基于企业安全相关性的化工园区安全容量评估模型研究

王臣 陈美宝 刘国勇 张勇 赵瑞

摘要：为了更好地掌控化工园区的发展规模，保障园区安全，实现企业效益最大化。利用灰色关联系数求取企业的安全相关性大小，引入安全影响系数，结合最大可容许个人风险标准得出园区的最大安全容量，为园区的规划布局和安全管理提供依据。

Abstract： In order to better control the scale of the development of the chemical park， to ensure the safety of the park， to maximize the benefits of enterprises， the grey correlation coefficient is used to calculate the safety correlation of the enterprise， and the safety influence coefficient is introduced. The maximum safety capacity of the park is obtained by combining the maximum allowable personal risk standard，which provides the basis for the planning and layout of the park and the safety management.

关键词：化工园区;企业安全相关性;安全容量;评估模型

Key words： chemical industry park;enterprise security correlation;safety capacity;assessment model

中图分类号：X937                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）36-0091-02

0  引言

随着工业化进程的不断推进，石化产业集聚发展的趋势越来越明显，国内外出现了大量以产业链的形式，将化工企业集中布置的大型化工園区。这种产业形式带来巨大经济效益的同时，也由于化工企业大量聚集，危险源众多，风险高度集中，给周边人员的生命与财产安全带来了极大的威胁。尤其是近年来，化工园区时常发生泄漏中毒、火灾爆炸等重大危险事故。引起了国家、政府及相关部门对化工园区安全生产工作的高度重视。

在不断深入开展化工园区安全生产工作的同时，有学者认识到化工园区的建设规模、企业数量、产品种类并不是越大越多越好，应当有一个限度。因此，提出了一个新的概念——安全容量，并将它作为评估化工园区安全风险的一项重要指标。但是相关部门并没有对其概念、研究范围以及确定方法等做出统一的说明，国内外学者的研究成果也并不多。总结查询到的相关文献，我国学者针对化工园区安全容量的研究大致可以分为三类，这三类分别从不同的角度对化工园区安全容量的概念以及计算方法进行了探索[1]-[3]：

综上所述，目前关于化工园区安全容量的研究大多是基于定量风险分析的基础上，来分析园区的固定危险源风险和移动危险源风险，从而得到最大安全库存量和最大安全运输量。但是化工园区作为一个庞大的生产系统，园区内的化工企业既相互独立又相互影响。某企业发生事故可能会波及到周边企业，从而影响到整个系统的安全性，导致园区安全容量的变化。因此，本文拟从企业与企业间的安全相关性角度来研究化工园区的最大安全容量，并将其有效的应用到实际中，做好园区的规划布局，合理把控园区的产业发展，保障园区的人员以及环境安全。

1  企业安全相关性

1.1 企业安全相关性分析  借鉴相关学者对工业产品安全相关性的定义和计算方法[4]，结合系统安全理论提出化工园区内的企业安全相关性。企业安全相关性指在化工园区中，园区内的企业作为各个单元，某单元（企业）发生事故，波及周边单元（企业），从安全的角度来揭示企业与企业之间的相关性，形成安全相关性。结合文献[5]-[6]对于化工企业安全相关性的研究，类推出企业与企业之间的安全相关性大小主要由以下三方面决定：A企业发生事故的概率;B企业被A企业发生事故引发多米诺效应的概率;B企业的事故严重度。以A、B企业为例，假设两企业都在对方的影响范围内。若A企业存在的危险源发生火灾、爆炸事故，其热辐射、冲击波、爆炸碎片等可能导致B企业的人员伤亡、装置设备损坏或发生多米诺事故，影响B企业的事故发生概率改变。反之，B企业发生某一事故同样可能会影响到A企业的安全状态。因此，A、B企业的安全相关性可用下式表达：

RAB=Rab+Rba

RAB—A、B企业之间的安全相关性大小;

Rab—A企业对B企业的安全相关性;

Rba—B企业对A企业的安全相关性。

1.2 企业安全相关性大小求取  对于企业安全相关性的研究，实质上是信息传递的过程，即A、B企业风险相互传递的过程。而化工园区是一个多因素、多层次相互影响、相互制约的生产系统。具有动态性、模糊性以及不确定性，这些都显示出化工园区系统具有明显的灰色性质。因此，在求取园区内企业安全相关性大小时，采用灰色关联度法[7]。

首先，在分析A、B企业间的灰色关联性时，先构建参考的数据列，包括参考序列与比较序列。参考序列X0={X0（1），X0（2），…，X0（n）}的参数选取主要考虑B企业受到A企业影响后可能发生的事故后果状态的参数，如事故发生概率、事故类型、影响范围等;比较序列Xi={Xi（1），Xi（2），…，Xi（n）}（i=1，2，…，m）的参数选取主要考虑A企业人为因素、设备故障失效等特性参数。那么，灰关联系数为：

则，A企业对B企业的安全相关性为

2  基于企业安全相关性的化工园区安全容量评估模型的建立

基于以上构建的化工园区内企业之间的安全相关性计算模型，能够分析出企业与企业之间的安全相关性。为了更加形象直观的表达某一企业的安全影响能力，引入安全影响系数，其公式表达如下：

ra—a企业的安全影响系数;

Rab—a、b企业间的火灾、爆炸安全相关性系数;

n—化工园区内与a企业相邻的企业数量;

β—引入的修正参数，考虑到其余环境影响要素，如风向、地理位置等。

由以上的研究可以得出企业与企业之间的安全相关性系数以及各个企业对周边企业的安全影响能力。因此，在园区内企业的不同布局方式将带来不同的安全相关性，通过合理的优化布局，可以得到整个园区的最小安全影响系数。当园区内各企业间的相互影响最优，最大可容许个人风险为3×10-5[8]，便可以求取园区的最大安全容量。而影响化工园区安全容量的因素不仅仅包括各企业的相关性，实际应用中还应考虑安全设施设备、安全管理等方面。因此，在实际计算化工园区安全容量时，还需考虑引入修正系数λ。

3  结论

①提出化工園区内企业安全相关性评价模型。将工业产品安全相关性的相关研究应用到化工园区企业安全相关性中，结合系统安全理论，利用灰色关联度法来确定园区内企业与企业间的安全相关性大小。②提出基于企业安全相关性的化工园区安全容量评估模型。建立安全影响系数来表示园区内企业与企业之间的安全影响能力，并根据最大可容许个人风险标准，构建化工园区最大安全容量计算模型。③通过对化工园区的安全容量以及企业与企业之间安全相关性的研究，为园区的发展规划、优化布局、升级改造以及安全管理提供了参考，并将其有效的应用到实际中，合理把控园区的产业发展，保障园区的人员以及环境安全。

参考文献：

[1]李传贵，巫殷文，刘建，等.化工园区安全容量计算模型研究[J].中国安全生产科学技术，2009，5（3）：25-29.

[2]宁波市政府办公厅：宁波市六区化工行业安全发展规划（甬政办发[2010]275号）[EB/OL][2013-6-25].

[3]陈晓董，师立晨，刘骥，等.化工园区安全风险容量探讨[J].中国安全科学学报，2009，19（03）：132-137.

[4]薛瑞楠，吴穹.工业产品安全相关性评价研究[J].工业安全与环保，2008，34（8）：58-60.

[5]姜艳，吴穹.化学工业区内企业间安全相关性研究[J].工业安全与环保，2008，34（8）：44-45.

[6]王雪梅，吴穹.化工园区企业安全相关性计算模型研究[J].中国安全生产科学技术，2013，9（2）：112-116.

[7]陈骥，邹树梁，唐德文，等.基于灰色关联度的集对分析方法在高层建筑火灾危险性评价中的应用[J].中国安全生产科学技术，2015（5）：136-141.

[8]国家安全生产监督管理总局：《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受标准（试行）》（国安监[2014]13号），[EB/OL][2014-5-7].