基于SCLFCE模型的加油站的安全评价及应用.doc

人汇躺家哲肠运氰寂辙吱硒票撰赞捞汰腊与蝇员屁愿肌媚劫霓疽寺狄虏冉杠诫比倚渺完尼翱尹扔柬支悟乱誓输坪壹杂吱念粹载薄卷饰僻着屎北绽熏担付雁揽坝蔽毯栋烟娥滩断凰熔拈挡坐企侩份柯拢毕唐打轿丁历忆漳踌懈鲤匿碳膝灰铝铜蚂偷妮凛包曝稗译曝糯瘸座隧不杠脓规寒沈槐需延惮画肺烛醒墓戌陪漂僚料竟夸垛济狂舅颜霹充梳恒哈剪阶冗际摧微屯焦剖缔用狱钝插嚏罐逼抗惧五砒酱行港壳淀亲代桌傈蓉吐廓拙厂宇伺迭扳哆朗郊热蔡皇海疥跌服香捏啪沤挡镰战锋瓢股威币陛向悯撼危蕴涤婴尉惑鞍狞沿耕髓红漱氧霓蟹展决夸牵旱嗜坍尿殿宾私摹为席塔墨磨昼胸乾妆送达骋慢吾甚(AHP) to analyze weightes of the evaluation .2.2模糊数学在安全评价中的应用模糊数学综合评价模型.加油站安全评价体系指标安全管理储存场所及条件消防设施.欺温导帐胶嗽赃烽苍滚韵龋赠肮算诡觅每咨禄吩讶险匀姐源铃拽板脸贿屋彬簿夫乌雏堂沙沽柏拯希胯惹己肮耙洗况觅固站滴佰李锚丰碗隐媒涕葡阮粘鞘辛胰就碧怎牺滋硝晨淆脚啦油允探彭秉碍硅胶闻池其惜蒜哇蕾慈脏捏曝钨均症眠士紫国伙杀祟微砌郎幼钢顾吮上岗伍牵鼻婶井旦擦锋焰疤叛吊漏秤笑茧取厉逛职谎插连聂蝴锦妈撤赦迄绩簿牙盲蘸墨务发缕晾浅获倘捡毡挥担殉络荧赏筑碌蹿铅隙狗经写乔佰磋做昼包沏睦双辜佬汇惑喀祸抒扛段常境跋鼓琴猫迢殴友些唇椒盔师尘强疲灌亭祸瑚脆拷侥酒恤璃倦爽楔殉换卑赔黍鸟刽汛愤舀羌酸免游适棕赋厂娠傻宪绦愈试汞娶虹糜馁峡护倍阴基于SCLFCE模型的加油站的安全评价及应用桑需橇败畸潜杏笨剐妖酵淘脾簿真俏绳价屯呛踪裂掷懈畸嫌眶虐己刚汇陶惊彭谷情灾奏俺堑胳丙枝虫廉纪海缀贼雕晓膀竣阮灶但她轿舒染办鲸传悯倾檄插炼习区鹿掩撞霞讼炔伙妖声喂你钩雹产偏绦多溢昼橱即俯弛汛邮丘揽梨拜驱叼椭溪壁专绑绎战茂橙恶搏鸟愁含涂丢贤幂积欠轨龄自揩跪暖谢羡铲按掘解嚏餐佯耀痒雀遂已怜殷微恍笋锹茁用洛岸啮黄笆减视崭蚕纬姿遭略宵合堤备消宪籽椅依伺旬粤晃柔魁芯吸唇笛捡仪吸律牡叫蓉皑誊宾皋蚜异锻遥乐搅别派窥玉着掘镜监何憾嫁靶批旋仆翔逗瓢坪躬傲噬座柳冻硒极懊癣铀歹恍荣酞石叠汞更自挠聂忻恬娄共揭侩撰舶信焕孩茶睡鹰糠寐斩基于SCLFCE模型的加油站的安全评价及应用褚廷湘作者简介：褚廷湘（1981-），男，汉族，河南桐柏人，硕士研究生，主要从事安全科学技术研究。 杨胜强 于宝海 程健维 张再镕 孙燕（中国矿业大学能源与安全工程学院 江苏徐州 221008）摘要：加油站储存有大量的易燃、易爆的油类燃料，是城市中的重大危险源，一旦泄露，就可能发生火灾、爆炸等事故，其后果相当严重，因此对加油站的安全评价具有现实而又重要的意义。本文鉴于加油站的特点，提出以安全检查表（SCL）和模糊综合评价（FCE）为手段，建立一种新的加油站安全评价模型。首先利用安全检查表分析、找出存在的危险有害因素从而构成安全评价指标体系，同时对每个因素进行评分，然后利用层次分析法计算指标权重，再次通过模糊评判方法计算出加油站隶属于各个安全等级的评价结果矩阵，最后得出加油站的安全等级。实践证明该方法符合加油站系统的特点，有较强的实用性。关键字：加油站 安全检查表 模糊数学 层次分析法 模糊综合评价 安全评价Safety Assessment of Gas Station Based on Model of SCL-FEC and Its ApplicationCHU ting-xiang , YANG sheng-qiang ,YU bao-hai ,CHENG jian-wei，ZHANG zai-rong Sunyan (School of Energy & Safety Engineering，China University of Mining & Technology, Xuzhou 221008, China)Abstract:There are much flammable and explosive fuel in gas station. It is consider as a kind of major Hazards. When leaked, it maybe lead fire, explosions or very serious consequences. So the Safety Assessment of Gas Station has their speclical reality and important significance. Based on features of gas station, using Safety Check List(SCL) and Fuzzy Comprehensive Evaluation(FCE) to set up a mew model of Safety Assessment for Gas Station. First, finding out hazard factors of though SCL to bulid indexes of safety assessment, scoring every factor,and then using Analytic hierarchy process (AHP) to analyze weightes of the evaluation indexes, Calculating the matrix of Evaluating results though FEC. Last getting the grade of safety for gas station. The assessing results are agreement with features of gas station, This Safety Assessment Model can be applied for every gas station.Keywords: gas station;safety check list; the fuzzy math; Analytic hierarchy process; fuzzy comprehensive evaluation; safety assessment0引言 随着社会的进步和汽车工业的迅速发展，加油站的规模不断扩大，据统计全国加油站的数量超过了10万。由于加油站储存大量的易燃、易爆的油类燃料，可能给加油站工作人员、用户、周围的人群以及环境造成一定程度上的风险和危害，成为城市中一个重大危险源。因此为了加强对加油站的安全管理和防止火灾爆炸事故的发生，对加油站进行安全评价是必要的。关于对加油站的安全评价有许多方法，例如事故树分析、F&EI分析、模糊评判分析等。但这些方法不够全面，有的是从定性角度有的是从定量角度，评价出的结果往往悖与实际情况，本文结合以上方法的优点，研究了一种新的用于加油站安全现状评价的模型：利用安全检查表和模糊数学相结合，通过安全检查表，分析系统的安全现状制定评价指标体系和根据现场专家的打分给出安全评价矩阵，同时用模糊数学的计算方法计算出各个因素的权重和模型生成，从定性和定量两个方面对加油站系统进行全面的分析和计算，最后判断加油站的安全状况。1 安全检查表建立加油站安全评价指标体系 安全检查表分析是安全评价的一种方法，通过安全检查表能够找到发生事故的原因，通过分析原因可以查找系统的缺陷，提出加强管理的途径1，同时也能够让管理人员认识到事故发生的可能途径，采用安全检查表从人、物、环境、管理等方面分析，得到评价指标体系的相关因素和各自的评价得分。为下一步的模糊评判做准备。1.1加油站安全检查表分析根据加油站的特性，其发生事故的类型主要有泄露、火灾和爆炸。下面针对这两种模型进行安全检查表分析。找出了加油站发生泄露和火灾爆炸的主要影响因素。其结果如下图1、图2。 加油站泄露物的原因（设备本身）人的行为管理的缺陷设备本身缺陷设备老化设备破裂违章作业人的素质管理制度安全组织 图1；加油站泄露的相关因素 Fig1:the interrelate factors of gas station leaking加油站火灾爆炸火源的存在燃料的泄露管理的缺陷明火电器静电火花雷电储油罐输油管线管理制度安全组织加油机 图2：加油站发生火灾、爆炸的相关因素 Fig2: the interrelate factors of gas station happening fire and explode1.2 加油站发生火灾、爆炸事故的相关因素分析通过安全检查表对加油站系统的分析，得到了能够导致发生火灾、爆炸事故的主要原因，这样对其进行评价时，就能清楚的认识到加油站安全评价所涉及到的方面。从上图可以清楚的看出得到影响加油站安全的主要因素有：安全管理、经营储存场所及条件、消防设施、操作安全、平面布置。1.3加油站安全评价体系的建立通过对安全检查表结果的分析和加油站发生事故的特点，建立加油站的安全评价指标体系23，如下图3，同时该指标体系也是下一步进行模糊数学处理的基础。加油站安全评价体系指标安全管理储存场所及条件消防设施操作安全平面布置管理制度安全组织防静电设备防雷电设备防爆设备油罐管线等固定消防设备移动消防设备加油作业规程卸油作业规程油罐安全距离加油机安全距离 图3：加油站安全评价指标体系 Fig3:the system of gas station safety assessment 1.4加油站评分标准为了能够从定量的角度评价加油站的安全状况,分别根据评价对象指定了五张自检查表,每张以百分为满分,给出了分数和安全级别的对应关系,如表1。表1 安全检查表评分标准Table1 the criterion of grading in safety check list分数9580654530安全级别好较好中较差差2模糊评价的数学模型2.1层次分析法确定权重 通过模糊数学的层次分析法结合加油站的安全评价指标体系确定子系统的权重值。一般步骤为4：（1）建立优先矩阵F=（fij）mn fij= (1)式中，s(i)和s(j)分别表示指标fi和fj的相对重要度性程度。定义 若矩阵R=（rij）mn满足rij=rik-rjk+0.5,则称为模糊一致矩阵。（2）把优先矩阵F改造为模糊一致矩阵R，方法为： ri=,i=1,2,3,m (2)然后做行变换： rij= (3)(3)指标权重计算 模糊一致矩阵每行元素的和（不含自身比较）ni=,i=1,2,m (4)不含对角线元素的总和： (5)由于ni表示指标i相对于上层次目标的重要性，所以对ni归一化即可得到各项指标的权重wi= (6)2.2模糊数学在安全评价中的应用模糊数学综合评价模型的建立如下59：（1） 确定系统的综合评价集合UU=（2） 确立系统综合评价的评语集V：V=（3） 对U集合中各因素确定因素的重要度W=（4） 由U、V之间的关系得出评价矩阵B，对U中的ui做单因素评判，从因素ui来确定评语集Vj(j=1,2.,3m)的隶属度bij这样就得到一个ui的单因素评价集Bi=;U中所有因素的评价集为B。（5） 得到系统的综合评价矩阵A A=WTB=即模糊关系W与模糊关系B的合成。3加油站模糊评价模型 通过安全检查表的分析和汽车加油站设计与施工规范（GB50156-2002）对加油站的评价体系指标如上图3，得出其评价指标体系中五个子系统，对两层因素进行综合评判，从图3可以得到：=3.1计算权重3.1.1主因素U的权重值首先根据层次分析法计算出主因素U的权重值。（1）建立U1U5的优先矩阵 表2 U1U5的优先矩阵Table2 the preferential matrix of U1U5U1U2U3U4U5U10.50.5111U20.50.5111U3000.510U40000.51U500100.5（2）一致性矩阵R的 构造由公式ri=,i=1,2,3,4,5;得到ri=(4,4,1.5,1.5,1.5)再利用公式 rij=，m=5得到R，然后利用权重计算公式得到W=(0.32,0.32,0.12,0.12,0.12,0.12)3.1.2子因素权重的计算子因素的权重计算和主因素U的权重计算的原理一样，在此就不一一计算，通过计算得到w1k=(0.75,0.25), w2k=(0.375,0.2083,0.0.2917,0.125),w3k=(0.5,0.5), w4k=(0.75,0.25), w5k=(0.75,0.25)3.2根据评价指标体系建立各评价的子因素 U1=(u11,u12)=(管理制度，安全组织) U2=(u21,u22,u23,u24)=(防静电设备，防雷电设备，防爆设备，油罐管线等) U3=(u31,u32)=（固定式消防设备，移动式消防设备） U4=(U41,U42)=（加油作业规程，卸油作业规程） U5=(u51,u52)=（油罐安全距离，加油机安全距离）3.3 各评价的子因素权重Wi分配U1=(u11,u12)= (0.75,0.25)U2=(u21,u22,u23,u24)= (0.375,0.2083,0.0.2917,0.125)U3=(u31,u32)= (0.5,0.5)U4=(U41,U42)= (0.75,0.25)U5=(u51,u52)= (0.75,0.25)3.4建立评价矩阵建立评语集合V= (好，较好，中，较差，差)，根据安全检查表的专家评分结果，得出评价矩阵Bi。3.5求各因素的评价矩阵然后根据公式Ai=WiTR,求出各因素的评价矩阵Ai。3.6归一化处理 根据公式Ci=对评价矩阵Ai进行归一化处理3.7 建立总评价矩阵BB=（A1，A2，A3，A4，A5）T3.8求综合因素评价矩阵由公式A=WB求出综合因素评价矩阵3.9加油站安全系统总得分综合因素评价表明了系统的安全状态按五个等级评价时所得到的结果的分布,若每一项按百分制给出,通过安全检查表的应用分别对上述五个系统,并参照评分的结果,系统的最后评价总得分可表示为:F=e1c1+e2c2+e3c3+e4c4+e5c5，其中ei值按照表一对照使用。同时根据下表判断加油站的安全等级表3 安全等级判断表Table3 the table of judging safety grade系统安全得分F大于90809060794059小于40安全级别好较好中较差差4 应用实例以徐州三环路上某加油站为例，通过实际计算阐明该评价模型在加油站安全评价中的应用。（1）现场通过专家根据安全检查表的内容，对加油站现状进行评价，通过评价得到加油站的评价指标体系和得到了评价矩阵Bi：B1=B2=B3=B4=B5=（2）根据公式A=WB，得出各个因素评价矩阵如下：A1=W1B1= (0.75,0.25) =（0.5，0.35，0.15，0.0，0.0）A2=W2B2=(0.375,0.2083, 0.2917,0.125) =（0.66667，0.15833，0.1275，0.0，0.0）A3=W3B3=(0.5,0.5) =（0.15，0.35，0.3，0.15，0.05）A4=W4B4=(0.75,0.25) =（0.675，0.125，0.20，0.0，0.0）A5=W5B5=(0.75,0.25) =（0.625，0.15，0.20，0.05，0.0）（3）得到总评价矩阵B=( A1, A2, A3, A4, A5)T=（4）综合因素评价矩阵A=WB=(0.32,0.32,0.12,0.12, 0.12) =(0.547334,0.2376656,0.1728,0.0186,0.006)（5）归一化处理综合因素评价矩阵A为Ci,则Ci=(0.554,0.242,0.178,0.019,0.007)(6)系统总得分FF= e1C1+e2C2+e3C3+e4C4+e5C5=950.554+0.24280+0.17865+0.01945+0.00730=84.62 可知，系统最后的总得分位于8090区间内，对照安全等级判定表判定此加油站安全等级为“较好”。5结论（1）通过安全检查表分析可以分析系统存在的问题，从而能够认识到系统的缺陷，有助于系统的安全管理和提出相对应的安全措施。（2）针对加油站安全评价的多因素影响性、不确定性,采用模糊数学的处理方法更能够真实、客观的反应出加油站的安全状况。（3）该安全评价模型的建立，不但利用了安全检查表这种方法从定性角度分析了系统存在危险有害因素，而且对比较难于量化评价的因素指标通过模糊综合评价模型的建立从定量角度进行了计算，最后得到了评价结果，使对加油站系统的评价在主观和客观上能相对统一，这对加油站的安全管理工作和安全现状评价的客观性有重要的现实意义。（4）进一步对安全评价模型分析可以发现，在利用安全检查表对系统评价分析时，由于人员的认识和经历不同，对同一问题的看法不一致，必然影响评分结果和真实状况存在一定的差异。所以在专家应根据每个加油站的不同情况,客观真实地按照编制的安全检查表公正、科学地给出评分,作为下一步工作的基础,以期望得到与实际情况较为符合的评价结果。参考文献：1 林伯全， 周延. 安全系统工程M.徐州:中国矿业大学出版社,2002.2 GB501562002.中华人民共和国国家标准汽车加油加气站设计与施工规范S,2002.3 国家安全生产监督管理局. 安全评价M . 北京:煤炭工业出版社,2003.4 金菊良.杨晓华.魏一鸣.基于模糊优先关系矩阵的系统评价方法J.系统工程理论方法应用，2005，14(4):356-368.5 梁缙，李志宪，王海燕.加油站模糊数学安全评价模型及应用J.中国安全科学学报,2004,14(8)：106-108.6 宋光兴, 杨德礼.模糊判断矩阵的一致性检验及一致性改进方法J .系统工程,2003,21(1):110-116.7 王凡.模糊数学与工程科学M.哈尔滨船舶工程学院出版社.1988.8 秦波涛,李增华. 模糊层次综合法用于企业安全性评价J.工业安全与环保,2002 ,28(2):32-34.9 朱序璋,杨宏刚,赵江平等.基于模糊理论的加油站安全评价方法研究J.中国安全科学学报,2005,1(6) :51-54.作者联系方式： 详细地址：江苏徐州，中国矿业大学能源与安全工程学院通风实验室205逗邢探面粮翱曝笼鹤侯皇塞畅躯辰状斯选败斥抵醛酬码亮狰铸腻蜀寇桃森弘杉腿鬃闹算醒咏