海島型國(guó)家石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援能力仿真分析

游國(guó)鑌 葉繼紅 郭建 倪剛

摘要：以舟山國(guó)家石油儲(chǔ)備基地為例，通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）方法模擬應(yīng)急救援影響因素的變化情況。分析了應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)絡(luò)、應(yīng)急反應(yīng)、基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療消防等組成要素間的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)對(duì)應(yīng)急救援能力的動(dòng)態(tài)模擬，有助于企業(yè)和政府根據(jù)不同階段提出針對(duì)性的措施，從而提高應(yīng)急救援能力，減少事故損失。

關(guān)鍵詞：國(guó)家石油儲(chǔ)備基地；應(yīng)急救援能力；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；仿真

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.05.090

0引言

眾所周知，石化倉(cāng)儲(chǔ)基地危險(xiǎn)品儲(chǔ)量大、危險(xiǎn)源密集，事故連鎖效應(yīng)明顯，易引發(fā)災(zāi)難性事故。面對(duì)事故頻發(fā)的狀況，人們更加注重應(yīng)急救援影響因素之間內(nèi)在關(guān)系和作用機(jī)制的研究。馬茂東等運(yùn)用模糊層次分析法評(píng)估應(yīng)急救援能力。楊力等提出熵權(quán)法加以修正各指標(biāo)權(quán)重的評(píng)價(jià)方法。苗成林等提出通過(guò)結(jié)構(gòu)方程模型分析的方法。朱桂明等采用可拓評(píng)判方法。閻俊愛(ài)等建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，比較各影響因素對(duì)煤礦應(yīng)急救援能力影響的大小。何剛等通過(guò)建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型求出各影響因子對(duì)安全管理水平的實(shí)際作用率。

上述方法中雖包含定性評(píng)價(jià)及定量運(yùn)算，但沒(méi)有從時(shí)間序列上出發(fā)，去模擬一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)急救援能力的變化趨勢(shì)，也沒(méi)有對(duì)安全投入和應(yīng)急救援能力間的反饋調(diào)節(jié)進(jìn)行分析。鑒于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（System Dynamics）是以反饋控制見(jiàn)長(zhǎng)的系統(tǒng)仿真方法。因此運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法，使用Vensim軟件，通過(guò)反饋環(huán)節(jié)，從仿真推測(cè)角度去研究應(yīng)急救援能力的變化。

1海島型石油儲(chǔ)備應(yīng)急救援能力因素分析及因果關(guān)系模型

1.1海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援影響因素分析

關(guān)于應(yīng)急救援影響因素的分析有很多，例如，楊力等將煤炭應(yīng)急救援能力概括為危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)能力、應(yīng)急準(zhǔn)備能力、應(yīng)急救援能力、事后恢復(fù)能力。李峰等將石油石化安全事故應(yīng)急救分成工藝安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、專業(yè)應(yīng)急隊(duì)伍建設(shè)、應(yīng)急資源聯(lián)合儲(chǔ)備、區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動(dòng)和公共危機(jī)公關(guān)五個(gè)方面。

結(jié)合上述文獻(xiàn)分析，海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援影響因素分為應(yīng)急準(zhǔn)備水平、監(jiān)測(cè)預(yù)警與聯(lián)絡(luò)能力、應(yīng)急反應(yīng)能力、基礎(chǔ)設(shè)施水平、醫(yī)療消防能力這五個(gè)方面共17個(gè)指標(biāo)。

1.2海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援能力的因果關(guān)系圖

如圖1所示，該模型中存在著9個(gè)主要因果回路圖，例如，安全投入水平增加、應(yīng)急培訓(xùn)水平增加、應(yīng)急人員素質(zhì)增加、企業(yè)消防能力增加、醫(yī)療消防能力增加、應(yīng)急救援能力增加。其他的幾個(gè)回路類似。

1.3海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援能力的存量流量圖

存量流量圖是在因果關(guān)系圖的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系及運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行動(dòng)態(tài)的描述，并通過(guò)反饋和延遲來(lái)更好的反映系統(tǒng)的變化情況，對(duì)了解未來(lái)的變化趨勢(shì)也有重要幫助。如圖2所示。

2海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援能力模型的構(gòu)建

2.1海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援能力模型SD方程

根據(jù)圖2，建立模型的SD方程，其中為了簡(jiǎn)化模型，模型中變量的值采用5分制，分?jǐn)?shù)從1～5代表由差到優(yōu)。

是某一年中，應(yīng)急物資儲(chǔ)備水平圖。圖中出現(xiàn)波動(dòng)的原因是發(fā)生事故導(dǎo)致物資水平驟降，由于5，6，7這三個(gè)月份發(fā)生事故的概率比較大，因此應(yīng)急物資儲(chǔ)備水平在此處出現(xiàn)較大的波動(dòng)，并且由于初期安全投入不夠，使得物資的補(bǔ)充需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段，表現(xiàn)在圖中就是6，7，8三個(gè)月份物資水平處于一個(gè)比較低的狀態(tài)。但隨著安全投入的逐年加大，物資恢復(fù)時(shí)間逐漸縮短。

圖3f為應(yīng)急救援能力趨勢(shì)圖。整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)急救援能力總體呈上升趨勢(shì)。前兩年應(yīng)急救援能力上升明顯，而后上升趨勢(shì)變緩。前兩年上升陡增的原因是，當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)急救援能力處于較低的水準(zhǔn)，安全投入貢獻(xiàn)率高，應(yīng)急救援能力變化明顯；變緩是因?yàn)殡S著應(yīng)急救援能力到達(dá)一個(gè)較高的水準(zhǔn)后，相同的安全投入貢獻(xiàn)率低，帶來(lái)的應(yīng)急能力的提升隨之減小。曲線緩慢上升逐漸靠近應(yīng)急救援能力值4.5水平線（前文假設(shè)的現(xiàn)階段可以接受的應(yīng)急救援能力估值），此時(shí)再增加安全投入對(duì)能力的提升微乎其微，為了避免資源的浪費(fèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)安全投入量，建立反饋系統(tǒng)。

4結(jié)論

（1）海島型石油儲(chǔ)備基地應(yīng)急救援系統(tǒng)是一個(gè)非線性的復(fù)雜巨系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)急救援能力的描述很難通過(guò)定量的方法來(lái)展現(xiàn)。更可行的是通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建立存量流量圖來(lái)表示內(nèi)部各個(gè)變量之間的關(guān)系，模擬出在一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)急救援能力的變化趨勢(shì)。并通過(guò)趨勢(shì)的變化，科學(xué)的規(guī)劃應(yīng)急救援能力建設(shè)和安全投入過(guò)程。

（2）與評(píng)價(jià)表法不同的是，通過(guò)引入時(shí)間變量，可以在時(shí)間維度上看待應(yīng)急救援能力的變化，便于比較和把握現(xiàn)在所處的階段和接下來(lái)要面臨的工作。

（3）管理部門應(yīng)保持應(yīng)急物資儲(chǔ)備處于較高水平，并通過(guò)增加安全投入，縮短應(yīng)急物資儲(chǔ)備水平回復(fù)時(shí)間；基礎(chǔ)設(shè)施水平需要前期較大資金投入，其后投入減少，但仍保持較高水平；應(yīng)急反應(yīng)能力和醫(yī)療消防能力的提升是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，需要持續(xù)增加安全投入。

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