基于改進LEC 法的薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工安全評估

曾常亮

北京市燃氣集團有限責(zé)任公司，北京 100032

薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工是一項高風(fēng)險的作業(yè)，涉及人、機、料、法、環(huán)境等多種復(fù)雜因素，容易引發(fā)各種安全事故，對現(xiàn)場施工人員和周圍環(huán)境易造成潛在的安全威脅。對薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工過程進行風(fēng)險辨識與安全評價是非常必要和重要的，可以幫助企業(yè)識別風(fēng)險，采取有針對性的安全措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生，保障作業(yè)人員的安全。

1 常用的安全評價方法

目前常用的安全風(fēng)險評價方法包括定性評價和定量評價兩種，主要包括事件樹分析法（Event Tree Analysis，ETA）、故障樹分析法（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）、危險與可操作性研究法（Hazard and Operability Study，HAZOP）、層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP）、模糊綜合評價法（Fuzzy Comprehensive Evaluation，F(xiàn)CE）、風(fēng)險矩陣評價法（Risk Matrix Analysis，RMA）、組合權(quán)重法(Combined Weighting Method，CWM)、粗 糙 集 法（Rough Set Method，RSM）等[1-4]，以上評價方法都具有各自的特點和適用范圍，在不同的應(yīng)用條件下發(fā)揮著重要作用。

2 LEC評價法簡介

“LEC 危險性評價法”（簡稱LEC 法），是由美國學(xué)者Graham 和Kinney 在1980 年提出的。在國內(nèi)首次對其系統(tǒng)性介紹在2001 年，稱之為“作業(yè)條件危險性評價法”，是一種對具有潛在危險性作業(yè)環(huán)境中的危險源進行半定量的安全評價方法[5]。該方法主要用與系統(tǒng)風(fēng)險有關(guān)的3種因素指標值的乘積來評價操作人員傷亡風(fēng)險大小，這3種因素分別是：L（Likelihood，事故發(fā)生的可能性）、E（Exposure，人員暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度）和C（Consequence，一旦發(fā)生事故可能造成的后果）。給3 種因素不同等級分別確定不同的分值，再以3個分值的乘積D（Danger，危險性）來評價作業(yè)條件危險性的大小。計算公式為：

風(fēng)險值D 的值越大，說明該系統(tǒng)危險性越大，需要增加安全措施，或改變發(fā)生事故的可能性，或減少人體暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度，或減輕事故損失，直至調(diào)整到允許范圍內(nèi)。L、E、C的取值如下。

L 取值在0.1～10 之間，值越大，表明事故發(fā)生的可能性越大。

E 取值在0.5～10之間，值越大，表明人員暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度越高。

C 取值在1～100 之間，值越大，表明事故發(fā)生后產(chǎn)生的后果越嚴重。L、E、C 三個指標的取值[6]見表1～表3。

表1 事故發(fā)生的可能性L

表2 暴露于危險環(huán)境的頻繁程度E

表3 發(fā)生事故產(chǎn)生的后果C

3 建立改進的LEC評價法

LEC評價法在實際應(yīng)用中操作方便，但在取值的過程中也存在著一定的主觀性，主要依賴于專家本人的經(jīng)驗和水平[7]，而且在打分過程中僅針對于某單項風(fēng)險本身而進行打分，但是實際工程建設(shè)中，施工企業(yè)安全管理水平的高低對風(fēng)險的管控以及杜絕事故的發(fā)生起到了決定性的影響。本文擬引入施工企業(yè)的安全管理水平權(quán)重ω概念，改進LEC評價法，增加LEC計算結(jié)果D的可靠性，因此對傳統(tǒng)LEC 評價法進行改進既有必要，又有重要的實際意義。

3.1 施工企業(yè)的安全管理水平影響因素

根據(jù)行業(yè)特點，工程建設(shè)行業(yè)的施工企業(yè)整體資質(zhì)、業(yè)績和管理水平參差不齊，對影響施工企業(yè)的安全管理水平S 可以從以下8 個方面即S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8進行評估，見表4。

表4 施工企業(yè)的安全管理水平主要影響因素

3.2 施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重計算

根據(jù)表4 中的8 項主要影響因素列出打分表，組織有經(jīng)驗的專業(yè)人員對施工企業(yè)8項安全管理水平主要影響因素（S1......S8）分別進行評估，其狀態(tài)及取值區(qū)間見表5。

表5 安全管理水平主要影響因素評估標準

每名專業(yè)人員對施工企業(yè)的安全管理水平Ai評估結(jié)果用式（2）進行計算。

然后，對所有專業(yè)人員打出的Ai（i=1，2，3，…，n）評估結(jié)果進行匯總，求其平均值，最后用式（3）計算確定施工企業(yè)安全管理水平情況。

根據(jù)計算出的施工企業(yè)安全管理水平得分，根據(jù)表6 判定施工企業(yè)的安全管理水平狀態(tài)等級，并確定施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω取值。

表6 施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω取值

3.3 改進的LEC評價法

基于引進的施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω 的LEC評價法，其結(jié)果按照式（4）進行計算。

式（4）中第n 個專業(yè)人員的LEC 打分對應(yīng)的值為Ln、En、Cn；后續(xù)的評價過程仍按照傳統(tǒng)的LEC 評價法分別對各項進行打分，最后的結(jié)果以D值的大小來劃分風(fēng)險等級評判，見表7。

表7 風(fēng)險等級評判

4 改進后的LEC評價法的實際應(yīng)用

4.1 薄膜型LNG儲罐內(nèi)罐施工主要風(fēng)險分析

某LNG 接收站儲罐工程項目一階段建設(shè)2 座22 萬m3LNG 儲存量的薄膜型儲罐，經(jīng)過專業(yè)人員在施工作業(yè)前進行安全分析，薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工過程中涉及的主要施工工序和風(fēng)險如表8所示。

表8 薄膜型LNG儲罐內(nèi)罐施工關(guān)鍵作業(yè)過程風(fēng)險分析

4.2 利用傳統(tǒng)LEC評價法進行評價

組織有經(jīng)驗的人員按照表8中的分析用LEC 評價法進行評價，其結(jié)果見表9。

表9 主要施工工序主要風(fēng)險的LEC評價法評估結(jié)果

4.3 利用改進的LEC評價法進行評價

4.3.1 對施工企業(yè)安全管理水平影響因數(shù)進行評分

經(jīng)調(diào)研得知負責(zé)該項目2座薄膜型LNG儲罐內(nèi)罐施工的企業(yè)為某大型央企所屬A公司，組織召集項目建設(shè)單位、監(jiān)理單位以及相關(guān)參建單位的5名安全管理專業(yè)人員組成評價小組，對該施工企業(yè)安全管理水平的8個主要影響因素進行評價，結(jié)果見表10。

表10 施工企業(yè)安全管理水平專家評價結(jié)果

4.3.2 確定施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重

根據(jù)式（2）、式（3）對施工企業(yè)的安全管理水平打分情況進行計算，得出安全管理水平結(jié)果S，確定施工企業(yè)的安全管理水平權(quán)重ω，其結(jié)果見表11。

表11 確定施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω

4.3.3 評價結(jié)果

采用引進施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω系數(shù)的LEC 評價法對薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工的主要風(fēng)險進行評價，其結(jié)果由式（4）計算得出，結(jié)果見表12。

表12 采用改進后LEC評價法對主要施工工序風(fēng)險進行評估的結(jié)果

從表12 的結(jié)果可以看出：薄膜罐內(nèi)罐特種腳手架搭設(shè)，劃線、螺柱安裝、基準楔安裝及調(diào)平，薄膜儲罐水壓試驗，薄膜罐罐內(nèi)管道施工，絕熱板、溫度傳感器、次屏蔽、頂橋板主層塊及氮氣管安裝等5項主要施工工序的風(fēng)險等級發(fā)生了相應(yīng)變 化，風(fēng)險等級從3 級、3 級、2 級、3 級、2 級分別 降 低變成了2 級、2 級、1 級、2 級、1 級。評價結(jié)果表明，在施工過程中雖然存在較高的風(fēng)險等級，但充分考慮施工企業(yè)本身擁有較高的安全管理水平，采取有針對性的安全措施，能夠?qū)︼L(fēng)險進行有效管控。最后從現(xiàn)場實際的安全管理來看，經(jīng)改進的LEC法評價出的結(jié)果更符合現(xiàn)狀。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)的LEC 評價法是一種半定量的評價方法，通常，評價人員在對L、E、C 進行賦值時存在著一定的主觀性，因此會對最后的評判結(jié)果產(chǎn)生一定的偏差。本文充分考慮到施工企業(yè)是工程建設(shè)項目的實施管理主體，其安全管理水平的高低會對施工過程安全管理產(chǎn)生直接的影響，因此在傳統(tǒng)的LEC 評價法中引進了施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重ω 這一重要的參數(shù)，建立了改進的LEC 評價法。采用改進的LEC 評價法對薄膜型LNG 儲罐內(nèi)罐施工進行了風(fēng)險分析和評估，相較傳統(tǒng)LEC 評價法，其評價結(jié)果更加符合工程現(xiàn)場薄膜型LNG儲罐施工過程風(fēng)險分析及安全管理的實際狀況。引入施工企業(yè)安全管理水平權(quán)重能有效修正傳統(tǒng)LEC 評價法由于人為主觀因素引起的偏差，為類似工程的風(fēng)險分析和安全評價提供一種新的思路和方法。