基于ISM的油船靠港装卸作业安全风险分析

崔文罡+范厚明姚茜++杨宇马梦知

DOI：10.13340/j.jsmu.2016.04.004

文章编号：1672-9498（2016）04002007

摘要：为加强油港作业安全管理，对油船靠港装卸作业安全进行风险分析.通过现场调研、访谈、问卷调查确定油船靠港装卸作业安全风险因素.分析各因素间的内在关系，建立相应的邻接矩阵和可达矩阵，构建安全风险因素解释结构模型（Interpretation Structure Model，ISM）.分析各因素间的层级关系，明确风险产生机理，并提出提升油船靠港装卸作业安全管理水平的对策.对比现有研究，该方法得到结果更科学合理，可为油船靠港装卸作业安全风险管理提供科学指导.

关键词：

油船； 靠港； 装卸作业； 解释结构模型（ISM）； 风险管理

中图分类号： U698.5 文献标志码： A

0引言

随着我国石油进口量不断增长，油船进出码头作业越来越频繁，油港生产作业环境日益复杂，安全隐患也在增加.2010年7月16日，大连新港一艘外籍油船在卸油作业中，由于操作不当引发输油管道爆炸，导致1 500 t原油泄漏，造成约430 km2海面污染；2013年11月22日，青岛黄岛输油管道发生爆炸，导致63人遇难、156人受伤.可见，油港在生产作业过程中存在巨大的安全风险.油船靠港装卸作业是油港生产作业中的重要环节，识别该作业过程中的风险因素，理清风险因素间的关系，抓住产生风险的关键因素，对保障油船安全靠泊和装卸作业具有重要意义.

关于港口船舶通航安全和油港作业安全的研究：PAK等[1]依据船长的操船经验确定影响港口通航安全的因素，采用模糊综合评价法对韩国各港口的通航安全等级进行评价；曹久华等[2]借助系统动力学方法，探讨由人、船、环境和管理子系统构成的港口船舶通航风险因素及因素间的相互影响和耦合类型；白响恩等[3]建立LNG船舶进出港风险因素解释结构模型（Interpretive Structural Model， ISM），以识别LNG船舶进出港风险因素；ARSLAN[4]从靠泊、甲板设备、装卸设备、装卸作业、人员和紧急情况等方面着手构建了液体化学品船注意事项的层次结构，并运用层次分析法对注意事项进行优先级排序；VALDOR等[5]以西班牙的塔拉戈纳港为例，评估了港口石油装卸设备溢油在不同情境下带来的环境风险；HVOLD[6]从安全管理态度、安全知识、宿命论、工作内容和压力等4个方面对油船上的安全管理和安全文化进行分析；MARTINS等[7]采用贝叶斯信念网络分析了油船作业中人因可靠性对碰撞事故的影响，研究表明技能、管理和组织因素更有利于减少碰撞风险；SHEBEKO等[8]对大型石油出口码头造成火灾和爆炸的潜在风险、个人风险和社会风险进行评估；LI等[9]构建油罐区溢油风险模糊综合评价模型，对中石油港口的溢油风险进行研究；范厚明等[10]以船舶靠港装卸作业为视角，利用贝叶斯网络法对大连新港、青岛港、天津港和宁波港这4个港口的船舶溢油风险进行评价；谢书杉等[11]基于事故树对油码头装卸作业过程中的各种风险进行辨识，并提出相应的风险控制措施；王晓丽等[12]将石化码头装卸过程的安全影响因素归结为工艺设备设施、作业安全、人员因素、辅助设施安全性、管理因素、环境因素、应急管理等7个方面，并采用主成分分析法对不同石化码头装卸过程的安全水平进行评价.

综上，现有关于油港和油船的风险研究取得了较丰富的成果，但还存在以下不足：（1）现有港口运营安全风险方面的研究大多笼统地以港口船舶通航安全为视角研究船舶靠港安全性，较少对某类型船舶进行研究，而油船由于装载易燃、易爆货物具有特殊性，靠港作业具有更大的安全隐患，

故有待进一步研究

油船靠港装卸作业风险.（2）现有对油港运营安全风险方面的研究大多仅对装卸作业环节进行安全性研究，没有从系统整体考虑油船靠港及在港装卸作业过程的安全风险.（3）风险因素之间存在内在联系是作为油船靠港装卸作业系统一部分而存在的，但文献[4]和[10]都未从系统的角度分析各安全风险因素之间的相互联系，没有真正探明油船靠港和装卸作业安全风险产生机理.因此，本文在现有研究的基础上，从油船靠港装卸作业着手，建立油船靠港装卸作业安全风险因素ISM，分析各安全风险因素间的内在关系，对油船靠港装卸作业安全风险产生机理展开研究.

1油船靠港装卸作业安全风险因素

油船靠港装卸作业安全风险管理指通过风险管理将油船靠港作业、装卸油作业及辅助生产作业等过程中可能发生的危险控制在能接受水平以下，降低碰撞、断缆、泄漏、污染、静电、火灾和爆炸等事故发生的可能性.油船靠港装卸作业系统受人、机、环境和管理等4类风险因素共同影响，且这些风险因素之间又相互交叉、相互关联，使得油船靠港装卸作业系统具有复杂性，单个或几个因素无法全面地反映其安全状况.本文首先根据相关文献、实地调研和访谈，从船舶、环境、作业安全、设备、人和管理等6方面初步筛选出57个油船靠港装卸作业安全风险影响因素.基于此设计调查问卷，请被调查对象对各项安全风险因素进行打分（1～5分），分值越高表示该因素对油船靠港装卸作业影响程度越大.问卷调查对象由30位油港作业人员、20位油港部门经理、20位船公司海务主管以及10位从事港口与航运管理研究的教授组成.此次共发出80份调查问卷，收回72份，其中67份为有效问卷.通过对调查问卷进行统计，得出各项风险因素平均得分，通过再次向从事港口与航运管理研究的教授进行咨询，剔除风险因素的边界值，并将部分相互交叉的风险因素进行合并.本文采用所有风险因素得分平均值作为边界值，最终确定油船靠港装卸作业过程中存在的25个主要风险因素，见表1.

2油船靠港装卸作业安全风险因素ISM的建立

ISM是美国Warfield 教授在1973 年开发的，用来分析复杂社会经济系统的相关问题.ISM利用有向图、矩阵、计算机技术以及人们的经验知识分析复杂系统的结构，首先建立邻接矩阵和可达矩阵，然后分解可达矩阵，将复杂的系统分解成多级阶梯的结构形式.ISM能够从众多风险因素中寻找出直接风险因素和间接风险因素， 从而帮助决策者将精力集

中于最重要的关键点， 提高决策效率.[13]

2.1建立邻接矩阵

邻接矩阵是表示因素之间是否存在直接关系的矩阵.[14]综合问卷调查结果和调研访谈，确定25个因素之间的关系，建立邻接矩阵[WTHX]A[WTBX]，该矩阵的元素aij表示因素Fi与Fj之间的直接影响关系，即

aij=1， 当Fi对Fj有直接影响时

0， 当Fi对Fj没有直接影响时

（1）

3油船靠港装卸作业安全风险产生机理

根据油船靠港装卸作业安全风险因素ISM，可以明确油船靠港装卸作业安全风险产生机理.

第1层

为4个风险因素，描述了油船靠港装卸作业各环节的安全性，它们是油船靠港装卸作业过程中各类风险导致的最终结果，任意一个环节作业不安全都会直接影响油船靠港装卸作业的安全性.可见，在油船靠港装卸作业过程中，保障靠泊、装卸、管道输送和泄空等4个环节的作业安全性至关重要.

对第2层分析如下.

油船技术状态、导助航设施、船舶交通流量和引航员船舶操纵水平直接影响油船靠泊作业的安全性.经常性地维护和保养油船可以减少船体的腐蚀速度和设备故障率，防止油船技术性能下降过快.完备的导助航设施和引航员良好的船舶操纵水平可以提高油船靠泊作业安全性.针对船舶交通流量，可以通过适当的交通管制减少船舶会遇的机会，降低发生碰撞事故的可能性，从而提高油船靠泊作业的安全性.设备安全性和应急管理直接影响油船靠港装卸作业各环节的安全性，可通过加强设备巡检、保养和维修以确保设备的安全性，并建立完善的应急管理体系，保障应急救援设备的有效性，有效防范和妥善处置油船靠港装卸作业中的各类突发状况.

对第3层分析如下.油船要素体现在船龄、吨位和结构强度等方面，如：船龄越长，船上设备磨损情

况会越严重，技术状态越差；双壳船抗破坏能力强于单壳船，技术状态较优.航道条件、水文气象条件、油港选址、海事主管部门监管水平会影响船舶交通流量.在大风、大雾和雷雨等恶劣条件下，油港会停止生产作业，影响港口水域通过的船舶数量.良好的航道条件可以允许更多类型的船舶通航，进而影响船舶交通流量.油港与船舶之间的通信状况对油船的

调度和监控非常重要，尤其在紧急状况下，通信状况越好，越有利于应急措施的及时有效实施，降低事故发生的可能性.违章指挥和违章操作会影响设备的安全性，可以通过给员工派发安全知识手册和开展安全管理教育活动增加作业人员的安全意识，并在生产中严格施行安全技术操作规程，减少违章指挥率和违章操作率.

第4层中的心理素质、技能和经验以及安全管理直接影响违章指挥.心理素质表现在情绪稳定性、事故责任感和安全态度等方面，技能和经验不足以及心理素质差会直接导致不安全的作业行为，增加违章指挥率和违章操作率.安全监督管理有利于及时制止和纠正作业人员的违章和冒险行为，可以通过安全培训提高管理人员和作业人员安全知识水平，从而降低违章指挥率和违章操作率.

第5层为法律法规和标准规范，处于底层，是影响油船靠港装卸作业安全的最基本因素.法律法规和标准规范影响油港的选址，对油港的安全管理和海事部门的执法起监管作用.油港安全生产相关的法律法规和标准规范的完善对指导油港安全生产和事故预防具有重要意义.

4提升油船靠港装卸作业安全管理水平的对策根据油船靠港装卸作业安全风险因素ISM，为提升油船靠港装卸作业安全管理水平，提出以对策建议：

（1）加强油船靠港装卸作业各环节安全管理.针对油船靠泊作业，靠泊前检查相关设备设施，加强瞭望，靠泊时用拖船协助控制油船速度，保障油船安全靠泊.装卸油操作前确保围油栏铺设合格、消防设备配备充足和静电接地设备可靠，并对输油臂或软管进行气密性试验；装卸油作业中记录油温、压力和流量的变化，出现异常情况及时报告并采取紧急应对措施.针对管道输送作业，因为管道材料缺陷隐患、管道腐蚀、阀门和法兰密封不严会导致油泄漏，应认真检查管道、阀门和法兰等有关设备.在泄空作业中，利用氮气进行吹扫，将装卸设施泄空，该过程中应避免空气混入.

（2）加强船舶和油港设施设备的检修和审查.油船的技术状态直接影响油船靠泊作业的安全性，应通过安全检查手段对油船的技术状态进行检查和维护，并完善老旧船舶的管理，减少船舶自身因素对油船靠泊作业安全的影响.输油臂、输油管道和防静电装置等设备的安全性是油船装卸作业安全的前提保障，油港应加强设备的检修和审查，定期进行保养和维护，确保其随时处于安全有效的状态.

（3）完善油港船舶应急管理体系.油港应该设置应急管理机构，建立应急救援队伍，实行有效的分级管理制度，针对油船靠港装卸作业，编制船舶靠离泊事故专项应急预案和安全生产事故应急预案，配备相应的应急救援设备，并依据应急预案定期开展应急演练.完善的应急管理体系有利于进行风险防范，并且能有效降低事故的影响程度.

（4）提高船员和油港人员的专业技能和安全责任意识.对于油船靠泊作业中可能发生的搁浅、触礁或碰撞事故，人的因素是主要影响因素，因此船公司应注重船员安全责任意识的培养，加强船员专业技能的训练和评估，尽量减少人为因素对靠泊作业安全的影响.油港管理人员和作业人员的专业技能和安全责任意识是油港安全生产的决定性因素，油港应切实做好安全培训工作，增强管理人员的安全管理意识，提高作业人员的操作技能，保障安全生产.

5结论

采用现场调研、访谈与问卷调查相结合的方式，从船舶、环境、作业安全、设备、人和管理等6方面识别油船靠港装卸作业安全风险，分析油船靠港装卸作业系统中各安全风险因素间的内在关系，构建油船靠港装卸作业安全风险解释结构模型（ISM）.通过油船靠港装卸作业安全风险ISM，确定各风险因素两两之间的层级关系，明确油船靠港装卸作业安全风险产生机理，为油船靠港装卸作业安全风险因素分析提供了新的方法，弥补了文献 [4]和[10] 缺乏系统分析风险因素间相互联系、相互作用的运行规则以及没有真正探明安全风险产生机理的不足，丰富了油船靠港装卸作业安全风险的相关研究.油船靠港装卸作业安全风险因素ISM直观展现了油船靠港装卸作业过程中各安全风险因素间的相互影响关系，有助于管理者从多个安全风险因素中找出影响油船靠港装卸作业安全的关键因素，并采取有针对性的措施控制风险，提升油港作业安全管理水平.

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（编辑贾裙平）