電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估模型與應(yīng)用研究

伍堂銳 唐維邦(貴州梅嶺電源有限公司，特種化學(xué)電源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563000)

0 引言

電火工品在存儲(chǔ)過(guò)程中由于物質(zhì)自身因素，環(huán)境因素，管理不善和人為因素容易發(fā)生燃燒爆炸事故。政府和相關(guān)行業(yè)及其重視?；罚ｋU(xiǎn)品的儲(chǔ)存安全工作，其中也包括電火工品儲(chǔ)存安全，制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范，然而?；?，危險(xiǎn)品由于儲(chǔ)存導(dǎo)致的安全事故仍時(shí)有發(fā)生。電火工品儲(chǔ)存安全事故會(huì)嚴(yán)重制約火工品企業(yè)安全生產(chǎn)，因此，對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全進(jìn)行評(píng)估具有積極意義，能有效預(yù)防電火工品儲(chǔ)存事故。董軍超、韓銘等用小子樣的最大熵方法對(duì)火工品可靠性進(jìn)行了評(píng)估[1]，簡(jiǎn)娟娟、張軍君對(duì)火工品的儲(chǔ)存管理進(jìn)行了研究[2]，霍明亮等用FUZZY 對(duì)崗位勝任能力進(jìn)行評(píng)估[3]，高峰青基于LOPA 及HAZOP 對(duì)?；饭に囘M(jìn)行分析[4]，李傳貴等依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)理論，研究了危險(xiǎn)品儲(chǔ)存庫(kù)容量[5]。研究發(fā)現(xiàn)，AHP 的缺點(diǎn)是評(píng)估者的主觀性太強(qiáng)導(dǎo)致判斷結(jié)果偏差大，結(jié)合FUZZY 可彌補(bǔ)AHP 的缺點(diǎn)[6]，因此，本文運(yùn)用基于AHP 和FUZZY 的電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估模型，該評(píng)估體系更具綜合性，能為企業(yè)在電火工品儲(chǔ)存安全方面提供借鑒。

1 電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估模型

1.1 電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估指標(biāo)體系

以電火工品儲(chǔ)存安全事故發(fā)生的“4M”因素[7]為主，全面考慮涉及電火工品儲(chǔ)存安全的電火工品人員的素質(zhì)、電火工品的物質(zhì)特性、電火工品安全管理能力、電火工品儲(chǔ)存環(huán)境條件為基本層，構(gòu)建電火工品儲(chǔ)存安全結(jié)構(gòu)體系，如圖1 所示。

圖1 電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估體系

1.2 電火工品儲(chǔ)存權(quán)重

基于實(shí)際情況采用AHP(層次分析法)確定體系中各因素的權(quán)重[8]，操作步驟如下所示：

(1)建立電火工品儲(chǔ)存安全指標(biāo)判斷矩陣。在建立圖1 電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估指標(biāo)體系后，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電火工品儲(chǔ)存中的各因素進(jìn)行比較，由1～9 及1～1/9 的標(biāo)度方式得到其權(quán)重，標(biāo)度方式如下：

式(1)中：qii=1,qji=1/qij，按照式(1)可得電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系一級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣U如下：

(2)計(jì)算電火工品儲(chǔ)存因素權(quán)重。計(jì)算其權(quán)重[9]本文采用特征根法，計(jì)算方法如下：

式(2)中，W：權(quán)重值(特征向量)，U：判斷矩陣，λmax：判斷矩陣的最大特征根。由式(2)計(jì)算得到其特征向量W=(0.355,0.355, 0.160, 0.130)T，λmax=4.02。

(3)一致性檢驗(yàn)。各判斷矩陣U的一致性情況需要檢驗(yàn)，若CR小于0.1，則說(shuō)明合理，若CR大于0.1，一致性檢驗(yàn)不通過(guò)，則矩陣需要微調(diào)，直到CR小于0.1 為止。計(jì)算過(guò)程如下：

式(3)中，CR：一致性檢驗(yàn)系數(shù)，λmax：最大特征根，CI：一致性指標(biāo)，RI：平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。

通過(guò)式(3)計(jì)算得到：CI=0.00687，其中，階數(shù)與對(duì)應(yīng)RI取值如表1 所示。查表1 得4 階對(duì)應(yīng)的RI=0.89。

由式(3)計(jì)算得到CR=0.00687<0.1，說(shuō)明電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系第一層級(jí)四個(gè)因素的判斷矩陣U的權(quán)重分配可行，通過(guò)一致性檢驗(yàn)。同理，電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系第二層級(jí)因素的特征向量Wi(W1，W2，W3，W4)和判斷矩陣(U1，U2，U3，U4)以相同的計(jì)算過(guò)程得到，結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 階數(shù)與對(duì)應(yīng)RI取值

表2 第二層級(jí)檢驗(yàn)結(jié)果

由表2 可看出，電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系第二層級(jí)指標(biāo)的一致性指標(biāo)CR 值都小于1，說(shuō)明電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系第二層級(jí)指標(biāo)的各判斷矩陣合理；由電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估體系第二層級(jí)指標(biāo)的特征向量Wi可以得到：電火工品員工的安全意識(shí)、身體狀況及業(yè)務(wù)能力為重要因素，電火工品的危險(xiǎn)等級(jí)，安全培訓(xùn)應(yīng)急演練為一般因素，因此可通過(guò)關(guān)注主要危險(xiǎn)因素，采取相應(yīng)措施，提高電火工品儲(chǔ)存安全水平。

1.3 電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)模糊評(píng)估

對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)進(jìn)行模糊評(píng)估，首先定義目標(biāo)集V與子集V0的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表3 所示。

表3 V與V0對(duì)應(yīng)關(guān)系表

然后請(qǐng)電火工品行業(yè)專家打分，根據(jù)實(shí)地考察對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全指標(biāo)體系的每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行打分評(píng)估，由此獲得人、電火工品物質(zhì)、管理、環(huán)境的模糊評(píng)價(jià)矩陣Ei，其中i=1～4，將表2中的特征向量Wi 乘以模糊評(píng)價(jià)矩陣Ei，就可獲得人、電火工品物質(zhì)、管理、環(huán)境的綜合評(píng)估集Bi，電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估體系的最終等級(jí)B=(B1，B2，B3，B4)T，在進(jìn)行評(píng)估時(shí)采用最大隸屬度的偏向原則，根據(jù)表3 的對(duì)應(yīng)關(guān)系便可以得到該企業(yè)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)為高、中上、中下或者低。

2 實(shí)例應(yīng)用

2.1 評(píng)價(jià)對(duì)象的簡(jiǎn)要情況

本實(shí)例以某公司火工品倉(cāng)庫(kù)為評(píng)價(jià)對(duì)象，評(píng)估該公司火工品的儲(chǔ)存安全等級(jí)。該公司現(xiàn)有員工800 余人，其中部分車間專業(yè)從事火工品生產(chǎn)和儲(chǔ)存，目前擁有火工品生產(chǎn)流水線1 條，火工品儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)1 個(gè)，火工品儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)是該企業(yè)的重大危險(xiǎn)源之一，此外園區(qū)內(nèi)還分布有危化品儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)3 個(gè)，該公司重大危險(xiǎn)源儲(chǔ)存庫(kù)房近550m2。

2.2 建立電火工品儲(chǔ)存安全的模糊評(píng)估矩陣

該企業(yè)為了更好的預(yù)防電火工品儲(chǔ)存安全事故的發(fā)生，現(xiàn)對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，請(qǐng)五位電火工品行業(yè)專家分別對(duì)人、電火工品物質(zhì)、管理和環(huán)境通過(guò)打分方式按照高、中上、中下、低進(jìn)行打分評(píng)估，得到評(píng)估矩陣如下：

表2 中通過(guò)層次分析法得到第二層級(jí)指標(biāo)特征向量W1=(0.332，0.313，0.355)，根據(jù)B1=W1·E1可得到電火工品人員素質(zhì)的評(píng)估向量，B1=(0.1000，0.4355，0.3374，0.1355)。采用同樣方法得到B2，B3，B4，最終得到評(píng)估矩陣B如下所示：

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)式(2)特征根法求得特征向量W=(0.355，0.355，0.160，0.130)，則該電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)綜合評(píng)估向量為S=W·B，計(jì) 算 得 到S=(0.1416，0.4156，0.3133，0.1424) 因 為 該 目 標(biāo) 集V={Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ}，根據(jù)最大隸屬原則，對(duì)應(yīng)該企業(yè)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)為Ⅱ，故該企業(yè)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)為“中上”。

2.4 結(jié)果分析

實(shí)例表明：該公司電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)為“中上”，通過(guò)進(jìn)一步分析可以得到：人員的素質(zhì)和電火工品物質(zhì)因素對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全狀況影響較大，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)電火工品人員素質(zhì)的提升工作，特別是相關(guān)人員的安全意識(shí)和電火工品相關(guān)業(yè)務(wù)水平；從電火工品物質(zhì)因素本身出發(fā)，應(yīng)對(duì)電火工品儲(chǔ)存裝置以及電火工品存放的間距做出進(jìn)一步的調(diào)整；其次是電火工品安全管理的能力，在進(jìn)行電火工品安全管理時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)建立完善的電火工品安全管理制度和加強(qiáng)應(yīng)急演練，對(duì)于庫(kù)存的電火工品數(shù)量登記詳細(xì)并按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行溫度檢測(cè)、干燥劑更換和超期報(bào)廢等養(yǎng)護(hù)工作，最后是電火工品儲(chǔ)存所處環(huán)境因素，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)。評(píng)估結(jié)果和實(shí)例分析得出的結(jié)論基本一致，說(shuō)明該方法實(shí)用于電火工品儲(chǔ)存安全評(píng)估，能有益提升企業(yè)的電火工品儲(chǔ)存安全管理水平。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)電火工品儲(chǔ)存安全等級(jí)評(píng)估AHP-FUZZY 模型求解得到，對(duì)電火工品儲(chǔ)存安全狀況影響較大的是電火工品物質(zhì)因素和人員素質(zhì)因素，可以為電火工品儲(chǔ)存的安全管理工作提供參考。AHP-FUZZY 模型通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證，體現(xiàn)了該方法的可行性，可為相關(guān)企業(yè)危險(xiǎn)品儲(chǔ)存評(píng)估提供有益參考。