安全评价指标体系设计.docx

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安全评价指标体系设计

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-环境以与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，为日常的安全管理，安全规章制度与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

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前言

石油是工业的血液，是最重要的能源和化工原料，但由于石油与其产品具有易燃、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，对石化企业与其油品储罐区进行安全评价，对生产、储运、经营中的油品与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，以与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。

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、指标数量的多少与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（），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、准则层和指标层），并组成树状结构的指标体系，使体系的各个要素与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与不同对象间的比较，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。

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。

各项评价指标与其相应的计算方法，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与优劣的程度，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，但储存与输送的原料、半成品、成品以与生产过程中产生的或使用的其他物料多为易燃易爆与有毒有害物质，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高温灼烫与冻伤

储罐内的加热以与管线均为蒸汽，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、风机与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，以与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、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。

储油罐设施存在的危险因素有：

1选材不合格

储罐选用的钢板、附件以与焊接材料等不符合标准规范与设计的要求，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与罐体本身重量要求，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、胀裂与浮船下沉等事故。

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、阻火器以与呼吸管路不畅通、操作不当，致使油罐超压。

浮船下沉主要因为密封装置损坏、滑轨失效以与注水误操作、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，以与防爆场所电气设备、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，避免产生放电火花与将雷电波导入。

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，以与人员误操作等原因，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、调合与能耗有着很大的影响。

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与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、凉鞋与易产生静电的化纤衣物，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与权重的确定

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与到的各个方面，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。

危化品安全评价涉与的人一机～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、与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：

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{

1,2,…}必须满足下述两个条件：

（1）0<≤1，1,2,…。

（3-1）

（2）（3-2）

其中n是权重指标的个数

一级指标和二级指标权重的确定：

设某一评价的一级指标体系为{

1,2,…}其对应权重体系为{

1,2,…}则有：

（1）0<≤1，1,2,…。

（3-3）

（2）（3-4）

如果该评价的二级指标体系为{

1,2,…；1,2,…},则其对应的权重体系为{

1,2,…；1,2,…}应满足：

（1）0<≤1，1,2,…。

（3-5）

（2）（3-6）

（3）=1（3-7）

对于三级、四级指标可以以此类推。

权重体系是相对指标体系来确定的。

首先必须有指标体系，然后才有相应权重系数。

指标权重的选择实际也是对系统评价指标进行排序的过程，而且权重值的构成应符合以上的条件。

3.3安全评价指标权重确定的方法

权重是综合评价中的一个重要指标体系，合理地分配权重是量化评估的关键。

权重确定的方法很多，主要有主成分分析法、德尔菲法（）、层次分析法（）。

本文中主要运用层次分析法来确定评价因素的权重。

层次分析法通过分析复杂系统所包含的因素与相关关系，将系统分解为不同的要素，并将这些要素划规不同层次，从而客观上形成多层次的分析结构模型。

将每一层次的各要素进行两两比较判断，按照一定的标度理论，得到其相对重要程度的比较标度，建立判断矩阵。

通过计算判断矩阵的最大特征值极其相应的特征向量，得到各层次要素的重要性次序，从而建立权重向量

。

层次分析法确定权重的步骤：

（1）建立树状层次结构模型。

在本文中，该模型就是安全评价因素体系。

（2）确立思维判断定量化的标度。

在两个因素相互比较时，需要有定量的标度，假设使用前面的标度方法，则其含义如表4-1所示，

按表4-1标度方法来确定标度。

表3-1层次分析法判断标度确定原则

标度含义

1

表示两个因素相比具有等性

3表示两个因素相比一个因素比另一个因素稍微重要

5表示两个因素相比一个因素比另一个因素明显重要

7表示两个因素相比一个因素比另一个因素强烈重要

9表示两个因素相比一个因素比另一个因素极端重要

2、4、6、8为上述相邻判断的中值

（3）构造判断矩阵。

运用两两相比的方法，对各相关元素进行两两相比较评分，根据中间层若干指标，可得到若干两两比较判断矩阵。

（4）计算权重。

这一步将解决n个元素

…

权重的计算问题，对于表4-2的两两比较的方法得到矩阵A，解矩阵特征根，计算权重向量和特征根

的方法有“和积法”、“方根法”、和“根法”。

本文选用了计算较为简便的“和积法”，其计算步骤如下：

①对A按列规范化，即对判断矩阵A每一列正规化:

（=1,2,…）（3-8）

②再按行相加得和向量:

（=1,2,…）（3-9）

将得到的和向量正规化即得权重向量:

（=1,2,…）（3-10）

③计算矩阵最大特征根。

（3-11）

因为判断矩阵先进行按列规范化，则每列和为1，且判断矩阵内所有元素的和近似等于n（行，列），所以，第

（2）、（3）步可简化为行平均计算。

（5）进行一致性检验。

在得到

后，需进行一致性检验，这也是保证评价结论可靠的必要条件，该方法的

为九级（1,2,…,9极其倒数），由式

=0解出

与其对应的特征向量，其特征向量即权重向量。

由

可以估计比较判断的一致性:

=（3-12）

当判断一致时，应该有

，即

=0；不一致时，一般

>n，因此

>0。

根据此式和查表4-3所得到随机一致性指标

，可以进行一致性检验，即要满足：

<0.1（3-13）

表3-2关于平均随机一致性指标

n34567891011

0.580.901.121.241.321.141.451.491.51

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：

用“和积法”计算其最大特征值和特征向量如下：

①按列对A规范化，即对判断矩阵A每一列正规化

（1,2,3,4）

②再按行相加的和向量

=（1,2,3）

=1.90,

=0.78,

=0.32

将得到的和向量正规化即得到权重向量

（1,2,3）

=0.63,

=0.26,

=0.11

=（0.630.260.11）

③计算矩阵最大特征

=

=1.04+1.03+0.98=3.05

判断矩阵一致性检验

=

当3时，

=0.58<0.1

（2）①对设备设施的子因素计算权重

判断矩阵为：

计算其特征向量和最大特征根分别为：

=（0.170.270.420.090.05）

5.58

其一致性检验结果：

0.04，=0.04/1.12=0.04<0.1

所以具有满意的一致性

②对人员的子因素计算权重

判断矩阵：

特征向量和最大特征根为：

=（0.130.430.14）

==3

其一致性检验结果：

0,

=0/0.58=0<0.1所以具有满意的一致性.

③对环境的子因素计算权重

判断矩阵为：

计算其特征向量和最大特征根分别为：

=（0.580.310.11）

3

其一致性检验结果：

0，=0/0.58=0<0.1所以具有满意的一致性。

表3-3锅炉房安全评价指标体系与权重

B层与权重

C层

设备设施

人员

环境

0.63

0.26

0．11

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