（工商管理专业论文）化工行业特种设备使用单位安全评价方法研究.pdf

东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：勉日 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：导师签 i k r阮谚一f，p i箩一。ir譬，h 化工行业特种设备使用单位安全评价方法研究 研究生：韩磊导师：赵林度东南大学 摘要 特种设备作为经济建设中的重要装备、生活中离不开的服务设施，随经济发展，使 用越来越多。伴随人们对安全、健康和环境的重视程度越来越高，特种设备的安全受到 越来越多的关注。尤其是化工行业，使用特种设备数量众多，而且具有运行参数高、危 险性大、接触人员多、工作环境复杂等特点，一旦发生事故，造成的人员伤亡和经济损 失较大。特种设备的安全脱离不了管理、环境、人员等因素影响，同一使用单位，管理、 人员、环境和设备状况具有一定共性，将特种设备使用单位作为安全评价的对象，具有 重要的现实意义。 本文在研究特种设备安全现状及实践的基础上，通过对安全评价方法分析，结合化 工行业特种设备使用单位安全实际，提出采用模糊综合评价实现安全评价目标。 本文主要的研究工作主要包括以下内容： 1 、分析特种设备使用单位安全存在的问题，分析特种设备安全特点、事故规律与事 故原因，根据特种设备事故多发生于使用环节的现状，及化工行业特种设备危险性高、 可能造成的损失大的特点，提出进行化工行业特种设备使用单位安全评价研究的必要 性； 2 、对安全科学理论和安全评价指标体系的现有研究成果进行系统综述，分析各种评 价方法的应用特点，根据化工行业特种设备使用单位安全评价涉及指标众多，多数指标 具有较强的模糊性，难以量化等特点，确定选用模糊综合评价法进行化工行业特种设备 使用单位安全评价； 3 、研究化工行业特种设备使用单位安全影响因素，根据有关特种设备使用单位事故 资料，结合调查结果和专家经验，确定主要安全影响因素，分为4 个子系统、1 4 个二级 指、2 8 个三级指标；分析几种常用权重确定方法的特点，根据评价指标多为定性的因素、 具有综合性的特点，选用层次分析法( a h p ) 处理权重；建立化工行业特种设备使用单位 安全评价模糊综合评价模型； 4 、应用安全模糊综合评价模型对典型化工行业特种设备使用单位进行安全评价，得 到评价结果；分析安全评价结果，对比不同使用单位评价结果，提出化工行业特种设备 i 使 安 关键词：特种设备使用单位；安全状况；安全评价；层次分析法：模糊综合评价 s t u d yo n s p e c i a l i n d u s t r y g r a d u a t e ：h a nl e i s u p e r v i s o r ：z h a ol i n d u ( p r o f e s s o r ) s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t s p e c i a le q u i p m e n ta sa ni m p o r t a n te q u i p m e n tf o re c o n o m i cc o n s t r u c t i o na n dav i t a l i n f r a s t r u c t u r ec l o s e l yr e l a t e dt op e o p l e sd a i l y l i f e ，a l o n gw i t he c o n o m i cd e v e l o p m e n t , i s w i d e l yu s e dm o r ea n dm o r e a st h ed e m a n do fs a f e t y ，h e a l t ha n de n v i r o n m e n ti n c r e a s e s ， s p e c i a le q u i p m e n ts a f e t yi sb e i n gm o r ea n dm o r ec o n c e r n e d e s p e c i a l l yt h ec h e m i c a li n d u s t r y , u s i n gl a r g en u m b e ro fs p e c i a le q u i p m e n tw h i c hh a so p e r a t i n gp a r a m e t e r sw i t hah i g hr i s ko f l a r g e ，c o n t a c tp e r s o n n e l ，a n dc o m p l e xw o r ke n v i r o n m e n t ，s a f e t yi saa b s o l u t e l yn e c e s s a r y t h e e v e n to fa na c c i d e n tm a yc a u s ec a s u a l t i e sa n de c o n o m i cl o s s e s s p e c i a le q u i p m e n ts e c u r i t yi s i n v o l v e d 晰t l lm a n a g e m e n t ， e n v i r o n m e n t ，p e r s o n n e la n do t h e r f a c t o r s i no n eu s e r , m a n a g e m e n t ，p e r s o n n e l ，e n v i r o n m e n t a la n de q u i p m e n tc o n d i t i o n sh a v es o m es i m i l a r i t i e s t a k i n gas p e c i a le q u i p m e n tu s e ra sa no b j e c to fs a f e t ye v a l u a t i o nh a si m p o r t a n tp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e b a s eo ns t u d yo fs e c u r i t ys i t u a t i o no fs p e c i a le q u i p m e n t ，a n a l y z i n gs a f e t ya s s e s s m e n t m e t h o db yc o m b i n i n gi ns e c u r i t yp r a c t i c eo fc h e m i c a li n d u s t r yt ou s es p e c i a le q u i p m e n t ，t h e f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni su s e dt oa c h i e v i n go b j e c t i v eo fs a f e t ya s s e s s m e n t n 圮m a i nc o n t e n ti s ： 1 b a s eo na n a l y z i n gt h es a f e t yp r o b l e m so fs p e c i a le q u i p m e n tu s e r ，t h ec h a r a c t e r i s t i c s o fs p e c i a le q u i p m e n ts a f e t y , t h el a wa n dt h ec a u s eo ft h ea c c i d e n t - - al a r g en u m b e ro f s p e c i a l e q u i p m e n ta c c i d e n t so c c u ri nu s e ，s a f e t ye v a l u a t i o no fs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a l i n d u s t r yi sp r o p o s e d 2 s c i e n t i f i ct h e o r yo fs e c u r i t ya n ds a f e t ye v a l u a t i o ns y s t e mo ft h ee x i s t i n gr e s e a r c h r e s u l t sa r er e v i e w e ds y s t e m a t i c a l l y ，t h ea p p l i c a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fe v a l u a t i o nm e t h o da r e a n a l y z e d a c c o r d i n gt ot h es a f e t yf a c t o r so fs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a li n d u s t r ya r e i i i n u m e r o u s ，v e r yf u z z ya n dd i f f i c u l tt oq u a n t i f y , t h ef u z z ye v a l u a t i o nm e t h o di si d e n t i f i e df o r e v a l u a t i n gs a f e t yo fs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a li n d u s t r y 3 b a s eo nt h ea c c i d e n td a t ao fs p e c i a le q u i p m e n tu s e r ，r e s u l t so ft h e s u r v e ya n dt h e e x p e r i e n c eo fe x p e n s ，t h em a i ns a f e t yf a c t o r so fs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a li n d u s t r y a l ed i v i d e di n t o4s u b s y s t e m s 14s e c o n d a r yi n d i c a t o r sa n d2 8t 1 1 i r dl e v e li n d i c a t o r s a f t e r a n a l y z i n gs e v e r a lc o m m o nm e t h o d st od e t e r m i n et h ec h a r a c t e r i s t i c so fw e i g h t ，a sal o to f f a c t o r sa r eq u a l i t a t i v ee v a l u a t i o nf a c t o rw h i c hh a v ei n t e g r a t e df e a t u r e s ，a h pi su s e df o r a n a l y z i n g t h ew e i g h to ft h es a f e t yf a c t o r s ，t h ef u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e li s m a d eo u t 4 t h ef u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e li su s e df o ra s s e s s i n gt h er e p r e s e n t a t i v e u s e r s e c u r i t yp r o p o s a l so fs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a li n d u s t r ya r em a d e ，b a s e do n a n a l y z i n gt h es a f e t ya s s e s s m e n tr e s u l t s ，c o m p a r i n gt h ed i f f e r e n to fu s e r s t h ep r o p o s e dm e t h o di sp r o v e dt ob ee f f e c t i v ef o rs p e c i a le q u i p m e n tu s e ri nc h e m i c a l i n d u s t r yb yt h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o n ，h e l pr a i s et h el e v e lo fs e c u r i t yo fu s e r ，a l s oc a ng i v et h e b a s i sf o rg o v e r n m e n ta d m i n i s t r a t i o n k e yw o r d s ：s p e c i a le q u i p m e n tu s e r , s e c u r i t ys i t u a t i o n ，s a f e t ye v a l u a t i o n , a h p ， f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d i v 目录 摘要i a b s t r a c t 第一章绪论 i u 1 1 1 研究背景及意义l 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究意义和目的2 1 1 3 有关名词解释”3 1 2 特种设备安全评价状况4 1 2 1 我国特种设备安全状况“4 1 2 2 特种设备事故原因”4 1 2 3 国外特种设备安全管理和评价情况5 1 3 本文主要研究内容”6 1 3 1 南京市六合区概况及特种设备使用单位情况6 1 3 2 研究思路6 1 3 3 本文组成和结构7 1 3 4 资料的收集方法与过程9 第二章安全科学与安全评价方法1 0 2 1 安全科学与安全评价l o 2 1 1 安全科学概述1 0 2 1 2 安全基本概念1 1 2 1 3 安全评价的关键13 2 2 安全评价方法“14 2 2 1 常用的评价方法1 4 2 2 2 常用评价方法分析1 6 2 2 3 化工行业特种设备使用单位安全评价方法的确定”1 6 第三章化工行业特种设备使用单位安全评价模型研究 1 8 3 1 化工行业特种设备使用单位安全影响因素18 3 1 1 设备安全方面的因素l8 3 1 2 人员情况的因素1 9 3 1 3 安全管理的因素2 0 3 1 4 环境条件的因素2 l 3 2 确定评价指标的权重2 3 3 2 1 常见确定权重方法2 4 3 2 2 常见确定权重方法的比较与权重处理方法选择”2 4 3 2 3 层次分析法步骤2 5 3 2 4 化工行业特种设备使用单位安全影响因素权重处理结果2 8 3 - 3 化工行业特种设备使用单位安全因素模糊综合评价模型一3 4 3 3 1 模糊综合评价模型3 4 3 3 2 化工行业特种设备使用单位安全模糊评价模型“3 4 v v i 东南大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 特种设备作为经济建设中的重要装备、生活中离不开的服务设施，随经济发展，使 用数量越来越多。特种设备多具有运行参数高、危险性大、接触人员多、工作环境复杂 等特点，一旦发生事故，造成的人员伤亡和经济损失较大。对于化工行业的特种设备使 用单位，特种设备安全工作更是管理工作的重点，保证安全才能保证生产。 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 特种设备是涉及生命安全、危险性较大的设备。特种设备不同于一般设备，一旦发 生事故，造成的人员伤亡和财产损失较大。例如应用广泛特种设备锅炉，即使最小 规格，一旦发生爆炸，其破坏力可以造成与其相距1 米内区域的人员死亡。化工行业特 种设备使用单位中大量使用有毒、有害、易燃的物质，如果发生事故，后果更加严重。 2 0 0 5 年中国石油天然气总公司吉林石化公司的特种设备苯储罐发生爆炸，损失巨大，对 周围环境影响至今未完全消除。 特种设备主要有8 大类，细分的品种有几百个，应用广泛，在用特种设备数量大， 增长迅速。根据统计，2 0 0 7 年全国已办理使用登记的特种设备数量达到4 4 3 3 2 万台， 比2 0 0 6 年增加9 8 ，2 0 0 8 年达到5 2 1 1 1 万台，比2 0 0 7 年增加1 7 5 。作为单独统计 的气瓶及压力管道，2 0 0 8 年全国共有1 3 2 亿只和6 3 3 万公里【1 埘。以特种设备使用大省 江苏为例，近几年特种设备数量年平均增长率超过1 0 ，2 0 0 8 年和2 0 0 9 年的增长率更 接近2 0 ，见图1 1 。特种设备在用量大使事故发生的可能增加，根据统计，2 0 0 5 - - 2 0 0 8 年全国特种设备事故每年都有几百起，而且起数有所上升，特种设备安全形势不容乐观。 在社会环境方面，由于我国经济发展正处于g d p 人均1 0 0 0 美元- 3 0 0 0 美元的社会 转型期，经济水平还与发达国家存在一定差距，各地经济发展也不平衡，各种社会矛盾 可能加剧，可能影响到特种设备安全管理和作业人员工作状态。多种经济主体并存，使 得特种设备使用单位趋于多元化，部分使用单位甚至受利益驱动忽视特种设备安全工 作。实际中有相当数量的使用单位存在安全隐患，如果各种因素综合作用突破可以承受 的极限，特种设备事故将不可避免。即使管理相对完善的大型特种设备使用单位，也同 样存在不安全的因素，2 0 0 8 年就有几家大型企业发生事故。如2 0 0 8 年5 月3 0 日0 时 1 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 2 3 分，在沪东中华造船有限公司船坞区域内，两台造船用大型龙门吊在吊运过程中发生 倒塌，造成3 人死亡，2 人重伤，直接经济损失4 7 6 6 万元；2 0 0 8 年6 月2 9 日0 2 时2 5 分，山东省青岛碱业股份有限公司发生锅炉爆炸，造成4 人死亡，1 人重伤。在这种不 安全因素无法完全消除的情况下，通过适当方法对特种设备使用单位的安全风险做出全 面分析，对于每个特种设备使用单位都日益重要。 f 剧j 0 巍 r 铴r缓 i 雾 黔 汪畦 h i 群 鬓 c 凸互【 i 缓 铭 静 f 纩 荔 錾 辔 毳 爹 秽 象 l 魏 缀 虢 l 麓 嚣 ，一 黔 勃 弘 蓼 j -笏 荔 2 0 0 52 0 0 62 0 0 72 0 0 82 0 0 9 图1 1 江苏特种设备数量( 不包括气瓶) 1 1 2 研究意义和目的 特种设备的安全关系到人和财产安全，关系到企业经济效益的实现，关系到社会的 安全环境。生产环节( 含设计、制造、安装、改造、维修等) 、使用环节、检验检测环 节都可能发生特种设备事故，其中使用环节中发生的特种设备安全事故最多【l ，2 】。特种设 备使用环节安全是特种设备安全的最重要部分。对于化工企业特种设备使用单位，由于 生产特性，一般都需要高温、高压等工艺条件，因此特种设备是化工行业最核心的装备， 直接关系到生产的正常运行和企业安全。特种设备的安全使用不仅决定于设备本身，还 与环境、人员、使用单位安全管理等因素相关，单独因素固然可以引发危险，但多数事 故是由于多因素综合作用的系统结果，尤其是在同一单位使用的特种设备具有一定共 性。因此，将特种设备使用单位作为安全评价对象，可以更好的代表特种设备安全状况。 研究还基于以下目的： ( 1 ) 提高安全投入的效率。任何资源都是有限的，j i mm c l e n n a n 等提出安全投入 的有限性，分析以系统缺陷的风险为指向，可以提高安全投入利用率【3 】。 2 o o 0 o o o o 9 8 7 6 5 4 3 东南大学硕士学位论文第一章绪论 ( 2 ) 为特种设备使用单位安全工作提供改进方向。 1 1 3 有关名词解释 ( 1 ) 特种设备 “特种设备指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器( 含气瓶) 、压力管道、 电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场( 厂) 内专用机动车辆 【4 】。“特种设 备还包括其所用的材料、承压设备附属的安全附件、机电设备的安全保护装置、与安全 保护装置相关的设施” 4 1 。按照工作原理一般可分为承压类特种设备和机电类特种设备。 承压类特种设备包括： 锅炉：历史最悠久的特种设备，也是最早监管的特种设备。对外输出热水或蒸汽， 供其他装备能量或温度，具有高温和高压的特点，常用的有小型立式锅炉、卧式锅炉、 电站锅炉等。特种设备范畴的锅炉还包括有机热载体炉。 压力容器：重要用于化工行业，是承载一定压力的密闭设备。压力容器的作用是按 工艺要求提供化工流程所需要的温度、压力等环境，促进工艺过程可控的完成，具有高 温、高压、结构复杂等特点。 压力管道：用以连接压力容器、锅炉、动力设备等，输送带有压力的气体或者液体 的管状设备。压力管道在化工行业广泛存在，大型化工企业压力管道总长度可达上百公 里。 机电类特种设备包括： 电梯：常用做生活中方便人、货物上下的设备。化工行业中常作为运送人员到高处 或方便运送原料的辅助设备。 起重机械：包括桥式其中机、门式起重机、塔式起重机、流动式起重机、门座起重 机、缆索起重机、桅杆起重机、旋臂起重机等。化工行业用于调运原材料或检修。 场( 厂) 内专用机动车辆：仅在工厂厂区、特定场所内使用的专用机动车辆。 机电类特种设备还包括：客运索道、大型游乐设施。 化工行业使用的特种设备主要为承压类特种设备，一般都有压力容器、锅炉、压力 管道，其中压力容器最多。部分企业还有一定数量的机电类特种设备：主要有起重机械、 电梯、场( 厂) 内专用机动车辆。 ( 2 ) 特种设备使用单位 特种设备使用单位指具有特种设备管理权力和管理义务的企业、事业单位、机关、 3 东南大学硕士学位论文第一章绪论 团体或个人。特种设备使用单位应当遵守有关法律、行政法规的规定，保证特种设备的 安全使用。特种设备使用单位的安全负主体责任。特种设备使用单位最多的是生产企业， 由于生产工艺需要，又以化工行业企业居多。 ( 3 ) 特种设备事故 事故：是造成死亡、疾病、伤害、财产损失或其它损失的意外事件。特种设备事故 按有关行政法规规定分为四级，分别是：特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事 故【4 】。 1 2 特种设备安全评价状况 1 2 1 我国特种设备安全状况 2 0 0 7 年，共发生特种设备事故2 5 6 起，死亡3 2 5 人，受伤2 8 5 人，直接经济损失 3 3 3 7 0 3 万元，其中，特大事故1 起，重大事故l 起，较大事故2 1 起，一般事故2 3 3 起， 万台设备事故起数为0 8 1 起，万台设备死亡人数为o 9 0 人【。2 0 0 8 年共发生特种设备 事故3 0 7 起，死亡3 1 7 人，受伤4 6 1 人，直接经济损失9 7 8 9 4 8 万元，其中，重大事故 3 起，较大事故7 4 起，一般事故2 3 0 起，未发生特大事故。万台设备事故起数为o 7 4 起，万台设备死亡人数为0 8 2 人圆。 1 2 2 特种设备事故原因 2 0 0 7 年，使用非法设备、安全附件检修维护不当、作业人员违章操作等违规使用原 因发生特种设备事故的占事故总数的7 9 。集中发生在锅炉、压力容器、电梯、起重机 械、场( 厂) 内机动车辆等特种设备中【1 1 。2 0 0 8 年，使用非法设备、使用管理混乱、作 业人员违章操作、操作不当甚至无证作业、维护缺失等原因发生特种设备事故的占事故 总数的7 9 5 ，集中发生在起重机械、电梯、锅炉、场( 厂) 内专用机动车辆、压力容 器等特种设备中【2 1 。2 0 0 8 年事故原因分析见图1 2 ，各类特种设备事故发生起数及所占 比例见图1 3 。 4 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 图1 2 事故原因分析 其它旁晗事艘 缸重机姥j 一 用 i 图1 3 各类特种设备事故发生起数及所占比例 1 2 3 国外特种设备安全管理和评价情况 目前，世界大多数发达国家和地区都将涉及生命安全、危险性较大的设备强制特殊 管理【5 7 1 。美国是对锅炉、压力容器、电梯等设备进行强制性监管较早的国家之一，1 9 0 7 年就对锅炉监管制定法律。德国在1 9 2 3 成立了政府认可的蒸汽锅炉协会监管锅炉，颁 布于2 0 世纪6 0 年代的设备安全法详细规定了蒸汽锅炉、压力管道等l o 种需要监 督的设备。日本在1 9 1 6 年开始任命对工厂使用设备进行监督的专职官员。虽然因制度、 法律体系、习惯和经济因素等，各国采取的管理方式和控制手段不尽相同，但目的都是 减少事故，降低事故损失和影响。 美国早在2 0 世纪7 0 年代至8 0 年代，建立了安全评价相应系统，并且不断完善。 与我国不同，美国大多数州政府以管理和指导为主，大量工作以市场为依托，形成专业 化的服务行业，由专业化的公司提供安全评价和相应服务【引，靠完善的法律体系支撑， 5 东南大学硕士学位论文第一章绪论 如资源保护和恢复法( r c i 认) 、全面的应急响应、赔偿和责任法( c e r c l a ) 等。 美国有完善的安全保险制度，保险公司也是特种设备安全管理和评价的参与者。通过对 设备风险的评估，保险公司可以确定合理的保费，也可以要求被保险人对设备的安全采 取一定措施。如果被保险人不能遵守保险公司的要求，保险公司可能会提高保费或拒保。 保险公司规避风险，客观上提高对安全的要求，部分州政府可以对已购买保险的特种设 备减少监管，将责任转移到保险公司。 1 3 本文主要研究内容 化工行业是业特种设备使用的主要行业，而且使用单位具有一定共性，利于比较。 论文旨在从安全管理的角度，对化工行业特种设备使用单位安全评价问题进行研究，为 安全管理人员进行系统的、定量的安全评价提供理论和实践指导。 研究以南京市六合区化工行业特种设备使用单位为对象。因地区内事故数据有限， 采用已公布的特种设备事故案例的数据作为分析各种因素对安全影响的基础，再结合六 合区特种设备使用单位的调查数据综合处理分析，以获得有针对性的结果。 1 3 1 南京市六合区概况及特种设备使用单位情况 南京市六合区北接安徽，东邻扬州，南枕长江，因地理位置特殊，成为为南京产业 布局中的重化工基地和制造业基地。六合面积约1 4 8 5 平方公里，共1 2 个镇、7 个街道 和4 个园区( 化工园区、沿江开发区等) 。扬子石化、扬子巴斯夫、南化等大企业， 国家级重化工基地南京化工园和省级开发区南京红山精细化工园及一些小化工企业集 中于此。根据统计，截止2 0 0 9 年6 月，在六合区划内的在用特种设备数量为1 7 2 3 8 台， 如表1 2 所示，包括除客运索道外的七类特种设备。压力容器类特种设备数量最多，主 要使用在化工行业。 表1 2 六合区在用特种设备数量表 特种设备类型 锅炉 压力容器起重机械电梯厂内车辆游乐设施 数量3 4 71 1 1 0 73 3 6 97 7 51 6 3 5 4 1 3 2 研究思路 将特种设备使用单位作为评价对象，按照系统工程的方法，分析组成系统的各元素 和元素之间的关系。将系统分层次划分成子系统，分解各子系统的组成元素，处理各子 6 东南大学硕士学位论文第一章绪论 系统之间的相互关系和影响。影响特种设备安全的因素很多，本研究采用4 m 9 】：人员 ( m a n ) 、设备( m a c h i n e ) 、环境( m e d i u m ) 、管理( m a n a g e m e n t ) 。s c h n e i e r 等在论述 “如何构建成功的评价体系”时指出，重要的是把握本质，不是将所有的方面都加以量化 才算客观，而是要避免评价中的主观臆断与测量实际的偏差【1 0 1 。特种设备使用单位作为 一个整体，其所处环境相对固定。环境对安全的特种设备安全影响因素主要表现在特殊 气候状况、对设备的腐蚀等【1 1 】，具有偶然性或在一段时间内长期存在，管理与环境在一 定时期内的相互影响较小，在处理时忽略相互关系和影响。 为方便研究化工行业特种设备使用单位的共同特点，根据规模、特种设备品种等条 件选择设备品种较多、数量适中的特种设备使用单位，归纳出向对应的安全评价模型， 实际应用于若干单位，并对结果加以修正。 特种设备系统安全影响因素分析以及安全评价指标的选择和系统安全评价指标体 系的设计过程包含对系统安全情况和安全原理的认识过程，依据在对系统安全影响因素 选择及其相互关系分析所建立的综合评价指标体系，将有利于安全管理人员全面、系统 了解特种设备使用单位的危险因素，为安全管理人员提供以指标为基础的安全体系评 价。 1 3 3 本文组成和结构 本文主要研究如下三部分内容( 研究思路如图1 4 所示) ： 7 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 图1 4 化工行业特种设备使用单位安全评价研究思路示意图 1 、对安全科学理论和安全评价指标体系的现有研究成果进行系统综述，分析各种 评价方法的应用特点，明确了化工行业特种设备安全所涉及的概念，并根据化工行业特 种设备使用单位安全评价涉及指标众多，多数指标具有较强的模糊性，难以量化等特点， 确定选用模糊综合评价法进行化工行业特种设备使用单位安全评价。 2 、研究化工行业特种设备使用单位安全影响因素，根据有关特种设备使用单位事 故资料，结合调查结果和专家经验，确定主要安全影响因素，并分解为4 个子系统( 设 备、环境、人员、管理) ，1 4 个二级指标，2 8 个三级指标，并对指标内容进行具体描述； 分析几种常用权重确定方法的特点，根据评价指标多为定性的因素、具有综合性的特点， 选用层次分析法( a h p ) 处理权重；建立化工行业特种设备使用单位安全评价模糊综合 评价模型。 3 、应用安全模糊综合评价模型对典型化工行业特种设备使用单位进行安全评价， 得到评价结果；分析安全评价结果，对比不同使用单位评价结果，分析产生差异的原因， 提出化工行业特种设备使用单位安全改进方向。 8 东南大学硕士学位论文第一章绪论 1 3 4 资料的收集方法与过程 数据是安全评价的基础，数据的质量好坏决定着安全评价的方向与结果的适用性。 为了调查了解目前特种设备使用单位安全状况，找出存在问题，分析各种因素对安全的 影响及相互关系，收集必要的数据，进行问卷调查以及实地走访。 1 、问卷调查 问卷调查覆盖六合区内所有分区( 园区、街、镇) ，以保证样本的代表性；问卷调 查的使用单位大于使用单位总数的5 ，以保证足够样本量。问卷的设计程序主要是： ( 1 ) 进行文献检索与理论研究。确定调查范围和问卷框架。 ( 2 ) 进行现场观察与走访。通过对1 2 家使用单位的走访，了解影响安全的因素 特点和容易存在的问题。 ( 3 ) 形成问卷项目。在综合分析模型基本确定的基础上，对调查项目进行筛选、 归类，最后形成调查各因素的项目。 ( 4 ) 问卷测试。选取部分使用单位进行调查，并征求有关各方意见，对每个项目 的可读性、明确性、适当性以及项目的格式与编排进行检验，根据结果对问卷的项目及 编排进行修改，形成正式问卷。 2 、实地走访 为避免问卷调查可能存在的偏差，根据对特种设备使用单位情况，选取使用单位中 有代表性的2 3 家，实地走访。观察环境、设备情况，与有关人员交流，对象应包括特 种设备操作人员及部分管理人员。d a v i d 等指出“安全管理中僵化的命令和控制将导致 安全措施的失效。，【1 2 】实际的管理情况如与调查数据偏差过大，将导致安全评价的失效， 所以实地走访应重点考察管理情况。此外，对于环境的评价，可能应各使用单位的视角 而不同，虽通过问卷设计可以尽量避免主观性，但实地走访中还应加以修正。 9 东南大学硕士学位论文第二章安全科学与安全评价方法 第二章安全科学与安全评价方法 安全的定义有很多种：现代汉语词典定义安全是没有危险；不受威胁；不出事 故。国家标准( g b t2 8 0 0 1 ) 定义安全：免除了不可接受的损害风险的状态。安全往往 与危险相对，对于多种因素影响的情况，不可能有绝对的安全。“安全：使伤害或损害 的风险限制在可以接受的水平的一种状态，【1 3 】。特种设备使用单位安全的宗旨在于对风 险的控制。 2 1 安全科学与安全评价 2 1 1 安全科学概述 人类的安全意识是伴随社会进步而发展，从“事后补救 到预防为主的安全科学， 从单一要素物安全到安全系统【1 4 】。如果根据人类对安全的发现和认识的状态来看，经历 两个阶段： ( 1 ) 感性认识( 经验性) 阶段 工业社会开始，伴随自然科学的发展，安全科学开始发展，这一时期主要关注事故 现象，属于感性认识的经验性理论层次。经验性安全科学基本出发点是事故，以经验论 与“事后补救”的模式，将事故作为对象和认识的目标，从事故后果找到原因事件，主 要特征在于被动与滞后，表现为优先处理出现问题单元、通过事故积累经验的处事方式， 通过事故的经历上来认识安全。主要应用的方法是观察、实验等，对事故数据的处理主 要采用统计法。发生事故后，首先对事故情况进行记录，通过调查和分析，力图需找事 故的原因，总结事故规律，将以获得的事故规律应用于类似问题的处理上，避免相同事 故发生。经验性安全科学基于人类认识客观世界的行为规律，在事故预防中起到重要作 用，至今仍被广泛应用。由于现代工业不断发展，设计、制造、使用等过程不断进步， 综合安全性在不断提高，事故发生的可能性减小，依靠事故统计和分析逐渐失去充足的 样本基础。现代工业系统庞大而复杂，发生事故可能引起的损失较大，安全的目标是不 发生事故，以事故为基础的研究思路和效果不能满足要求1 5 1 。 ( 2 ) 理性认识阶段 1 8 世纪后期，随自然科学由对客观情况的研究进一步发展到对客观世界联系的分析 和理论的研究。对风险分析和对事故的因果关系开始认识，对风险和产生过程的联系开 1 0 东南大学硕士学位论文第二章安全科学与安全评价方法 始关注，安全科学开始应用假说、归纳和演绎等方法，将安全的现象抽象成为理论，对 安全的认识由感性的、经验的认识发展为理性的认识。进入2 0 世纪，随科学的细化和 交叉化，新数学方法、新科学方法的广泛运用，使安全科学突破了传统的局限。通过控 制论、信息论、系统论等新理论的应用，通过对系统安全的认识，现代安全科学逐步成 熟。建立一个“人物能量信息”安全体系要素，建立一个系统的安全目标 1 6 o 通过将行为科学、环境科学、人文科学等科学理论应用于安全分析安全管理等领域， 提出了以系统和全面的认识论为基础，关注系统安全性的现代安全科学。从系统安全性 原则的科学性和安全性要求，提出的主动、协调、综合、全面的方法n 制。从人与设备和 环境的安全性出发，不仅解决了人的知识，技能，意识，而且还来考虑人们的思想，感 情，认知，道德等，从人性化角度提出了建设安全文化理念。通过使用先进科学和技术 促进系统安全，提倡使用安全控制系统，安全信息自组织、自适应，自动控制和安全连 锁技术等，在人，物，能量研究方面应用信息论、控制论和现代工业系统安全的原则n 创。 2 1 2 安全基本概念 ( 1 ) 安全与危险的概念 安全有多种定义： “安全是没有危险；不受威胁；不出事故。l 现代汉语词典 “安全：使伤害或损害的风险限制在可以接受的水平的一种状态。”【1 3 】 “安全：免除了不可接受的损害风险的状态。【1 7 】 安全不是没有发生人员伤亡，设备损坏或财产损失状况，因为完全不发生死伤、职 业病、设备或财产损失的状态并不存在。安全是限制伤害或损害风险在可以接受水平的 一种状态。 与安全相对的概念是危险。危险是造成人身伤害，设备损坏或能力减少，不能完成 预定功能的状态。有危险，就有不良影响的可能性。存在危险，不一定发生损害，在特 定的条件下，危险在可控的范围内被纠正，不发生损害或损害的程度轻微可以接受。 ( 2 ) 事故的概念 事故的定义中比较全面的是：“事故是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、 迫使其有目的的行动暂时或永远终止的一种意外事件 【1 8 1 。 主要以财产损失和人员伤亡来区分事故现象，其结果有以下情况，见图2 1 。 东南大学硕士学位论文 无财产损 图2 1 事故司能情况图 对于化工行业特种设备使用单位事故主要集中在1 3 种情况，第4 种情况多发生在 单独使用机电类特种设备的单位，本文不做研究。 根据对事故数据的分析，化工行业特种设备事故具有四个主要特性，即因果性、偶 然性、潜伏性和高破坏性。因果性是指事故必然由危险因素而引起，多种危险因素相互 作用，综合作用的结果使安全极限被突破，导致事故发生。事故的因果性表明事故是有 其必然发生的条件，如长期的超压使用必然导致设备失效。偶然性是指事故的发生有一 定随机性，任何运行的系统不可能保证1 0 0 安全，运行中存在一定故障的可能性，故 障的发生可能是随机的，故障未妥善处理可能引起更大事故。潜伏性是指事故发生前一 般没有突出的表相，处于潜伏时期，一般表现为特种设备缺陷常为渐变过程，如材料受 交变应力作用发生疲劳破坏的情况，在突破极限条件前，变化多为微观变化，宏观难以 察觉。高破坏性指特种设备事故破坏力大，带来的损失大，往往对生产、人身安全、周 围环境带来巨大影响。 ( 3 ) 危险因素的概念 危险因素是导致事故发生的潜在影响因素。事故和危险因素存在具有因果关系的联 系。危险因素可以通过人对客观的认识而识别。 ( 4 ) 安全评价的概念 安全评价也称危机评估或风险评估，是通过识别系统风险和分析系统风险，按照有 关标准，规范，安全指标，衡量风险分类，集成现有的科学技术水平、经济条件和风险 控制制度提出安全措施建谢1 8 】。2 0 世纪初，由于保险业的发展，对风险的控制要求不 断提高，3 0 年代安全评价开始起步，6 0 年代得到很大的发展。1 9 6 4 年，美国道( d o w ) 1 2 东南大学硕士学位论文 第二章安全科学与安全评价方法 化学公司根据化工生产的特点，首先开发出著名的“火灾、爆炸、危险指数评价法”，用 于对化工装置进行安全评价，在工业界得到应用，是最早应用安全评价指数法。1 9 7 6 年，日本劳动省颁布了“化工厂安全评价六阶段法”，主要应用在化学工业品生产和贮存 过程中的火灾爆炸危险性评价【1 9 1 。1 9 7 9 年，英国帝国化学公司( i c i ) 在道化学公司评 价方法的基础上引进了毒性概念，并发展了补偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性 指标评价法”。目前，安全评价工作逐步普及并日趋专业化。美国各大公司约有几千名 风险评价人员专业从事安全风险评估事务，大多数工业发达国家己将安全评价应用于工 厂设计和选址、系统设计、工艺过程、事故预防措施