模糊改进层次分析法用于大型原油储罐管理安全评价

李学军 天津中海油工程设计有限公司

模糊改进层次分析法用于大型原油储罐管理安全评价

李学军 天津中海油工程设计有限公司

模糊改进层次分析法是根据大型原油储罐实际情况对层次分析法进行优化改进，确定储罐安全性评价的因素层次，进而确定各因素的权重大小；然后根据模糊综合评价法选择专家打分对各风险评价因素进行赋值，建立因素模糊评价矩阵，最终计算得出评价结果。根据改进层次分析法的特点，首先需要建立原油储罐安全性评价的指标体系，再结合模糊综合评价法，从人员、设备、管理、环境等四个方面建立模糊性指标因素体系，通过实际调研和文献分析，根据油田实际情况建立评价指标。结果表明，人员因素和管理因素是影响储罐安全性最大的指标。通过案例分析对模糊改进层次分析评价模型进行验证，该评价结果基本符合实际情况，并从强化培训教育和高效管理两个方面提出了提高原油储罐安全性的措施。

模糊；层次分析法；原油储罐；安全性；模型

对大型原油储罐安全性进行评价，根据评价结果采取各种针对性防范措施，可降低原油储罐运行带来的风险，对提高原油储罐整体安全性，提升油田生产效益具有重要促进作用。结合当前我国安全评价方法的使用特点，针对原油储罐风险高、容量大、隐患突出的实际特征，对层次分析法进行改进，并结合模糊综合分析法对其进行安全性评价，对判断原油储罐安全性具有十分重要的作用。

1 模糊改进层次分析法

模糊改进层次分析法是根据大型原油储罐实际情况对层次分析法进行优化，确定储罐安全性评价的因素层次，进而确定各因素的权重大小；然后根据模糊综合评价法选择专家打分对各风险评价因素进行赋值，建立因素模糊评价矩阵，最终计算得出评价结果。

1.1 改进层次分析模型

在原层次分析法的基础上进行优化，将各个风险评价指标因素按五个标度、三个等级程度进行量化，在相邻两个标度中间插入标度进行均化，从而提高优化精度，由此得出指标因素的权重。根据标度评比表和层级分析法建立指标因素比价矩阵A

式（1）中aii=1;aji=1/aij;aij=aik/aki（i,j, k=1,2,3）。由此构建判断矩阵B，如式（2）所示，其内部元素应满足下列条件

其中km=rmaxrmin。

对矩阵C进行归一化处理可以得到指标权重。

1.2 模糊综合评价模型

由于管道运行风险影响因素全部都是模糊性，无法定量衡量，因此，通过专家用模糊综合评价法对原油储罐安全性进行评价。具体评价步骤如下：

（1）确定模糊综合评判因素集合U，U= {u1，u2，…，un}，ui为评估因素。

（2）通过邀请石油安全研究相关行业的专家进行实地考察分析，对大量的原油储罐进行统计分析，主观赋值得出指标因素模糊判断矩阵。

（3）进行模糊综合运算。对因素集U中第i个因素ui进行评估，对应结果等级评语集V中第j个元素vj的隶属度为rij。综合所有单因素，得到评判矩阵R为

运用模糊综合评估模型式D=ER进行两级模糊综合运算得出结果，根据结果以最大隶属度法评价判断原油储罐的安全等级状况。

2 安全评价建模

2.1 原油储罐管理改进层次分析法指标体系

根据改进层次分析法的特点，首先需要建立原油储罐安全性评价的指标体系，再结合模糊综合评价法，从人员、设备、管理、环境等四个方面建立模糊性指标因素体系，通过实际调研和文献分析，根据油田实际情况建立评价指标，如表1所示。

表1 原油储罐模糊改进层次评价指标体系

2.2 模糊改进层次评价法评估等级

为了对原油储罐的评价结果进行界定，根据改进层次分析法的结果等级对原油储罐评价结果进行等级划分，分为五个等级，如表2所示。

表2 模糊改进层次法评估等级及评语级划分

2.3 确定评价指标权重

邀请原油储罐、石油化工、质量监督、石油生产管理等行业领域专家对表1中的评价指标体系进行两两对比，给出改进层次分析模型求解指标因素权重，如表3所示。

表3 模糊改进层次指标权重

2.4 确定评判矩阵计算

针对需要评价的原油储罐，由行业专家进行现场分析评判，打分确定该储罐风险指标对其安全性的影响程度，确定评判矩阵，再依据式（3）进行多层次模糊矩阵计算即可得出安全性评价结果。

3 模糊改进层次分析法的应用

3.1 应用案例分析

选择某油田某原油储罐，邀请相关行业15名专家对其安全性进行实地观察调研分析和打分，根据打分情况，统计、分析、确定各项因素指标现状，由此得出各指标的分数即评判矩阵。

根据模糊改进层次评价法，结合专家现场打分情况进行模型计算。根据最大隶属度原则，可判断该原油储罐安全性为较安全，需要适当加强完善相应措施，进一步提高安全性。

3.2 提高储罐安全性的措施

根据评价指标的权重值可以看出，对原油储罐安全性影响最大的风险还是来源于人员素质和管理水平，因此需要加强人员安全和管理两个方面的措施。

（1）强化员工安全教育培训。一是要加强油田全体员工的安全意识教育，从思想源头上提高员工安全认识，认识到原油储罐的危险性和自身工作行为的危险后果，从而遵守操作规程，确保行为安全。二是要加强业务技能培训，通过经验丰富的工程师对员工进行经验传授和操作技能培训，提高员工的操作熟悉度和专业素质水平，从而在操作过程中避免一些意外事故。三是加强员工思想和心理教育，确保员工身心素质过硬，能够较好地解决各种意外突发情况。

（2）运用高效管理模式。一是成立完善的安全管理机构，落实安全责任制，明确岗位规章制度，确保工作、行为、操作等制度的约束和保障。二是落实定期检查和自我排查行动，通过查找原油储罐存在的设备、环境、人为等危险因素并进行整改，提高自身安全素质。三是完善安全管理会议和学习制度，定期组织应急演练，通过实践形成良好的安全文化氛围，提高全体安全水平。

4 结语

（1）建立了模糊改进层次法的安全性评价模型，并对该评价模型的计算步骤进行了详细分析。

（2）从人员素质、设备状况、管理水平、环境影响等四个方面构建原油储罐安全性评价指标体系，并邀请专家对其指标权重进行确定，结果表明，人员因素和管理因素是影响储罐安全性最大的指标。

（3）通过案例分析对模糊改进层次分析评价模型进行验证，该评价结果基本符合实际情况，并从强化培训教育和高效管理两个方面提出了提高原油储罐安全性的措施。

（栏目主持 李艳秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.3.003