馬洪舟 姜威

摘 要：近年來，國內(nèi)化工企業(yè)正在朝著自動(dòng)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(duì)化工企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并做出科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警是近年來研究的熱點(diǎn)。本文擬選擇化工企業(yè)的危險(xiǎn)因素作為主要的研究實(shí)例，通過化工企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)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(diǎn)，識(shí)別出其中的風(fēng)險(xiǎn)因素并在此基礎(chǔ)上建立科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系。以提高化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管水平的科學(xué)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(fēng)險(xiǎn)因素;預(yù)警體系

1 引言

近些年，我國對(duì)于安全事故的管理稍顯薄弱。當(dāng)事故出現(xiàn)時(shí)我國雖有較完備的應(yīng)急救援措施，但是在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)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(xiàn)，但據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國化工行業(yè)突發(fā)事故每年平均會(huì)發(fā)生150起，由事故造成的經(jīng)濟(jì)直接損失約占整個(gè)GDP的2%～3.5%，經(jīng)計(jì)算事故引起的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)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(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系，結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀，對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系進(jìn)行更加深入的研究，通過有效的識(shí)別化工企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建一種更加科學(xué)和實(shí)用的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系和預(yù)警機(jī)制。該風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系的建立對(duì)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(biāo)體系的運(yùn)用，有利于管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患，做到防患于未然，彌補(bǔ)一些管理上的缺陷，減少安全事故發(fā)生，推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和防治技術(shù)的發(fā)展【3】。

2 化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

2.1粉塵爆炸相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)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(shí)，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(fēng)速條件

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

（3）引燃物質(zhì)

當(dāng)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(shí)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(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)因素

（1）空氣凈化

對(duì)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(duì)其進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)控制報(bào)警裝置，當(dāng)接觸器出現(xiàn)問題，可能發(fā)生爆炸時(shí)，其能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，從而對(duì)事故起到良好的預(yù)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(jìn)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(duì)攪拌過程、加料速度等進(jìn)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(shí)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(duì)靜電危害進(jìn)行安全設(shè)計(jì)。在精細(xì)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(duì)進(jìn)料和物料進(jìn)行分離處理時(shí)，對(duì)塑料管道進(jìn)行優(yōu)化，在其中加入防靜電物質(zhì)。同時(shí)，要對(duì)塑料管道中的易燃易爆物料的流速進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)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(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)人員的安全教育，使其充分認(rèn)識(shí)到靜電的危害性，并在生產(chǎn)過程中注意對(duì)靜電進(jìn)行防控。

3 化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系

3.1 預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過前文的分析，本章擬對(duì)化工企業(yè)的三類主要事故選取預(yù)警指標(biāo)并依此建立化工企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系。

3.1.1 預(yù)警指標(biāo)體系構(gòu)建原則

典型化工生產(chǎn)過程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警研究主要針對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)全壽命周期的運(yùn)行狀況，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系是實(shí)施預(yù)警管理的重要輔助，主要構(gòu)建原則如下：

（1）科學(xué)性原則：預(yù)警指標(biāo)體系能夠全面反映化工生產(chǎn)過程的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)狀況，預(yù)警指標(biāo)的選取應(yīng)以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)，以理論研究為輔助，明確指標(biāo)的實(shí)際含義與數(shù)值獲取途徑。對(duì)于模糊性指標(biāo)，也必須保證其概念的科學(xué)性與界限的準(zhǔn)確性。

（2）系統(tǒng)性原則：風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)要有針對(duì)性和目的性。系統(tǒng)性原則要求在選取指標(biāo)時(shí)應(yīng)綜合考慮獨(dú)立性、關(guān)聯(lián)性和整體性，多維度分析與衡量指標(biāo)因素，預(yù)警模型有效應(yīng)用取決于預(yù)警指標(biāo)的系統(tǒng)化構(gòu)成。

（3）層次性原則：指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性和從屬度是重要的考量因素，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系應(yīng)是多維度、多層次結(jié)構(gòu)，一個(gè)有序且關(guān)系清晰的結(jié)構(gòu)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)能夠更準(zhǔn)確表述系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。

（4）可行性原則：風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)必須具有可操作性，理論結(jié)合實(shí)際，充分分析歷史數(shù)據(jù)資料構(gòu)建預(yù)警指標(biāo)，使風(fēng)險(xiǎn)管理更具可能性和實(shí)際意義。

（5）準(zhǔn)確性原則：指標(biāo)選取的準(zhǔn)確性是預(yù)警結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵性前提，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)是生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)描述應(yīng)清晰，不允許風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)間的交叉。

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

3.2.1 集對(duì)層次法確定權(quán)重

化工企業(yè)是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，各指標(biāo)之間的相對(duì)重要性是不確定的，需要根據(jù)專家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)將其轉(zhuǎn)化為確定的，筆者利用集對(duì)理論對(duì)傳統(tǒng)的AHP【4】進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，旨在用同一性和差異性矩陣所構(gòu)建的集對(duì)來確定一種動(dòng)權(quán)。

這種方法最主要的特點(diǎn)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(gè)集對(duì)。

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

3.2.2 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系權(quán)重確定

同上述計(jì)算過程，可計(jì)算出該風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系的各指標(biāo)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(fēng)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(fēng)險(xiǎn)狀況

二級(jí)指標(biāo)對(duì)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(fēng)險(xiǎn)預(yù)警區(qū)間的確定

3.3.1 預(yù)警警度的確定

對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)事故的預(yù)警，按照四種狀態(tài)，通常將其劃分為：特別嚴(yán)重、嚴(yán)重、較重、一般和正常。分別對(duì)應(yīng)，紅、橙、黃、藍(lán)和綠四種顏色級(jí)別作為預(yù)警的信號(hào)。并依此確定了5個(gè)警度。

3.3.2 預(yù)警區(qū)間確定

根據(jù)上面的5個(gè)警度，需要確定與其對(duì)應(yīng)的預(yù)警區(qū)間。具體來說，就是對(duì)對(duì)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行區(qū)間劃分，分別對(duì)應(yīng)5類不同的警度和預(yù)警級(jí)別。由于崩落法開采對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)大體上呈現(xiàn)周期性的上下起伏波動(dòng)，其風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)應(yīng)的是不同的區(qū)間。其出現(xiàn)警情和正常狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值均非固定值。鑒于此，筆者擬采用3Q準(zhǔn)則對(duì)預(yù)警區(qū)間進(jìn)行確定。

在目前化工企業(yè)生產(chǎn)的過程中，絕大部分的時(shí)間都是出于正常狀態(tài)，風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)還是相對(duì)較高，其波動(dòng)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(jìn)行劃分。其發(fā)生的概率也符合實(shí)際情況，因此，確定不同警度對(duì)應(yīng)的預(yù)警區(qū)間。

對(duì)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(fēng)險(xiǎn)值正態(tài)分布曲線

其中U代表均值，Q代表標(biāo)準(zhǔn)差。以粉塵爆炸事故為例，由第三節(jié)確定的指標(biāo)權(quán)重，可得冒頂事故對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)預(yù)警區(qū)間。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)化工企業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和調(diào)研，通過近些年化工事故統(tǒng)計(jì)，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(duì)事故發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行深入研究，識(shí)別出可能導(dǎo)致這三類事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素。識(shí)別出了一系列相較于傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系更加科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)因素。并且依據(jù)識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建了化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系。在對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行確認(rèn)的過程中，針對(duì)傳統(tǒng)AHP的不足。提出了基于集對(duì)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(zhǔn)則對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警區(qū)間進(jìn)行確定。

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