電火工品儲存安全評估模型與應(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)電源國家重點實驗室，貴州 遵義 563000)

0 引言

電火工品在存儲過程中由于物質(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)及其重視危化品，危險品的儲存安全工作，其中也包括電火工品儲存安全，制定了相關(guān)標準及行業(yè)規(guī)范，然而危化品，危險品由于儲存導(dǎo)致的安全事故仍時有發(fā)生。電火工品儲存安全事故會嚴重制約火工品企業(yè)安全生產(chǎn)，因此，對電火工品儲存安全進行評估具有積極意義，能有效預(yù)防電火工品儲存事故。董軍超、韓銘等用小子樣的最大熵方法對火工品可靠性進行了評估[1]，簡娟娟、張軍君對火工品的儲存管理進行了研究[2]，霍明亮等用FUZZY 對崗位勝任能力進行評估[3]，高峰青基于LOPA 及HAZOP 對危化品工藝進行分析[4]，李傳貴等依據(jù)風(fēng)險理論，研究了危險品儲存庫容量[5]。研究發(fā)現(xiàn)，AHP 的缺點是評估者的主觀性太強導(dǎo)致判斷結(jié)果偏差大，結(jié)合FUZZY 可彌補AHP 的缺點[6]，因此，本文運用基于AHP 和FUZZY 的電火工品儲存安全等級評估模型，該評估體系更具綜合性，能為企業(yè)在電火工品儲存安全方面提供借鑒。

1 電火工品儲存安全等級評估模型

1.1 電火工品儲存安全評估指標體系

以電火工品儲存安全事故發(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、電火工品儲存環(huán)境條件為基本層，構(gòu)建電火工品儲存安全結(jié)構(gòu)體系，如圖1 所示。

圖1 電火工品儲存安全評估體系

1.2 電火工品儲存權(quán)重

基于實際情況采用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)建立電火工品儲存安全指標判斷矩陣。在建立圖1 電火工品儲存安全評估指標體系后，根據(jù)實際情況對電火工品儲存中的各因素進行比較，由1～9 及1～1/9 的標度方式得到其權(quán)重，標度方式如下：

式(1)中：qii=1,qji=1/qij，按照式(1)可得電火工品儲存安全等級評估體系一級指標的判斷矩陣U如下：

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

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

式(3)中，CR：一致性檢驗系數(shù)，λmax：最大特征根，CI：一致性指標，RI：平均隨機一致性指標。

通過式(3)計算得到：CI=0.00687，其中，階數(shù)與對應(yīng)RI取值如表1 所示。查表1 得4 階對應(yīng)的RI=0.89。

由式(3)計算得到CR=0.00687<0.1，說明電火工品儲存安全等級評估體系第一層級四個因素的判斷矩陣U的權(quán)重分配可行，通過一致性檢驗。同理，電火工品儲存安全等級評估體系第二層級因素的特征向量Wi(W1，W2，W3，W4)和判斷矩陣(U1，U2，U3，U4)以相同的計算過程得到，結(jié)果見表2。

表1 階數(shù)與對應(yīng)RI取值

表2 第二層級檢驗結(jié)果

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

1.3 電火工品儲存安全等級模糊評估

對電火工品儲存安全等級進行模糊評估，首先定義目標集V與子集V0的一一對應(yīng)關(guān)系，如表3 所示。

表3 V與V0對應(yīng)關(guān)系表

然后請電火工品行業(yè)專家打分，根據(jù)實地考察對電火工品儲存安全指標體系的每個項目進行打分評估，由此獲得人、電火工品物質(zhì)、管理、環(huán)境的模糊評價矩陣Ei，其中i=1～4，將表2中的特征向量Wi 乘以模糊評價矩陣Ei，就可獲得人、電火工品物質(zhì)、管理、環(huán)境的綜合評估集Bi，電火工品儲存安全評估體系的最終等級B=(B1，B2，B3，B4)T，在進行評估時采用最大隸屬度的偏向原則，根據(jù)表3 的對應(yīng)關(guān)系便可以得到該企業(yè)電火工品儲存安全等級為高、中上、中下或者低。

2 實例應(yīng)用

2.1 評價對象的簡要情況

本實例以某公司火工品倉庫為評價對象，評估該公司火工品的儲存安全等級。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)和儲存，目前擁有火工品生產(chǎn)流水線1 條，火工品儲存?zhèn)}庫1 個，火工品儲存?zhèn)}庫是該企業(yè)的重大危險源之一，此外園區(qū)內(nèi)還分布有危化品儲存?zhèn)}庫3 個，該公司重大危險源儲存庫房近550m2。

2.2 建立電火工品儲存安全的模糊評估矩陣

該企業(yè)為了更好的預(yù)防電火工品儲存安全事故的發(fā)生，現(xiàn)對電火工品儲存安全等級進行評估，請五位電火工品行業(yè)專家分別對人、電火工品物質(zhì)、管理和環(huán)境通過打分方式按照高、中上、中下、低進行打分評估，得到評估矩陣如下：

表2 中通過層次分析法得到第二層級指標特征向量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，最終得到評估矩陣B如下所示：

2.3 評價結(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)，則該電火工品儲存安全等級綜合評估向量為S=W·B，計 算 得 到S=(0.1416，0.4156，0.3133，0.1424) 因 為 該 目 標 集V={Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ}，根據(jù)最大隸屬原則，對應(yīng)該企業(yè)電火工品儲存安全等級為Ⅱ，故該企業(yè)電火工品儲存安全等級為“中上”。

2.4 結(jié)果分析

實例表明：該公司電火工品儲存安全等級為“中上”，通過進一步分析可以得到：人員的素質(zhì)和電火工品物質(zhì)因素對電火工品儲存安全狀況影響較大，應(yīng)重點加強電火工品人員素質(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)對電火工品儲存裝置以及電火工品存放的間距做出進一步的調(diào)整；其次是電火工品安全管理的能力，在進行電火工品安全管理時，應(yīng)重點建立完善的電火工品安全管理制度和加強應(yīng)急演練，對于庫存的電火工品數(shù)量登記詳細并按規(guī)定時間進行溫度檢測、干燥劑更換和超期報廢等養(yǎng)護工作，最后是電火工品儲存所處環(huán)境因素，應(yīng)加強環(huán)境監(jiān)測。評估結(jié)果和實例分析得出的結(jié)論基本一致，說明該方法實用于電火工品儲存安全評估，能有益提升企業(yè)的電火工品儲存安全管理水平。

3 結(jié)語

通過電火工品儲存安全等級評估AHP-FUZZY 模型求解得到，對電火工品儲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，可以為電火工品儲存的安全管理工作提供參考。AHP-FUZZY 模型通過實例驗證，體現(xiàn)了該方法的可行性，可為相關(guān)企業(yè)危險品儲存評估提供有益參考。