基于ISM的油船靠港裝卸作業(yè)安全風險分析

崔文罡+范厚明姚茜++楊宇馬夢知

DOI：10.13340/j.jsmu.2016.04.004

文章編號：1672-9498（2016）04002007

摘要：為加強油港作業(yè)安全管理，對油船靠港裝卸作業(yè)安全進行風險分析.通過現(xiàn)場調(diào)研、訪談、問卷調(diào)查確定油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素.分析各因素間的內(nèi)在關(guān)系，建立相應(yīng)的鄰接矩陣和可達矩陣，構(gòu)建安全風險因素解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretation Structure Model，ISM）.分析各因素間的層級關(guān)系，明確風險產(chǎn)生機理，并提出提升油船靠港裝卸作業(yè)安全管理水平的對策.對比現(xiàn)有研究，該方法得到結(jié)果更科學合理，可為油船靠港裝卸作業(yè)安全風險管理提供科學指導.

關(guān)鍵詞：

油船； 靠港； 裝卸作業(yè)； 解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）； 風險管理

中圖分類號： U698.5 文獻標志碼： A

0引言

隨著我國石油進口量不斷增長，油船進出碼頭作業(yè)越來越頻繁，油港生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境日益復雜，安全隱患也在增加.2010年7月16日，大連新港一艘外籍油船在卸油作業(yè)中，由于操作不當引發(fā)輸油管道爆炸，導致1 500 t原油泄漏，造成約430 km2海面污染；2013年11月22日，青島黃島輸油管道發(fā)生爆炸，導致63人遇難、156人受傷.可見，油港在生產(chǎn)作業(yè)過程中存在巨大的安全風險.油船靠港裝卸作業(yè)是油港生產(chǎn)作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，識別該作業(yè)過程中的風險因素，理清風險因素間的關(guān)系，抓住產(chǎn)生風險的關(guān)鍵因素，對保障油船安全靠泊和裝卸作業(yè)具有重要意義.

關(guān)于港口船舶通航安全和油港作業(yè)安全的研究：PAK等[1]依據(jù)船長的操船經(jīng)驗確定影響港口通航安全的因素，采用模糊綜合評價法對韓國各港口的通航安全等級進行評價；曹久華等[2]借助系統(tǒng)動力學方法，探討由人、船、環(huán)境和管理子系統(tǒng)構(gòu)成的港口船舶通航風險因素及因素間的相互影響和耦合類型；白響恩等[3]建立LNG船舶進出港風險因素解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretive Structural Model， ISM），以識別LNG船舶進出港風險因素；ARSLAN[4]從靠泊、甲板設(shè)備、裝卸設(shè)備、裝卸作業(yè)、人員和緊急情況等方面著手構(gòu)建了液體化學品船注意事項的層次結(jié)構(gòu)，并運用層次分析法對注意事項進行優(yōu)先級排序；VALDOR等[5]以西班牙的塔拉戈納港為例，評估了港口石油裝卸設(shè)備溢油在不同情境下帶來的環(huán)境風險；HVOLD[6]從安全管理態(tài)度、安全知識、宿命論、工作內(nèi)容和壓力等4個方面對油船上的安全管理和安全文化進行分析；MARTINS等[7]采用貝葉斯信念網(wǎng)絡(luò)分析了油船作業(yè)中人因可靠性對碰撞事故的影響，研究表明技能、管理和組織因素更有利于減少碰撞風險；SHEBEKO等[8]對大型石油出口碼頭造成火災(zāi)和爆炸的潛在風險、個人風險和社會風險進行評估；LI等[9]構(gòu)建油罐區(qū)溢油風險模糊綜合評價模型，對中石油港口的溢油風險進行研究；范厚明等[10]以船舶靠港裝卸作業(yè)為視角，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法對大連新港、青島港、天津港和寧波港這4個港口的船舶溢油風險進行評價；謝書杉等[11]基于事故樹對油碼頭裝卸作業(yè)過程中的各種風險進行辨識，并提出相應(yīng)的風險控制措施；王曉麗等[12]將石化碼頭裝卸過程的安全影響因素歸結(jié)為工藝設(shè)備設(shè)施、作業(yè)安全、人員因素、輔助設(shè)施安全性、管理因素、環(huán)境因素、應(yīng)急管理等7個方面，并采用主成分分析法對不同石化碼頭裝卸過程的安全水平進行評價.

綜上，現(xiàn)有關(guān)于油港和油船的風險研究取得了較豐富的成果，但還存在以下不足：（1）現(xiàn)有港口運營安全風險方面的研究大多籠統(tǒng)地以港口船舶通航安全為視角研究船舶靠港安全性，較少對某類型船舶進行研究，而油船由于裝載易燃、易爆貨物具有特殊性，靠港作業(yè)具有更大的安全隱患，

故有待進一步研究

油船靠港裝卸作業(yè)風險.（2）現(xiàn)有對油港運營安全風險方面的研究大多僅對裝卸作業(yè)環(huán)節(jié)進行安全性研究，沒有從系統(tǒng)整體考慮油船靠港及在港裝卸作業(yè)過程的安全風險.（3）風險因素之間存在內(nèi)在聯(lián)系是作為油船靠港裝卸作業(yè)系統(tǒng)一部分而存在的，但文獻[4]和[10]都未從系統(tǒng)的角度分析各安全風險因素之間的相互聯(lián)系，沒有真正探明油船靠港和裝卸作業(yè)安全風險產(chǎn)生機理.因此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，從油船靠港裝卸作業(yè)著手，建立油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素ISM，分析各安全風險因素間的內(nèi)在關(guān)系，對油船靠港裝卸作業(yè)安全風險產(chǎn)生機理展開研究.

1油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素

油船靠港裝卸作業(yè)安全風險管理指通過風險管理將油船靠港作業(yè)、裝卸油作業(yè)及輔助生產(chǎn)作業(yè)等過程中可能發(fā)生的危險控制在能接受水平以下，降低碰撞、斷纜、泄漏、污染、靜電、火災(zāi)和爆炸等事故發(fā)生的可能性.油船靠港裝卸作業(yè)系統(tǒng)受人、機、環(huán)境和管理等4類風險因素共同影響，且這些風險因素之間又相互交叉、相互關(guān)聯(lián)，使得油船靠港裝卸作業(yè)系統(tǒng)具有復雜性，單個或幾個因素無法全面地反映其安全狀況.本文首先根據(jù)相關(guān)文獻、實地調(diào)研和訪談，從船舶、環(huán)境、作業(yè)安全、設(shè)備、人和管理等6方面初步篩選出57個油船靠港裝卸作業(yè)安全風險影響因素.基于此設(shè)計調(diào)查問卷，請被調(diào)查對象對各項安全風險因素進行打分（1～5分），分值越高表示該因素對油船靠港裝卸作業(yè)影響程度越大.問卷調(diào)查對象由30位油港作業(yè)人員、20位油港部門經(jīng)理、20位船公司海務(wù)主管以及10位從事港口與航運管理研究的教授組成.此次共發(fā)出80份調(diào)查問卷，收回72份，其中67份為有效問卷.通過對調(diào)查問卷進行統(tǒng)計，得出各項風險因素平均得分，通過再次向從事港口與航運管理研究的教授進行咨詢，剔除風險因素的邊界值，并將部分相互交叉的風險因素進行合并.本文采用所有風險因素得分平均值作為邊界值，最終確定油船靠港裝卸作業(yè)過程中存在的25個主要風險因素，見表1.

2油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素ISM的建立

ISM是美國Warfield 教授在1973 年開發(fā)的，用來分析復雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)的相關(guān)問題.ISM利用有向圖、矩陣、計算機技術(shù)以及人們的經(jīng)驗知識分析復雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先建立鄰接矩陣和可達矩陣，然后分解可達矩陣，將復雜的系統(tǒng)分解成多級階梯的結(jié)構(gòu)形式.ISM能夠從眾多風險因素中尋找出直接風險因素和間接風險因素， 從而幫助決策者將精力集

中于最重要的關(guān)鍵點， 提高決策效率.[13]

2.1建立鄰接矩陣

鄰接矩陣是表示因素之間是否存在直接關(guān)系的矩陣.[14]綜合問卷調(diào)查結(jié)果和調(diào)研訪談，確定25個因素之間的關(guān)系，建立鄰接矩陣[WTHX]A[WTBX]，該矩陣的元素aij表示因素Fi與Fj之間的直接影響關(guān)系，即

aij=1， 當Fi對Fj有直接影響時

0， 當Fi對Fj沒有直接影響時

（1）

3油船靠港裝卸作業(yè)安全風險產(chǎn)生機理

根據(jù)油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素ISM，可以明確油船靠港裝卸作業(yè)安全風險產(chǎn)生機理.

第1層

為4個風險因素，描述了油船靠港裝卸作業(yè)各環(huán)節(jié)的安全性，它們是油船靠港裝卸作業(yè)過程中各類風險導致的最終結(jié)果，任意一個環(huán)節(jié)作業(yè)不安全都會直接影響油船靠港裝卸作業(yè)的安全性.可見，在油船靠港裝卸作業(yè)過程中，保障靠泊、裝卸、管道輸送和泄空等4個環(huán)節(jié)的作業(yè)安全性至關(guān)重要.

對第2層分析如下.

油船技術(shù)狀態(tài)、導助航設(shè)施、船舶交通流量和引航員船舶操縱水平直接影響油船靠泊作業(yè)的安全性.經(jīng)常性地維護和保養(yǎng)油船可以減少船體的腐蝕速度和設(shè)備故障率，防止油船技術(shù)性能下降過快.完備的導助航設(shè)施和引航員良好的船舶操縱水平可以提高油船靠泊作業(yè)安全性.針對船舶交通流量，可以通過適當?shù)慕煌ü苤茰p少船舶會遇的機會，降低發(fā)生碰撞事故的可能性，從而提高油船靠泊作業(yè)的安全性.設(shè)備安全性和應(yīng)急管理直接影響油船靠港裝卸作業(yè)各環(huán)節(jié)的安全性，可通過加強設(shè)備巡檢、保養(yǎng)和維修以確保設(shè)備的安全性，并建立完善的應(yīng)急管理體系，保障應(yīng)急救援設(shè)備的有效性，有效防范和妥善處置油船靠港裝卸作業(yè)中的各類突發(fā)狀況.

對第3層分析如下.油船要素體現(xiàn)在船齡、噸位和結(jié)構(gòu)強度等方面，如：船齡越長，船上設(shè)備磨損情

況會越嚴重，技術(shù)狀態(tài)越差；雙殼船抗破壞能力強于單殼船，技術(shù)狀態(tài)較優(yōu).航道條件、水文氣象條件、油港選址、海事主管部門監(jiān)管水平會影響船舶交通流量.在大風、大霧和雷雨等惡劣條件下，油港會停止生產(chǎn)作業(yè)，影響港口水域通過的船舶數(shù)量.良好的航道條件可以允許更多類型的船舶通航，進而影響船舶交通流量.油港與船舶之間的通信狀況對油船的

調(diào)度和監(jiān)控非常重要，尤其在緊急狀況下，通信狀況越好，越有利于應(yīng)急措施的及時有效實施，降低事故發(fā)生的可能性.違章指揮和違章操作會影響設(shè)備的安全性，可以通過給員工派發(fā)安全知識手冊和開展安全管理教育活動增加作業(yè)人員的安全意識，并在生產(chǎn)中嚴格施行安全技術(shù)操作規(guī)程，減少違章指揮率和違章操作率.

第4層中的心理素質(zhì)、技能和經(jīng)驗以及安全管理直接影響違章指揮.心理素質(zhì)表現(xiàn)在情緒穩(wěn)定性、事故責任感和安全態(tài)度等方面，技能和經(jīng)驗不足以及心理素質(zhì)差會直接導致不安全的作業(yè)行為，增加違章指揮率和違章操作率.安全監(jiān)督管理有利于及時制止和糾正作業(yè)人員的違章和冒險行為，可以通過安全培訓提高管理人員和作業(yè)人員安全知識水平，從而降低違章指揮率和違章操作率.

第5層為法律法規(guī)和標準規(guī)范，處于底層，是影響油船靠港裝卸作業(yè)安全的最基本因素.法律法規(guī)和標準規(guī)范影響油港的選址，對油港的安全管理和海事部門的執(zhí)法起監(jiān)管作用.油港安全生產(chǎn)相關(guān)的法律法規(guī)和標準規(guī)范的完善對指導油港安全生產(chǎn)和事故預防具有重要意義.

4提升油船靠港裝卸作業(yè)安全管理水平的對策根據(jù)油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素ISM，為提升油船靠港裝卸作業(yè)安全管理水平，提出以對策建議：

（1）加強油船靠港裝卸作業(yè)各環(huán)節(jié)安全管理.針對油船靠泊作業(yè)，靠泊前檢查相關(guān)設(shè)備設(shè)施，加強瞭望，靠泊時用拖船協(xié)助控制油船速度，保障油船安全靠泊.裝卸油操作前確保圍油欄鋪設(shè)合格、消防設(shè)備配備充足和靜電接地設(shè)備可靠，并對輸油臂或軟管進行氣密性試驗；裝卸油作業(yè)中記錄油溫、壓力和流量的變化，出現(xiàn)異常情況及時報告并采取緊急應(yīng)對措施.針對管道輸送作業(yè)，因為管道材料缺陷隱患、管道腐蝕、閥門和法蘭密封不嚴會導致油泄漏，應(yīng)認真檢查管道、閥門和法蘭等有關(guān)設(shè)備.在泄空作業(yè)中，利用氮氣進行吹掃，將裝卸設(shè)施泄空，該過程中應(yīng)避免空氣混入.

（2）加強船舶和油港設(shè)施設(shè)備的檢修和審查.油船的技術(shù)狀態(tài)直接影響油船靠泊作業(yè)的安全性，應(yīng)通過安全檢查手段對油船的技術(shù)狀態(tài)進行檢查和維護，并完善老舊船舶的管理，減少船舶自身因素對油船靠泊作業(yè)安全的影響.輸油臂、輸油管道和防靜電裝置等設(shè)備的安全性是油船裝卸作業(yè)安全的前提保障，油港應(yīng)加強設(shè)備的檢修和審查，定期進行保養(yǎng)和維護，確保其隨時處于安全有效的狀態(tài).

（3）完善油港船舶應(yīng)急管理體系.油港應(yīng)該設(shè)置應(yīng)急管理機構(gòu)，建立應(yīng)急救援隊伍，實行有效的分級管理制度，針對油船靠港裝卸作業(yè)，編制船舶靠離泊事故專項應(yīng)急預案和安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預案，配備相應(yīng)的應(yīng)急救援設(shè)備，并依據(jù)應(yīng)急預案定期開展應(yīng)急演練.完善的應(yīng)急管理體系有利于進行風險防范，并且能有效降低事故的影響程度.

（4）提高船員和油港人員的專業(yè)技能和安全責任意識.對于油船靠泊作業(yè)中可能發(fā)生的擱淺、觸礁或碰撞事故，人的因素是主要影響因素，因此船公司應(yīng)注重船員安全責任意識的培養(yǎng)，加強船員專業(yè)技能的訓練和評估，盡量減少人為因素對靠泊作業(yè)安全的影響.油港管理人員和作業(yè)人員的專業(yè)技能和安全責任意識是油港安全生產(chǎn)的決定性因素，油港應(yīng)切實做好安全培訓工作，增強管理人員的安全管理意識，提高作業(yè)人員的操作技能，保障安全生產(chǎn).

5結(jié)論

采用現(xiàn)場調(diào)研、訪談與問卷調(diào)查相結(jié)合的方式，從船舶、環(huán)境、作業(yè)安全、設(shè)備、人和管理等6方面識別油船靠港裝卸作業(yè)安全風險，分析油船靠港裝卸作業(yè)系統(tǒng)中各安全風險因素間的內(nèi)在關(guān)系，構(gòu)建油船靠港裝卸作業(yè)安全風險解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）.通過油船靠港裝卸作業(yè)安全風險ISM，確定各風險因素兩兩之間的層級關(guān)系，明確油船靠港裝卸作業(yè)安全風險產(chǎn)生機理，為油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素分析提供了新的方法，彌補了文獻 [4]和[10] 缺乏系統(tǒng)分析風險因素間相互聯(lián)系、相互作用的運行規(guī)則以及沒有真正探明安全風險產(chǎn)生機理的不足，豐富了油船靠港裝卸作業(yè)安全風險的相關(guān)研究.油船靠港裝卸作業(yè)安全風險因素ISM直觀展現(xiàn)了油船靠港裝卸作業(yè)過程中各安全風險因素間的相互影響關(guān)系，有助于管理者從多個安全風險因素中找出影響油船靠港裝卸作業(yè)安全的關(guān)鍵因素，并采取有針對性的措施控制風險，提升油港作業(yè)安全管理水平.

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（編輯賈裙平）