炼化企业危险废物贮存风险评估指标体系构建与应用

丁禄彬

（中国石化安全工程研究院有限公司，山东青岛 266071）

石油化工行业生产过程涉及危险废物种类达百余种，其中相当数量的危险废物具有易燃性、反应性、急性毒性、腐蚀性等危险属性，危险废物在企业内收集、贮存环节面临风险隐患。“3.21响水爆炸事故”充分说明危险废物贮存过程处置不当会产生严重的安全环保事故，开展石油化工企业危险废物贮存风险评估，是降低此类恶性事故发生的重要手段。

目前关于危险废物收集、贮存等环节的研究方向主要聚焦于危险废物本身的信息化管理、危废贮存库物料动态实时监控以及危险废物收集、贮存过程中的信息化监管等方面，对于整个环节的风险评估研究内容相对匮乏。

该文从法律法规相符性、危险废物属性及防控措施完善性三个维度建立危险废物贮存风险评估指标体系，用以指导炼化企业识别危险废物贮存过程中的隐患，评估贮存风险。

1 研究方法

层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）是一种定性和定量相结合、系统化和层次化的分析方法。主要解决由众多因素构成且因素之间相互关联、相互制约并缺少定量数据的系统分析问题。AHP建模分为建立递阶层次结构模型、构造各层次中的判断矩阵、层次单排序及一致性检验以及层次总排序及一致性检验4个主要步骤。

1.1 评估指标体系

炼化企业危险废物贮存过程主要涉及法律法规相符性、危险废物属性及控制措施3方面风险因素。从合规性及企业管理实践角度，选取危废管理制度、危废综合利用、危废台账、危废贮存库手续、危废属性、危废管理、监控措施、消防措施、防爆措施、危废贮存容器、危废贮存库功能等11项指标作为危险废物贮存风险评估指标，见图1。针对11项评估指标构建危险废物贮存风险评估AHP 分析模型。模型包括3 个层次：①目标层A，是模型的最终核算和决策最终目标，即危险废物贮存风险等级；②准则层B，是该模型指标要素层的分类要素及核算风险等级的3 类要素，包括一般要求、危险废物和控制措施；③指标层C，模型中核算危险废物贮存风险的具体量化指标。

针对风险评估指标体系，设计准则层指标专项检查表并确定检查要点[1]。以图1 控制措施指标为例设计专项检查表如表1所示。

1.2 权重计算

层次分析法权重λi 的计算步骤：①建立递阶结构模型，制作层次架构图；②依据表2 所示的标度方法建立各层次中的成对比较矩阵；③针对每个成对比较矩阵计算层次单排序及进行一致性验证； ④层次总排序及一致性验证。一致性检验中的指标CI计算如式（1）所示，一致性比率（CR）计算如式（2）所示[2]。

表1 危险废物贮存控制措施专项检查指标体系

式中，CR为随机一致性比率，当CR＜0.10时，认为判断矩阵的一致性可以接受，否则应对判断矩阵做适当修正使其具有满意的一致性；CI为度量判断矩阵偏离的一致性指标；λmax为该矩阵的最大特征根；n为矩阵阶数；RI为平均随机一致性指标[3]。矩阵元素aij标度方法详见表2。

表2 判断矩阵元素aij 标度方法

1.3 指标赋值

对单项评价指标符合性进行评分，从低到高赋予“0、50、100”三个分数值，各指标的加权分值总和即为危险废物贮存风险程度，得分越高表示风险等级越高。该方法采用等级评分原则：完全不符合为100分，部分不符合50分，全部符合0分。

1.4 风险等级评价

利用多级模糊综合评价方法开展风险等价评价，评价过程由最底层开始逐层向上做出多层次综合评价，直至到目标层的评价结果，需针对准则层和目标层进行多级综合评价。具体步骤如下：

①评价指标集的建立：A ＝｛B1，B2，…，Bi｝，其中Bi＝｛Ci1，Ci2，…，Cik｝。确定指标权重集：各指标对Bi的影响大小，即权重分配为Bi＝｛wi1，wi2，…，wik｝，同样，Bi对A 的权重分配集为D ＝（w1，w2，…，wi）。

② 选择评价集：根据评价结果的程度，建立合适的评价等级组成评价集。一般取3 级，即V ＝｛一级风险，二级风险，三级风险｝。

③ 建立指标评价矩阵：由专家判断任一指标Si所属等级，然后统计每一指标隶属于V各等级的频数、各频数与专家总数比例、各指标隶属度，建立评价矩阵Ri。

④ 各子目标Si的综合评价向量Ki∶Ki＝Si×Ri，形成各子目标评价矩阵K＝｛K1，K2，…，Ki｝。

⑤各总目标评价向量A∶A＝D×S，根据最大隶属度原则，确定企业危险废物贮存的风险等级。

利用上述多级模糊综合评判的数学模型，就可以对危险废物贮存风险进行评价，目标层A ＝｛3个因素｝，按其属性分为A＝｛B1，B2，B3｝＝｛一般要求，危险废物，控制措施｝，其中B1＝｛C1，C2，C3，C4｝，B2＝｛C5，C6｝，B3＝｛C7，C8，C9，C10，C11｝。风险选择评价集V＝｛V1，V2，V3｝＝｛一级风险，二级风险，三级风险｝，按上述步骤评价出危险废物贮存风险等级[4]。

2 确定指标体系权重

2.1 AHP 建模判断矩阵一致性验证

根据标度法对各层指标重要性程度赋值，得到判断矩阵一致性检验结果，详见表3。

表3 判断矩阵一致性检验

由表3 可知，AHP 建模的所有判断矩阵CR ＜ 0.10，全部具有满意的一致性。

2.2 权重分析

依据上述研究方法，邀请5名行业专家按照表1示例进行打分。由专家打分及现场管理评判计算得出各准则层、目标层相关指标权重，详见表4。

表4 危险废物贮存风险评估指标权重

3 评价结果分析

利用危险废物贮存风险评估指标体系对国内某炼化企业危险废物贮存开展风险评估。

3.1 评价过程及结果

以危险废物贮存风险准则层控制措施B3指标为例，说明计算过程。对B3所属指标层评价结果如表5所示。

由表5可得准则层控制措施B3的评价矩阵如下：

由表4可知准则层B3所属指标层（C7-C11）各指标权重为：

S3＝（0.154，0.077，0.077，0.308，0.385），则危险废物贮存控制措施风险评价为：K3＝S3× R3＝（0.114 7，0.378 4，0.254 1）

表5 危险废物贮存控制措施风险评价

同理可计算出一般要求指标B1和危险废物指标B2的风险评价结果：

由表4可知准则层B1、B2、B3权重指标为D＝（0.151，0.358，0.491），综合评价结果A＝D×S＝（0.158 2，0.358 7，0.254 7）。

按照最大隶属原则，该炼化企业危险废物贮存风险为二级风险。

从评估指标体系构成及评估结果可以看出，准则层权重排序为控制措施（0.491）＞危险废物 （0.358）＞一般要求（0.151），控制措施及危险废物两类指标权重占比达84.9%，成为影响危险废物贮存风险等级的关键因素。11 个目标层评价指标中，危险废物管理（0.632）、危废贮存库功能（0.385）、危险废物属性（0.368）和危险废物贮存容器（0.308）权重排序前4位，分别隶属于危险废物和控制措施准则层指标，是影响准则层指标权重的重要因素。企业可以依据风险评估指标体系中各层级指标权重，识别危险废物贮存风险管控重点，制定防控措施，降低风险等级。

3.2 评价结果分析

对炼化企业开展危险废物贮存风险评估，目的在于识别危险废物贮存环节风险隐患，评估贮存风险等级，制定风险防控措施以消除或降低危险废物贮存风险。分析上述评价过程及结果，得出3 方面结论：

①企业在危险废物合规性管理方面失分少，相关管理措施均符合法律法规的要求，违法风险处于低水平。

②危险废物属性及管理方面存在扣分项，主要包括贮存危险废物本身的危险属性以及智能化管理手段不足（如危险废物未实现电子标签管理等），建议企业提升危险废物智能化管理能力。

③危险废物贮存控制措施方面失分较多，主要体现在监控措施不完善（没有视频、温度、烟雾等监控手段）、防爆措施欠缺（未设置防爆隔离区、泄爆设施堵塞等）、危废贮存容器破损（盛装油泥的吨袋破损导致油泥撒漏）以及危废贮存库功能不健全（存放燃爆类危废的危废库没有防火、防爆设计）等，建议企业针对扣分项进一步完善风险防控措施，降低危险废物贮存风险。

4 结论

该文从本质安全、本质环保角度出发，以涵盖法律法规要求、危险废物属性及控制措施三个维度的量化评价指标，利用层次分析法建立了一套炼化企业危险废物贮存风险评估指标体系。风险评估体系包括指标得分计算方法及风险等级划分方法，定性定量评价炼化企业危险贮存过程的风险等级，为企业改进风险防控措施、消除事故隐患提供技术保障。