裴曉東, 陳樹(shù)亮, 李增華, 何書(shū)建, 朱建云

(1. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院,江蘇 徐州,221116；2. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 江蘇 徐州 221116)

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高校涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室電氣安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

裴曉東1,2, 陳樹(shù)亮1,2, 李增華1,2, 何書(shū)建1,2, 朱建云1,2

(1. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院,江蘇 徐州,221116；2. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 江蘇 徐州 221116)

由于涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室中存在易燃、易爆、易腐蝕等物品,極易對(duì)該區(qū)域的電氣設(shè)備產(chǎn)生影響,甚至?xí)?dǎo)致實(shí)驗(yàn)室爆炸等嚴(yán)重后果。已有的實(shí)驗(yàn)室安全管理方法不能很好的解決該問(wèn)題,也無(wú)法對(duì)具體的危險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。因此,類(lèi)比石化工業(yè)的相關(guān)規(guī)定對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安全區(qū)域劃分,采取隱形風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行區(qū)域化管理。在此基礎(chǔ)上,使用Delphi和CVM組合賦權(quán)的方式對(duì)不同量綱的指標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)權(quán)重分析。最后,使用改進(jìn)型ALARP進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)并建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估方法,實(shí)現(xiàn)了涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜安全問(wèn)題的定量分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全具有重要意義。

涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室； 電氣安全； 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估; 組合賦權(quán)法； 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

近年來(lái),國(guó)內(nèi)高校發(fā)生了多次實(shí)驗(yàn)室安全事故,尤其是涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的安全事故尤為嚴(yán)重。根據(jù)多次事故中獲得的信息,重大事故主要源于爆炸,而引發(fā)爆炸的兩大關(guān)鍵因素是操作不當(dāng)和電氣故障。為了盡可能地提高此類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的安全性,已有的研究指出：應(yīng)規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理和使用[1-2]、完善規(guī)章制度和實(shí)驗(yàn)流程[3-4]、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已有危險(xiǎn)[5]、建立安全體系[6]等。同時(shí),有關(guān)文章指出了涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室存在易燃、易爆的風(fēng)險(xiǎn),并對(duì)電氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了較為詳細(xì)的安全管理問(wèn)題分析,但是卻未給出技術(shù)層面的預(yù)防措施。涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室在高校各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室中危險(xiǎn)等級(jí)較高,因普遍存在易燃、易爆氣體和腐蝕性液體等物品。極易對(duì)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備造成影響,繼而引發(fā)重大事故。鑒于此,研究涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室中電氣設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題意義重大。

1 涉氣實(shí)驗(yàn)室電氣安全評(píng)估基礎(chǔ)

涉氣實(shí)驗(yàn)室由于其環(huán)境和工作條件的特殊性,電氣設(shè)備一般要求防爆,同時(shí)在使用過(guò)程中會(huì)受到化學(xué)高濕、鹽霧、腐蝕、振動(dòng)等影響,更加需要及時(shí)地進(jìn)行檢修維護(hù),否則不但影響電氣設(shè)備本身的性能,更可能導(dǎo)致氣體爆炸等危險(xiǎn)[7]。

在涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室采用防爆電氣設(shè)備的基礎(chǔ)是需要對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域進(jìn)行級(jí)別劃分。然而,劃分危險(xiǎn)區(qū)域要綜合考慮危險(xiǎn)物質(zhì)釋放源、易燃易爆物質(zhì)特性、通風(fēng)條件等因素,故應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的建筑設(shè)計(jì)單位等進(jìn)行設(shè)計(jì)劃分[8]。根據(jù)GB3836.14—2000的相關(guān)規(guī)定,危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)該按三維區(qū)域進(jìn)行空間劃分。

此規(guī)定同時(shí)運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的原理,并根據(jù)實(shí)際危險(xiǎn)性出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間,將危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分以爆炸性氣體為依據(jù),劃分為3個(gè)區(qū)域(見(jiàn)表1),并以此為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行相應(yīng)電氣設(shè)備的選型。

根據(jù)涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的具體情況和組別,選擇相應(yīng)防爆電氣設(shè)備的3要素:防爆形式、溫度組別、氣體級(jí)別。電氣設(shè)備的防爆形式與所在區(qū)域的危險(xiǎn)物質(zhì)無(wú)關(guān),而是與使用場(chǎng)所危險(xiǎn)區(qū)域級(jí)別有關(guān)系。

表1 爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)表

2 涉氣實(shí)驗(yàn)室電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)是相應(yīng)指標(biāo)體系的構(gòu)建。石化工業(yè)場(chǎng)所防爆電氣危險(xiǎn)性評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建的前提是對(duì)影響該場(chǎng)所防爆電氣設(shè)備安全狀態(tài)的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)分析,辨識(shí)影響各類(lèi)防爆電氣設(shè)備防爆安全性能的不安全狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)研究工藝單元整體與設(shè)備及子系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系,確立相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)評(píng)判等級(jí)。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)等級(jí)的劃分直接影響到防爆電氣設(shè)備防爆性能狀況的描述,因此必須建立指標(biāo)分級(jí)準(zhǔn)則。指標(biāo)體系的建立過(guò)程需遵循如下原則:

(1) 科學(xué)性原則。指標(biāo)體系的選取必須以實(shí)驗(yàn)室各類(lèi)防爆電氣設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及爆炸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論為依據(jù),整個(gè)指標(biāo)體系應(yīng)能客觀反映各類(lèi)防爆電氣設(shè)備的技術(shù)特性,不宜過(guò)大或過(guò)小；

(2) 系統(tǒng)性原則。指標(biāo)體系必須包括影響系統(tǒng)安全性的各個(gè)方面,并遵循系統(tǒng)的特性,如層次性、關(guān)聯(lián)性、整體性；

(3) 可操作性原則。在指標(biāo)體系構(gòu)建之前,需要進(jìn)行充分的調(diào)研,構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)清晰,涉及的信息采集方便、且技術(shù)可實(shí)現(xiàn)。

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防爆電氣的調(diào)研及分析,并借鑒失效和后果分析模型(FMEA)的思路,同時(shí)考慮以上3個(gè)關(guān)鍵原則,最終確立實(shí)驗(yàn)室防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估指標(biāo)體系(見(jiàn)圖1)。

由于各指標(biāo)在安全影響中表示的權(quán)重計(jì)量含義不同,標(biāo)準(zhǔn)不一,難以通過(guò)常用方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重影響進(jìn)行分析。因此，需要尋求適合此環(huán)境的新方法對(duì)權(quán)重進(jìn)行評(píng)估并對(duì)影響強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)。

圖1 電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估指標(biāo)體系架構(gòu)

3 基于組合賦權(quán)法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量評(píng)估的核心是需根據(jù)實(shí)際情況確定相關(guān)影響因素集的相應(yīng)指標(biāo)重要程度,即權(quán)重的大小W=(w1,w2,w3，…，wm)。確定指標(biāo)體系中相應(yīng)權(quán)重的方法有主觀賦權(quán)和客觀賦權(quán)兩大類(lèi)[9]。對(duì)比兩種賦權(quán)方法可知:前者的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)自對(duì)專(zhuān)家主觀經(jīng)驗(yàn)值的量化,操作簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),但結(jié)果與專(zhuān)家判斷準(zhǔn)確度直接相關(guān)。后者直接利用客觀數(shù)據(jù)來(lái)獲得權(quán)重值,不受到主觀因素的影響,但對(duì)客觀數(shù)據(jù)依賴嚴(yán)重,獲取困難。

鑒于此,將主、客觀賦權(quán)方法相組合應(yīng)用到涉氣實(shí)驗(yàn)室防爆電氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的權(quán)重獲取中,以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),可得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。

3.1 基于Delphi法的主觀賦權(quán)法及分級(jí)策略

在隔爆電氣設(shè)備部分,由于指標(biāo)信息缺乏相應(yīng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),故采用基于Delphi的層次分析法進(jìn)行主觀賦權(quán)。依據(jù)已劃分的涉氣類(lèi)防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)專(zhuān)家打分表,并依據(jù)專(zhuān)家打分結(jié)果,進(jìn)行權(quán)重的計(jì)算處理及指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的確定。

設(shè)初步判斷矩陣為:

則權(quán)重計(jì)算過(guò)程如下:

(1) 對(duì)初步判斷矩陣進(jìn)行歸一化處理；

(4) 計(jì)算特征值與特征向量；

(5) 一致性檢驗(yàn):CI=(λmin-n)/(n-1),RI為相應(yīng)的平均一致性指標(biāo),CR=CI/RI；當(dāng)CR<0.1時(shí),一致性檢驗(yàn)可接受。

根據(jù)權(quán)重計(jì)算過(guò)程,以隔爆電氣設(shè)備中的專(zhuān)家問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)算例進(jìn)行分析,得到基礎(chǔ)矩陣A為:

利用以上分析對(duì)元素進(jìn)行歸一化處理,同時(shí)利用權(quán)重公式得到歸一化之后的權(quán)重,結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 歸一化結(jié)果

由Awi=λmaxwi代入矩陣式,得:

計(jì)算可得λmax=5.122。

一致性檢驗(yàn):

根據(jù)層次分析法的有關(guān)規(guī)定,平均一致性指標(biāo)(RI)取值如表3所示。

表3 平均一致性指標(biāo)查詢表

由于原始矩陣為5階,所以RI取1.12,則CR=CI/RI=0.0305/1.12=0.05827<0.1,故滿足一致性檢驗(yàn)要求。因此,本例中最終指標(biāo)權(quán)重為:

采取同樣的流程步驟及計(jì)算過(guò)程,確定指標(biāo)體系中其余主觀賦權(quán)的指標(biāo)權(quán)重,并依據(jù)專(zhuān)家打分對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)等級(jí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)賦分,即可得到其他各項(xiàng)的結(jié)果。

3.2 基于變異系數(shù)法的客觀賦權(quán)法

變異系數(shù)法(coefficient of variation method,CVM)作為一種客觀賦權(quán)的權(quán)重確定方法,是通過(guò)各項(xiàng)指標(biāo)所包含的信息內(nèi)容及數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得到指標(biāo)權(quán)重。其基本原理是:在評(píng)估指標(biāo)體系中,指標(biāo)取值范圍差異越大,也就是越關(guān)鍵的指標(biāo)因素,這樣的指標(biāo)更能客觀表征、反映被評(píng)估對(duì)象的差距。

根據(jù)圖1給出的分級(jí)體系可以看出,由于爆炸危險(xiǎn)出現(xiàn)的可能性G下面的各部分指標(biāo)都具有明確的分級(jí)及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源,因此適用于采用基于變異系數(shù)的客觀賦權(quán)法對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。

由于實(shí)驗(yàn)室防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估指標(biāo)體系中的G所包含的兩個(gè)指標(biāo)的量綱不同,其差異程度無(wú)法直接比較。為了消除量綱不同的影響,采用各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)來(lái)衡量其差異程度。變異系數(shù)的計(jì)算公式如下:

因此以G為計(jì)算樣例,通過(guò)變異系數(shù)法兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算,計(jì)算過(guò)程如下所示:

(1) 根據(jù)該指標(biāo)所包含的信息和數(shù)據(jù)內(nèi)容,分別計(jì)算各自的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,結(jié)果列于表4。

表4 指標(biāo)數(shù)據(jù)及平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差

(2) 根據(jù)以上分析的計(jì)算方法,計(jì)算人工通風(fēng)指標(biāo)的變異系數(shù):

(3) 由此可知變異系數(shù)總和:

(4) 因此人工通風(fēng)指標(biāo)權(quán)重:

最后確定危險(xiǎn)環(huán)境G下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)指標(biāo)權(quán)重如表5所示。

表5 危險(xiǎn)環(huán)境G的指標(biāo)權(quán)重結(jié)果

3.3 基于EPL的爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估模型

設(shè)備保護(hù)級(jí)別(equipment protection level,EPL)是對(duì)電氣設(shè)備的安全系數(shù)進(jìn)行評(píng)定的方法概念。只要設(shè)備在保護(hù)級(jí)別概念體系內(nèi),不論其型式如何,都已表示了設(shè)備內(nèi)在的點(diǎn)燃危險(xiǎn)。根據(jù)我國(guó)普遍適用的風(fēng)險(xiǎn)可接受水平及爆炸風(fēng)險(xiǎn)要素間的數(shù)學(xué)概率關(guān)系,分級(jí)情況及其對(duì)應(yīng)失效概率(見(jiàn)表6)。

表6 EPL等級(jí)劃分及其失效概率

以上通過(guò)CVM已對(duì)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境出現(xiàn)可能性賦予相應(yīng)概率數(shù)值,屬于“固有危險(xiǎn)系數(shù)”,而“現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)”即防爆電氣設(shè)備的引燃概率風(fēng)險(xiǎn)是依據(jù)其自身EPL并通過(guò)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行修正?？傻孟到y(tǒng)整體爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性數(shù)學(xué)模型如下:

P=G·X·M

式中,P為系統(tǒng)整體爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性；

G為爆炸危險(xiǎn)環(huán)境出現(xiàn)可能性；

X為防爆電氣設(shè)備引燃可能性；

M為安全補(bǔ)償措施修正系數(shù)。

其中防爆電氣設(shè)備引燃可能性由于防爆電氣設(shè)備類(lèi)型和數(shù)量都是變量,故需分別評(píng)估各類(lèi)各臺(tái)設(shè)備的引燃可能性,得出各自概率風(fēng)險(xiǎn)值,再通過(guò)概率論計(jì)算準(zhǔn)則對(duì)整體風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算,其數(shù)學(xué)計(jì)算依據(jù)為:

式中,X為防爆電氣設(shè)備引燃可能性；

由于各類(lèi)防爆電氣設(shè)備不被引燃的可能性并沒(méi)有相關(guān)技術(shù)指標(biāo),因此需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估狀況對(duì)相應(yīng)設(shè)備EPL進(jìn)行修正并進(jìn)一步的計(jì)算,其數(shù)學(xué)模型如下:

式中,a為設(shè)備EPL對(duì)應(yīng)的參數(shù),取值6、4、3；

bj為設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對(duì)應(yīng)取值；

bj′為設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值；

Cm為處于同種情況的設(shè)備數(shù)值；

m為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況數(shù)。

4 基于改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)矩陣的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)(risk acceptance criteria,RAC)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判斷的依據(jù)和準(zhǔn)則,在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)控制中起著重要的作用。因此,要分析涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)并最終確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和可接受的程度,必須要確定RAC。

ALARP(as low as reasonably practicable,最低合理可行原則)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的有效方法,尤其在石化、交運(yùn)、環(huán)境等領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起著重要作用[10]。ALARP的核心思想是風(fēng)險(xiǎn)降低的成本原則；由于風(fēng)險(xiǎn)是絕對(duì)存在的,一定可以通過(guò)有關(guān)措施降低風(fēng)險(xiǎn),但是當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)降低到適當(dāng)值之后,繼續(xù)降低風(fēng)險(xiǎn)所需要的成本會(huì)大幅增加,因此當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi)時(shí),采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)降低措施即可,以控制相應(yīng)成本。ALARP原則的重要意義是為尋找風(fēng)險(xiǎn)與成本之間的平衡。根據(jù)ALARP原則一般可以將風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域按照風(fēng)險(xiǎn)大小依次分為3個(gè)區(qū):可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、ALARP區(qū)、不可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

采用ALARP原則作為涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室電氣安全風(fēng)險(xiǎn)劃分的參考準(zhǔn)則,結(jié)合涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室電氣安全風(fēng)險(xiǎn)可能性及事故后果嚴(yán)重度,劃定風(fēng)險(xiǎn)的“可接受區(qū)”和“不可接受區(qū)”,并在不改變ALARP本質(zhì)意義及其所限制的上下限的基礎(chǔ)上,將3個(gè)區(qū)域繼續(xù)細(xì)化以實(shí)現(xiàn)更加精確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。因此得到涉氣實(shí)驗(yàn)室電氣安全風(fēng)險(xiǎn)劃分ALARP原則(見(jiàn)圖2)。

圖2 實(shí)驗(yàn)室防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)劃分ALARP原則

根據(jù)建立的涉氣實(shí)驗(yàn)室電氣安全風(fēng)險(xiǎn)ALARP評(píng)估原則圖,將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由傳統(tǒng)的3個(gè)大區(qū)域細(xì)分為5個(gè)小區(qū)域,具體區(qū)域名稱如圖2所示,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)從高到低依次為五級(jí)、四級(jí)、三級(jí)、二級(jí)、一級(jí)。

風(fēng)險(xiǎn)矩陣是一種通過(guò)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)表征風(fēng)險(xiǎn)可接受準(zhǔn)則的方法。風(fēng)險(xiǎn)矩陣將防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)潛在事故發(fā)生的可能性和相應(yīng)的防爆電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)潛在事故后果嚴(yán)重度以不同等級(jí)的形式分布在一個(gè)矩陣中,通過(guò)可能性和后果嚴(yán)重度的不同組合得到不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

按照《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》中的相關(guān)規(guī)定,事故的嚴(yán)重等級(jí)應(yīng)按照后果嚴(yán)重程度分為四級(jí)，如圖3中的縱坐標(biāo)所示,將風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率分為6級(jí),如圖3中的橫坐標(biāo)所示。根據(jù)以上評(píng)估方法,結(jié)合ALARP原則將風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí),分別用不同顏色表示,其中紅色代表五級(jí)、黃色代表四級(jí)、藍(lán)色代表三級(jí)、綠色代表二級(jí)、無(wú)顏色代表一級(jí),具體評(píng)估矩陣如圖3所示。據(jù)此評(píng)估矩陣,可以判斷出潛在風(fēng)險(xiǎn)的危害性,并針對(duì)性的對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排除,大幅提高實(shí)驗(yàn)室的安全可靠性。

圖3 實(shí)驗(yàn)室電氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣

5 結(jié)論

在對(duì)以我校涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室為代表的防爆電氣設(shè)備統(tǒng)計(jì)與故障分析的基礎(chǔ)上,分析了防爆電氣設(shè)備可能的危險(xiǎn)狀態(tài)。綜合應(yīng)用Delphi和CVM組合賦權(quán)的方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)量,研究防爆電氣設(shè)備及所處環(huán)境構(gòu)成的整體系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的關(guān)系,據(jù)此建立涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室電氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估數(shù)學(xué)模型,提出基于設(shè)備危險(xiǎn)性分析的事故后果嚴(yán)重度評(píng)估模型,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)矩陣判斷風(fēng)險(xiǎn)可能性和事故后果的嚴(yán)重性。

提出的模型不但可以應(yīng)用于涉氣類(lèi)實(shí)驗(yàn)室,同樣可以推廣到各類(lèi)涉氣易爆場(chǎng)合的電氣設(shè)備中,具有較好的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

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Risk assessment on electrical safety in gas-involving laboratories in colleges and universities

Pei Xiaodong1,2, Chen Shuliang1,2, Li Zenghua1,2, He Shujian1,2, Zhu Jianyun1,2

(1. School of Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China;2. Provincial Experimental Teaching Demonstration Center of Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

Due to the presence of inflammable, explosive, perishable items, etc., in gas-involving laboratories, the electrical equipment in such area is easily affected, which may even lead to serious consequences such asa laboratory explosion. The existing methods for the laboratory safety management can neither solve this problem, nor carry out the quantitative evaluation of specific risk factors. Therefore, based on the relevant regulations for the petrochemical industry about the laboratory safety zoning, the regional management of the invisible risks is adopted. On this base, a combination weighing method of Delphi and CVM is used for optimal weight analysis of different dimensional index. Finally, the improved ALARP is accepted for the risk classification matrix, and the appropriate risk assessment methods are accepted. The quantitative analysis on complicated safety issues in gas-involving laboratories can be realized, which is of great importance for laboratory safety.

gas-involving laboratory; electrical safety; risk assessment；combination weighing method; risk matrix

10.16791/j.cnki.sjg.2016.11.066

2016-05-05 修改日期：2016-06-29

江蘇高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PPZY2015A055)；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(蘇政辦發(fā)[2014]37號(hào))；江蘇省省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目(蘇教高[2011]24號(hào)); 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與建設(shè)項(xiàng)目(2015QN48)；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)改革項(xiàng)目(2001262)

裴曉東(1981—),男,江蘇徐州,碩士，講師,安全工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任,主要從事安全科學(xué)與工程方面的教學(xué)與科研工作.

E-mail：xiaodongpeicumt@163.com

X932

A

1002-4956(2016)11-0254-05