蔣仲安　鄭登鋒　曾發(fā)鑌　付明福　張明星

摘 ? 要：為有效解決油氣管道安全管理過程中灰色狀態(tài)的問題，基于危險(xiǎn)源理論分析了油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)演化過程，構(gòu)建了油氣管道系統(tǒng)安全管理模型. 該模型由安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全風(fēng)險(xiǎn)控制3個(gè)工作流串聯(lián)而成;從危險(xiǎn)源的事實(shí)屬性出發(fā)，運(yùn)用不確定性傳遞算法與擴(kuò)展產(chǎn)生式規(guī)則，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫推演出合理或近似合理的風(fēng)險(xiǎn)辨識結(jié)果;應(yīng)用可拓學(xué)理論，將預(yù)警級別劃分為無警（N1）、低預(yù)警（N2）、中預(yù)警（N3）、高預(yù)警（N4）4級，并對油氣儲運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警進(jìn)行定性分析與量化計(jì)算;采用Java編程語言和Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)，設(shè)計(jì)了包括安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全信息化管理等功能模塊的油氣管道系統(tǒng)安全管理平臺，并以某輸油站場儲油罐區(qū)作為工程實(shí)例驗(yàn)證了該模型與平臺的可行性. 研究結(jié)果表明：引入不確定性理論能有效解決油氣儲運(yùn)過程中風(fēng)險(xiǎn)辨識主觀、模糊等問題;經(jīng)可拓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型計(jì)算，該儲罐的級別變量特征值為2.040 4，屬于低預(yù)警范圍，該結(jié)果與作業(yè)區(qū)實(shí)際吻合較好;采用信息化管理的手段彌補(bǔ)了經(jīng)驗(yàn)式管理的缺陷，對風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的完整性與安全應(yīng)急決策提供了良好的技術(shù)支持.

關(guān)鍵詞：油氣管道;安全風(fēng)險(xiǎn)辨識;安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警;不確定性推理;可拓理論;軟件開發(fā)

中圖分類號：X913.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Study on Safety Management Model of Oil

and Gas Pipeline Based on Hazard Theory

JINAG Zhongan1，ZHENG Dengfeng1，2，ZENG Fabin1，F(xiàn)U Mingfu2，ZHANG Mingxing2

（1. School of Civil & Resource Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China;

2. Petrochina West Pipeline Company，Urumqi 830012，China）

Abstract：In order to effectively solve the problem of grey state in the process of oil and gas pipeline safety management， the evolution process of oil and gas pipeline safety risk is analyzed based on the risk source theory， and a safety management model for oil and gas pipeline system is constructed. The model is composed of three workflows in series： security risk identification， security risk early warning and security risk control. Based on the factual attribute of hazard source， the reasonable or approximate reasonable result of risk identification is deduced by using the uncertainty transfer algorithm and the extended generation rule in combination with the risk database. By using the extension theory， the warning level is divided into four levels： no alarm （N1）， low alarm （N2）， medium warning （N3） and high warning （N4）， and qualitative analysis and calculation of oil and gas storage and transportation risk warning are performed. Using Java programming language and Oracle database technology， a safety management platform for oil and gas pipeline system is designed， including safety risk identification， safety risk warning， safety information management and other functional modules. The research findings show that the introduction of uncertainty theory can effectively solve the subjective and fuzzy problems of risk identification in the process of oil and gas storage and transportation. According to the calculation of the extension risk warning model， the characteristic value of the level variable of the tank is 2.0404， which belongs to the low warning range. The obtained results are in good agreement with the actual work area. The method of information management makes up for the defects of empirical management and provides good technical support for the integrity of risk data and safety emergency decision.

Key words：oil and gas pipelines;safety risk identification;safety risk early warning;nondeterministic reasoning;extension theory;software development

我國的油氣管道安全管理主要包括安全風(fēng)險(xiǎn)辨識和安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警兩個(gè)階段，然而由于缺乏有效的系統(tǒng)管理與風(fēng)險(xiǎn)控制，這兩階段常處于灰色狀態(tài). 究其原因，在安全風(fēng)險(xiǎn)辨識階段，我國還尚未形成完整、有效的油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，傳統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識需要大量的人力、物力及時(shí)間[1];其次傳統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識工作主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范或企業(yè)程序文件，該方式主觀判斷過多、易形成遺漏或錯(cuò)誤的結(jié)論[2];第三是缺乏有經(jīng)驗(yàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識專家，站場基層對危害因素描述不準(zhǔn)確、分類不明確及管控措施籠統(tǒng)模糊等將導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)辨識成果流于形式. 另一方面，在安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警階段，主要表現(xiàn)為缺乏有效的預(yù)警模式及應(yīng)急手段，傳統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)仍處于二維平面[3]，缺乏動(dòng)態(tài)的監(jiān)測與監(jiān)控技術(shù)，難以滿足實(shí)時(shí)的預(yù)警和應(yīng)急. 因此，建立有效、合理的安全風(fēng)險(xiǎn)管理模型來辨識、預(yù)警、控制油氣儲運(yùn)安全風(fēng)險(xiǎn)是十分有必要的.

目前，國內(nèi)外對油氣管道安全管理研究多集中于定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)，而較少地研究風(fēng)險(xiǎn)管理模型. Bonvicini等[4]運(yùn)用模糊邏輯分析法，研究含不確定性因素導(dǎo)致事故發(fā)生的概率. JO等[5]分析了人因?qū)τ蜌夤艿朗鹿实挠绊懀岢隽藙?dòng)態(tài)管理人因失誤的方法. 姚安林等[6]引入模糊語言并建立風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型對天然氣長輸管道升級管理進(jìn)行研究. 帥健等[7]建立了基于管道失效歷史數(shù)據(jù)的油氣管道定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型以減少評價(jià)過程中主觀因素的影響. 國內(nèi)對于危險(xiǎn)源理論的研究也頗為成熟，何學(xué)秋等[8]認(rèn)為危險(xiǎn)源是認(rèn)識主體中產(chǎn)生和強(qiáng)化負(fù)效應(yīng)的核心. 陳寶智[9]依據(jù)根源危險(xiǎn)源和狀態(tài)危險(xiǎn)源提出了兩類危險(xiǎn)源理論. 田水承[10]提出了3類危險(xiǎn)源的事故致因機(jī)理，強(qiáng)調(diào)防御失效是危險(xiǎn)源和事故的中間環(huán)節(jié). 胡月亭[11]基于危險(xiǎn)源理論分析了三級屏障風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)理，提出了安全風(fēng)險(xiǎn)防控微觀模型.

綜上所述，前人對油氣管道定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的研究較為成熟，而風(fēng)險(xiǎn)辨識及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模式的研究還有待進(jìn)一步完善. 本文從危險(xiǎn)源理論的角度分析了油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)管理模型，采用不確定性理論建立安全風(fēng)險(xiǎn)辨識模型，采用可拓學(xué)理論構(gòu)建油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，運(yùn)用信息化管理的方式搭建油氣管道系統(tǒng)安全管理平臺，以實(shí)現(xiàn)對油氣儲運(yùn)過程中安全風(fēng)險(xiǎn)辨識和安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的耦合分析，最后將成果應(yīng)用于某輸油站場的安全風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行模型可行性驗(yàn)證.

1 ? 油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)管理模型

1.1 ? 危險(xiǎn)源理論

根據(jù)能量意外釋放理論和對事故發(fā)展的不同危害及影響[12-14]，將油氣管道系統(tǒng)危險(xiǎn)源分為固有危險(xiǎn)源和可控危險(xiǎn)源，圖1分析了油氣管道傷亡事故與險(xiǎn)兆事故發(fā)生的原因.

由圖1可知，應(yīng)從4個(gè)方面對油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理與控制：①加強(qiáng)對固有危險(xiǎn)源的辨識工作，建立全面、完整、有效的安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，減少風(fēng)險(xiǎn)辨識的難度與力度;②加強(qiáng)對可控危險(xiǎn)源的工程與管理控制，制定合理有效的技術(shù)措施、管理措施、個(gè)體防護(hù)措施，降低防護(hù)屏障失效導(dǎo)致傷亡事故或險(xiǎn)兆事件發(fā)生的可能性;③制定科學(xué)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、控制標(biāo)準(zhǔn)，將風(fēng)險(xiǎn)辨識結(jié)果指導(dǎo)日常的安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作;④加強(qiáng)對固有危險(xiǎn)源的監(jiān)測和可控危險(xiǎn)源的監(jiān)控，建立行之有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模式，預(yù)警并及時(shí)治理油氣儲運(yùn)過程中存在的隱患.

1.2 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)管理模型

油氣管道系統(tǒng)安全管理模型主要由安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全風(fēng)險(xiǎn)控制3個(gè)工作流串聯(lián)而成，如圖2所示. 該模型以功能區(qū)域劃分為起點(diǎn)，以應(yīng)急處理信息反饋為終點(diǎn)，形成一個(gè)閉合、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)安全管理流程. 該模型主要有3個(gè)特點(diǎn)：①交互式閉環(huán)反饋機(jī)制. 各個(gè)工作流之間存在著一定反饋和閉環(huán)機(jī)制，主要體現(xiàn)在管控措施制定、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理以及應(yīng)急處置反饋3個(gè)方面，通過交互式閉環(huán)反饋機(jī)制，可不斷優(yōu)化管控措施、強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測監(jiān)控以及完善應(yīng)急處置方案. ②安全風(fēng)險(xiǎn)信息化管理. 采用信息化管理的手段彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)式管理的缺陷，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)信息的通用性、共享性與風(fēng)險(xiǎn)管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化. ③安全風(fēng)險(xiǎn)管理的全面性. 基于危險(xiǎn)源理論，實(shí)現(xiàn)對油氣儲運(yùn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的辨識、評估、預(yù)警和分級管控，對固有危險(xiǎn)源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對可控危險(xiǎn)源進(jìn)行有效監(jiān)控.

2 ? 基于不確定性理論的風(fēng)險(xiǎn)辨識

2.1 ? 風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫的建立

風(fēng)險(xiǎn)信息描述的準(zhǔn)確性和風(fēng)險(xiǎn)知識獲取的難易程度影響著風(fēng)險(xiǎn)辨識的準(zhǔn)確性與效率，因此規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)信息的來源及表現(xiàn)形式是建立油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫的前提. 其構(gòu)建框架如圖3所示. 一方面，以自然語言描述的顯性知識主要集中在技術(shù)手冊、程序文件及期刊文獻(xiàn)[15]，通過對這些手冊、文件、文獻(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化表達(dá)和解釋，以達(dá)到安全風(fēng)險(xiǎn)辨識的目的. 另一方面，以專家或工程師的知識經(jīng)驗(yàn)為主的、難以用文字準(zhǔn)確地表達(dá)隱性知識，可通過問卷調(diào)查、頭腦風(fēng)暴、群體決策的方法將油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)有效地辨識出來[16]. 同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理、更新、共享安全風(fēng)險(xiǎn)信息.

2.2 ? 風(fēng)險(xiǎn)辨識機(jī)制的建立

采用不確定性推理來解決安全風(fēng)險(xiǎn)辨識主觀、模糊等不確定性問題[17]，其基本思路為：從不確定性的初始事件即固有危險(xiǎn)源或可控危險(xiǎn)源的狀態(tài)出發(fā)，運(yùn)用不確定性傳遞算法，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，推演出合理或近似合理的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識結(jié)果.

1）擴(kuò)展產(chǎn)生式規(guī)則

If E Then H（CF（H，E），λ） ? ?（CF（E）≥λ） ? ? （1）

CF（H） = CF（H，E） × CF（E） ? ? ? ? （2）

式中：E為可能導(dǎo)致傷亡事故或險(xiǎn)兆事件的致險(xiǎn)因子的組合;CF（H，E）∈[0，1]表示規(guī)則的可信度;CF（E）為致險(xiǎn)因子的可信度，CF（E）≥ λ;CF（H）為風(fēng)險(xiǎn)結(jié)論的可信度;λ∈[0，1]表示規(guī)則的閾值.

2）致險(xiǎn)因子組合的不確定性計(jì)算

對于致險(xiǎn)因子可信度的連詞合取的可信度較小，對于致險(xiǎn)因子可信度的連詞析取的可信度較大[18]，即：

CF（E1∩E2∩…∩En） = min（CF（E1），CF（E2），…，CF（En） ? ? ? ?（3）

CF（E1∪E2∪…∪En） = max（CF（E1），CF（E2），…，CF（En） ? ? ? ? （4）

3）平行規(guī)則的不確定性計(jì)算

當(dāng)存在多種致險(xiǎn)因子并行時(shí)且具有相同的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)論時(shí)，即有：

If ?Ei ?Then ?H（CF（H，Ei），λi） ? ? ? ? ? （5）

（CF（Ei）≥λi，i = 1，2，…，m）

首先分別計(jì)算每個(gè)致險(xiǎn)因子導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可信度CFi（H）：

CFi（H） = CF（H，Ei） × CF（Ei） ? ? ?（6）

然后計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)結(jié)論的綜合可信度CF（H）：

CF（H） = 1-（1- CF1（H））×（1-CF2（H））×…×

（1-CFn（H）） ? ? ? ?（7）

2.3 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)信息與現(xiàn)場實(shí)際的相關(guān)性分析

2.3.1 ? 致險(xiǎn)因子分析

油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)涉及多個(gè)致險(xiǎn)因子，且各個(gè)致險(xiǎn)因子存在不確定性和關(guān)聯(lián)性[19]，結(jié)合顯性知識與隱性知識，對油氣管道系統(tǒng)中存在的固有危險(xiǎn)源與可控危險(xiǎn)源進(jìn)行致險(xiǎn)因子機(jī)理分析，并形成致險(xiǎn)因子集Eij（i=1，2，…，m;j=1，2，…，n），i為致險(xiǎn)因子數(shù)，j為發(fā)生原因的風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù).

2.3.2 ? 致險(xiǎn)因子權(quán)重計(jì)算

致險(xiǎn)因子權(quán)重W′i表示第i個(gè)致險(xiǎn)因子對風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的貢獻(xiàn)度，致險(xiǎn)因子賦權(quán)步驟如下：

1）專家群體決策確定初始權(quán)重值. 初步確定致險(xiǎn)因子的種類、數(shù)量及相互間的關(guān)系，各致險(xiǎn)因子的初始權(quán)重Wi由專家群體決策確定.

2）基于參數(shù)靈敏度修正權(quán)重值. 為避免專家群體決策主觀性的影響[20]，采用敏感性分析對各致險(xiǎn)因子的權(quán)重進(jìn)行修正. 其計(jì)算方法如下：設(shè)U為風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)，致險(xiǎn)因子集為E={e1，e2，…，em}. 于是有U =f（E） = f（e1，e2，…，em），則致險(xiǎn)因子敏感度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為[21-22]：

2.3.3 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫的建立

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研，以輸油站場儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)為例，建立風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫如表1所示，分析得其致險(xiǎn)因子集為：①明火（e1）;②電火花（e2）;③靜電火花（e3）;④撞擊火花（e4）;⑤雷擊火花（e5）;⑥自燃（e6）;⑦泄漏（e7）;⑧儲罐通風(fēng)不良（e8）;⑨焊縫故障（e9）;⑩密封裝置故障（e10）.

2.3.4 ? 風(fēng)險(xiǎn)辨識規(guī)則庫的制定

油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)辨識規(guī)則庫是進(jìn)行不確定性推理的參考基[18]，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)辨識機(jī)制，每個(gè)規(guī)則由規(guī)則表達(dá)式Ra-B-C、規(guī)則可信度CF（H，E）和閾值λ組成. 根據(jù)儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)表征的事實(shí)屬性及因果關(guān)系事實(shí)，建立油氣管道儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸安全風(fēng)險(xiǎn)識別規(guī)則庫. 總結(jié)出7條風(fēng)險(xiǎn)識別規(guī)則，其結(jié)構(gòu)如表2所示.

3 ? 基于可拓學(xué)理論的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

可拓評價(jià)是在物元模型與可拓學(xué)理論基礎(chǔ)上建立起來的一種預(yù)警評價(jià)方法[22-23]，通過物元可拓性進(jìn)行定性描述，通過預(yù)警關(guān)聯(lián)函數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算，在礦山、航空、交通等領(lǐng)域均有成功的應(yīng)用. 建立油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)可拓預(yù)警模型，其基本流程如圖4所示.

3.1 ? 經(jīng)典域、節(jié)域與待評價(jià)物元

1）確定經(jīng)典域物元

式中：Nd表示第d個(gè)可拓評價(jià)預(yù)警等級，Ei表示第i個(gè)致險(xiǎn)因子，經(jīng)典域Vdi表示Nd關(guān)于Ei的取值范圍，Vdi = < adi，bdi >.

2）確定節(jié)域物元

式中：N表示可拓評價(jià)預(yù)警等級，節(jié)域Vpi表示評價(jià)預(yù)警等級所有的取值范圍，Vpi=，顯然有？奐< api，bpi >.

3）待評價(jià)物元

式中：Nx表示待評價(jià)物元，Vi表示Nx關(guān)于Ei的數(shù)值.

3.2 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警關(guān)聯(lián)度

式中：ρ（vi，vdi）表示點(diǎn)vi與區(qū)間Vdi的距[24]，

結(jié)合式（12）計(jì)算得致險(xiǎn)因子Ei的權(quán)重值W′i，于是有待評價(jià)事物Nx關(guān)于預(yù)警等級d的關(guān)聯(lián)度：

3.3 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級

則預(yù)警對象Nx的級別變量特征值為d*，表示預(yù)警級別的偏向程度.

3.4 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警級別

參考我國突發(fā)事件的預(yù)警級別及油氣管道存在的安全風(fēng)險(xiǎn)[25]，將油氣儲運(yùn)過程中的預(yù)警模式劃分為無警（N1）、低預(yù)警（N2）、中預(yù)警（N3）、高預(yù)警（N4）4個(gè)級別[26]. 并由不確定性推理可知，當(dāng)執(zhí)行某風(fēng)險(xiǎn)辨識規(guī)則時(shí)，致險(xiǎn)因子可信度CF（eij）的取值范圍為[λ，1]，運(yùn)用式（5）計(jì)算得CF（H）的取值范圍為[λCF（H，eij），CF（H，eij）]. 因此，在油氣管道可拓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型中，以[0，0.1）、[0.1，0.4）、[0.4，0.8）、[0.8，1.0）作為經(jīng)典域，以[0，1.0]作為節(jié)域.

4 ? 案例分析

4.1 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)辨識

選取我國西北部地區(qū)某典型輸油站場儲油罐區(qū)火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)作為工程實(shí)例，該輸油站場主要分為工藝生產(chǎn)區(qū)、儲油罐區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、行政管理區(qū)等若干部分，采用3Dmax繪制其原型如圖5所示，儲油罐區(qū)有4*10萬方原油儲罐，8*5萬方成品油儲罐，對其中某一原油儲罐開展安全風(fēng)險(xiǎn)辨識工作，由表2與專家群決策可知，該儲罐安全風(fēng)險(xiǎn)主要集中于事實(shí)屬性X4，X5，X6，X14，X17，X24，X26，X29，X33，X35，X36，X37. 由式（1）～（7）計(jì)算得各致險(xiǎn)因子對應(yīng)的一級風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的可信度，CF（e1）～CF（e10）的可信度分別為：

4.2 ? 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

結(jié)合儲罐區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識的結(jié)果，對油氣管道儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸進(jìn)行可拓預(yù)警評價(jià)，依據(jù)可拓預(yù)警評價(jià)流程，將儲罐區(qū)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級劃分為無警（N1）、低預(yù)警（N2）、中預(yù)警（N3）、高預(yù)警（N4）4級，如下式所示.

根據(jù)已確定的經(jīng)典域、節(jié)域、待評價(jià)物元，由式（16）～（18）計(jì)算出待評價(jià)物元中各指標(biāo)關(guān)于火災(zāi)爆炸預(yù)警等級的關(guān)聯(lián)函數(shù)值，如表3所示.

由表3可知，K3（Nx） = max d∈（1，2，3，4）Kd（Nx），則該儲油罐火災(zāi)爆炸預(yù)警等級為中預(yù)警. 由式（21）（22）得到：K*1（Nx） = 0.885 1;K*2（Nx） = 0.962 6;K*3（Nx） = 1.000 0;K*4（Nx） = 0. 則

d* = 2.040 4表明該儲罐可拓評價(jià)的預(yù)警等級在低預(yù)警和中預(yù)警之間，主要偏向于低預(yù)警. 說明此時(shí)該儲罐存在發(fā)生火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，且風(fēng)險(xiǎn)性較低. 該結(jié)果與輸油站場實(shí)際情況吻合較好，應(yīng)根據(jù)上述判斷啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，如圖2所示，依據(jù)系統(tǒng)安全管理模型進(jìn)一步采取相應(yīng)的技術(shù)措施、管理措施、個(gè)體防護(hù)措施，并提出整改意見和整改方案.

4.3 ? 安全管理平臺建立

基于油氣管道安全管理模型，采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)并搭建油氣管道系統(tǒng)安全管理平臺，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖6所示，主要分為研發(fā)端、基礎(chǔ)平臺層、數(shù)據(jù)支持層、核心功能層、用戶界面層、用戶端等6個(gè)層次[27]. 研發(fā)端為開發(fā)者提供軟件的入口，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的檢測、分析及平臺的更新、維護(hù);基礎(chǔ)平臺層是軟件開發(fā)的硬件與軟件基礎(chǔ)，主要采用Windows操作系統(tǒng)、Eclipse集成開發(fā)環(huán)境以及Oracle數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)支持層是對系統(tǒng)使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改、查，分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，前者主要是涵蓋危險(xiǎn)物質(zhì)、作業(yè)活動(dòng)、設(shè)備設(shè)施、工藝流程等數(shù)據(jù)庫，后者為視頻、文件、文檔、圖片等相關(guān)數(shù)據(jù);用戶界面層是軟件的界面操作部分，主要有權(quán)限登錄、數(shù)據(jù)新增、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)存儲、圖像顯示等操作;用戶端為使用人員提供人機(jī)交互接口，主要是基層/作業(yè)區(qū)、集團(tuán)分公司、集團(tuán)公司等. 該平臺包括安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全信息化管理等3大功能模塊，工程實(shí)例（軟著：2020R11S0059427）的應(yīng)用表明其能夠有效地辨識油氣管道安全生產(chǎn)活動(dòng)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，夯實(shí)油氣儲運(yùn)安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作.

5 ? 結(jié) ? 語

1）從危險(xiǎn)源理論分析了傷亡事故與險(xiǎn)兆事件發(fā)生的原因，并建立了油氣管道系統(tǒng)安全管理模型，該模型由安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全風(fēng)險(xiǎn)控制3個(gè)工作流串聯(lián)而成.

2）從不確定性的初始事件即固有危險(xiǎn)源或可控危險(xiǎn)源的狀態(tài)出發(fā)，依據(jù)顯性知識與隱性知識建立油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用不確定性傳遞算法與擴(kuò)展產(chǎn)生式規(guī)則，推演出合理或近似合理的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識結(jié)果.

3）從定性分析和定量計(jì)算兩方面對油氣儲運(yùn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行預(yù)警評價(jià)，預(yù)警級別分為無警、低預(yù)警、中預(yù)警和高預(yù)警4級，采用專家群體決策結(jié)合參數(shù)靈敏度分析確定權(quán)重系數(shù)，將安全風(fēng)險(xiǎn)辨識結(jié)果與預(yù)警等級相結(jié)合，通過實(shí)例分析驗(yàn)證了該模型的科學(xué)性和有效性，為油氣儲運(yùn)的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理提供了思路.

4）利用Java編程語言和Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)，設(shè)計(jì)了包括安全風(fēng)險(xiǎn)辨識、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、安全信息化管理等功能模塊的油氣管道系統(tǒng)安全管理平臺，通過工程實(shí)例應(yīng)用驗(yàn)證了風(fēng)險(xiǎn)管理模型可行性.

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收稿日期：2020-01-13

基金項(xiàng)目：中國石油西部管道分公司科技攻關(guān)項(xiàng)目（GDXB08-2019-018），CNPC Western Pipeline Branchs Key Technology Project（GDXB08-2019-018）

作者簡介：蔣仲安（1963—），男，浙江諸暨人，北京科技大學(xué)教授，博士

通信聯(lián)系人，E-mail：s20180135@xs.ustb.edu.cn