基于人居安全视角的化工园区安全风险评价——以大连大孤山半岛化工园区为例

李雪铭, 张春花,2, 夏春光, 武传表

(1.辽宁师范大学 城市与环境学院， 辽宁 大连 116029； 2.大连市国土资源发展研究中心， 辽宁 大连 116009；3.大连市安全生产监督管理局， 辽宁 大连 116001； 4.辽宁师范大学 历史文化旅游学院， 辽宁 大连 116081)

基于人居安全视角的化工园区安全风险评价
——以大连大孤山半岛化工园区为例

李雪铭1, 张春花1,2, 夏春光3, 武传表4

(1.辽宁师范大学 城市与环境学院， 辽宁 大连 116029； 2.大连市国土资源发展研究中心， 辽宁 大连 116009；3.大连市安全生产监督管理局， 辽宁 大连 116001； 4.辽宁师范大学 历史文化旅游学院， 辽宁 大连 116081)

随着经济社会快速发展，石油化工产业的生产安全事故和存在的隐患也呈上升态势，本文从人居安全视角出发，建立了化工园区安全风险评价指标体系，采用突变理论模型进行评价，并以大连大孤山半岛化工园区为例进行了实证分析.结果显示：大孤山化工园区人居安全风险评价指数每年呈递增趋势； 2009年和2011年大孤山化工园区人居安全风险水平处于不安全状态； 2012年园区人居安全风险水平达到一般安全状态，2013年开始进入安全状态；园区存在安全生产投入不够、安全管理不足等方面的问题.

人居安全；突变理论；安全风险评价；化工园区

在经济社会快速发展的今天，石油化工逐渐成了地方支柱产业，由于其具有多发性、多样性、高危性，致使社会关注度急剧上升，生产安全事故和存在的隐患也呈上升态势[1].仅2013年，我国就发生化工和危险化学品较大事故19起、死亡128人.其中，“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失7.5亿元，带来了巨大的灾难[2]，严重影响了经济的发展和社会的稳定[3].

从人居安全视角出发，建立了由4个准则层、7个中间层以及35个底层指标构成的化工园区安全风险评价指标体系，采用基于突变理论的突变级数模型进行评价，并以大连大孤山半岛化工园区为例进行了实证分析，为全国化工企业安全生产管理、化工园区(聚集区)综合管理起到良好的示范和借鉴作用，促进全国石化行业的健康、可持续发展[4-5].

1 评价指标与方法

1.1 评价指标体系的建立

基于人居安全视角，根据系统性、科学性、突出性、可操作性、时效性等原则，在借鉴相关研究成果[6-10]和咨询有关专家基础上，根据化工园区的具体特点以及园区数据资料[11-12]，构建基于人居安全的化工园区安全风险评价指标体系(表1)[13-14].

表1 基于人居安全的化工园区安全风险评价指标体系

续表

1.2 评价方法

采用基于突变理论的突变级数法进行化工园区的人居安全风险评价.该方法可以从初等突变理论推导出来，是一种多准则综合评价决策法，适用于内部作用尚不明确知晓的研究[15].化工园区的风险具有突发性，可以应用突变理论的突变级数法，进而确定事故的风险等级.

其势函数：f(x)=x5+ax3+bx2+cx，状态变量用字母x来表示，a、b、c、d为x的系数，它们表示对应的控制变量.

平衡曲面方程：5x4+3ax2+2bx+c=0.

令F=f(x,c)的海森矩阵为零，奇点集：20x3+3ax+2b=0.

将该模型中的奇点集方程和平衡曲面方程联立，可以消去x，从而得到模型中的分歧方程：

4 096a6-46 629b4+4 096c3=0.

写成分解形式的分歧方程：a=-6x2,b=8x3,c=-3x4.

具体步骤为[16]：

第一，构建评价指标体系，将其分解为由若干评价指标构成的多层系统.

第二，对底层指标的原始数据进行规格化处理，产生一种在 0～1 之间取值越大越优型的多维突变模糊隶属度值.公式中的a、b和c三个控制变量表征状态变量x的特征，因为原始数据度量单位和取值范围不同，彼此间不可比.

第三，归一化之前，应将控制变量初始值转化到 0～1 范围内，形成无量纲化数值，则可以比较.

第四，按照归一公式进行量化递归计算，可得系统的总突变隶属度值.依据初始模糊隶属函数值计算出x值时，必须遵循“非互补”与“互补”原则.互补原则是指不同的控制变量之间的关联程度较大，能够相互补充缺点，这样的互补型指标，通过归一运算，得出的x值较为接近，取平均值作为整个系统的x值.非互补原则是指一个指标中往往包含多个控制变量，若这些变量之间没有相关性，不可相互弥补，则称为非互补型指标，当对非互补性指标进行归一运算时，系统的x值应取各变量对应的突变级数值中的最小值.

第五，重复以上步骤可算出系统总突变隶属函数值，据此综合评价不同系统.

2 实证分析

2.1 研究区域

大连市化工园区最具代表性和典型性的是大孤山化工园区，大孤山化工园区经历了30多年的发展.经统计，大孤山化工园区集中了大连市绝大部分规模以上化工企业，大孤山化工园区的发展代表了大连市石化产业的发展历程，是大连市老一代化工园区的典范.

2.2 原始数据的来源

评价所需的原始数据主要分为定量和定性两种，2009—2014年定量指标主要来自大孤山化工园区相关部门统计，定性指标主要根据大孤山2009—2014年每年产生安全事故情况、公共基础性项目投入情况、应急组织机构的配套设备完善情况、应急资源储备情况、企业与企业之间实际生产状况、园区道路等基础设施建设情况等，同时参照行业专家的意见确定其分值.

2.3 评价过程

将收集的大孤山半岛化工园区人居安全基础数据进行整理后，运用基于突变理论的突变级数法进行评价，得到如下结果，见表2、表3和表4.

表2 各层级突变隶属度

表3 准则层突变隶属度

表4 人居安全风险评价结果

2.4 化工园区人居安全风险水平评价标准的确定

根据平等分布函数原理可将综合评价指标划分为5个等级[17].化工园区人居安全风险水平也可以划分为5个等级水平：1.0(很安全)、0.8(安全)、0.6(一般安全)、0.4(不安全)、0.2(极不安全)，见表5.

表5 化工园区人居安全风险水平分级表

2.5 评价结论

2.5.1 评价结果 参考化工园区人居安全风险水平分级表，计算表明，大孤山化工园区人居安全风险评价指数每年呈递增趋势，结合表5人居安全风险水平分级标准，2009年和2011年大孤山化工园区人居安全风险水平处于不安全状态，到了2012年园区人居安全风险水平达到一般安全状态，2013年开始进入安全状态，且2014年也保持在安全状态水平.这主要是由于2010年7月16日大连新港一艘外籍油轮引发输油管道爆炸、造成430余km2海域污染，引发强烈的社会影响，这次安全事故暴露了大孤山化工园区存在的隐患.社会各界开始对大孤山化工园区引起极度的关注.大连市政府从2010年7月之后，加强对园区人居安全风险管理，在安全生产投入方面加强投入力度，并重视提高园区员工综合素质能力，增加园区应急资源，加强园区防控体系建设，为此，2013年大孤山化工园区人居安全风险达到了安全状态，当然并不代表园区不存在人居安全风险，还需要不断完善各方面的措施，提高警惕，加强管理，提高园区的人居安全水平.

2.5.2 大孤山化工园区人居安全风险存在问题分析 尽管大孤山化工园区人居安全风险评价指数每年呈递增趋势，2013年以来保持在安全状态水平,但并不说明大孤山化工园区人居安全不存在任何风险,根据上述评价分析，大孤山化工园区人居安全风险主要存在如下问题:

(1)园区安全生产投入不够.大孤山化工园区现有消防队站11个，其中现役消防队站3个，分别是国储油中队、海上基地中队和舰艇中队.政府专职队站2个，分别是大孤山中队、战勤保障中队.企业专职队站6个，分别是海港消防队、大石化五中队、西太平洋消防队、海港战勤队、大洋船舶重工队、大窑湾中队.据统计，大孤山化工园区消防人员共计434人，各类消防作战车辆65台，消防码头1座，消防舰艇2艘.共有消防水池26座，总量3 570.6 m3；泡沫站33座；消防水罐12座，总量48 000 m3；消防泵房22座；政消防栓83个；车辆吸水点6处.消防资源在空间分布上不均匀，且需增加消防力量.政府近几年来每年都增加对大孤山的公共安全基础项目投入，但相对于大孤山化工园区的生产来看，目前政府的公共安全基础项目投入还是不够，需要政府扩大对公共安全基础项目的投入.

(2)园区安生管理存在不足.大孤山化工园区内企业的原料和产品存在一定的互供关系，除部分互供关系采用管道输送外，企业大量原料的输入和产品的输出通过公路运输和码头运输.由于化工园区运输的货物多为危险化学品，致使码头、公路存在移动危险源，且这些危险源的数量可能超过重大危险源临界量构成危险化学品重大危险源.在危险性物料的运输过程中务必加强交通运输管理，确保危化品运输安全.

(3)社会各界对园区关注和监督不够.社会公众对大孤山化工园区的敏感程度越来越高, 政府对大孤山化工园区也越来越重视,但社会公众对大孤山化工园区企业入驻，危险品的运输、安全基础设施的投入、园区环境保护措施等方面的参与和监督程度远远不够.由于化工园区生产复杂，涉及面比较广，受技术手段条件的限制，政府对大孤山化工园区的监管还不健全，还存在漏洞.大孤山化工园区企业对于推行责任关怀意识淡薄，对保护大孤山化工园区周边人居环境以及维护社会稳定的责任意识淡薄.社会各界对大孤山化工园区的关注和监督程度直接影响了其人居安全程度.

(4)园区环境有待进一步改善.大孤山化工园区生活垃圾及废物利用处理效果虽然较好，工业生活废水处理达标率能达到100%，但生活垃圾和工业生活废水存在处理不及时，处理过程中技术手段不到位的现象，严重影响了园区人居环境.园区企业应根据大孤山风力条件和水热条件，采取相关的应急处理手段，防治特殊天气给化工园区生产带来危害，影响人居环境.大孤山化工园区各企业间相互影响比较大，在一定程度上增加了大孤山半岛的人居安全的风险.

[1] 马占东,王凯,杨俊.滨海石化产业建设与城市人居环境发展研究——以辽宁省为例[J].海洋开发与管理,2012,29(9):43-45.

[2] 牛承章.国内外事故案例[J].安全健康和环境,2014(12):43-51.

[3] 修春亮,祝翔凌．针对突发灾害:大城市的人居安全及其政策[J].人文地理，2003,18(5):26-30.

[4] 李雪铭,姜斌,杨波.城市人居环境可持续发展评价研究——以大连市为例[J].中国人口·资源与环境,2002,12(6):129-131.

[5] 曲风臣,吴晓峰.化工园区安全风险评价内容探讨[J].化学工业,2012,30(11):27-30.

[6] 吴良镛.人居环境科学导论[M].北京：北京建筑工业出版社,2001：22-45.

[7] 刘娟.城市人居环境质量评价研究[D].武汉：华中师范大学,2002：118-132.

[8] 任峰涛, 胡卓华.化工园区安全的定量风险评价[J].化工管理,2013(11):41-42.

[9] FAISAL I K, ABBASI S A.Risk analysis of a typical chemical industry using ORA Procedure [J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2001(14):43-59.

[10] ALBERTI M.The impact of urban patterns on aquatic ecosystems:an empirical analysis in Puget lowland sub-basins [J].Landscape and Urban Planning,2007,80(4):345-361.

[11] 鲍文,陈国阶.论人居安全及其构建[J].科技与管理,2008,10(6):4-6.

[12] 东亮,蒋军成.化工园区区域定量风险评价若干问题探讨[J].工业安全与环保,2010(5):50-51，59.

[13] 李雪铭，李建宏.地理学开展人居环境研究的现状及展望[J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2010,33(1):112-117.

[14] 李雪铭，李欢欢，田深圳.人居环境视野下的游憩系统研究[J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2013,36(2):269-273.

[15] 凌复华.突变理论及其应[M].上海:上海交通大学出版社,1987：56-120.

[16] 齐迹.基于突变理论的海上交通风险预测研究[D].大连:大连海事大学,2014.

[17] 贾倩,黄蕾,袁增伟,等.石化企业突发环境风险评价与分级方法研究[J].环境科学学报,2010,30(7):1510-1517.

Chemical industrial park security risk assessment based on human security—take Dagushan peninsula chemical industry park in Dalian as example

LIXueming1，ZHANGChunhua1,2，XIAChunguang3，WUChuanbiao4

(1.College of Urban and Environmental Science， Liaoning Normal University， Dalian 116029， China；2.Dalian Land Resource Development & Research Center， Dalian 116001， China； 3.Dalian Administration Bureau of Safety Working， Dalian 116001， China； 4.School of History and Tourism， Liaoning Normal University， Dalian 116081， China)

The petroleum chemical industry with multiple，diversity，high-risk sexual is causing a sharp rise in the social attention, production safety accidents and the existing hidden is also on the rise. From the perspective of human safety, this paper chooses the Dalian Peninsula Dagushan Chemical Industrial Park as a study area. We select some indicators that can reflect the safety risk of chemical industry park， use mutation progression method based on catastrophe theory of chemical industry park residential security risk evaluation.Then we make an analysis of the existence of Dagushan Chemical Industry Park residential security risk problem. The results showed: ①The safety risk assessment index of the human settlements in the chemical industry park is increasing gradually.②The residential security risk level of Dagushan chemical industry park is in a nervous state in 2009 and 2011.③In 2012,the industry park residential security risk level to achieve general safety status and in 2013 began to enter the security status.④Chemical industry parks have some problems, such as the safety production input which is not enough, lack of safety management and supervision is not enough.

human security;catastrophe theory;risk assessment;chemical industry park

2016-09-20 基金项目：国家自然科学基金资助项目(41171137)；教育部博士点基金资助项目(20132136110001) 作者简介：李雪铭(1964-)，男，江苏常熟人，辽宁师范大学教授，博士，博士生导师.E-mail:lixueming999@163.com

1000-1735(2017)01-0104-06

10.11679/lsxblk2017010104

K902

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