基于AHP的化工园区安全风险容量评估模型研究.pdf

年 月云南化工 第 卷第 期 ，：基于 的化工园区安全风险容量评估模型研究向桢（云南泰安工程技术咨询有限公司，云南昆明 ）摘要：评估安全风险容量是保证化工园区安全性的前提条件之一。为了得到化工园区所处的安全风险等级，提出将层次分析法应用到化工园区安全风险容量的评估模型构建中。采用 方法，建立了化工企业的风险容量评估判断矩阵，并运用 方法获取化工园区安全风险容量的综合权重，根据最少相关信息熵值的方法确定了获取化工园区安全风险容量的综合权重。基于不同危险物质类型，计算化工企业员工危险系数，利用单变量的不等式求解，针对化工园区的安全风险容量，构建了评估模型，实现对化工园区的安全风险容量评估。结果表明，引入 方法构建评估模型，可以得到化工园区所处的安全风险等级。关键词：层次分析法；安全风险；指标权重；化工园区；评估模型中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（，）：，：；随着化工工业园区的不断发展，爆炸事故频发，化工园区的安全受到了严重的危害，因此，如何保障园区内危险化学品的安全是国家及化工企业一直面临的难题 。在世界经济持续快速发展的背景下，世界各地对化学产业的发展有着巨大的需求，特别是在发展中国家，化学产业的发展速度和规模都非常迅速。化工园区为化工企业的发展提供了方便，对当地的经济发展起到了促进作用，但是，园区中危险化学品的种类繁多，且大多是易燃、易爆、有毒的化学品，如果发生安全事故，将会引起严重的后果，甚至还会引发连锁事件 。近年来，我国化学工业企业的危险化学品泄漏爆炸等重大安全事故不断出现，造成巨大的人身和财产损害，也带来了严重的社会影响。张建文等 根据化学品企业的脆弱性特征，在此基础上，从灾害机制的观点出发，提出了基于事件原因的“影响状况结果”的脆弱性理论，运用事件的原因分析，从事件发生的过程中，对化学品企业的风险隐患进行了辨识，并构建了一个评估指标系统。运用该评价模型对江苏化工企业进行了风险评价，通过实例验证了该评价模型的有效性，为评价评价指标的制定及评价流程奠定了基础。刘大山等 为了对地震灾害和工业企业事故的耦合风险进行有效的评价，通过对化工园区结构特点的研究，确定了主要承灾体的类型，识别了其在地震中所引起的火灾、爆炸、中毒等主要影响因子。利用该模型对化工园区内的石化公司进行评价，确定了公司 事故危险度，并对其进行了评价。实验证明，本算法具有较高的可用性，所需要的资料较少，能够较好地反应出地震 事故的危险性特征。化工园区安全风险容量评估模型设计 计算化工园区安全风险容量评估指标权重为了有效评估化工园区安全风险容量，利用层次分析法计算化工园区安全风险容量评估指标权重，在化工园区内，影响安全风险的因素熵值与变异水平之间是负相关的关系 。实际的化工园区安全风险容量评估中，只要确定了安全风险影响因素的变异水平，就可以得到安全风险不同影响因素的熵权值，提高评估的精度。化工园区安全风险容量评估指标权重计算步骤如下：针对 个待评估的化工园区安全风险容量和 个评估指标，构建了化工园区安全风险容量评估的初始 年 月云南化工 第 卷第 期 ，判断矩阵 （），表示为：（）式中，代表第 个安全风险容量在第 个影响因素下的评估值。利用式（）计算出第 个安全风险容量在第 个影响因素下出现安全风险的概率，即：，（）当化工园区发生安全风险时，需要确定第 个影响因素的熵值，即：，（）其中，代表对安全风险容量取对数的倒数。根据第 个影响因素的熵值计算结果，确定第 个影响因素的熵权值，公式为：（）（）利用层次分析法获取化工园区安全风险容量的综合权重，按照最小相对信息熵的理论 ，计算化工园区安全风险容量评估指标权重，公式为：（）（）（）通过构建化工园区安全风险容量评估的初始判断矩阵，计算出化工园区出现安全风险的概率，利用层次分析法，计算化工园区安全风险容量评估指标权重。构建化工园区安全风险容量评估模型化工园区安全风险容量是指风险不超标的情况下，化工企业所能够承载的危险品量。当园区内工作人员的平均风险值满足公式（）的关系时，说明化工园区安全风险在可接受水平内，此时的危险品容量就是安全风险容量：上限（）式中，表示园区内工作人员的平均风险值；上限表示平均风险的上限值。如果化工园区内危险品容量不满足公式（）的关系，说明化工园区内危险品的容量具有较高风险，需要适当调整危险品的容量；如果化工园区内危险品容量满足公式（）的关系，说明化工园区内危险品的容量是合理的。园区内工作人员的平均风险值可以按照危险品的种类进行计算：（）式中，表示爆炸型危险品产生的潜在生命损失值；表示存在爆炸型危险品的化工企业数量；代表易燃型危险品产生的潜在生命损失值；表示存在易燃型危险品的化工企业数量；表示具有毒性危险品产生的潜在生命损失值；表示存在毒性危险品的化工企业数量；表示园区内工作人员的数量。根据园区内危险品容量对工作人员构成的平均风险值，推算出化工园区内危险品的安全风险容量，满足下式：（）上限（）式中，表示化工企业承载爆炸型危险品的容量；表示化工企业承载易燃型危险品的容量；表示化工企业承载毒性危险品的容量；表示每吨爆炸型危险品对工作人员造成的平均风险值；表示每吨易燃型危险品对工作人员造成的平均风险值；表示每吨毒性危险品对工作人员造成的平均风险值。将公式（）的不等式转化为单变量的不等式求解问题，计算出化工园区内危险品的安全容量为：（）当化工园区危险品容量满足公式（）的关系时，根据公式（）的计算，构建化工园区安全风险容量评估模型，实现化工园区安全风险容量评估。实验分析 园区概况本文以某综合型老园区为研究的化工园区。经过多次的扩建，很多大型化工企业陆续迁入该园区。各大化工企业在多年的运营管理中提升了安全管理水平，但是整个园区的企业布局都是最初自发形成的，化工企业之间缺乏规划的统一性。因此需要评估化工园区安全风险容量，图 是该园区的部分化工企业分布图。图 园区化工企业分布图 年 月云南化工 第 卷第 期 ，该化工基地属于山地地形，地势起伏，研究区内地震设防烈度为 度。划分风险等级为了有效评估化工园区的安全风险容量，对风险等级进行划分，结果如表 所示。根据表 的风险等级划分情况，评估园区中各个化工企业的安全风险容量。评估结果利用基于 的化工园区安全风险容量评估模型对园区中各个化工企业的安全风险容量进行评估，借助软件计算化工企业危险化学品的潜在生命损失值，结果如表 所示。表 化工园区安全风险等级划分情况风险等级权值危险品的最大安全容量 说明低风险 影响较轻，几乎不会影响化工园区的安全性较低风险 影响一般，只会影响局部化工设施的安全性一般风险 影响较大，对化工园区的安全性会造成一定影响较高风险 影响重大，存在严重的危险隐患高风险 影响非常严重，具有较大威胁性表 各个化工企业的安全风险容量评估结果化工企业危险品的最大安全容量 风险等级 较低风险 低风险 高风险 一般风险 低风险 较高风险 较低风险 一般风险 低风险从表 看出，化工企业 、化工企业 和化工企业 都处于低风险等级，化工企业 和化工企业 处于较低风险等级，化工企业 和化工企业 处于一般风险等级，化工企业 处于较高风险等级，化工企业处于高风险等级，因此说明文中模型可以评估得到化工园区安全风险容量。结束语本文提出了基于 的化工园区安全风险容量评估模型研究，经过实验测试发现，该模型可以评估得到化工园区安全风险容量，获取化工园区的安全风险等级。但是本文的研究还存在很多不足，在今后的研究中，希望可以考虑到化工园区危险化学品仓储聚集地的设置问题，有效控制危险化学品的总量，保证化工园区的安全性。参考文献：窦珊，张广宇，熊智华，等基于多源数据融合的化工园区危险态势感知 化工学报，（）：刘忠元大面积化工园区浅层地下水污染风险预测研究 科技通报，（）：张建文，王佳录，丛晓明，等基于事故因果分析的化工园区脆弱性识别 北京化工大学学报（自然科学版），（）：刘大山，陈晓春，多英全，等化工园区地震 事件快速风险评估方法 中国安全科学学报，（）：曹宇，田宏危险品停车场槽罐车泄漏风险分析及安全对策 消防科学与技术，（）：王飞，胡小丽，魏玖长跨区域应急协作视角下化工园区空间布局的失衡与应对策略分析 中国安全生产科学技术，（）：收稿日期：作者简介：向桢（），女，云南昆明人，本科，化工工艺高级工程师，主要研究方向：化工工艺技术、化工模拟计算和化工园区安全技术