全兴化工有限责任公司风险预警体系

马洪舟 姜威

摘 要：近年来，国内化工企业正在朝着自动化、智能化的方向发展，如何充分发挥互联网的优势对化工企业的风险进行分析，并做出科学的风险预警是近年来研究的热点。本文拟选择化工企业的危险因素作为主要的研究实例，通过化工企业的实际情况进行具体分析，主要借鉴逆向工程中的方法，从全兴化工企业中发生的三类主要事故：粉尘爆炸、生产反应事故和静电危害事故为原点，识别出其中的风险因素并在此基础上建立科学合理的风险预警体系。以提高化工企业风险监管水平的科学性和有效性，减少安全事故的发生。

关键词：全兴化工企业;风险因素;预警体系

1 引言

近些年，我国对于安全事故的管理稍显薄弱。当事故出现时我国虽有较完备的应急救援措施，但是在风险预测上仍存在很多问题亟待解决[1]。另一方面，化工行業为我国的基础建设做出了不可磨灭的贡献，但据不完全统计，我国化工行业突发事故每年平均会发生150起，由事故造成的经济直接损失约占整个GDP的2%～3.5%，经计算事故引起的经济损失高达15～30亿元[2]，这种现状令人感到惋惜。

本文在此研究的基础上研究化工企业的风险预警体系，结合目前的研究现状，对其风险预警体系进行更加深入的研究，通过有效的识别化工企业的风险因素，构建一种更加科学和实用的风险预警指标体系和预警机制。该风险预警体系的建立对于化工企业突破安全管理发展瓶颈、提高本质安全化水平和安全管理水平具有重要意义。通过该指标体系的运用，有利于管理者及时发现和消除事故隐患，做到防患于未然，弥补一些管理上的缺陷，减少安全事故发生，推动风险预警和防治技术的发展【3】。

2 化工企业风险因素识别

2.1粉尘爆炸相关风险因素

（1）空气湿度

在天气过于干燥、生产场所的空气湿度比较低时，一些容器容易燃烧的粉尘物质可能发生爆炸，很可能造成事故的发生。

（2）风速条件

化工生产通常会持续比较长的时间，如果生产活动持续到深夜，且风速较低，那么生产场所内的空气流通状况就会很差，容易出现粉尘堆积，出现事故。

（3）引燃物质

当生产场所内的空气流通状况变差，就容易出现粉尘堆积，此时如果存在引燃物质，就极容易发生粉尘爆炸事故。

（4）生产设备

在化工物质生产过程中，必须对生产设备进行优化，否则极容易出现火花，或者造成粉尘堆积，引发事故。

2.2生产反应事故相关风险因素

（1）空气净化

对于化工企业来说，氧化反应过程中的氧化剂主要为空气或者氧气，在对其进行安全设计时，需要设置空气净化装置，将空气中的杂质清理干净，如灰尘、油气等，以确保氧化剂的纯度。如果氧化剂不纯，就可能引起爆炸。

（2）防火器设置

生产反应过程之前，将防火器设置在反应装置之前，如自动控制报警装置，当接触器出现问题，可能发生爆炸时，其能够及时的发现问题，从而对事故起到良好的预防作用。

（3）反应温度

化工企业的硝化反应是在降温条件下完成的，必须要控制好反应温度，才能保证硝化反应的顺利进行，否则极容易造成事故。

（4）温度控制装置

在生产反应的过程中，需要设置温度控制装置，利用装置对搅拌过程、加料速度等进行控制，将其温度控制在合理范围内，否则容易造成反应事故。

（5）生产人员行为

在生产反应的过程中，需要温度控制装置保持在监控下，生产人员可随时掌握反应温度的变化情况，从而避免出现反应温度过高的情况，降低燃烧和爆炸事故发生的可能性。

2.3 静电危害

（1）作业方式

在化工生产中，要针对静电危害进行安全设计。在精细化工生产作业中，用连续式作业方式代替间歇式生产方式，减少一釜多用的情况，减轻静电危害发生的可能性。

（2）设备优化

对进料和物料进行分离处理时，对塑料管道进行优化，在其中加入防静电物质。同时，要对塑料管道中的易燃易爆物料的流速进行科学合理的计算，将流速控制在合理范围内，以降低安全事故的发生概率。

（3）安全人员教育

化工企业要强化对生产人员的安全教育，使其充分认识到静电的危害性，并在生产过程中注意对静电进行防控。

3 化工企业风险预警指标体系

3.1 预警指标体系的构建

通过前文的分析，本章拟对化工企业的三类主要事故选取预警指标并依此建立化工企业的风险预警指标体系。

3.1.1 预警指标体系构建原则

典型化工生产过程风险预警研究主要针对生产系统全寿命周期的运行状况，风险预警指标体系是实施预警管理的重要辅助，主要构建原则如下：

（1）科学性原则：预警指标体系能够全面反映化工生产过程的实际风险状况，预警指标的选取应以客观事实为基础，以理论研究为辅助，明确指标的实际含义与数值获取途径。对于模糊性指标，也必须保证其概念的科学性与界限的准确性。

（2）系统性原则：风险预警指标要有针对性和目的性。系统性原则要求在选取指标时应综合考虑独立性、关联性和整体性，多维度分析与衡量指标因素，预警模型有效应用取决于预警指标的系统化构成。

（3）层次性原则：指标间关联性和从属度是重要的考量因素，风险预警指标体系应是多维度、多层次结构，一个有序且关系清晰的结构化风险预警指标能够更准确表述系统风险状态。

（4）可行性原则：风险预警指标必须具有可操作性，理论结合实际，充分分析历史数据资料构建预警指标，使风险管理更具可能性和实际意义。

（5）准确性原则：指标选取的准确性是预警结果准确的关键性前提，风险预警指标是生产系统运行时风险状态的衡量标准，指标描述应清晰，不允许风险状态间的交叉。

3.2 指标权重的确定

3.2.1 集对层次法确定权重

化工企业是一个相对比较复杂的系统，各指标之间的相对重要性是不确定的，需要根据专家的实际经验将其转化为确定的，笔者利用集对理论对传统的AHP【4】进行了优化和改进，旨在用同一性和差异性矩阵所构建的集对来确定一种动权。

这种方法最主要的特点就是找到确定信息和不确定信息的联系。因此，可以将确定信息和不确定信息组成一个集对。

鉴于此，在利用层次集对分析法【5】进行分析时，主要分为以下两步：①建立专家判断矩阵，并进行矩阵的一致性检验;②采用集对分析法对判断矩阵进行不确定分析。

3.2.2 风险预警指标体系权重确定

同上述计算过程，可計算出该风险预警体系的各指标权重，具体的权重汇总如下：

（一）粉尘爆炸事故、

空气湿度：0.387

风速条件：0.150

引燃物质：0.254

生产设备：0.208

（二）生产反应过程事故

空气净化：0.351

防火器设置：0.297

反应温度：0.054

温度控制装置：0.081

生产人员行为：0.216

（三）静电危害

作业方式：0.336

安全人员教育：0.403

设备优化：0.207

（四）整体风险状况

二级指标对应的权重信息如下：

作业方式：0.392

安全人员教育：0.321

设备优化：0.287

3.3 风险预警区间的确定

3.3.1 预警警度的确定

对于风险事故的预警，按照四种状态，通常将其划分为：特别严重、严重、较重、一般和正常。分别对应，红、橙、黄、蓝和绿四种颜色级别作为预警的信号。并依此确定了5个警度。

3.3.2 预警区间确定

根据上面的5个警度，需要确定与其对应的预警区间。具体来说，就是对对一级指标和二级指标的风险值进行区间划分，分别对应5类不同的警度和预警级别。由于崩落法开采对应的风险大体上呈现周期性的上下起伏波动，其风险值对应的是不同的区间。其出现警情和正常状态下对应的风险值均非固定值。鉴于此，笔者拟采用3Q准则对预警区间进行确定。

在目前化工企业生产的过程中，绝大部分的时间都是出于正常状态，风险值出现极端值的情况极小。依此将正态分布设为正常值，符合目前化工企业的风险变化规律。另一方面考虑到，生产事故的发生概率相比较于其他区域，风险还是相对较高，其波动起伏变化的范围还是较大，因此，笔者将其他4类警度范围内进行划分。其发生的概率也符合实际情况，因此，确定不同警度对应的预警区间。

对应的正态分布曲线示意图如下图3-1所示。

图3-1 化工企业风险值正态分布曲线

其中U代表均值，Q代表标准差。以粉尘爆炸事故为例，由第三节确定的指标权重，可得冒顶事故对应的二级指标风险值为：

MD=0.387×GRO+0.15×SUP+0.254×PRE +0.127×EXP+0.081×STR  （3-8）

其中，MD的取值范围为0到1，因此，可得事故的风险预警区间。

4 结论

本文通过对化工企业进行了详细的介绍和调研，通过近些年化工事故统计，确定了粉尘爆炸事故、生产过程反应事故和静电危害三类主要事故。借鉴逆向工程中的方法，从这三类主要事故出发，对事故发生的机理进行深入研究，识别出可能导致这三类事故发生的风险因素。识别出了一系列相较于传统的风险预警体系更加科学的风险因素。并且依据识别出的风险因素，构建了化工企业风险预警体系。在对指标权重进行确认的过程中，针对传统AHP的不足。提出了基于集对分析法理论的AHP。消除了传统AHP关于权重确定的主观随意性的情况。并利用3Q准则对风险预警区间进行确定。

参考文献：

[1]殷忠良， 张强. 我国矿山安全现状及措施浅议[J]. 煤矿现代化， 2010（1）：96-97.

[2]张友轩. 浅析金属非金属矿山安全现状及管理[J]. 建材与装饰， 2017（24）.

[3]夏开宗， 刘秀敏， 陈从新，等. 化工企业西区地下开采引起的地表变形规律初探[J].岩石力学与工程学报， 2014， 33（8）：1572-1588.

[4]Tsabaris C， Scholten J， Karageorgis AP， et al. Application of an in situ underwater gamma spectrometer as a marine radon progeny monitor： continuous monitoring of groundwater discharges into the coastal zone[J]. Radiat Prot Dosim， 2010，142：273–281.

[5]Breznik M， Steinman F. Desalination of coastal karst springs by hydro geologic，hydrotechnical and adaptable methods[J]. In：Schorr M （ed） Desalination， trends and technology. InTech， Rijeka， Croatia， 2011：334–404.