安全评价指标体系设计.doc

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1、课程设计 石化公司油品储罐区 安全评价指标体系设计 班 级：安全 07-2 姓 名：任立猛 学 号：0703030215 指导教师：赵丹 成 绩： 时 间：2010 年 12 月 摘要 随着石化企业生产逐步走向大型化、连续化，生产过程中存在的易燃、易 爆、有毒、有害的危险物质随之增加，危险性也加大，石化企业生产的安全问 题显得尤为总要。为了预防危险事故的发生，采用理论分析和重大危险源分析 辨识相结合的方法，通过对油品储罐区的初步危险危害分析，从人-机-环境以 及生产过程四个方面系统的阐述油品储罐区存在的危险危害因素，揭示了各种 事故致因因素的逻辑关系，提出了合理可行的安全对策措施，为日常的安全

2、管 理，安全规章制度及安全操作规程的健全，油品储罐区一旦发生事故时的应急 救援提供了有力的支持。确定油品储罐区安全评价指标体系,并利用层次分析法 计算指标权重值，以便对油品储罐区安全做出更合理准确的评价。 关键字：辨识；危险；权重；层次分析 AbstractAbstract With the production in petrochemical business enterprise becoming larger and continuous, there are more substances that are combustible, easy-explode, poisonous o

3、r harmful, the risk also increases, the security issues in petrochemical business production are particularly important. In order to prevent dangerous accident, adopt the theory and analyze and analyze that distinguishes the method to combine together in the great dangerous source, through endangeri

4、ng analyzing preliminarily and dangerously to the oil tank area, the dangerous danger factor existing from people - machine - the exposition and production process oil tank areas of four respect systems of environment, have announce the logic relation of factors between various accident reasons. Put

5、 forward to provide strong support for the day-to-day safety management, safety regulations and operating instructions improving, the emergency rescue in the event of an oil tank area. Confirm the safe evaluation index system of the oil tank area, utilize the analytic approach of the level to calcul

6、ate the weight value of the index. In order to make the appraisal rational to be accurate on the oil tank area safely. Keywords: Distinguish; Dangerous; Weight; Level analysis 前 言 石油是工业的血液，是最重要的能源和化工原料，但由于石油及其产品具 有易燃、易爆、腐蚀、毒害等特性，使得其在生产、使用、储存、运输过程中 存在潜在的风险，稍有不慎就会酿成事故，给国家和人民的生命财产造成破坏 和损失。随着石油化工行业生产日益向

7、高温、高压和大型化发展，生产的安全 问题显得尤为重要。因此，对石化企业及其油品储罐区进行安全评价，对生产、 储运、经营中的油品及其生产工艺设施等的危险危害性进行辨识，随后再用层 次分析法对油品储罐区的危险危害因素进行权重的确定，让人们对危险程度有 一定的了解，进而提出相关的对策措施和建议，促进建设单位做安全管理工作。 这对于保障员工生命财产安全，加强石化企业环保资源的有效管理，促进企业 安全生产和持续、稳定地发展具有重要意义。 1 评价指标体系设计原则 1.1 科学性原则 科学性原则主要体现在理论和实践相结合，以及所采用的科学方法等方面 在理论上要站得住脚，同时又能反映评价对象的客观实际情况。

8、设计评价指标 体系时，首先要有科学的理论作指导，使评价指标体系能够在基本概念和逻辑 结构上严谨、合理，抓住评价对象的实质，并具有针对性。同时，评价指标体 系使理论与实际相结合的产物，无论采用什么样的定性、定量方法，还是建立 什么样的模型，都必须是客观的抽象描述，抓住最重要的、最本质的和最有代 表性的东西，对客观实际抽象描述得越清楚、越简练、越符合实际，科学性就 越强。 1.2 系统优化原则 评价对象必须用若干指标进行衡量，这些指标是互相联系和互相制约的， 有的指标之间有横向联系，反映不同侧面的相互制约关系；有的指标之间有纵 向关系，反映不同层次之间的包含关系。同时，同层次指标之间尽可能的界限

9、分明，避免相互有内在联系的若干组、若干层次的指标体系，体现出很强的系 统性。 1、指标数量的多少及其体系的结构形式以系统优化为原则，即以较少的指 标（数量较少，层次较少）较全面系统的反映评价对象的内容，既要避免指标 体系过于庞杂，又要避免单因素选择，追求的是评价指标体系的总体最优或满 意。 2、评价指标体系要统筹兼顾各方面的关系，由于同层次指标之间存在制约 关系，在设计指标体系时，应该兼顾到各方面的指标。 3、 设计评价指标体系的方法应采用系统的方法，例如系统分解和层次结 构分析法（AHP） ，由总指标分解成次级指标，再由次级指标分解成次次级指标 （通常人们把这三个层次称为目标层、准则层和指标

10、层） ，并组成树状结构的指 标体系，使体系的各个要素及其结构都能满足系统优化要求，也就是说，通过 各项指标之间的有机联系方式和合理的数量关系，体现出对上述各种关系的统 筹兼顾，达到评价指标体系的整体功能最优，客观的、全面的评价系统的输出 结果。 1.3 通用可比原则 通用可比性指的是不同时期以及不同对象间的比较，即纵向比较和横向比较。 1、纵向比较。即同一对象这个时期与另一个时期作比。评价指标体系要有 通用可比性，条件是指标体系和各项指标、各种参数的内涵和外延保持稳定， 用以计算各指标相对值的各个参照值（标准值）不变。 2、横向比较。既不同对象之间的比较，找出共同点，按共同点设计评价指 标体系

11、。对于各种具体情况，采取调整权重的办法，综合评价各对象的状况在 加以比较。对于相同性质的部门或个体，往往很容易取得可比较的指标。 1.4 实用性原则 实用性原则指的是实用性、可行性和可操作性。 1、指标要简化，方法要简便。评价指标体系要繁简适中，计算评价方法简 便易行，即评价指标体系不可设计得太繁琐，在能基本保证评价结果的客观性、 全面性的条件下，指标体系尽可能简化，减少或去掉一些对评价结果影响甚微 的指标。 2、数据要易于获取。评价指标所需的数据易于采集，无论是定性评价指标 还是定量评价指标，其信息来源渠道必须可靠，并且容易取得。否则，评价工 作难以进行或代价太大。 3、整体操作要规范。各项

12、评价指标及其相应的计算方法，各项数据都要标 准化、规范化。 4、要严格控制数据的准确性。能够实行评价过程中的质量控制，即对数据 的准确性和可靠性加以控制。 1.5 目标导向原则 评价的目的不是单纯评出名次及优劣的程度，更重要的是引导和鼓励被评 价对象向正确的方向和目标发展。绩效考评是管理工作中控制环节的重要工作 内容，采用“黑箱”的方法利用实际成果的评价对被评价对象的行为加以控制， 引导之向目标靠近，即目标导向的作用。 2 油品储罐区危险危害因素辨识 2.1 油品储罐区环境危险因素辨识 油品储罐区的生产过程主要为油品储运系统，不存在化学反应，但储存及输送 的原料、半成品、成品以及生产过程中产生

13、的或使用的其他物料多为易燃易爆 及有毒有害物质，这些物质一旦发生泄漏，遇火源、高温就可能发生火灾、中 毒等事故。 1 高温灼烫及冻伤 储罐内的加热以及管线均为蒸汽，如果蒸汽管线保温破裂、管线裸露或破 裂泄漏，易导致现场工作人员发生烫伤伤害。液化石油气的沸点范围低，在 0以下，经加压变成液体，储存在球罐内，一旦球罐或阀门发生泄漏，液化石 油气喷出急剧汽化变为气态吸收周围环境中大量的热量而造成低温，若液体喷 溅到人体皮肤上，因急剧吸热会造成冻伤。 2 噪声 噪声对人体的危害目前列为石油行业主要职业危害因素之一，可引起听力 暂时性位移，继而发展为听力损失严重者致耳聋，还可以引起心血管、神经内 分泌系

14、统疾病等，同时还影响人们交谈与思考，可使人反应迟钝，判断或操作 失误，从而增加事故发生频率。噪声干扰可导致报警信号失效，引起各种事故。 本装置的噪声源主要为机泵、风机及排风扇扇叶转动产生的空气动力性噪声和 机械性噪声。 3 中毒和窒息 油品储罐区储存的物质为有毒或窒息性物质，如果作业人员在罐区作业时， 设备、管线发生异常泄漏，气体浓度监测报警装置失效，作业人员个体防护不 当就有可能因吸入过量的毒性气体发生中毒窒息危害，影响人员健康和生命。 如硫化氢、高浓度的液化石油气等被人吸入体内后，会使人昏迷、呕吐，严重 时可使人窒息死亡。 4 污染 罐区的油料泄漏会对环境造成较大的污染，特别是对水环境和土

15、壤会造成 较大的危害，由于成品油中油料在自然环境中较难降解，又有一定的毒性，一 旦泄漏将对环境造成长期的危害。 5 腐蚀 储罐在安装过程中未按规范要求进行防腐，以及在使用过程中受周围环境 大气、土壤的腐蚀，盛装介质的腐蚀等致使罐体发生壁厚减薄、焊缝开裂、腐 蚀穿孔等缺陷时，未进行定期检验或检验中发现缺陷，加之日常的维护不到位， 都有可能造成油品泄漏等安全事故。 2.2 油品储罐区工作人员的危险危害因素辨识 人做为从事一切事物的主体，存在主观能动性、客观因素等，在对事物的危险 因素辨识中也起着决定性作用。 1 安全意识 树立安全意识，最主要的一点就是严格执行安全操作规程，执行安全规程 不打折扣、

16、不变样，有人没人管在都一个样，有没有监控都一样。有了安全意 识，才能决定你在工作的行为，行为决定你的习惯，习惯决定的素质，素质决 定了你的命运，用你的良好安全意识来掌控你的命运。往往人们会存在侥幸心 理，这将可能引发安全事故。 2 管理 在日常生活中，人们往往把管理同领导等同起来，把管理和经营混为一谈， 其实，经营、管理、领导这些概念是和不同范畴相联系的，管理是将最恰当的 知识在最恰当的时间传递给最恰当的人，在每个工位要根据员工的实际能耐去 安排工作，各施其职，做好自己分内的事，同时培养安全意识，来减少误操作， 以“安全第一，预防为主”的方针开展来工作。一旦混淆，会对生产带来不便， 可能发生安

17、全事故。 3 工作态度 一般说来，积极的工作态度对工作的知觉、判断、学习、工作的忍耐力等 都能发挥积极的影响，因而能提高工作效率，取得良好的工作绩效，这表明积 极的工作态度与工作绩效之间有着一致性的关系。但是，消极的工作态度，由 于要取得很高的工作报酬，也可能引发积极的工作行为，取得良好的工作绩效。 由于中介因素的影响，使得工作态度与工作绩效的关系十分复杂，在一定程度 上可能会造成安全事故。 2.3 油品储罐区设备设施危险危害因素辨识 储油罐区的主要储存设备为储油罐，储存的物质多为易燃易爆有毒物质，一旦 由于设备缺陷物质发生泄漏，存在火源，就可能会造成储罐区的火灾爆炸事故 发生。储油罐设施存在

18、的危险因素有： 1 选材不合格 储罐选用的钢板、附件以及焊接材料等不符合标准规范及设计的要求，铁 板厚度不够、表面碰伤、焊接材料和母材不熔合等缺陷，可能使储罐在使用过 程中裂开，导致油品泄漏，造成安全事故。 2 支撑不合格 地上平底储罐是支撑在混凝土基础上的，如果混凝土基础设计或建造强度 不能满足装载物料及罐体本身重量要求，建在不良地质上，或者发生自然灾害 等都有可能使混凝土基础下降，导致罐体本体倾斜，罐底开裂，管道断裂等， 引起介质泄漏。 3 安装质量不合格 储罐在预制、组装、施工等过程中存在许多隐患，不符合标准规范的要求， 接地不合格，未定期进行检测，使用过程中又疏于检查和管理，造成储罐倾

19、斜、 开裂、下沉等不安全因素，引起介质泄漏、火灾爆炸、人员伤亡等安全事故。 4 使用、维护不当 油罐如果使用和维护不当，就有可能被损坏。例如，油罐吸瘪、翘底、胀 裂及浮船下沉等事故。油罐吸瘪是由于发油时超过了油罐的安全下限，设计、 呼吸阀失灵和堵塞等原因,导致罐内负压，致使油罐被吸瘪。油罐翘底、胀裂事 故是由于油罐内部正压超过油罐所能承受的压力，主要是由于呼吸阀、阻火器 以及呼吸管路不畅通、操作不当，致使油罐超压。浮船下沉主要因为密封装置 损坏、滑轨失效以及注水误操作、从罐顶注到浮船上等原因造成。 5 安全附件失效 用于监测储罐压力、液位的压力表、液位计、安全阀等安全附件，未定期 进行校验，或

20、者显示错误、动作失灵等故障时，给操作人员传递错误信号，可 能发生人员误操作、油品外溢、泄漏、储罐憋压等安全事故。 6 消防设施 在设计、建造储罐区的同时，必须安装消防设施，并采用国家规程要求指 定的合格产品，投入生产后，配备专业人员来专门管理安全消防。消防设施管 道破裂或控制系统报警装置失效，或者灭火器材种类、数量配备不全等原因， 如果遇到火源，发生火灾甚至爆炸，可能会造成严重的安全事故。 7 电气设备 电气设备接地设施失效或电气设备线路绝缘损坏、线路短路，或者没有按 规定设置漏电保护器，以及防爆场所电气设备、线路、照明等不符合防爆要求 等，检修人员违反电气操作规章，可能发生人员伤亡事故。 8

21、 防雷、防静电设施 在安装防雷设施时，应对油罐周围的一切金属构件、电气设备、管线等做 统一的全面考虑，同时不许有架空线进入罐区，避免产生放电火花及将雷电波 导入。由于防雷设施接地设施失效，或者采取与储罐不吻合的防雷设施，没达 到防雷效果，或者安全意识淡薄，没定期做好检查，可能导致火灾甚至爆炸的 安全事故。 在安装储罐时，在其表面刷上一层防静电漆，来消除静电，油品在流动、 灌注等过程中不断进行相对运动、摩擦、碰撞，是油品产生静电，防止火灾发 生。如果没定期检查，没定期对油罐进行再次涂漆来消除静电，可能会导致安 全事故。 2.4 生产过程危险危害因素辨识 1 收发油作业 在储罐收发油作业过程中，由

22、于液位计显示失灵、高液位报警器故障或控 制系统显示故障，以及人员误操作等原因，造成液位低于或者高于安全储存液 位计下限，如果液位低于规定的安全下限可能造成机泵抽空、储罐吸瘪、损坏 设备。对于原料罐，则会造成装置原料中断、装置停工。如果是浮顶罐，液位 处于或低于浮船起浮区间，可能造成浮船损坏并且增加损耗，浮船同油面之间 存在油汽空间，增加火灾危险性。如果是有加温盘管的油罐，液面低于加温盘 管，使加温盘管暴露在油汽空间可能发生火灾爆炸，如果液面超过安全液位高 度上限，则可能造成冒罐、浮船损坏，发生火灾爆炸等恶性事故。 2 储存作业 油品储存条件对于罐区的安全生产、供料、调合及能耗有着很大的影响。

23、油品储存温度过高，会因油品汽化造成产品损耗增加，环境污染，致使罐区油 汽浓度偏高，增加了罐区火灾、爆炸、重油突沸的危险性。如果罐内油品温度 偏低，油品流动性较差可能造成机泵抽空或装置供料中断。当罐内油品温度较 低时，油品内水的沉降速度变慢，油品内含水量增加而影响产品质量，给装置 供料可能造成装置波动。 3 调和作业 常减压装置原油加工及重催装置的原料均为几种产品的掺炼或调和加工， 掺炼控制均为人工手工调节，如果在生产的过程中，阀门出现故障，或人员误 操作均可能出现掺炼或调和比例失调等问题，可能造成装置停工，产品质量不 合格。 4 检尺 上罐检尺着装不合格，穿带钉子鞋、凉鞋及易产生静电的化纤衣物

24、，佩非 防爆通讯工具、未消除人体静电，对带硫化氢等有毒介质的罐进行检尺时未佩 戴防护面具，量油尺上提或下落的速度不满足要求等都可能产生静电火花，导 致火灾爆炸事故。另外工作人员上下油罐时如果没有安全意识，或天气情况恶 劣，容易发生跌滑损伤等人身伤害。 5 检修作业 储油罐、球罐、输油、输气管线、机泵等设备设施内盛装的介质均为易燃 易爆或有毒介质，检修过程中如果吹扫、置换不干净，进行动火作业、进罐等 作业客观上具备了火灾爆炸条件，稍有疏忽就可能发生事故。 3 油品储罐区的安全评价指标体系及权重的确定 3.1 安全评价指标体系的建立 建立危化品安全评价指标体系应遵循的原则： 1 科学性原则。指标体

25、系结构的拟定、指标的选择必须以危化品的特性、 安全评价理论为依据，这样指标才具有可靠性和客观性，评价结果才具有可信 性。科学性是实现评价指标规范、统一的基础。科学性原则要求指标的选择、 计算方法、信息收集、涵盖范围等都必须有科学依据。 2 系统性原则。指标体系要全面涵盖系统安全涉及到的各个方面，必须依 照系统的特性如集合性、目的性、相关性、层次性、整体性来组合。危化品安 全评价涉及的人一机环境危化品系统内部结构复杂，各子系统之间相互影 响，相互制约。因此，建立的指标体系应层次分明，能将复杂的问题简洁、清 晰地表达出来，准确评价企业的安全状态。 3 可操作性原则。建立的指标体系往往在理论上反映较

26、好，但可操作性不 强。因此，在设计指标时，不仅要概念明确、定义清楚，具有代表性，能方便 地采集数据、收集情况：还要考虑现行的技术水平和国情。只有坚持可操作性 原则，安全评价工作才能顺利进行。 4 方向性原则。指标体系的设计应体现我国有关危化品管理和评价的方针 政策。这些政策规定了危化品管理的目标和方法，时效性强，对指标的选择具 有重要意义。 5 突出性原则。指标的选择要全面，但应区别主次，要体现直接引发事故 的人、机、环境等指标，更要重视决定三者安全状态的管理指标。只有坚持突 出性原则，才能使评价工作有的放矢。 构建安全评价指标体系是安全评价最有效、有价值的工具。 影响油品储罐区安全的因素是多

27、方面的，在第二章已经进行了分析，根据 上述原则，将研究对象划分为3个层次:油品储罐区的危险危害因素辨识为目标 层(A 层次); 环境危险危害因素、工作人员危险危害因素、设备设施危险危害 因素、及生产过程危险危害因素为准则层( B层次) ; 各个具体的指标构成决策 层( C层次), 通过对该层次问题的决策, 即可给出油品储罐区的安全评价等级。 本模型共21个评价指标, 按照属性分为4个子集，如图： 油品储罐区危险危害因素辨识 工作人员的因素 设备设施因素 环境因素 生产过程因素 安 全 意 识 管 理 工 作 态 度 选 材 不 合 格 支 撑 不 合 格 安 装 质 量 不 合 格 使 用、

28、维 护 不 当 安 全 附 件 失 效 消 防 设 施 电 气 设 备 防 雷、 防 静 电 设 施 高 温 灼 伤 及 冻 伤 噪 声 中 毒 和 窒 息 污 染 腐 蚀 收 发 油 作 业 储 存 作 业 调 和 作 业 检 尺 检 修 作 业 3.2 安全评价指标权重确定的基本理论 权重是一个相对的概念，在评价因素体系中每个因素对实现评价目标和功 能的相对重要程度就是该因素的权重。权重是综合评价的重要信息，一组评价 指标体系相对应的权重组成权重体系。一组权重体系|i=1,2,n 必须满 i w 足下述两个条件： （1）0 n，因此 max I C max 0。根据此式和查表 4-3 所得

29、到随机一致性指标，可以进行一致性检 I C R C 验，即要满足： 0.1 （3-13） RC IC 表 3-2 Saaty 关于平均随机一致性指标 R C n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.14 1.45 1.49 1.51 R C 3.4 安全评价指标权重的计算 在图所示的锅炉房安全综合评价因素体系结构中，已经把锅炉房的安全状 况分二级评价因素进行评价。 （1）锅炉房安全因素判断矩阵如下： A= 13/15/1 313/1 531 用“和积法”计算其最大特征值和特征向量如下： 按列对 A 规范化，即对判断矩阵 A 每一列正规化

30、 （n=1,2,3,4） n i ij ij ij a a a 1 A= 11 . 0 08 . 0 13 . 0 33 . 0 23 . 0 22 . 0 56 . 0 69 . 0 65 . 0 再按行相加的和向量 = (i,j=1,2,3) i w n j ij a 1 =1.90, =0.78, =0.32 1 w 2 w 3 w 将得到的和向量正规化即得到权重向量 (n=1,2,3) n i i i i w w w 1 =0.63, =0.26, =0.11 1 w 2 w 3 w = (0.63 0.26 0.11)w T 计算矩阵最大特征 = max n i ii ii wn w

31、A 1)( = 1.04+1.03+0.98=3.05 A-B 判断矩阵一致性检验 = I C 1 max n n 33.05 0.03 31 - = - 当 n=3 时， =0.58 0.1 R C RC IC0.03 0.05 0.58 = （2）对设备设施的子因素计算权重 判断矩阵为： 11/31/335 311/ 235 32157 1/31/31/513 1/51/51/71/31 A 计算其特征向量和最大特征根分别为： =（0.17 0.27 0.42 0.09 0.05 ）w T =5.58 max n i ii ii wn wA 1)( 其一致性检验结果：=0.04， =0.0

32、4/1.12=0.040.1 I C 1 max n n RC IC 所以具有满意的一致性 对人员的子因素计算权重 判断矩阵： A= 13/13/1 311 311 特征向量和最大特征根为： =（0.13 0.43 0.14）w = =3 max n i ii ii wn wA 1)( 其一致性检验结果：=0 , =0/0.58=00.1 所以具有满意 I C 1 max n nCI CR 的一致性. 对环境的子因素计算权重 判断矩阵为： A= 13/15/1 312/1 521 计算其特征向量和最大特征根分别为： =（0.58 0.31 0.11 ）w T =3 max n i ii ii wn wA 1)( 其一致性检验结果：=0， =0/0.58=00.1 所以具有满 I C 1 max n n RC IC 意的一致性。 表3-3 锅炉房安全评价指标体系及权重 设备设施人员环境B层及权重 C层 0.630.26 011 锅炉质量 0.17 锅炉安全附件 0.27 锅炉解析除氧器 0.42 锅炉房电气设备 0.09 锅炉房消防和通风设施 0.05 管理 0.43 安全生产教育培训 0.43 工作态度 0.14 噪声 0.58 高温危害 0.31 卫生条件 0.11