摘要:CNG站的安全狀況和國家財(cái)產(chǎn)、站場員工以及周邊人民的生命安全緊密相關(guān),因此,對CNG站的安全現(xiàn)狀做出科學(xué)評價具有重大意義。本文提出了將改進(jìn)的層次分析法和模糊綜合評價相結(jié)合,建立一種評價CNG站安全現(xiàn)狀的新模型:即用改進(jìn)層次分析法分析影響CNG站安全的主要因素并確定其權(quán)重,用模糊綜合評判對CNG站的安全狀況進(jìn)行綜合評價。采用此模型對某CNG站的安全現(xiàn)狀進(jìn)行評價,從人、物、管理和環(huán)境四個方面考慮了影響CNG站安全的16個主要因素,建立了CNG站安全評價層次結(jié)構(gòu)模型,對安全現(xiàn)狀建立了“優(yōu)、良、中、及格、差”5個評價等級,最終評價該CNG站的安全現(xiàn)狀為“中”,同時提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議。從評價實(shí)例可以看出此方法有一定的實(shí)用價值,能為CNG站管理者提供新的評價方法,從而提高CNG站安全管理水平。
關(guān)鍵詞:改進(jìn)層次分析法、模糊綜合評判、CNG站安全、因素、評價模型、建議
1 綜合評判法
??? CNG汽車加氣站是易燃易爆場所,四川省是天然氣大省,目前CNG站以有上百座。城市加氣站的安全性直接關(guān)系到國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全。自1995年以來,我國已先后發(fā)生了5起加氣站火災(zāi)或爆炸事故,造成直接經(jīng)濟(jì)損失18萬余元。城市CNG加氣站是高壓CNG的儲存地,CNG是一種易燃易爆氣體,且在發(fā)生事故時其擴(kuò)散能力強(qiáng)、火勢蔓延快,加之生產(chǎn)中需將它加壓到25MPa,并以20~25MPa的壓力儲存,故CNG儲存裝置是目前我國可燃?xì)怏w的最高壓力儲存容器[1,2]。加氣站生產(chǎn)的特點(diǎn)決定了其危險(xiǎn)是客觀存在的,這些潛在危險(xiǎn)因素可能給加氣站工作人員、用戶和周圍環(huán)境造成一定風(fēng)險(xiǎn)和危害,如何消除和減輕這些風(fēng)險(xiǎn)和危害,如何建立科學(xué)的加氣站安全評判,歷來是加氣站安全研究和管理的重要工作。本文采用綜合評判法和改進(jìn)的層次分析法來評判CNG站的安全度。
2 改進(jìn)的層次分析方法
??? 層次分析法(Analytic Hierarchy Process常簡記為AHP)原理是通過分析復(fù)雜系統(tǒng)所包含的因素及相關(guān)關(guān)系,將系統(tǒng)分解為不同的要素,將這些因素按支配關(guān)系分組,以形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)。通過兩兩比較判斷,確定每一層中因素的相對重要性,建立判斷矩陣。通過計(jì)算判斷矩陣的最大特征值及其相應(yīng)的特征向量,得到各層次要素對上層次某要素的重要性次序,從而建立權(quán)重向量。層次分析法常用的模型結(jié)構(gòu)如圖1[4]。與經(jīng)典層次分析法不同的改進(jìn)的層次分析法[5,6]能夠更加準(zhǔn)確的構(gòu)造判斷矩陣,而且無須對判斷矩陣做一致性檢驗(yàn),使得權(quán)重計(jì)算結(jié)果更加合理,由于篇幅限制,詳細(xì)的求解過程可參考文獻(xiàn)[5]。
3 CNG站安全度的評價
??? 3.1 安全因素層次結(jié)構(gòu)模型
??? 由于CNG場所及其鋼瓶易于燃燒爆炸的主要因素有[1,2,7,8]:
??? (1)甲烷本身屬于一級可燃?xì)怏w,甲類火災(zāi)危險(xiǎn),爆炸極限為5%-15%,最低點(diǎn)火能量僅為0.28MJ,擴(kuò)散系數(shù)為0.196,所以易燃易爆,且擴(kuò)散能力強(qiáng),火勢蔓延快。
??? (2)CNG儲存裝置鋼瓶是目前我國可燃?xì)怏w的最高壓力儲存容器,如果加壓設(shè)備或鋼瓶質(zhì)量不能滿足技術(shù)要求,稍有疏忽,便會引起爆炸。
??? (3)操作人員由于素質(zhì),工作經(jīng)驗(yàn)原因,違反操作規(guī)程,違章作業(yè)等,都可以引起事故。
??? (4)管理不善,沒有認(rèn)真落實(shí)安全組織,規(guī)章制度以及各項(xiàng)安全管理措施造成的事故。
??? (5)生產(chǎn)狀況(加氣站生產(chǎn)工藝流程是否設(shè)有脫硫、脫水工藝以及采用的方式,直接關(guān)系到CNG的質(zhì)量,構(gòu)成對儲氣裝置的安全影響。同時是否采用在線CNG質(zhì)量檢測、控制裝置的安全性等都會影響到加氣站的安全生產(chǎn))、產(chǎn)氣規(guī)模(通常加氣站的儲氣裝置容積與其生產(chǎn)規(guī)模是呈正比的,即生產(chǎn)規(guī)模越大,高壓容器的體積就越大,發(fā)生事故時的危害也就越大)、消防設(shè)施設(shè)備等都可以影響CNG站的安全。
??? (6)隔離間距是規(guī)范加氣站建設(shè)的重要消防技術(shù)之一,除去專門的隔離防爆裝置外,隔離間距也是減少危害,保護(hù)人員、設(shè)施安全的重要措施。間距大,保護(hù)效果就好,同時加氣站對周圍環(huán)境的潛在威脅就小。
??? (7)其他因素,例如所處地理位置,自然環(huán)境,衛(wèi)生狀況等。
??? 綜上所述,我們建立CNG站的安全評價層次結(jié)構(gòu),如圖2。
??? 用改進(jìn)層次分析法確定各因素的權(quán)重,并排出各因素與CNG站安全相關(guān)程度的順序,如表1所示。