羅慧豐，陳菊香(新疆大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830001)

0 引言

煤化工是指原料煤通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到氣、液、固三種物質(zhì)形態(tài)燃料物質(zhì)的過(guò)程，其工藝技術(shù)分為現(xiàn)代和傳統(tǒng)兩種類型[1]?，F(xiàn)代煤化工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程中采用的生產(chǎn)原材料及輔助催化劑、儲(chǔ)運(yùn)的半成品和成品化工原料危險(xiǎn)性較大。而煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置因其危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量種類多、分布集中，一般作為煤化工廠區(qū)一級(jí)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行安全管控。因此科學(xué)評(píng)估儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)煤化工企業(yè)整體運(yùn)行安全管控影響重大。

對(duì)于安全風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)而言，國(guó)內(nèi)外的方法種類很多，發(fā)展也較成熟，但是各種風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)技術(shù)都有側(cè)重點(diǎn)或者不足。其中層次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法(Fuzzy Comprehensive Evaluation, FCE)，能相互發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)不足，既能定性、又能定量，方法簡(jiǎn)單實(shí)用，適用性強(qiáng)。而目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究中，基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)煤化工領(lǐng)域的安全風(fēng)險(xiǎn)分析較少。本文基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)SH煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)因素展開分析探討，構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，并提出風(fēng)險(xiǎn)管控的建議。

1 煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特征

1.1 煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置簡(jiǎn)介

現(xiàn)代煤制烯烴化工廠區(qū)，一般由生產(chǎn)工藝裝置、輔助工程設(shè)施、儲(chǔ)運(yùn)裝置、行政生活辦公區(qū)域組成。而儲(chǔ)運(yùn)裝置包括下述區(qū)域。

全廠儲(chǔ)罐區(qū)域：鄰近主要工藝生產(chǎn)裝置區(qū)域。罐區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓力罐組，主要儲(chǔ)存乙烯、丙烯、丙烷、混合C4、OCUC4餾分、C5及以上餾份、以及液氨等；常壓罐組，主要儲(chǔ)存MTO級(jí)甲醇，精甲醇、不合格甲醇以及丙醛、異十二烷、廢油等。

液體原料及產(chǎn)品汽車裝卸區(qū)：根據(jù)運(yùn)輸及安全的要求，液體原料及產(chǎn)品汽車裝卸站臺(tái)一般集中布置在廠區(qū)周界附近，靠近圍墻一側(cè)廠區(qū)出入口，便于管理，方便汽車運(yùn)輸。酸堿罐組也設(shè)置在本界區(qū)內(nèi)，儲(chǔ)存高濃度硫酸和燒堿。

聚合物包裝、倉(cāng)庫(kù)及裝卸設(shè)施：低密度聚乙烯、聚丙烯成品包裝及倉(cāng)庫(kù)一般布置在對(duì)外鐵路裝車線一側(cè)。

全廠倉(cāng)庫(kù)區(qū)：化學(xué)品及危險(xiǎn)品庫(kù)、綜合庫(kù)房、露天堆場(chǎng)等，一般集中布置在靠近廠區(qū)出入口，方便汽車運(yùn)輸和管理。

煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置作為工廠生產(chǎn)過(guò)程中儲(chǔ)運(yùn)半成品和成品化工原料的主要區(qū)域，其危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量種類多、分布集中，一般作為煤化工廠區(qū)一級(jí)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行安全管控。

1.2 煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特征

煤化工企業(yè)常見的安全事故主要有以下幾種：火災(zāi)、爆炸和有毒氣體或有毒液體泄漏事故[2]。煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置一般根據(jù)儲(chǔ)存物質(zhì)數(shù)量及種類、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸設(shè)施類型識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)因素。存在的特征：

(1)安全風(fēng)險(xiǎn)因素復(fù)雜。煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置的安全體系非線性，人為、安全管理、設(shè)備、環(huán)境等多種因素的影響復(fù)雜多變。

(2)安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)多變，具有一定隨機(jī)性，需要一定的量化指標(biāo)判定，但計(jì)算量過(guò)大不易于企業(yè)管理人員快速識(shí)別與決策。

(3)安全風(fēng)險(xiǎn)客觀存在又具有關(guān)聯(lián)性，產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的源頭紛繁，需依托具有行業(yè)背景的專家進(jìn)行科學(xué)專業(yè)的識(shí)別。

綜上，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法應(yīng)能系統(tǒng)性分層次構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)體系，并通過(guò)行業(yè)專家科學(xué)識(shí)別評(píng)分得出各風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重隸屬度，利用適度量化手段降低主觀影響。

2 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法選擇

在工業(yè)領(lǐng)域常用的風(fēng)險(xiǎn)定量分析方法包括蒙特卡洛(Monte Carlo)方程法、事故樹分析法(Fault Tree Analysis, FTA)、道氏化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法(DOW)、ICI蒙德(Mond)火災(zāi)爆炸與毒性危險(xiǎn)指數(shù)法、六階段法、層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等。而AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種將層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，由韓利等提出[3]，已廣泛應(yīng)用于企業(yè)柔性指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)、區(qū)域投資環(huán)境評(píng)價(jià)、企業(yè)崗位評(píng)價(jià)與績(jī)效評(píng)估等領(lǐng)域[4]。結(jié)合煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特征及各評(píng)估方法特點(diǎn)，本文通過(guò)層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法兩種方法相結(jié)合的形式。該方法將定性評(píng)價(jià)與定量計(jì)算有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，專家評(píng)分相對(duì)客觀，數(shù)據(jù)分析結(jié)果直觀實(shí)用。

3 基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法的煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估步驟

根據(jù)煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，采用AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法。

第一步：設(shè)定目標(biāo)并確定安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素，構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

結(jié)合煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特征，同時(shí)通過(guò)大量的文獻(xiàn)閱讀和真實(shí)的案例分析，采用德爾菲法，向10位權(quán)威專家進(jìn)行兩輪問(wèn)卷訪談，分析整理得出煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素的指標(biāo)體系如表1所示。

表1 煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

其中包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、15個(gè)二級(jí)指標(biāo)，且分為目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、方案層C，總結(jié)煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置的主要風(fēng)險(xiǎn)因素類別有人員因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素。15個(gè)二級(jí)指標(biāo)，根據(jù)識(shí)別原則及問(wèn)卷設(shè)置要求僅對(duì)各自類別一級(jí)指標(biāo)項(xiàng)因素有關(guān)聯(lián)性。

第二步：構(gòu)造評(píng)估因素判斷矩陣

邀請(qǐng)專家評(píng)分，得出不同層次的指標(biāo)判斷矩陣。判斷矩陣的值反映了各因素之間的相對(duì)重要性，一般采用1-9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法以提高準(zhǔn)確度。

如設(shè)置比較各中間準(zhǔn)則層中B1、B2、B3、B4對(duì)最高目標(biāo)層面A的重要度，那么Bi/Bj=Uij＞0，Uij=1/Uji，則判斷矩陣S=(Uij)n×n:

第三步：計(jì)算判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

本文計(jì)算判斷矩陣的算式方法為和積法，求出不同層次的指標(biāo)判斷矩陣最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，辨識(shí)突出主因素。

為進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，需計(jì)算一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR：

式中：n為矩陣階數(shù)；λmax為最大特征根；RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。要求CR=CI/RI＜0.10，判定排序結(jié)果權(quán)重系數(shù)合理，對(duì)各個(gè)隨機(jī)樣本矩陣計(jì)算其一致性指標(biāo)值，取值如表2所示[5]。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

第四步：確定評(píng)價(jià)對(duì)象因素集，設(shè)定安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)

設(shè)計(jì)問(wèn)卷采用李克特5級(jí)量表形式，分別讓10位專家對(duì)各項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)調(diào)查評(píng)判，得出評(píng)價(jià)因素集RC及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)域E={1，0.8，0.6，0.4，0.2}，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)域賦值如表3所示[5]。

表3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)劃分和定級(jí)賦值

第五步：建立模糊關(guān)系矩陣，求模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量

評(píng)價(jià)矩陣與對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重值矩陣合成模糊關(guān)系矩陣。

由二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣(模糊子集的隸屬度得分)、方案層對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)重(二級(jí)對(duì)一級(jí)指標(biāo))按照模糊綜合評(píng)價(jià)法中突出主因素的模糊合成算子運(yùn)算，即：a,b∈[0，1]，a∨b=max{a,b}，a∧b=min{a,b}，最后作歸一化處理，由此得出一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣RB=WC*RC。

按照模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊合成算子運(yùn)算，各評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量為一級(jí)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層權(quán)重與一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣組合運(yùn)算(WA=WB*RB)。

第六步：確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值

用5級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判矩陣與各評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量合成計(jì)算得出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值F=WA*(1，0.8，0.6，0.4，0.2)，以確定風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)。

4 對(duì)SH煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)證分析

本文選取建設(shè)于新疆維吾爾自治區(qū)W市的SH煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置為實(shí)證分析對(duì)象。W市SH煤化工廠于2012年基建，2016年試運(yùn)營(yíng)，2017年正式運(yùn)營(yíng)，項(xiàng)目總投資超過(guò)220億元。

依據(jù)煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)特征，依據(jù)系統(tǒng)性、獨(dú)立性、客觀性、操作性等相關(guān)原則用德爾菲法對(duì)熟知煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全管理的相關(guān)政府部門、央企機(jī)構(gòu)、科研院所等領(lǐng)域的10位權(quán)威專家進(jìn)行兩輪問(wèn)卷訪談，分析整理出煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素的指標(biāo)體系。并邀請(qǐng)專家問(wèn)卷評(píng)分，得出不同層次指標(biāo)的判斷矩陣。用和積法計(jì)算方案層和準(zhǔn)則層的判斷矩陣同時(shí)展開一致性檢驗(yàn)，從而得出安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重的結(jié)果及排序情況如表4所示。

表4 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)歸一化權(quán)重值與排名情況

接著確定評(píng)價(jià)對(duì)象因素集，設(shè)定安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)。

人員因素的評(píng)價(jià)矩陣：

設(shè)備因素的評(píng)價(jià)矩陣：

環(huán)境因素的評(píng)價(jià)矩陣：

管理因素的評(píng)價(jià)矩陣：

按照模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊合成算子運(yùn)算，求評(píng)價(jià)結(jié)果向量。

已知：人員因素的權(quán)重向量WC1=(0.468 0，0.302 4，0.063 6，0.166 1)；設(shè)備因素的權(quán)重向量WC2=(0.473 9， 0.288 2，0.178 0，0.060 0)；環(huán)境因素的權(quán)重向量WC3= (0.800 0，0.200 0)；管理因素的權(quán)重向量WC4=(0.4566，0.211 5，0.098 3，0.162 5，0.071 1)。

得出一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣RB=WC*RC

RB1=WC1*RC1=(0.318 3，0.204 0，0.205 7，0.204 0，0.068 0)

RB2=WC2*RC2=(0.364 5，0.230 8，0.221 7，0.136 9，0.046 1)

RB3=WC3*RC3=(0.272 7，0.272 7，0.181 8，0.181 8，0.090 9)

RB4=WC4*RC4=(0.368 5，0.170 7，0.242 1，0.161 4，0.057 3)

則W市SH煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量為：

求出總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值F=WA*(1，0.8，0.6，0.4，0.2)= 0.701 1。

因此W市SH煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置整體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值為0.701 1，由于0.701 1∈(0.6，0.8)，依據(jù)劃分的評(píng)價(jià)等級(jí)與定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)險(xiǎn)介于一般風(fēng)險(xiǎn)與較高風(fēng)險(xiǎn)之間，總體風(fēng)險(xiǎn)中等偏高，需要適當(dāng)強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)管控。

5 煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)分析及管控建議

根據(jù)本文煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估研究，層次分析法中準(zhǔn)則層對(duì)決策目標(biāo)的排序權(quán)重情況如表5所示。

表5 準(zhǔn)則層對(duì)決策目標(biāo)的排序權(quán)重情況

層次分析法中方案層對(duì)決策目標(biāo)的排序權(quán)重情況如表6所示。

表6 方案層對(duì)決策目標(biāo)的排序權(quán)重情況

方案層C要素對(duì)決策目標(biāo)的排序權(quán)重占比前5項(xiàng)分別是：安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)C11權(quán)重占比20.35%；壓力儲(chǔ)罐運(yùn)行穩(wěn)定性C21權(quán)重占比13.98%；專業(yè)技術(shù)水平C12權(quán)重占比13.15%；安全教育培訓(xùn)C41權(quán)重占比10.17%；物料裝卸設(shè)施完好性C22權(quán)重占比8.5%，前5項(xiàng)總占比66.15%，近2/3的比重。針對(duì)上述評(píng)估結(jié)果，建議做好以下風(fēng)險(xiǎn)管控：

(1)重視培養(yǎng)從業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，打造安全生產(chǎn)企業(yè)文化氛圍，并做好周期性的安全生產(chǎn)宣傳教育培訓(xùn)，重點(diǎn)關(guān)注特殊崗位(危險(xiǎn)物料裝卸、安全聯(lián)鎖等)人員日常心理。

(2)嚴(yán)格把控專業(yè)技術(shù)崗位聘用人員專業(yè)能力，關(guān)鍵崗位競(jìng)聘上崗，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)崗位實(shí)行定期績(jī)效考核，同時(shí)做好薪資待遇的傾向性規(guī)劃。

(3)加強(qiáng)壓力儲(chǔ)罐容器、物料裝卸設(shè)施的專業(yè)化維護(hù)，可定期聘請(qǐng)第三方有資質(zhì)的特檢機(jī)構(gòu)、安評(píng)機(jī)構(gòu)，完善設(shè)備設(shè)施安全管控。

(4)強(qiáng)化工作崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制，突出安全管理中人的重要性。同時(shí)加強(qiáng)人員的績(jī)效考核，將安全生產(chǎn)與獎(jiǎng)懲掛鉤。

(5)合理利用商業(yè)保險(xiǎn)措施，轉(zhuǎn)移可預(yù)知性風(fēng)險(xiǎn)，保險(xiǎn)費(fèi)用比例可與當(dāng)年安全生產(chǎn)費(fèi)計(jì)提同步規(guī)劃。

6 結(jié)語(yǔ)

煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)煤化工行業(yè)整體安全管理意義重大。本文以定性及定量相結(jié)合的方法，評(píng)估出安全風(fēng)險(xiǎn)主要因素，進(jìn)一步明確管控要點(diǎn)，為煤化工廠區(qū)儲(chǔ)運(yùn)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)管控提供一種評(píng)估研究的思路。