基于人居安全視角的化工園區(qū)安全風險評價
——以大連大孤山半島化工園區(qū)為例

李雪銘, 張春花,2, 夏春光, 武傳表

(1.遼寧師范大學 城市與環(huán)境學院， 遼寧 大連 116029； 2.大連市國土資源發(fā)展研究中心， 遼寧 大連 116009；3.大連市安全生產監(jiān)督管理局， 遼寧 大連 116001； 4.遼寧師范大學 歷史文化旅游學院， 遼寧 大連 116081)

基于人居安全視角的化工園區(qū)安全風險評價
——以大連大孤山半島化工園區(qū)為例

李雪銘1, 張春花1,2, 夏春光3, 武傳表4

(1.遼寧師范大學 城市與環(huán)境學院， 遼寧 大連 116029； 2.大連市國土資源發(fā)展研究中心， 遼寧 大連 116009；3.大連市安全生產監(jiān)督管理局， 遼寧 大連 116001； 4.遼寧師范大學 歷史文化旅游學院， 遼寧 大連 116081)

隨著經濟社會快速發(fā)展，石油化工產業(yè)的生產安全事故和存在的隱患也呈上升態(tài)勢，本文從人居安全視角出發(fā)，建立了化工園區(qū)安全風險評價指標體系，采用突變理論模型進行評價，并以大連大孤山半島化工園區(qū)為例進行了實證分析.結果顯示：大孤山化工園區(qū)人居安全風險評價指數每年呈遞增趨勢； 2009年和2011年大孤山化工園區(qū)人居安全風險水平處于不安全狀態(tài)； 2012年園區(qū)人居安全風險水平達到一般安全狀態(tài)，2013年開始進入安全狀態(tài)；園區(qū)存在安全生產投入不夠、安全管理不足等方面的問題.

人居安全；突變理論；安全風險評價；化工園區(qū)

在經濟社會快速發(fā)展的今天，石油化工逐漸成了地方支柱產業(yè)，由于其具有多發(fā)性、多樣性、高危性，致使社會關注度急劇上升，生產安全事故和存在的隱患也呈上升態(tài)勢[1].僅2013年，我國就發(fā)生化工和危險化學品較大事故19起、死亡128人.其中，“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故，造成62人死亡、136人受傷，直接經濟損失7.5億元，帶來了巨大的災難[2]，嚴重影響了經濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定[3].

從人居安全視角出發(fā)，建立了由4個準則層、7個中間層以及35個底層指標構成的化工園區(qū)安全風險評價指標體系，采用基于突變理論的突變級數模型進行評價，并以大連大孤山半島化工園區(qū)為例進行了實證分析，為全國化工企業(yè)安全生產管理、化工園區(qū)(聚集區(qū))綜合管理起到良好的示范和借鑒作用，促進全國石化行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展[4-5].

1 評價指標與方法

1.1 評價指標體系的建立

基于人居安全視角，根據系統性、科學性、突出性、可操作性、時效性等原則，在借鑒相關研究成果[6-10]和咨詢有關專家基礎上，根據化工園區(qū)的具體特點以及園區(qū)數據資料[11-12]，構建基于人居安全的化工園區(qū)安全風險評價指標體系(表1)[13-14].

表1 基于人居安全的化工園區(qū)安全風險評價指標體系

續(xù)表

1.2 評價方法

采用基于突變理論的突變級數法進行化工園區(qū)的人居安全風險評價.該方法可以從初等突變理論推導出來，是一種多準則綜合評價決策法，適用于內部作用尚不明確知曉的研究[15].化工園區(qū)的風險具有突發(fā)性，可以應用突變理論的突變級數法，進而確定事故的風險等級.

其勢函數：f(x)=x5+ax3+bx2+cx，狀態(tài)變量用字母x來表示，a、b、c、d為x的系數，它們表示對應的控制變量.

平衡曲面方程：5x4+3ax2+2bx+c=0.

令F=f(x,c)的海森矩陣為零，奇點集：20x3+3ax+2b=0.

將該模型中的奇點集方程和平衡曲面方程聯立，可以消去x，從而得到模型中的分歧方程：

4 096a6-46 629b4+4 096c3=0.

寫成分解形式的分歧方程：a=-6x2,b=8x3,c=-3x4.

具體步驟為[16]：

第一，構建評價指標體系，將其分解為由若干評價指標構成的多層系統.

第二，對底層指標的原始數據進行規(guī)格化處理，產生一種在 0～1 之間取值越大越優(yōu)型的多維突變模糊隸屬度值.公式中的a、b和c三個控制變量表征狀態(tài)變量x的特征，因為原始數據度量單位和取值范圍不同，彼此間不可比.

第三，歸一化之前，應將控制變量初始值轉化到 0～1 范圍內，形成無量綱化數值，則可以比較.

第四，按照歸一公式進行量化遞歸計算，可得系統的總突變隸屬度值.依據初始模糊隸屬函數值計算出x值時，必須遵循“非互補”與“互補”原則.互補原則是指不同的控制變量之間的關聯程度較大，能夠相互補充缺點，這樣的互補型指標，通過歸一運算，得出的x值較為接近，取平均值作為整個系統的x值.非互補原則是指一個指標中往往包含多個控制變量，若這些變量之間沒有相關性，不可相互彌補，則稱為非互補型指標，當對非互補性指標進行歸一運算時，系統的x值應取各變量對應的突變級數值中的最小值.

第五，重復以上步驟可算出系統總突變隸屬函數值，據此綜合評價不同系統.

2 實證分析

2.1 研究區(qū)域

大連市化工園區(qū)最具代表性和典型性的是大孤山化工園區(qū)，大孤山化工園區(qū)經歷了30多年的發(fā)展.經統計，大孤山化工園區(qū)集中了大連市絕大部分規(guī)模以上化工企業(yè)，大孤山化工園區(qū)的發(fā)展代表了大連市石化產業(yè)的發(fā)展歷程，是大連市老一代化工園區(qū)的典范.

2.2 原始數據的來源

評價所需的原始數據主要分為定量和定性兩種，2009—2014年定量指標主要來自大孤山化工園區(qū)相關部門統計，定性指標主要根據大孤山2009—2014年每年產生安全事故情況、公共基礎性項目投入情況、應急組織機構的配套設備完善情況、應急資源儲備情況、企業(yè)與企業(yè)之間實際生產狀況、園區(qū)道路等基礎設施建設情況等，同時參照行業(yè)專家的意見確定其分值.

2.3 評價過程

將收集的大孤山半島化工園區(qū)人居安全基礎數據進行整理后，運用基于突變理論的突變級數法進行評價，得到如下結果，見表2、表3和表4.

表2 各層級突變隸屬度

表3 準則層突變隸屬度

表4 人居安全風險評價結果

2.4 化工園區(qū)人居安全風險水平評價標準的確定

根據平等分布函數原理可將綜合評價指標劃分為5個等級[17].化工園區(qū)人居安全風險水平也可以劃分為5個等級水平：1.0(很安全)、0.8(安全)、0.6(一般安全)、0.4(不安全)、0.2(極不安全)，見表5.

表5 化工園區(qū)人居安全風險水平分級表

2.5 評價結論

2.5.1 評價結果 參考化工園區(qū)人居安全風險水平分級表，計算表明，大孤山化工園區(qū)人居安全風險評價指數每年呈遞增趨勢，結合表5人居安全風險水平分級標準，2009年和2011年大孤山化工園區(qū)人居安全風險水平處于不安全狀態(tài)，到了2012年園區(qū)人居安全風險水平達到一般安全狀態(tài)，2013年開始進入安全狀態(tài)，且2014年也保持在安全狀態(tài)水平.這主要是由于2010年7月16日大連新港一艘外籍油輪引發(fā)輸油管道爆炸、造成430余km2海域污染，引發(fā)強烈的社會影響，這次安全事故暴露了大孤山化工園區(qū)存在的隱患.社會各界開始對大孤山化工園區(qū)引起極度的關注.大連市政府從2010年7月之后，加強對園區(qū)人居安全風險管理，在安全生產投入方面加強投入力度，并重視提高園區(qū)員工綜合素質能力，增加園區(qū)應急資源，加強園區(qū)防控體系建設，為此，2013年大孤山化工園區(qū)人居安全風險達到了安全狀態(tài)，當然并不代表園區(qū)不存在人居安全風險，還需要不斷完善各方面的措施，提高警惕，加強管理，提高園區(qū)的人居安全水平.

2.5.2 大孤山化工園區(qū)人居安全風險存在問題分析 盡管大孤山化工園區(qū)人居安全風險評價指數每年呈遞增趨勢，2013年以來保持在安全狀態(tài)水平,但并不說明大孤山化工園區(qū)人居安全不存在任何風險,根據上述評價分析，大孤山化工園區(qū)人居安全風險主要存在如下問題:

(1)園區(qū)安全生產投入不夠.大孤山化工園區(qū)現有消防隊站11個，其中現役消防隊站3個，分別是國儲油中隊、海上基地中隊和艦艇中隊.政府專職隊站2個，分別是大孤山中隊、戰(zhàn)勤保障中隊.企業(yè)專職隊站6個，分別是海港消防隊、大石化五中隊、西太平洋消防隊、海港戰(zhàn)勤隊、大洋船舶重工隊、大窯灣中隊.據統計，大孤山化工園區(qū)消防人員共計434人，各類消防作戰(zhàn)車輛65臺，消防碼頭1座，消防艦艇2艘.共有消防水池26座，總量3 570.6 m3；泡沫站33座；消防水罐12座，總量48 000 m3；消防泵房22座；政消防栓83個；車輛吸水點6處.消防資源在空間分布上不均勻，且需增加消防力量.政府近幾年來每年都增加對大孤山的公共安全基礎項目投入，但相對于大孤山化工園區(qū)的生產來看，目前政府的公共安全基礎項目投入還是不夠，需要政府擴大對公共安全基礎項目的投入.

(2)園區(qū)安生管理存在不足.大孤山化工園區(qū)內企業(yè)的原料和產品存在一定的互供關系，除部分互供關系采用管道輸送外，企業(yè)大量原料的輸入和產品的輸出通過公路運輸和碼頭運輸.由于化工園區(qū)運輸的貨物多為危險化學品，致使碼頭、公路存在移動危險源，且這些危險源的數量可能超過重大危險源臨界量構成危險化學品重大危險源.在危險性物料的運輸過程中務必加強交通運輸管理，確保危化品運輸安全.

(3)社會各界對園區(qū)關注和監(jiān)督不夠.社會公眾對大孤山化工園區(qū)的敏感程度越來越高, 政府對大孤山化工園區(qū)也越來越重視,但社會公眾對大孤山化工園區(qū)企業(yè)入駐，危險品的運輸、安全基礎設施的投入、園區(qū)環(huán)境保護措施等方面的參與和監(jiān)督程度遠遠不夠.由于化工園區(qū)生產復雜，涉及面比較廣，受技術手段條件的限制，政府對大孤山化工園區(qū)的監(jiān)管還不健全，還存在漏洞.大孤山化工園區(qū)企業(yè)對于推行責任關懷意識淡薄，對保護大孤山化工園區(qū)周邊人居環(huán)境以及維護社會穩(wěn)定的責任意識淡薄.社會各界對大孤山化工園區(qū)的關注和監(jiān)督程度直接影響了其人居安全程度.

(4)園區(qū)環(huán)境有待進一步改善.大孤山化工園區(qū)生活垃圾及廢物利用處理效果雖然較好，工業(yè)生活廢水處理達標率能達到100%，但生活垃圾和工業(yè)生活廢水存在處理不及時，處理過程中技術手段不到位的現象，嚴重影響了園區(qū)人居環(huán)境.園區(qū)企業(yè)應根據大孤山風力條件和水熱條件，采取相關的應急處理手段，防治特殊天氣給化工園區(qū)生產帶來危害，影響人居環(huán)境.大孤山化工園區(qū)各企業(yè)間相互影響比較大，在一定程度上增加了大孤山半島的人居安全的風險.

[1] 馬占東,王凱,楊俊.濱海石化產業(yè)建設與城市人居環(huán)境發(fā)展研究——以遼寧省為例[J].海洋開發(fā)與管理,2012,29(9):43-45.

[2] 牛承章.國內外事故案例[J].安全健康和環(huán)境,2014(12):43-51.

[3] 修春亮,祝翔凌．針對突發(fā)災害:大城市的人居安全及其政策[J].人文地理，2003,18(5):26-30.

[4] 李雪銘,姜斌,楊波.城市人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展評價研究——以大連市為例[J].中國人口·資源與環(huán)境,2002,12(6):129-131.

[5] 曲風臣,吳曉峰.化工園區(qū)安全風險評價內容探討[J].化學工業(yè),2012,30(11):27-30.

[6] 吳良鏞.人居環(huán)境科學導論[M].北京：北京建筑工業(yè)出版社,2001：22-45.

[7] 劉娟.城市人居環(huán)境質量評價研究[D].武漢：華中師范大學,2002：118-132.

[8] 任峰濤, 胡卓華.化工園區(qū)安全的定量風險評價[J].化工管理,2013(11):41-42.

[9] FAISAL I K, ABBASI S A.Risk analysis of a typical chemical industry using ORA Procedure [J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2001(14):43-59.

[10] ALBERTI M.The impact of urban patterns on aquatic ecosystems:an empirical analysis in Puget lowland sub-basins [J].Landscape and Urban Planning,2007,80(4):345-361.

[11] 鮑文,陳國階.論人居安全及其構建[J].科技與管理,2008,10(6):4-6.

[12] 東亮,蔣軍成.化工園區(qū)區(qū)域定量風險評價若干問題探討[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2010(5):50-51，59.

[13] 李雪銘，李建宏.地理學開展人居環(huán)境研究的現狀及展望[J].遼寧師范大學學報(自然科學版),2010,33(1):112-117.

[14] 李雪銘，李歡歡，田深圳.人居環(huán)境視野下的游憩系統研究[J].遼寧師范大學學報(自然科學版),2013,36(2):269-273.

[15] 凌復華.突變理論及其應[M].上海:上海交通大學出版社,1987：56-120.

[16] 齊跡.基于突變理論的海上交通風險預測研究[D].大連:大連海事大學,2014.

[17] 賈倩,黃蕾,袁增偉,等.石化企業(yè)突發(fā)環(huán)境風險評價與分級方法研究[J].環(huán)境科學學報,2010,30(7):1510-1517.

Chemical industrial park security risk assessment based on human security—take Dagushan peninsula chemical industry park in Dalian as example

LIXueming1，ZHANGChunhua1,2，XIAChunguang3，WUChuanbiao4

(1.College of Urban and Environmental Science， Liaoning Normal University， Dalian 116029， China；2.Dalian Land Resource Development & Research Center， Dalian 116001， China； 3.Dalian Administration Bureau of Safety Working， Dalian 116001， China； 4.School of History and Tourism， Liaoning Normal University， Dalian 116081， China)

The petroleum chemical industry with multiple，diversity，high-risk sexual is causing a sharp rise in the social attention, production safety accidents and the existing hidden is also on the rise. From the perspective of human safety, this paper chooses the Dalian Peninsula Dagushan Chemical Industrial Park as a study area. We select some indicators that can reflect the safety risk of chemical industry park， use mutation progression method based on catastrophe theory of chemical industry park residential security risk evaluation.Then we make an analysis of the existence of Dagushan Chemical Industry Park residential security risk problem. The results showed: ①The safety risk assessment index of the human settlements in the chemical industry park is increasing gradually.②The residential security risk level of Dagushan chemical industry park is in a nervous state in 2009 and 2011.③In 2012,the industry park residential security risk level to achieve general safety status and in 2013 began to enter the security status.④Chemical industry parks have some problems, such as the safety production input which is not enough, lack of safety management and supervision is not enough.

human security;catastrophe theory;risk assessment;chemical industry park

2016-09-20 基金項目：國家自然科學基金資助項目(41171137)；教育部博士點基金資助項目(20132136110001) 作者簡介：李雪銘(1964-)，男，江蘇常熟人，遼寧師范大學教授，博士，博士生導師.E-mail:lixueming999@163.com

1000-1735(2017)01-0104-06

10.11679/lsxblk2017010104

K902

A