馬洪舟 姜威

摘 要：近年來，國內(nèi)化工企業(yè)正在朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，如何充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢對化工企業(yè)的風險進行分析，并做出科學的風險預警是近年來研究的熱點。本文擬選擇化工企業(yè)的危險因素作為主要的研究實例，通過化工企業(yè)的實際情況進行具體分析，主要借鑒逆向工程中的方法，從全興化工企業(yè)中發(fā)生的三類主要事故：粉塵爆炸、生產(chǎn)反應(yīng)事故和靜電危害事故為原點，識別出其中的風險因素并在此基礎(chǔ)上建立科學合理的風險預警體系。以提高化工企業(yè)風險監(jiān)管水平的科學性和有效性，減少安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：全興化工企業(yè);風險因素;預警體系

1 引言

近些年，我國對于安全事故的管理稍顯薄弱。當事故出現(xiàn)時我國雖有較完備的應(yīng)急救援措施，但是在風險預測上仍存在很多問題亟待解決[1]。另一方面，化工行業(yè)為我國的基礎(chǔ)建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻，但據(jù)不完全統(tǒng)計，我國化工行業(yè)突發(fā)事故每年平均會發(fā)生150起，由事故造成的經(jīng)濟直接損失約占整個GDP的2%～3.5%，經(jīng)計算事故引起的經(jīng)濟損失高達15～30億元[2]，這種現(xiàn)狀令人感到惋惜。

本文在此研究的基礎(chǔ)上研究化工企業(yè)的風險預警體系，結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀，對其風險預警體系進行更加深入的研究，通過有效的識別化工企業(yè)的風險因素，構(gòu)建一種更加科學和實用的風險預警指標體系和預警機制。該風險預警體系的建立對于化工企業(yè)突破安全管理發(fā)展瓶頸、提高本質(zhì)安全化水平和安全管理水平具有重要意義。通過該指標體系的運用，有利于管理者及時發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患，做到防患于未然，彌補一些管理上的缺陷，減少安全事故發(fā)生，推動風險預警和防治技術(shù)的發(fā)展【3】。

2 化工企業(yè)風險因素識別

2.1粉塵爆炸相關(guān)風險因素

（1）空氣濕度

在天氣過于干燥、生產(chǎn)場所的空氣濕度比較低時，一些容器容易燃燒的粉塵物質(zhì)可能發(fā)生爆炸，很可能造成事故的發(fā)生。

（2）風速條件

化工生產(chǎn)通常會持續(xù)比較長的時間，如果生產(chǎn)活動持續(xù)到深夜，且風速較低，那么生產(chǎn)場所內(nèi)的空氣流通狀況就會很差，容易出現(xiàn)粉塵堆積，出現(xiàn)事故。

（3）引燃物質(zhì)

當生產(chǎn)場所內(nèi)的空氣流通狀況變差，就容易出現(xiàn)粉塵堆積，此時如果存在引燃物質(zhì)，就極容易發(fā)生粉塵爆炸事故。

（4）生產(chǎn)設(shè)備

在化工物質(zhì)生產(chǎn)過程中，必須對生產(chǎn)設(shè)備進行優(yōu)化，否則極容易出現(xiàn)火花，或者造成粉塵堆積，引發(fā)事故。

2.2生產(chǎn)反應(yīng)事故相關(guān)風險因素

（1）空氣凈化

對于化工企業(yè)來說，氧化反應(yīng)過程中的氧化劑主要為空氣或者氧氣，在對其進行安全設(shè)計時，需要設(shè)置空氣凈化裝置，將空氣中的雜質(zhì)清理干凈，如灰塵、油氣等，以確保氧化劑的純度。如果氧化劑不純，就可能引起爆炸。

（2）防火器設(shè)置

生產(chǎn)反應(yīng)過程之前，將防火器設(shè)置在反應(yīng)裝置之前，如自動控制報警裝置，當接觸器出現(xiàn)問題，可能發(fā)生爆炸時，其能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題，從而對事故起到良好的預防作用。

（3）反應(yīng)溫度

化工企業(yè)的硝化反應(yīng)是在降溫條件下完成的，必須要控制好反應(yīng)溫度，才能保證硝化反應(yīng)的順利進行，否則極容易造成事故。

（4）溫度控制裝置

在生產(chǎn)反應(yīng)的過程中，需要設(shè)置溫度控制裝置，利用裝置對攪拌過程、加料速度等進行控制，將其溫度控制在合理范圍內(nèi)，否則容易造成反應(yīng)事故。

（5）生產(chǎn)人員行為

在生產(chǎn)反應(yīng)的過程中，需要溫度控制裝置保持在監(jiān)控下，生產(chǎn)人員可隨時掌握反應(yīng)溫度的變化情況，從而避免出現(xiàn)反應(yīng)溫度過高的情況，降低燃燒和爆炸事故發(fā)生的可能性。

2.3 靜電危害

（1）作業(yè)方式

在化工生產(chǎn)中，要針對靜電危害進行安全設(shè)計。在精細化工生產(chǎn)作業(yè)中，用連續(xù)式作業(yè)方式代替間歇式生產(chǎn)方式，減少一釜多用的情況，減輕靜電危害發(fā)生的可能性。

（2）設(shè)備優(yōu)化

對進料和物料進行分離處理時，對塑料管道進行優(yōu)化，在其中加入防靜電物質(zhì)。同時，要對塑料管道中的易燃易爆物料的流速進行科學合理的計算，將流速控制在合理范圍內(nèi)，以降低安全事故的發(fā)生概率。

（3）安全人員教育

化工企業(yè)要強化對生產(chǎn)人員的安全教育，使其充分認識到靜電的危害性，并在生產(chǎn)過程中注意對靜電進行防控。

3 化工企業(yè)風險預警指標體系

3.1 預警指標體系的構(gòu)建

通過前文的分析，本章擬對化工企業(yè)的三類主要事故選取預警指標并依此建立化工企業(yè)的風險預警指標體系。

3.1.1 預警指標體系構(gòu)建原則

典型化工生產(chǎn)過程風險預警研究主要針對生產(chǎn)系統(tǒng)全壽命周期的運行狀況，風險預警指標體系是實施預警管理的重要輔助，主要構(gòu)建原則如下：

（1）科學性原則：預警指標體系能夠全面反映化工生產(chǎn)過程的實際風險狀況，預警指標的選取應(yīng)以客觀事實為基礎(chǔ)，以理論研究為輔助，明確指標的實際含義與數(shù)值獲取途徑。對于模糊性指標，也必須保證其概念的科學性與界限的準確性。

（2）系統(tǒng)性原則：風險預警指標要有針對性和目的性。系統(tǒng)性原則要求在選取指標時應(yīng)綜合考慮獨立性、關(guān)聯(lián)性和整體性，多維度分析與衡量指標因素，預警模型有效應(yīng)用取決于預警指標的系統(tǒng)化構(gòu)成。

（3）層次性原則：指標間關(guān)聯(lián)性和從屬度是重要的考量因素，風險預警指標體系應(yīng)是多維度、多層次結(jié)構(gòu)，一個有序且關(guān)系清晰的結(jié)構(gòu)化風險預警指標能夠更準確表述系統(tǒng)風險狀態(tài)。

（4）可行性原則：風險預警指標必須具有可操作性，理論結(jié)合實際，充分分析歷史數(shù)據(jù)資料構(gòu)建預警指標，使風險管理更具可能性和實際意義。

（5）準確性原則：指標選取的準確性是預警結(jié)果準確的關(guān)鍵性前提，風險預警指標是生產(chǎn)系統(tǒng)運行時風險狀態(tài)的衡量標準，指標描述應(yīng)清晰，不允許風險狀態(tài)間的交叉。

3.2 指標權(quán)重的確定

3.2.1 集對層次法確定權(quán)重

化工企業(yè)是一個相對比較復雜的系統(tǒng)，各指標之間的相對重要性是不確定的，需要根據(jù)專家的實際經(jīng)驗將其轉(zhuǎn)化為確定的，筆者利用集對理論對傳統(tǒng)的AHP【4】進行了優(yōu)化和改進，旨在用同一性和差異性矩陣所構(gòu)建的集對來確定一種動權(quán)。

這種方法最主要的特點就是找到確定信息和不確定信息的聯(lián)系。因此，可以將確定信息和不確定信息組成一個集對。

鑒于此，在利用層次集對分析法【5】進行分析時，主要分為以下兩步：①建立專家判斷矩陣，并進行矩陣的一致性檢驗;②采用集對分析法對判斷矩陣進行不確定分析。

3.2.2 風險預警指標體系權(quán)重確定

同上述計算過程，可計算出該風險預警體系的各指標權(quán)重，具體的權(quán)重匯總?cè)缦拢?/p>

（一）粉塵爆炸事故、

空氣濕度：0.387

風速條件：0.150

引燃物質(zhì)：0.254

生產(chǎn)設(shè)備：0.208

（二）生產(chǎn)反應(yīng)過程事故

空氣凈化：0.351

防火器設(shè)置：0.297

反應(yīng)溫度：0.054

溫度控制裝置：0.081

生產(chǎn)人員行為：0.216

（三）靜電危害

作業(yè)方式：0.336

安全人員教育：0.403

設(shè)備優(yōu)化：0.207

（四）整體風險狀況

二級指標對應(yīng)的權(quán)重信息如下：

作業(yè)方式：0.392

安全人員教育：0.321

設(shè)備優(yōu)化：0.287

3.3 風險預警區(qū)間的確定

3.3.1 預警警度的確定

對于風險事故的預警，按照四種狀態(tài)，通常將其劃分為：特別嚴重、嚴重、較重、一般和正常。分別對應(yīng)，紅、橙、黃、藍和綠四種顏色級別作為預警的信號。并依此確定了5個警度。

3.3.2 預警區(qū)間確定

根據(jù)上面的5個警度，需要確定與其對應(yīng)的預警區(qū)間。具體來說，就是對對一級指標和二級指標的風險值進行區(qū)間劃分，分別對應(yīng)5類不同的警度和預警級別。由于崩落法開采對應(yīng)的風險大體上呈現(xiàn)周期性的上下起伏波動，其風險值對應(yīng)的是不同的區(qū)間。其出現(xiàn)警情和正常狀態(tài)下對應(yīng)的風險值均非固定值。鑒于此，筆者擬采用3Q準則對預警區(qū)間進行確定。

在目前化工企業(yè)生產(chǎn)的過程中，絕大部分的時間都是出于正常狀態(tài)，風險值出現(xiàn)極端值的情況極小。依此將正態(tài)分布設(shè)為正常值，符合目前化工企業(yè)的風險變化規(guī)律。另一方面考慮到，生產(chǎn)事故的發(fā)生概率相比較于其他區(qū)域，風險還是相對較高，其波動起伏變化的范圍還是較大，因此，筆者將其他4類警度范圍內(nèi)進行劃分。其發(fā)生的概率也符合實際情況，因此，確定不同警度對應(yīng)的預警區(qū)間。

對應(yīng)的正態(tài)分布曲線示意圖如下圖3-1所示。

圖3-1 化工企業(yè)風險值正態(tài)分布曲線

其中U代表均值，Q代表標準差。以粉塵爆炸事故為例，由第三節(jié)確定的指標權(quán)重，可得冒頂事故對應(yīng)的二級指標風險值為：

MD=0.387×GRO+0.15×SUP+0.254×PRE +0.127×EXP+0.081×STR ?（3-8）

其中，MD的取值范圍為0到1，因此，可得事故的風險預警區(qū)間。

4 結(jié)論

本文通過對化工企業(yè)進行了詳細的介紹和調(diào)研，通過近些年化工事故統(tǒng)計，確定了粉塵爆炸事故、生產(chǎn)過程反應(yīng)事故和靜電危害三類主要事故。借鑒逆向工程中的方法，從這三類主要事故出發(fā)，對事故發(fā)生的機理進行深入研究，識別出可能導致這三類事故發(fā)生的風險因素。識別出了一系列相較于傳統(tǒng)的風險預警體系更加科學的風險因素。并且依據(jù)識別出的風險因素，構(gòu)建了化工企業(yè)風險預警體系。在對指標權(quán)重進行確認的過程中，針對傳統(tǒng)AHP的不足。提出了基于集對分析法理論的AHP。消除了傳統(tǒng)AHP關(guān)于權(quán)重確定的主觀隨意性的情況。并利用3Q準則對風險預警區(qū)間進行確定。

參考文獻：

[1]殷忠良， 張強. 我國礦山安全現(xiàn)狀及措施淺議[J]. 煤礦現(xiàn)代化， 2010（1）：96-97.

[2]張友軒. 淺析金屬非金屬礦山安全現(xiàn)狀及管理[J]. 建材與裝飾， 2017（24）.

[3]夏開宗， 劉秀敏， 陳從新，等. 化工企業(yè)西區(qū)地下開采引起的地表變形規(guī)律初探[J].巖石力學與工程學報， 2014， 33（8）：1572-1588.

[4]Tsabaris C， Scholten J， Karageorgis AP， et al. Application of an in situ underwater gamma spectrometer as a marine radon progeny monitor： continuous monitoring of groundwater discharges into the coastal zone[J]. Radiat Prot Dosim， 2010，142：273–281.

[5]Breznik M， Steinman F. Desalination of coastal karst springs by hydro geologic，hydrotechnical and adaptable methods[J]. In：Schorr M （ed） Desalination， trends and technology. InTech， Rijeka， Croatia， 2011：334–404.