重特大事故風險評價模型的研究

楊 濤，許亞平

（1.中國安全生產科學研究院，北京100012；2.河北聯合大學管理學院，河北 唐山063000）

進入21世紀以來，隨著現代科技的高速發展，重大事故所造成的巨大的經濟損失和負面社會影響，已經成為全球關注的重點。根據國際勞工組織的統計，每年160萬人因工染病，工作中的致死或非致死性的事故每年發生270萬例，所導致的經濟損失相當于每年世界生產總值的4%[1]。在我國，根據國家安全生產監督管理局的統計，2011年全國發生各類事故347728起，死亡人數75572人，其中平均五天就要發生一起重大以上的事故，每年的經濟損失相當于兩個三峽工程[2]。圖1為2002～2001年我國安全生產事故統計圖。

由圖1可以看出，我國安全生產工作雖然取得了積極進展和明顯成效，但事故總量仍然較大，安全生產形勢依然嚴峻。事故發生后的處理固然重要，但如果能對可能發生的事故風險進行提前預防，將會起到事倍功半的效果。因此，建立事故風險評價模型非常有必要。

1 風險評價模型的建立思路

對重特大事故評價其風險性要同時考慮兩個方面，即事故造成的損失大小以及造成損失的難易程度。其中損失發生的難易性用其發生的概率大小來描述[3]。針對不同的評價對象、事故類型和事故模式，具體的事故風險評價方法也會不同。研究選用模糊綜合評價法來對發生重特大事故的風險進行評價。

圖1 我國2002～2011年事故統計圖

2 重特大事故風險評價模型的建立

2.1 評價指標的選取

首先采用分組分析法和頻數分析法對我國2005年以來發生的70個重特大事故進行分析，確認導致我國重特大事故發生的危險因素概括為管理、物、人和環境四方面的影響[4]。對其中主觀指標采用專家打分法，客觀指標采用層次分析法，然后進行兩方面結合確認各層次指標權重。事故致因要素指標如圖2所示。

圖2 事故發生的可能性指標圖

一般的事故評價只評價其帶來的人員傷亡、財產損失等，但對于重特大事故發生的后果不但要考慮事故造成的損失，還要考慮事故造成的社會影響。這種不可忽視的社會影響性，是重特大事故評價的主要特征[5]。重特大事故的社會影響指標的設置，要能夠全面反映系統對社會政治、安全、人口、發展等方面的效益和影響[6]，研究把社會影響歸為四種基本影響，即對社會政治穩定的影響，對人口生命的影響，對基礎設施的影響，對居民生活的影響等。事故后果指標因素見圖3。

圖3 事故后果指標圖

2.2 風險評價模型

以上面確立的重特大事故的風險評價的三級指標體系為基礎，依據模糊數學的基本原理，建立重特大事故風險評價模型

其中：B代表事故風險模糊評價結果；A代表事故發生的可能性與事故造成的后果相對總的風險評價所占指標權重；R代表事故發生可能性與事故造成的后果模糊評價的矩陣（其中r1n代表事故發生可能性；r2n代表事故造成的后果）[7]。

2.3 風險等級的確定

把事故風險的評價結果B值進行風險等級分析

式中，C為事故風險評價分值；ST為事故風險等級分值表。

其中，研究參照了作業條件危險性評價法危險性等級劃分標準，將重特大事故風險分為5級[8]（表1）。

表1 重特大事故風險等級分表

由于風險等級的劃分主要是依靠的是相關專家多年的經驗給出，所以在評價時可以采用頭腦風暴法盡量多征求多方意見，減少主觀性對風險等級判斷的影響。

3 模型驗證

為了驗證提出的模型，研究選取了唐山某煤化工有限公司廠區作為重特大事故評價的實例。

該煤化工廠是唐山市重點煤化工項目，也是首鋼遷鋼重要的配套項目，主要產品有冶金焦、焦丁、焦末、除塵灰、粗苯、焦油、硫銨、煤氣等。擁有6座55孔JN60-82型焦爐，焦爐煤氣發生量為158000m3／h，設計年產焦炭330萬t；年產焦油15萬t、粗苯4.3萬t、硫氨3.7萬t。生產工藝采用先進的干法熄焦技術，3座140t／h干熄焦，2臺15MW和1臺20MW抽汽式汽輪發電機組。煤化工企業的生產工藝條件苛刻，除高溫高壓等基本要求，在生產過程中易燃易爆易中毒腐蝕的物質多，高溫露天操作煙氣粉塵多，生產設備布置密集，危險物質存量大等特點都決定了該企業危險因素的聚集性。

3.1 危險因素辨識

1）火災、爆炸：儲存物料如煤、焦油的自燃，粉塵爆炸，煤氣事故，干熄焦余熱鍋爐爆炸，另外自然災害中地震和雷電，也可能引起火災、爆炸事故。

2）機械傷害：焦爐高空墜落、燒燙傷，運動機械傷害，觸電、化學灼傷、噪聲等。

3）中毒：除煤氣、焦油成品油、工業甲酚、苯等物料中毒，還有粉塵中毒，煉焦過程中一氧化碳和熄焦過程中惰性氣體中毒。

4）外泄事故：煤氣外泄和苯胺泄露等有毒氣體或液體泄漏。

3.2 事故后果分析

通過對危險因素的辨識，確認該煤化工廠的事故后果主要為噴射火災、蒸汽云爆炸、泄露三種情況。由于該煤化工廠區危險源較多，危險性較高，火災、爆炸和有毒物料的外泄將對企業所在空氣和水環境造成比較大的負面影響，使得社會風險有部分處于不可容許區域，尤其是重大事故的發生可能性偏大，超出了社會風險的的容許標準。

3.3 評價指標的確定

根據煤化工廠的危險因素辨識結果，確立3級指標評價體系，組織15名安全專家進行問卷調查統計意見，計算得出最后權重。

同時，對事故造成的后果建立綜合評價的評語集（表2），采用頭腦風暴法，向專家征集指標的隸屬于評語的程度，即隸屬度[9]，用Ri表示，并依據模糊評價表[10]（表3）建立單因素評判矩陣。

對于事故發生的可能性

歸一化處理

Fp＝Cp×ST

（Fp：事故發生的可能性）

對于造成的后果

歸一化處理

參照表1給出的風險等級分類，可知該煤化工廠區的重特大事故風險等級為高度危險級。

表2 事故造成的后果評語集

表3 煤化工廠模糊評價表