基于危險源理論的混藥過程燃爆事故模糊綜合評價

王 燾，張雙保，李連強，林新兵，盤向軍

(1.兵器工業(yè)衛(wèi)生研究所，西安 710065;2.淮海集團有限公司，山西 長治 046012)

混藥工序是大多數(shù)武器彈藥裝配生產(chǎn)的頭道工序，由于混藥過程需將2 種或多種性質(zhì)不同的火炸藥及黏合劑、添加劑等按一定比例混合，在待混合炸藥稱量、向混藥機加料、將混合后炸藥轉(zhuǎn)移晾干等工藝環(huán)節(jié)中均需操作人員的參與，這使得搞好混藥過程的安全，防止炸藥燃爆事故的發(fā)生就顯得尤為重要。本文以3 類危險源理論、層次分析法及專家調(diào)查表法為基礎(chǔ)，構(gòu)建其風(fēng)險評價指標(biāo)體系，來對混藥過程的炸藥燃爆事故進(jìn)行風(fēng)險評價。

3 類危險源理論是西安科技大學(xué)田水承教授首次提出的。第1 類危險源指能量載體或危險物質(zhì);第2 類危險源指物的故障、物理性環(huán)境因素，個體人失誤(側(cè)重安全設(shè)施等物的故障、物理性環(huán)境因素);而由于安全管理決策、組織失誤(組織程序、組織文化、規(guī)則)、不安全行為、失誤等造成系統(tǒng)失衡的這種不安全因素稱為第3 類危險源。利用3 類危險源理論對危險源進(jìn)行分類可包括所有關(guān)于危險源分類的觀點，全面反映危險存在的因素和根源，為從多角度辨識、評價危險源提供了強有力的理論工具。由于從3 類危險源出發(fā)分析可能導(dǎo)致混藥過程炸藥燃爆事故發(fā)生的危險源，能徹底辨識事故發(fā)生的所有危險源，為其危險源辨識、評價與控制管理注入新的活力，因此，本文選用3 類危險源理論辨識導(dǎo)致混藥過程炸藥燃爆事故發(fā)生的危險源。

1 混藥過程炸藥燃爆事故風(fēng)險評價指標(biāo)體系的建立

評價指標(biāo)體系的建立是評價模型建立的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，直接影響評價的精度和結(jié)果。指標(biāo)體系應(yīng)能反映混藥過程炸藥燃爆事故的特征和基本狀況，選擇的因素太多，可能過分增加系統(tǒng)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和評價的難度，并掩蓋主要的關(guān)鍵因素;指標(biāo)因素過少，評價過程雖然簡單易行，但難以全面反映系統(tǒng)客觀狀況，因此，科學(xué)、客觀、全面地建立指標(biāo)體系具有重要意義。

基于3 類危險源理論及層次分析法，全面分析與概括可能導(dǎo)致混藥過程炸藥燃爆事故的特征和誘發(fā)因素，確定了混藥過程炸藥燃爆事故危險源風(fēng)險評價指標(biāo)體系遞階層次結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 混藥過程燃爆事故危險源指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

2 各指標(biāo)權(quán)重的確定

1)第1 層次指標(biāo)權(quán)值的計算

在風(fēng)險評價指標(biāo)體系的確立中，按層次結(jié)構(gòu)，用3 類危險源的劃分方法將混藥過程炸藥燃爆事故劃分為3 個子集。把炸藥燃爆事故危險源風(fēng)險評價看作目標(biāo)層，把3 類危險源看作準(zhǔn)則層，各指標(biāo)看作指標(biāo)層，構(gòu)造判斷矩陣。確定專家判斷矩陣。

對U 層對Ui層各元素兩兩進(jìn)行比較判斷，構(gòu)造出U→Ui判斷矩陣

用求和法求權(quán)值，按列歸一化得到:

按行求和:

歸一化，求權(quán)值:

計算其特征值，得到:

3 階判斷矩陣平均隨機一致性指標(biāo)RI=0.52，則:

因此，第1 層次指標(biāo)權(quán)值如表1 所示。

表1 第1 層次指標(biāo)權(quán)值

2)第2 層次指標(biāo)權(quán)值的確定

第1 類危險源指標(biāo)分為混藥機完好率(U11)和待混炸藥質(zhì)量(U12)2 個指標(biāo)，計算結(jié)果如表2 所示。

表2 第1 類危險源指標(biāo)權(quán)值

第2 類危險源指標(biāo)分為混藥過程是否人機隔離(U21)、混藥機防爆性能(U22)、混藥機接地情況(U23)、防靜電工作服的穿戴情況(U24)和環(huán)境溫濕度(U25)5 個指標(biāo)，計算結(jié)果如表3 所示。

表3 第2 類危險源指標(biāo)權(quán)值

第3 類危險源指標(biāo)分為領(lǐng)導(dǎo)的重視程度(U31)、操作人員技術(shù)水平(U32)和規(guī)章制度的落實情況(U33)3 個指標(biāo)，計算結(jié)果如表4 所示。

表4 第3 類危險源指標(biāo)權(quán)值

3 實例應(yīng)用

1)隸屬度的確定

以某軍工企業(yè)某彈藥產(chǎn)品的混藥工序為評價對象，首先對炸藥燃爆事故危險源編制安全檢查表確定其隸屬度。在編制安全檢查表時，有的因素可以用“安全、較安全、一般安全、危險、很危險”來衡量，而有些因素只能用“好、較好、一般、差、很差”等模糊語言描述。因此，本文采取“安全(好)、較安全(較好)、一般安全(一般)、危險(差)、很危險(很差)”5 個等級的模糊表述方式。

由于安全檢查表在現(xiàn)場的應(yīng)用多為定性的，為了使評價人員更好地應(yīng)用安全檢查表進(jìn)行風(fēng)險評價，本文采用比值法確定單因素的隸屬度，即每1 級所占的數(shù)目與該指標(biāo)所有評價項數(shù)目總數(shù)之比為該評價指標(biāo)的隸屬度。

依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制了安全檢查表，評價者只需在相應(yīng)的評語等級欄打“√”即可。對該軍工企業(yè)的炸藥燃爆事故危險源的評價情況見表5。

表5 混藥過程燃爆事故危險源風(fēng)險評價統(tǒng)計

2)混藥過程燃爆事故模糊評價

由表1 ～表4 可得到第1 層次的模糊評價。

第1 類危險源:

又A1=(0.667 0.333)，則B1=A1?R1=(0.666 5 0.333 5 0 0 0)。同理，可以得到第2 類危險源、第3 類危險源的模糊評價結(jié)果。

第2 類危險源:

B2= A2?R2= (0.388 0.319 0 0.293 0)

第3 類危險源:

B3= A3?R3= (0 0.88 0.09 0.03 0)

進(jìn)行模糊綜合評價:

由評價結(jié)果B 可知，該軍工企業(yè)混藥工序隸屬于“安全、較安全、一般安全、危險、很危險”的隸屬度為“0.172、0.558、0.057、0.095、0”。根據(jù)最大隸屬度原則，該軍工企業(yè)混藥工序?qū)儆谳^安全級。根據(jù)該軍工企業(yè)的實際情況來看，混藥工序無論從人員的操作技能及設(shè)備的本質(zhì)安全程度，還是領(lǐng)導(dǎo)對安全的重視程度，都做得相對比較到位，所以自建廠以來從未發(fā)生過混藥工序炸藥燃爆事故，但也不可掉以輕心，企業(yè)應(yīng)加強混藥間門與設(shè)備的安全聯(lián)鎖、混藥機接地、事故應(yīng)急救援預(yù)案的演練等方面的檢查和管理。

4 結(jié)束語

采用模糊綜合評價方法對混藥工序炸藥燃爆事故進(jìn)行評價，與企業(yè)實際相結(jié)合，可操作性強，評價效果好，可在軍工企業(yè)混藥工序安全評價中廣泛應(yīng)用。

模糊綜合評價方法是一種可對難以定量的多因素體系做出定量評價的方法，可將定性問題以及人們對問題的主觀判斷用數(shù)量形式表達(dá)出來，并進(jìn)行模糊運算處理。他在一定程度上減少了人的主觀錯誤。

在進(jìn)行模糊綜合評價時，所選取的隸屬度、隸屬函數(shù)、指標(biāo)的權(quán)重對研究者經(jīng)驗具有一定的依賴性，還需尋求更好的方法來準(zhǔn)確客觀地確定隸屬度，希望在這些方面能進(jìn)行更深、更細(xì)致的研究，以便于得到更客觀公正的評價結(jié)果。

［1］田水承，李紅霞.關(guān)于危險源及第三類危險源的幾點淺見.安全科學(xué)理論與實踐［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2005:11-15.

［2］田水承，李紅霞.煤礦應(yīng)建立向事故學(xué)習(xí)的制度［J］.中國煤炭，2002，28(1):47-48.

［3］王燾. 基于危險源理論的采煤工作面風(fēng)險評價研究［D］.西安:西安科技大學(xué)，2008.

［4］WJ2637—2005，兵器行業(yè)彈箭生產(chǎn)安全評價［S］.

［5］黃鑫，陳桂明，游園.模糊綜合評判法在能力評價中的應(yīng)用［J］.四川兵工學(xué)報，2010(7):135-136.