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军用液态危险品公路集装运输风险分析

2016-09-22苏延周田润良蒋益伟

军事交通学院学报 2016年4期
关键词:危险品危害性液态

苏延周 ,田润良 ,蒋益伟

(1.军事交通学院 研究生管理大队,天津300161; 2.军事交通学院 汽车指挥系,天津300161)



军用液态危险品公路集装运输风险分析

苏延周1,田润良2,蒋益伟1

(1.军事交通学院 研究生管理大队,天津300161; 2.军事交通学院 汽车指挥系,天津300161)

军队采用专业化的罐式集装箱运输军用液态危险品,实现了装箱地至卸料地无中间环节的直达,由于危险品特殊的理化性质,运输中依然存在不可避免的潜在风险。在辨析相关风险因素基础上,运用事故模式影响及危害性分析方法对危险品公路集装运输中的风险因素进行分析,得到各类事故模式的风险度排序,通过绘制风险度矩阵图,可为确定采取安全改进措施的先后顺序提供参考。

军用液态危险品;事故模式影响分析;危害性分析;公路集装运输

军用液态危险品指用于军事目的的具有易燃、易爆、毒害、腐蚀等性质,在储存、运输和装卸过程中,容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的液态物资。随着军队物资保障改革和军用集装箱使用的推广,集装箱以其固有的科学性和先进性,确保了我军在使用罐式集装箱运输液态危险品过程中无货物的“跑冒滴漏”,提高了后勤保障活动的经济效益。据统计,超过92%的危险品运输事故发生在公路运输过程中[1],当事故发生时,危险品会对社会和环境造成破坏,对军队供应保障产生影响,有必要对运输情况复杂的公路段进行风险分析,以达到防控风险、降低损失目的。

1 风险因素识别

根据军用危险品的分类,易燃液体、液态储存的有毒气体、放射性液体等,可利用符合危险品包装要求的专业化罐式集装箱进行公路运输。液态危险品具有健康危害性、放射性、爆炸性等危险特性,在运输过程中,受到道路、环境、车辆、运输管理等风险因素的影响,可能因为道路交通事故、高温、雷击、集装箱箱体损坏、驾驶员驾驶不当等情况,使液态危险品经历震荡摩擦、氧化变质、活化反应等过程,触发其危险特性,造成危险品泄漏、污染、爆炸等一系列灾难性事故,导致环境污染、人员伤亡等重大事故。军用危险品公路集装运输风险分析将危险品的危险特性作为风险源,评估体系建立在明确辨析运输中风险因素的基础上,风险要素主要来源于运输道路、运输车辆、运输环境及运输管理4个方面。

(1)运输道路风险。指与危险品途经区域及运输路线有关的风险因素,主要包括道路特征、交通状况(如阻塞、延误)、道路事故率、沿线影响人员分布等[2]。

(2)运输车辆风险。主要与车辆、设备状况有关,如集装箱的技术状态、车辆性能等。

(3)运输环境风险。主要是指气象条件、路径沿线的环境敏感区、事故环境影响及事故应急能力等。

(4)运输管理风险。主要包括驾驶人员素质,如驾驶员的熟练性、稳定性、负荷因子等;监管部门和危险品运输企业的安全管理。

运输过程中各风险因素之间互相影响、相互作用,如:随着运输管理水平的提高,驾驶员对车辆性能的掌握情况就更好、对运输道路选择更合理、对气象情况判断更准确;同时,运输车辆的性能也能够体现日常管理的水平、环境及道路对车辆的损伤程度等。以运输中不触发危险品的危险特性为核心,建立以危险品的危险特性为危险源,四要素构成的立体的交互影响体系,一旦液态危险品受风险因素触发其危险特性就会导致事故发生。

2 风险评价模型构建

在明确风险因素基础上,采用事故模式影响及危害性分析方法(failure mode effects and criticality analysis,FMECA)进行风险评价,分析军用危险品运输中风险因素可能诱发的事故模式及事故致命度,计算各风险要素的风险度,根据结果绘制风险度矩阵图进行风险程度排序,得出评价结论及改进措施。

2.1风险评价原则

军用危险品公路集装运输风险评估必须坚持我军战斗力标准,自觉把安全性评估与提高部队保障能力联系起来;必须尊重科学,遵循有关法规制度、技术规范;必须具有可操作性,在做到全面系统的基础上又简单易行,避免将问题复杂化[3]。

2.2评价方法描述

事故模式、影响及危害性分析是一门从制造行业生产实践中发展起来的可靠性分析技术,也被较广泛地用于过程管理的事故事前预防或事后改进,该项分析技术由事故模式影响分析方法(failure mode effects analysis,FMEA)和危害性分析方法(criticality analysis, CA)两部分构成。

首先,综合考虑运输现状,运用事故模式影响分析方法分析运输中的风险因素及事故模式,根据下式计算致命度:

Fj=f·i

(1)

用致命度对事故模式发生后产生的危害性进行初步的定量估计,致命度越高,危害性越大。事故模式对应的致命度Fj,受到事故发生频度f和事故影响度i的双重影响。其中,事故发生频度表示发生事故的可能性程度,是对事故发生概率的定量估计,根据事故统计数据查通用失效发生频度评估表[4]得到;事故影响度被用以定量估计事故模式对系统影响的严重程度,参照QS-9000质量体系的要求将其划分为10级,级数越大,事故后果越严重。由此可建立通用致命度分析矩阵表(见表1)。根据得到的致命度范围,参考文献[5],依据不同的危害性程度,将相应数值区间的致命度划分成不同的事故危害等级。

而后采用危害性分析方法进行风险度分析,分别计算对应事故危害等级(m)的事故模式的风险度(Cm)和系统的风险度(Cr),得到对应事故危害等级的风险度排序。按单一的事故模式评价其危害性,第j个事故模式的风险度为

Cmj=λp·αj·βj·t

(2)

式中:λp为事故率,通过可靠性预计获得;αj为事故模式频数比,表示第j个事故模式出现的次数与对应风险因素产生的全部事故的次数之比,一般通过统计得出,在缺少统计数据时也可采用分析评估方式得到;βj为事故影响概率,是假定事故模式已发生时,在确定的事故危害等级下产生最终事故影响的条件概率,一般按表2由分析人员判断得到;t为运输时间。

表2 不同情况下βj值的范围

系统的风险度Cr,是指在事故危害类别m中,各事故模式风险度Cmj的总和。

(3)

式中n为同一事故危害类别下的风险发生次数。

最后,根据事故危害等级及对应的风险度绘制风险度矩阵图,比较每种事故模式的风险程度大小,为确定改进措施的优先顺序提供依据。

3 案例分析

军用危险品在公路集装运输时,离开相对密闭的仓库、厂房,转而在道路、城镇等开放空间进行运输。随着集装箱运输车的不断移动,道路、环境等因素会相应的发生变化,其事故发生的可能性和事故后果的危害性都会随之发生变化。同时,军用危险品在进行运输时,因为需要经历相对较长的运转周期,使得风险评估更加困难。在保证评估准确的基础上,将运输线路分为合理的若干区段,将每一个区段作为一个评价单元,认为在某一固定区段之内,各个风险参数为一定量常数。

以XX卫星发射基地航天煤油公路集装运输为例,按照既定运输线路,并结合沿线人口分布和道路等级,将公路运输全程进行分段,对其中某区段进行分析。

3.1致命度分析

由风险因素诱发的各类事故,最终导致的事故危害性不同,根据表3致命度数值范围,按照风险评价的原则,将定量估计得到的致命度取值区间划分为定性表示的事故危害等级,更加科学直观,简洁易懂。

表3 事故危害等级

根据中国安全生产科学研究院对200起危险化学品公路运输事故的统计分析得到的统计数据[7]、《安全与环境学报》在2014—2015年每月对国内生产安全事故的分析报告及我军军用危险品运输风险评估案例[8],结合本次运输实际情况,分析、统计装载军用液态危险品的罐式集装箱在公路运输过程中多发性的事故模式、事故发生次数及事故影响,对应表1中事故发生频度和事故影响度的定量表示方法,按照向上近似取值的原则,得到事故模式对应的致命度(见表4)。

3.2风险度分析

选取运输中某事故多发区段进行风险度计算,根据统计得到的事故模式,对照相应的事故危害等级,按照公式(2)、(3)计算得到事故模式风险度Cm和系统的风险度Cr,计算结果见表5。

根据表5数据,可以直观得到不同事故危害等级下事故模式的风险程度。Ⅰ级事故危害等级中,路面出现紧急情况(S5)出现时风险度最大,其次分别是雷击(S4)和起火(S3);Ⅱ级事故危害等级中,集装箱温度过高(S8)和车辆损坏(S9)产生的风险度很高,道路急转弯、陡坡(S7)产生的风险

度也比较高;Ⅳ级事故危害等级中,天气(S1)和道路情况(S2)也会产生一定的风险度。

表4 事故模式及致命度

表5 风险度分析

3.3风险度矩阵绘制

根据表5中数据,以事故危害等级为横坐标,以风险度为纵坐标,选取风险度大于0.5×10-6的值绘制风险度矩阵图(如图1所示)。

图1 风险度矩阵

从图中标记的事故模式分布点向坐标原点的对角线作垂线,其交点距离原点越远,该风险因素的在运输系统中的风险程度越大,越需要尽快采取改进措施。由图1可以看出,综合考虑事故模式的事故危害等级和风险度,在单一事故模式发生时,此次危险品集装运输中事故的风险程度依次是S5>S8>S9>S4>S3>S7。其中风险程度越大越易引起危险品的泄露、起火、爆炸。

根据排序,说明运输过程中路面出现紧急情况,特别是当导致交通事故时,的确是引发危险品运输事故的主要因素,最易引发危害性极大的事故灾难;由车辆自身缺陷诱发事故的风险程度也很大,且风险因素更加隐蔽、不易察觉;环境因素引发的事故发生概率虽小,但在极端环境下危险品的理化性质极易改变引发事故,且后果往往是灾难性的;考虑到改进措施优先解决风险程度较大的事故,鉴于风险度小于0.5×10-6的情况,在实际运输中其事故后果较轻及事故出现概率较小,在采取改进措施时不予优先考虑。

鉴于我军运用集装箱运输军用液态危险品工作刚刚起步,参考本次军用油品集装运输过程中具有普遍代表性的多发事故模式,综合考虑运输中相互影响和相互作用的道路、车辆、环境、管理因素,建议在液态危险品运输中采取以下具有普遍适用性的防范措施。

(1)交通事故是引发危险品运输事故的主要因素,军队可借鉴地方危险品运输经验,创建适合我军的危险品运输路径优选方法和基于北斗系统的安全监控网络。

(2)综合考察沿线自然环境、社会环境、运输车辆的性能特征、道路情形,确保承运单位编制计划合理的危险品公路集装运输方案后,在天气、道路情况良好的时机,在危险品接收单位专业人员的监督下进行运输。

(3)落实危险品安全运输主体责任制度,督促承运单位建立完善的危险品运输管理制度,提高危险品集装运输中人员、车辆的安全管理水平。

(4)根据特定的危险品运输方案制订相关的事故应急预案,建立事故快速应急救援机制,保证军用危险品的低风险运输。

4 结 语

本文在全面辨析运输风险的基础上,分类计算得出各事故模式对应的风险度,直观表达各类事故的风险程度大小,提出合理改进措施。通过实例验证,表明此方法可以较好应用于军用危险品公路集装运输的风险分析中,有效弥补当前军用危险品集装运输工作中缺乏相应风险评估机制的不足,为军队危险品运输管理部门提供科学的安全性分析方法和改进措施,充分发挥集装箱安全可靠、经济实惠的优势,真正做到后勤保障与物资供用中兼顾效益和安全。

[1]吴宗之,张圣柱,张悦.2006—2010年我国危险化学品事故统计分析研究[J].中国安全生产科学技术,2011(7):5-9.

[2]任常兴,王婕,吕东,等.易燃易爆危险品道路运输风险指数评价法[J].工业安全与环保,2012,38(8):17-19.

[3]宋传平.军队车辆交通安全风险评估研究[J].军事交通学院学报,2012,14(2):76-79.

[4]张海,周志兵.故障模式影响分析技术进展[J].航空制造技术,2007(8):64-66.

[5]任常兴,吴宗之.危险品道路运输风险分级指数法研究[J].安全与环境学报,2006,6(4):126-129.

[6]宁钟,杨跃,曹婧瑜.集装箱货运链的非传统安全风险研究[J].中国流通经济,2011(9):45-50.

[7]吴宗之,孙猛.200起危险.化学品公路运输事故的统计分析及对策研究[J].中国安全生产科学技术,2006,2(2):3-8.

[8]丁许龙,易云耀,刘俊杰.军用危险品运输风险评估[J].商品与质量,2011(9):175-176.

(编辑:闫晓枫)

Risk Analysis of Military Hazardous Liquid in Highway Container Transportation

SU Yanzhou1,TIAN Runliang2, JIANG Yiwei1

(1. Postgraduate Training Brigade, Military Transportation University,Tianjin 300161, China; 2. Automobile Command Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China)

Direct transport of military hazardous liquid from the loading point to the unloading point has been realized in our army by employing specialized tank containter. However, the special physical and chemical properties of hazardous liquid means there still exist potential risks during the transportation. In this paper, these risks are identified and analyzed by Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA). The resulting ranking list and matrix chart are of reference value to the determination of the priority of safety measures to be taken in the transportation.

military hazardous liquid; Failure Mode Effects Analysis; Criticality Analysis; highway container transportation

2015- 12-15;

2015-12- 27.

苏延周(1993—),男,硕士研究生.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.04.003

U492.8

A

1674-2192(2016)04- 0008- 05

● 军事运输Military Transportation

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