(shè)備的模糊古樟樹分析及應(yīng)用[J].壓力容器,2005,22(12):50-52.
DAI Guang,ZHAO Junru,ZHANG Ying,et al.Fuzzy fault tree analysis and application in the important equipment of petrochemical company[J].Pressure Vessel Technology,2005,22(12):50-52.
[3]崔英,楊劍鋒,劉文彬.基于HAZOP和LOPA半定量風(fēng)險評估方法的研究與應(yīng)用[J].安全與環(huán)境工程,2014,21(3):98-102.
CUI Ying,YANG Jianfeng,LIU Wenbin.Study and application of the semi-quantitative risk assessment method based on HAZOP and LOPA[J].Safety and Environmental Engineering,2014,21(3):98-102.
[4]繆春生,趙建平.壓力容器風(fēng)險模糊分析方法的研究(一):固有危險性評價和風(fēng)險水平評價[J].壓力容器,2005,22(3):1-4,18.
MIAO Chunsheng,ZHAO Jianping.On the risk fuzzy assessment for pressure vessel(1):intrinsic danger evaluation and risk level evaluation[J].Pressure Vessel Technology,2005,22(3):1-4,18.
[5]陳鋼,左尚志,陶雪榮,等.承壓設(shè)備的風(fēng)險評估技術(shù)及其在我國的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2005,1(1):31-35.
CHEN Gang,ZUO Shangzhi,TAO Xuerong,et al.The risk assessment technology for pressure-containing equipment and it's application and developing trend in China[J].Journal of Safety Science and Technology,2005,1(1):31-35.
[6]CHUCK White,NATHAN Turner,KELLIE Bacon,et al.Spatial AHP enables highly effective pipeline routing evaluations[R].OTC-24789-MS,2014.
[7]董穎,羅云,許銘,等.8類特種設(shè)備危險點(diǎn)(源)風(fēng)險強(qiáng)度定量分析[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2013,13(6):218-221.
DONG Ying,LUO Yun,XU Ming,et al.Quantitative analysis of the hazardous points(sources)of eight kinds of special equipment[J].Journal of Safety and Environment,2013,13(6):218-221.
[8]俞樹榮,馬欣,梁瑞,等.基于層次分析法的管道風(fēng)險因素權(quán)數(shù)確定[J].天然氣工業(yè),2005,25(6):132-133.
YU Shurong,MA Xin,LIANG Rui,et al.Weights calculation of pipeline risk factors based on hierarchy analysis method[J].Natural Gas Industry,2005,25(6):132-133.
[9]韓建宇,高金吉,陳國華.石油化工生產(chǎn)裝置長周期運(yùn)行設(shè)備風(fēng)險評價[J].壓力容器,2006,23(8):45-48.
HAN Jianyu,GAO Jinji,CHEN Guohua.Risk evaluation on long-term operating equipment of petrochemical production plant[J].Pressure Vessel Technology,2006,23(8):45-48.
[10] 荊全忠,姜秀慧,楊鑒淞,等.基于層次分析法(AHP)的煤礦安全生產(chǎn)能力指標(biāo)體系研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2006,16(9):74-79.
JING Quanzhong,JIANG Xiuhui,YANG Jiansong,et al.Study on index system of capability of production safety in coal mine based on AHP[J].China Safety Science Journal,2006,16(9):74-79.
[11] VIRINE L,MURPHY D.Analysis of multi-criteria decision-making methodologies for the petroleum industry[R].IPTC-11765-MS,2007.
[12] SEUNG H N,MYUNG G B,SANG M L,et al.Development of production plan assessment system for productivity improvement using AHP method[C].Proceedings of the Twenty-fifth (2015) International Ocean and Polar Engineering Conference.ISOPE-I-15-787,2015:1073-1077.
[13] SHAO M,SHI H.A developed AHP method applied to the comparison of port projects' plane layout alternatives[C].Proceedings of the Twentieth (2010) International Offshore and Polar Engineering Conference.ISOPE-I-10-505,2010:989-994.
[14] 曾建權(quán).層次分析法在確定企業(yè)家評價指標(biāo)權(quán)重中的應(yīng)用[J].南京理工大學(xué)學(xué)報,2004,28(1):99-104.
ZENG Jianquan.Application of analytic hierarchy process to determining entrepreneur evaluation index weight[J].Journal of Nanjing University of Science and Technology,2004,28(1):99-104.
[15] 鄧雪,李家銘,曾浩健,等.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識,2012,42(7):93-100.
DENG Xue,LI Jiaming,ZENG Haojian,et al.Research on computation methods of AHP wight vector and its applications[J].Mathematics in Practice and Theory,2012,42(7):93-100.
[16] 羅云.風(fēng)險分析與安全評價[M].2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:128-136.
[17] 徐曉丹,郭培杰,傅華.在用壓力容器風(fēng)險分類方法探討[J].中氮肥,2012(5):4-7.
XU Xiaodan,GUO Peijie,FU Hua.Study on risk classification for in-service pressure vessel[J].M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress,2012(5):4-7.
[18] 陳寶智.系統(tǒng)安全評價與預(yù)測[M].2版.北京:冶金工業(yè)出版社,2011:107-116.
責(zé)任編輯:董瑾
Dynamic Risk Assessment of OCTG Service Performance Test Systems Based on AHP
ZHANG Yi1,CHEN Hongda1,XU Airong2,SUN Lianchang1,ZHANG Lei1,WU Jian1,WANG Xuqiao3
(1.Tubular Goods Research Institute,CNPC,Xi'an 710077,Shaanxi,China;2.College of Mechanical Engineering,Xi’an Shiyou University,Xi’an 710065,Shaanxi,China;3.No.11 Oil Production Plant,Changqing Oilfield Company of CNPC,Qingyang 745000,Gansu,China)
For the effective risk assessment of the three sets of large scale high-risk OCTG service performance test systems,a dynamic risk assessment method based on AHP and scoring method is proposed.Considering the operation randomness and high risk features of the test systems,a three-layer index system for the overall risk assessment of a test system was established,the assessment indexes including four aspects of the human,machine,environment and process.Taking a set of test system as an example,the risk index weights and the safety scoring values of it were calculated by using the developed software,and the dynamic risk of the test system was assessed.The application result shows that the risk assessment method established in this paper is operable and scientific,and it is suitable for the dynamic risk assessment of the large scale high-risk OCTG service performance test systems.
OCTG test system;dynamic risk assessment;index system;AHP
2016-03-01
陜西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號:2014JQ2-1004);中石油應(yīng)用基礎(chǔ)研究資助項(xiàng)目(編號:2014B-3313);中石油科技攻關(guān)重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(編號:2015E-400601)
張奕(1983-),女,工程師,碩士,主要從事石油管材的檢測評價與質(zhì)量安全管理研究。
E-mail:zhangyi008@cnpc.com.cn
10.3969/j.issn.1673-064X.2016.05.017
TE973;TQ051.3
1673-064X(2016)05-0106-08
A