■ 崔雨 吳鵬宇 王榮榮 陸兆鈉 王焱 南通理工學院汽車工程學院

港口碼頭正逐步向大型化和專業(yè)化方向發(fā)展。裝卸、儲運技術及設備設施的技術含量和復雜性不斷增加，增加了港口安全管理的難度。此外，港口危險貨物的年均增長速度達到了20%。一旦港口發(fā)生火災事故，必然會引起人員傷亡以及巨大的經濟損失。天津港“8·12”事件[1]、 防城港北碼頭避風港走私船發(fā)生火災，造成了人員傷亡以及上億元的財產損失。

目前，港口火災安全評價方面的研究主要集中于對港口火災事故的分析、總結以及提出相關防護措施。曾仕娟等人[2]指出港口人員安全培訓工作和危險貨物存放管理的重要性。王宏斌等人[3]提出電氣火災是引起港口火災的主要原因，指出電氣火災的原因并提出相應的解決措施。姚成權等人[4]指出港口倉庫、集裝箱中環(huán)境、溫濕度等因素對港區(qū)安全的重要性。付孟澤等人[5]通過建立港口化工區(qū)火災風險評價指標體系，指出消防裝備設施是港口火災抗災性的基礎性因素。

一、事故樹法的應用

事故樹分析被稱為FTA，是對事故的最終事件進行分析，并按照發(fā)展的順序逐層分析，直到最終不需要分解。

以港口火災事故為最終事件，燃燒的發(fā)生和滅火的失敗為港口火災事故的原因，事件燃燒有三個要素：氧氣、火源和可燃物。起火源作為港口火災三要素中最基本的要素，從管理因素看，有工作人員安檢不到位，工作人員培訓不到位等；從電氣因素看，有電路老化、工作人員操作保養(yǎng)不當引起起火等；從人為因素看，有人為縱火、未滅煙頭等；從環(huán)境因素看，主要有倉庫或集裝箱高溫干燥、雷擊起火等。撲救失敗主要體現(xiàn)在，港口工作人員未及時撲救和自動滅火系統(tǒng)失效同時發(fā)生導致燃燒撲救失敗；工作人員因未及時發(fā)現(xiàn)火焰或滅火技能不足或消防設備失效導致?lián)渚炔患皶r；探測系統(tǒng)未探測到火焰或聯(lián)動系統(tǒng)未起作用會導致自動滅火系統(tǒng)失效。根據以上分析繪制事故樹，每個符號的含義如表1 所示。

表1 港口火災事故樹符號意義

由以上因素，可以繪制事故樹，如圖2 所示。

圖2 港口火災事故樹

二、層次分析法

（一）建立層次結構模型

層次分析法簡稱AHP，是指將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行分析決策的方法。

創(chuàng)建一個指標系統(tǒng)。根據港口火災事故樹分析結果，以港口火災事故為目標層，以管理因素、電氣因素、人為因素、消防因素和環(huán)境因素為準則層，將事故樹底事件中關聯(lián)度較大的因素進行整合得到指標層各個要素。見表3

表3 指標體系目標層、準則層及指標層要素

（二）港口火災事故層次單排序的計算

評價矩陣元素的值反映了人們對同一層的兩個因素和上層因素的相對重要性的理解，它直接影響決策的效果。在具體的標度判斷中，需要依賴專業(yè)知識，可由一定數量的專家或是通過向相關人群定向調查確定，判斷一般采用1 ～9 及倒數標度方法，1 代表同等重要，3 代表稍微重要，5 代表明顯重要，7 代表強烈重要，9 代表絕對重要，其中2、4、6、8 是反向比較，重要度值之和為1。如表4 中，是矩陣的最大特征值，CI 是一致性指標，當CI ＝0 時是完全的一致性，CI接近于0 時為滿意的一致性，當CI 越大時，一致性越差。RI 為平均隨機一致性指標，當矩陣階數越大，出現(xiàn)一致性隨機偏離的可能性也隨之增大。CR 為隨機一致性比率，當CR ＜0.1 時，則判斷矩陣通過一致性檢驗。

表4 中間層判斷矩陣及權重結果

通過分析表4 中數據可知，人為因素是火災事故的主要因素，電氣因素次之，兩者的權重值相加高達0.597。港口部門應該加強人員的安全意識教育并且提高工作人員的消防能力。工作人員需要定期檢查線路狀態(tài)，降低因線路老化而發(fā)生火災的概率。

（三）港口火災事故層次總排序的計算

求取事故綜合權重的方法可以分為兩步：第一步是使用MATLAB 計算出最底層（B 層）對于中間層（A 層）的單層權重，第二步是將其與中間層（A 層）對于最高層（T 層）的權重相乘，所得乘積變?yōu)樗蟮木C合權重，并且數據需要通過一致性檢驗才是有效的數據。層次總排序的計算過程如表5 所示。

表5 最底層判斷矩陣及綜合權重結果

通過分析上表數據可以得知，B11（安檢不到位）、B21（線路老化）、B34（安全意識不高）的綜合權重都超過了0.1，其中B34的綜合權重達到了0.186，這是需要重點關注的部分。因此港口部門不僅需要建立完善科學嚴謹的規(guī)章制度，加強部門管理，還應合理布置線路并安排定期檢查。B33（滅火技能不足）綜合權重接近于0.1，主要還是因為人員消防安全意識不夠，以及缺少必備的消防技能知識，應安排定期培訓教授。B53（干燥度）權重高，體現(xiàn)了環(huán)境在安全事故中的重要性。

B32（工作失誤）、B41（自動滅火系統(tǒng)失效）和B52（靜電）的權重在0.04 ～0.06 之間。可以通過提高對港口人員工作流程培訓力度來減少工作失誤。自動滅火系統(tǒng)對于火情起到重要防范作用，由于長期不使用造成消防管道堵塞、感應裝置失靈等，因此，必須定期檢查消防系統(tǒng)。此外，通過嚴格監(jiān)測和控制密閉空間的環(huán)境來防止靜電產生。B22（過負荷）、B43（聯(lián)動系統(tǒng)失效），兩因素的權重值介于0.02 ～0.03 之間，這兩個因素都與設備有關，因此再次強調了定期檢查維修設備在保障港口安全中的重要性。

三、結語

通過事故樹與層次分析法在港口火災事故分析中的應用得到以下結論：

（1）定性分析過程中：使用事故樹分析法將港口火災原因中復雜的因素，從最終發(fā)生事件開始分析，并按照發(fā)展順序逐層分析，得到基本事件，簡潔直觀。

（2）定量分析過程中：通過將事故樹轉化為層次機構模型，使用MATLAB 軟件計算得出人為因素與電氣因素對于預防港口火災事故的重要性最高，子因素中的B21、B23、B32、B33、B34權重和達0.549，需要針對性地制定相關措施去預防。

（3）分析港口火災事故的過程中，將事故樹與層次分析法結合，即從定性與定量的角度分析問題，可以直觀并且科學地獲得結果，此方法值得在其他領域繼續(xù)推廣。