李維東,周德紅,肖振航,常 林,王 妮
(武漢工程大學資源與安全工程學院,湖北 武漢 430074)
目前,我國約20多個城市使用LNG應急調峰站,應對燃氣企業(yè)不能充分利用資源進行儲備[1]。而其風險卻隨之加大,為系統(tǒng)識別LNG儲罐風險,減少事故隱患,楊凌鵬[2]等利用蝴蝶結模型和貝葉斯模型識別導致LNG儲罐泄漏的關鍵因素,預測各主要事件發(fā)生概率;杜彥琳[3]基于灰色預測法建立了LNG儲罐的壓力預測模型,實現(xiàn)LNG鐵路運輸安全保障的智能化;Hansen[4]運用LNG泄漏實驗數(shù)據(jù)集測量LNG擴散范圍和燃燒范圍,通過建立數(shù)學模型進行分析;Feng Chen[5]基于優(yōu)化的BTS模型運用模糊數(shù)學法對LNG泄漏進行分析。上述學者用計算機對LNG儲罐泄漏進行數(shù)值模擬,并未建立一個完整的評價體系,因此引入灰色聚類法對LNG儲罐泄漏事故進行系統(tǒng)的風險分析。
根據(jù)《生產過程危險和有害因素分類與代碼》(GB/T13861),通過與LNG企業(yè)技術人員和安全管理方面專家會議探討LNG儲罐法規(guī)、標準和規(guī)范,將LNG物料本身風險性、設備設施風險性、環(huán)境條件風險性、安全管理風險性進行總結,建立LNG儲罐泄漏的評價指標體系[6]。
本文以西氣東輸二線黃岡分輸站儲罐為例進行分析,以圖1所建立的LNG泄漏風險評估體系為指標,用德菲爾法將打分表給安全工程專業(yè)的10名專家,根據(jù)專家現(xiàn)場檢查意見打分。利用SD軟件創(chuàng)建LNG儲罐泄漏風險指標體系。
圖1 LNG儲罐泄漏的評價指標體系
將一級評價指標和二級評價指標所對應關系的判斷矩陣分別輸入SD中,得到各風險指標的穩(wěn)定權重。
圖3 為控制層指標權重及其一致性檢驗界面,輸出LNG儲罐安全評價體系各指標的權重;其極限最大值為0.090585,極限唯一且均小于0. 1,即所得權重為穩(wěn)定權重。
圖3 控制層指標權重及一致性檢驗
表1 LNG儲罐泄漏風險權重
取10位專家意見的數(shù)值,代入SD得到聚類權矩陣如下。
根據(jù)式Zi=WiRi,算出一級指標評價矩陣Zi,合成后得到一級指標評價矩陣Z。
由式W?=M·UT得到LNG儲罐泄漏風險評價綜合值。
由圖2的LNG儲罐泄漏風險水平等級范圍,判定LNG儲罐泄漏的風險等級屬于“較安全狀態(tài)”,LNG儲罐風險較低,需要加強監(jiān)管。由圖3可知,評價結果表明該企業(yè)控制層權重最大的因素為A4安全管理,其中重點關注安全生產規(guī)章制度與操作規(guī)程,網絡層應重點關注A31廠址與總平面布局、A51應急救援機構、A12 LNG數(shù)量和A44隱患排查與治理等問題,強化重要危險源安全監(jiān)控。實際上,該企業(yè)目前正在對儲罐區(qū)進行整體大檢修,具體包括儲罐數(shù)量設置、應急救援機構更新及現(xiàn)存的隱患進行排查,對總體風險進行管控,從預防的角度將關口前移以保障LNG儲罐安全性。
圖2 LNG儲罐泄漏風險等級
基于灰色聚類法的LNG儲罐泄漏風險評價方法,彌補了層次分析法不能處理LNG儲罐各風險因素間相互影響和評價中灰色信息等問題。分析得出一級指標中權重最高的二級指標因素分別為LNG數(shù)量、儲存設施、廠址與總平面布局、隱患排查與治理、應急救援機構。
對黃岡某LNG企業(yè)進行風險評價,定量算出該企業(yè)的風險等級為“較安全狀態(tài)”,結果與實際情況相符,表明該優(yōu)化后的方法在LNG儲罐安全定量風險評估中具有理論意義,為系統(tǒng)安全評價方法提供參考。