【摘 要】承壓類特種設(shè)備是社會發(fā)展和人們生活需要的重要基礎(chǔ)設(shè)備,主要包括壓力管道、壓力容器、鍋爐等。在風(fēng)險分析理論的基礎(chǔ)上,通過故障樹法和風(fēng)險重要性評價法,確定承壓類特種設(shè)備典型事故現(xiàn)實風(fēng)險分級評價的相應(yīng)指標(biāo),并以鍋爐為例,分析了其風(fēng)險評價指標(biāo)體系,然后介紹了承壓類特種設(shè)備典型事故現(xiàn)實風(fēng)險分級評價模型,以期望為承壓類特種設(shè)備使用的安全監(jiān)管提供幫助。
【關(guān)鍵詞】承壓類特種設(shè)備 典型事故 現(xiàn)實風(fēng)險分級評價
承壓類特種設(shè)備是社會發(fā)展和人們生活需要的重要基礎(chǔ)設(shè)備,其共同特點是危險性較大,對人們生命安全有著較大威脅,在現(xiàn)實當(dāng)中,有許多有承壓類特種設(shè)備問題引發(fā)的安全事故,因此,加強(qiáng)對承壓類特種設(shè)備運(yùn)行安全的監(jiān)管,正確的評價其運(yùn)行風(fēng)險,對于保證社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展和人們正常生活有著重要意義。
1 承壓類特種設(shè)備典型事故現(xiàn)實風(fēng)險評價的指標(biāo)
1.1 評價指標(biāo)的選擇
評價指標(biāo)體現(xiàn)著承壓類特種設(shè)備的特性,直接關(guān)系到其典型事故現(xiàn)實風(fēng)險的大小,所以,選擇合理的評價指標(biāo)十分重要。在評價指標(biāo)體系當(dāng)中,按照其指標(biāo)類型的不同,可分為動態(tài)和靜態(tài)兩者,按照指標(biāo)代表事故發(fā)生率,可分為概率性指標(biāo)和嚴(yán)重性指標(biāo)。其選擇方法主要有以下兩種:
1.1.1 FTA法初步選擇評價指標(biāo)
FTA法即故障樹分析法,是通過對事故發(fā)生原因的分析來,制定相應(yīng)正確的故障樹,進(jìn)而得到事故風(fēng)險評價指標(biāo),其優(yōu)點在于能夠?qū)κ鹿试蜃鞒鰷?zhǔn)確、詳細(xì)、全面的分析,綜合了定性和定量分析方法,選擇過程較為簡單,具有較好的實用性。在實際選擇過程中,其具體步驟包括:(1)確定典型事故事件,并分析事故有關(guān)的各個方面因素,包括人員、設(shè)備、環(huán)境和管理等;(2)根據(jù)所得結(jié)果,對所有原因進(jìn)行從上往下的逐級分析,以確定最根本原因,并根據(jù)邏輯關(guān)系繪制相應(yīng)的故障樹;(3)通過定性分析的方法,得到最根本原因事件的結(jié)構(gòu)重要度,確定基本事件的重要性,將結(jié)構(gòu)重要度最小的基本事件排除,進(jìn)而得到事故的風(fēng)險因素;(4)初選評價指標(biāo):通過分析、歸納和總結(jié)上述得到的事故風(fēng)險因素,結(jié)合風(fēng)險定義和SMART原則,從嚴(yán)重性和概率兩個層次和人員、設(shè)備、管理、環(huán)境四個方面初選相應(yīng)的評價指標(biāo)[1]。
1.1.2 根據(jù)風(fēng)險重要性優(yōu)選評價指標(biāo)
初選得到的評價指標(biāo)數(shù)量較多,并不能準(zhǔn)確地反應(yīng)典型事故現(xiàn)實風(fēng)險的等級高低,所以,還需要對這些評價指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選,優(yōu)選運(yùn)用的方法通常是風(fēng)險重要性評價法。該方法的優(yōu)點在于問卷內(nèi)容直接明了,得到的問卷數(shù)據(jù)處理較為簡單方便,十分適用于大批量評價指標(biāo)的篩選,對于剔除不重要或不容易獲得的指標(biāo)有著重要作用。
風(fēng)險重要性評價法優(yōu)選的具體操作步驟為:(1)分析初選評價指標(biāo)的重要性,通常而言,指標(biāo)重要性可分為極重要、重要、普通、不重要和極不重要五個等級,采用五分制從高到低依次代表;(2)計算評價指標(biāo)的重要性系數(shù),將調(diào)查問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理,通過相應(yīng)的計算公式得到計算指標(biāo)重要性系數(shù),以便于對比評價指標(biāo)的重要性;(3)對評價指標(biāo)進(jìn)行篩選,根據(jù)上一步得到的評價指標(biāo)重要性系數(shù),將重要性系數(shù)值超過2.5且變異系數(shù)值在25%以內(nèi)的評價指標(biāo)作為風(fēng)險評價指標(biāo),其它不符合標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)去除。
1.2 鍋爐的風(fēng)險評價指標(biāo)體系
根據(jù)鍋爐運(yùn)行的各種典型事故分析,鍋爐運(yùn)行安全的風(fēng)險影響因素主要包括技術(shù)、管理和運(yùn)行狀況三個方面,其具體評價指標(biāo)體系主要有以下內(nèi)容:
首先,在技術(shù)方面,評價指標(biāo)主要包括額定功率、額定工作壓力、能源種類和制造商資質(zhì)等。其中,額定功率的風(fēng)險等級從高到低分別為:≥14.0MW、[7.0,14.0)MW、[1.4,7.0)MW和<1.4MW,額定工作壓力風(fēng)險等級從高到低分別為≥9.8MPa、(3.9,9.8)MPa、(2.5,3.9]MPa和<2.5MPa。其次,在管理方面,評價指標(biāo)有日常管理情況、設(shè)備管理制度和執(zhí)行情況以及司爐人員持證時間等[2]。第三,在運(yùn)行方面,評價指標(biāo)包括使用年限、水介質(zhì)處理周期和高負(fù)荷運(yùn)行時間等。其中,使用年限風(fēng)險等級從高到低依次為≥15a、[10,15.0)a、[5,10)a和<5a,水介質(zhì)處理周期風(fēng)險等級從高到低依次為≥1.5a、[1,1.5.)a、[0.5,1)a和<0.5a,高負(fù)荷運(yùn)行時間風(fēng)險等級從高到低依次為≥18h/d、[12,18)h/d、[6,12)h/d和<6h/d。
2 承壓類特種設(shè)備典型事故現(xiàn)實風(fēng)險評價的模型
2.1 基于風(fēng)險大小的承壓類特種設(shè)備分級模型
承壓類特種設(shè)備的典型事故是指發(fā)生于設(shè)備使用運(yùn)行期間的安全事故,主要是由于監(jiān)督管理不善引起的,因此,在評價承壓類特種設(shè)備的風(fēng)險時,要考慮現(xiàn)實風(fēng)險和固有風(fēng)險兩個方面內(nèi)容,以保證風(fēng)險評價模型的全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確。
以風(fēng)險大小為基礎(chǔ)建立的承壓類特種設(shè)備分級模型,其出發(fā)點是預(yù)防公共安全事故的發(fā)生,對風(fēng)險分級的基礎(chǔ)是事故預(yù)防的技術(shù)、教育、管理理論和安全系統(tǒng)人員、設(shè)備、管理、環(huán)境四要素理論,采用的方法主要有風(fēng)險數(shù)學(xué)函數(shù)和風(fēng)險矩陣模型,從而對承壓類特種設(shè)備典型事故發(fā)生的可能性以及事故結(jié)果的嚴(yán)重性影響因素進(jìn)行確認(rèn)。
在本模型中,事故發(fā)生的可能性因素主要包括技術(shù)、運(yùn)行和管理三個方面,在風(fēng)險評價指標(biāo)上,也從這三個方面入手;事故結(jié)果嚴(yán)重性程度上,主要包括對人員安全影響、對財產(chǎn)的影響和對環(huán)境的影響以及事故本身的社會影響等方面。
2.2 承壓類特種設(shè)備定量分級的數(shù)學(xué)模型
在建立承壓類特種設(shè)備定量分級數(shù)學(xué)模型過程中,識別典型事故現(xiàn)實風(fēng)險評價指標(biāo)和指標(biāo)權(quán)重都是通過風(fēng)險數(shù)學(xué)函數(shù)引入的,然后根據(jù)矩陣相乘的基本算法,得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。
在模型建立過程中,具體計算方法為:R=[P][M]*[L][N],其中,[P]、[M]分別是設(shè)備風(fēng)險評價指標(biāo)合集及相應(yīng)的矩陣,[L]、[N]分別是設(shè)備風(fēng)險后果嚴(yán)重評價指標(biāo)合集及相應(yīng)矩陣。
設(shè)備風(fēng)險評價指標(biāo)合集[M]=[mi]T,i=1,2,3……n,設(shè)備風(fēng)險后果嚴(yán)重評價指標(biāo)合集[N]=[ni]T,i=1,2,3……n,其中,mi和ni均代表各自評價指標(biāo)的權(quán)重,兩個公式中的n均代表評價指標(biāo)的數(shù)量[3]。
在定量分級數(shù)學(xué)模型當(dāng)中,根據(jù)計算得到的R值,通常將風(fēng)險等級從高到低劃分為Ⅰ-Ⅳ四級,并采取不同的控制策略,以便于降低設(shè)備運(yùn)行安全事故概率。其中,Ⅰ級代表不可接受風(fēng)險,主要通過終止設(shè)備運(yùn)行和最高級別預(yù)控措施,直到風(fēng)險消除或降低至安全值后恢復(fù)運(yùn)行;Ⅱ代表不期望風(fēng)險,主要通過限制運(yùn)行和中級別預(yù)控以及高強(qiáng)度監(jiān)管措施,將風(fēng)險降低;Ⅲ級表示能夠接受風(fēng)險,控制措施主要有部分限制運(yùn)行、低級別預(yù)控和較高強(qiáng)度的監(jiān)管以及采取必要保護(hù)措施;Ⅳ級表示低風(fēng)險,控制措施主要有發(fā)布警告信息、常規(guī)監(jiān)管以及企業(yè)自控。
3 結(jié)語
承壓類特種設(shè)備作為一種重要的基礎(chǔ)設(shè)備,對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會生產(chǎn)生活有著重要影響,一旦發(fā)生安全事故,極容易引起重大的生命財產(chǎn)損失,所以,保證承壓類特種設(shè)備運(yùn)行安全極為重要。而通過承壓類特種設(shè)備典型事故現(xiàn)實風(fēng)險分級評價的方法,將設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險因素納入評價指標(biāo)體系當(dāng)中,能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行風(fēng)險進(jìn)行有效評價,采取合理的措施降低風(fēng)險問題發(fā)生,提高識別運(yùn)行安全。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:李建賓(1970—),男,河南鄭州人,本科,畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院,熱能與動力工程專業(yè),工程師,目前主要從事承壓類特種設(shè)備檢驗檢測與管理工作。