魏 凱， 楊 慶

（大連海事大學公共管理與人文藝術(shù)學院，遼寧 大連 116026）

危險化學品種類多、需求量大、危險性質(zhì)強，海上危險化學品運輸系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的開放性、動態(tài)性和突變性特點， 一旦發(fā)生?；愤\輸船舶海上泄露事故， 若應急處置不當， 其危害涉及面廣、應急處置難度大。 對海上運輸應急過程的研究多集中于應急過程中的某一環(huán)節(jié)， 如應急演練[1]、應急監(jiān)測[2]、應急物資調(diào)動[3]等，從研究對象來看，對海上危化品應急過程研究較少； 從研究角度上講， 海上?；沸孤稇边^程是一個多因素耦合的復雜系統(tǒng)，對其系統(tǒng)化的研究較少。 在海上危險化學品泄露應急過程中， ?；愤\輸風險因素未得到有效預防與控制， 因此做好海上危險化學品泄露應急過程評估有著重要的理論和實踐意義。

FRAM 在煤礦安全[4]、航空安全[5]等領域有一定的研究進展，在海上泄露應急領域已有應急主體[6]等角度的研究， 但從總體來說， 研究角度較為片面， 缺少對海上危險化學品泄露應急這一復雜系統(tǒng)的全面研究。 采用FRAM 來分析海上危險化學品泄露應急過程， 可以通過分析系統(tǒng)功能及功能之間的依賴關系， 剖析應急過程中功能潛在變化的耦合，找出導致系統(tǒng)功能共振的薄弱環(huán)節(jié)，并以此建立防控屏障， 從而增強應急過程的系統(tǒng)化研究，實現(xiàn)預防與應急相結(jié)合的目標。

本文通過建立應急耦合的層次網(wǎng)絡模型[7-8]，從識別海上危化品運輸影響因素入手，以“天才”輪外籍氣船丙烯輸送泵泄露事故為案例， 運用共同性能條件來探究海上危險化學品泄露應急系統(tǒng)運行過程以及失效的原因， 以此增強對海上危險化學品泄露應急過程的認識， 最大限度地降低事故危害度，增強綜合應急能力。

1 FRAM 理論

功能共振分析法是基于共振理論對系統(tǒng)活動進行功能描述與功能分析的社會技術(shù)系統(tǒng)。 通過識別功能性能變化及其影響因素， 探尋系統(tǒng)如何正常運行以及功能模塊潛在的變化如何導致系統(tǒng)運行失效。 FRAM 分析步驟主要包括以下四點：

步驟1：功能模塊識別與描述。 在系統(tǒng)操作流程確定若干節(jié)點， 確定系統(tǒng)功能模塊及六個方面基本特征，具體如圖1 所示。

步驟2：功能潛在性能變化評估。 這一步經(jīng)由11 個常見的共同性能條件， 以描述組成FRAM 的功能的潛在變化特性。 功能模塊特征的變化與影響系統(tǒng)運行的因素有關。

步驟3：確定功能共振的可能性。 通過對功能模塊之間的耦合的分析， 確定功能共振的影響因素及失效鏈接。

步驟4:建立性能變化的防控屏障。FRAM 根據(jù)功能共振模塊的性能變化特點， 介紹了四種屏障措施，用來維護系統(tǒng)正常運行，預防和控制系統(tǒng)運行的不利因素。

2 應急耦合的層次網(wǎng)絡模型

針對海上?；窇毕到y(tǒng)影響因素多、 耦合程度高以及跨層次效應等特征， 運用自底向上的層次化網(wǎng)絡方法， 采用FRAM 理論解釋各層次的不同屬性， 構(gòu)建如圖2 所示的應急耦合的層次網(wǎng)絡模型。 該網(wǎng)絡模型分別從耦合層次維和應急狀態(tài)時序維進行構(gòu)建。 縱向上，低層次為高層次提供應急耦合分析微觀線索。 橫向上，整體逐階段更新應急狀態(tài)，為危化品海運應急提供了耦合線索。

圖2 應急耦合的層次網(wǎng)絡模型

因素層分析識別的海上危化品運輸影響因素的人員因素、船舶因素、環(huán)境因素、管理因素、貨物因素，這些因素可能會影響到FRAM 中I、O、P、R、C、T 六種屬性，具體如表1 所示。 因素層的變動進而引發(fā)功能模塊的性能變化， 導致功能模塊間產(chǎn)生不正常震蕩， 從而使得應急系統(tǒng)層中功能模塊隨著時序變化發(fā)生階躍式突變， 造成海上?；窇毕到y(tǒng)失效。

表1 海上?；愤\輸影響因素

3 實例分析

3.1 事故背景及經(jīng)過

2020 年2 月10 日下午16 時左右， 利比里亞籍液化氣船“GAS PRODIGY”號（簡稱“天才”輪），受某石化公司委托， 于菲律賓巴丹與中國福州市江陰港間執(zhí)航運載丙烯。 在卸貨前的船岸安全檢查工作中，船員按要求清理遮掩物后，江陰港城經(jīng)濟區(qū)福州中江化工碼頭有限公司（簡稱中江碼頭)發(fā)現(xiàn)貨艙潛液泵出口接管角焊縫處丙烯泄露，判定存在重大事故隱患， 中江碼頭隨即啟動一級應急響應。 在進行了離泊碼頭移至應急錨地、海上應急搶險過駁、 三輪錨地排險封堵、 兩次方案評審后， 排除了重大事故隱患， 江陰港的安全得到保護。

3.2 FRAM 分析

3.2.1 功能模塊識別與描述

這起應急過程發(fā)生在卸貨前的船岸安全檢查工作過程中， 根據(jù)事故報告及現(xiàn)有應急過程的研究成果，從預案管理開始到后期處置結(jié)束，確定海上?；沸孤稇边^程主要包括以下8 個過程：F1 預案管理，F(xiàn)2 預警與信息報告，F(xiàn)3 先期處置，F(xiàn)4制定現(xiàn)場應急處置方案，F(xiàn)5 排險堵漏，F(xiàn)6 過駁轉(zhuǎn)輸，F(xiàn)7 應急終止，F(xiàn)8 后期處置。 將這8 個過程確定為8 個功能模塊，并加以描述。 以功能模塊F4 制定現(xiàn)場應急處置方案為例，詳細描述見表2。

表2 F4 “制定現(xiàn)場應急處置方案” 的FRAM 表示

3.2.2 功能的潛在性能變化評估

根據(jù)甘旭升[10]等對共同性能條件的評價語言及標準、功能模塊波動判別等級等的研究，通過共同性能條件，結(jié)合影響評價結(jié)果的因素，以此來識別功能模塊潛在變異特征， 理清系統(tǒng)變化是怎樣影響功能變化的。評價結(jié)果可以分為:充分、不充分和無法確定三種情況，以F4 為例具體見表3。

表3 功能模塊F4 的性能變化狀況

根據(jù)功能模塊性能變化評估結(jié)果， 得出功能的性能變化狀態(tài)。 戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、機會或隨機四種狀態(tài)為性能變化狀態(tài)，并表示從小到大的變化。 功能模塊F4 的性能變化評估結(jié)果包含5 個“不充分”，3 個“充分”，2 個“無法確定”，由此判定F4 制定現(xiàn)場應急處置方案的性能變化是“隨機”狀態(tài)，即由于F4 而引發(fā)應急障礙的概率極大，同樣可以得出其他功能模塊的性能變化狀態(tài)。 各個功能的性能變化評估結(jié)果見表4。

表4 各功能的性能變化評估結(jié)果

從表中可得出F4 制定現(xiàn)場應急處置方案、F5排險堵漏的性能變化狀態(tài)為“隨機”，表明這兩個功能模塊的性能變化發(fā)生了功能共振， 成為失效功能單位。

3.2.3 確定功能共振的可能性

在識別出8 個系統(tǒng)功能的基礎上， 利用功能模塊間的關系，建立系統(tǒng)功能網(wǎng)絡。

由于功能模塊F4 和F5 的性能變化評估為隨機狀態(tài)，從這兩個功能模塊出發(fā)，識別出功能共振模塊、影響因素和失效連接，進而得到系統(tǒng)功能共振失效網(wǎng)絡圖，如圖3 所示。圖中，“ ”代表功能之間的失效連接。 系統(tǒng)功能共振表見表5。

表5 系統(tǒng)功能共振表

圖3 應急過程功能共振失效網(wǎng)絡圖

在海上?；窇瘪詈系膶哟尉W(wǎng)絡模型中，因素層的海上危化品運輸影響因素的變動引發(fā)功能層功能模塊性能變化， 導致功能模塊的不正常振蕩通過功能連接傳遞，進而產(chǎn)生功能模塊的耦合共振，使得功能層局部失效。 隨著應急過程的發(fā)展，更多的功能模塊振蕩參與到功能共振中，最終導致應急系統(tǒng)層級結(jié)構(gòu)發(fā)生階躍式突變， 使得應急障礙產(chǎn)生， 上述解釋描述了海上危險化學品泄露的應急過程。

表6 失效模塊的性能變化防控

3.3 性能變化的防控屏障

根據(jù)導致海上?；窇毕到y(tǒng)運行失效的功能模塊及其影響因素， 制定防控應急障礙的屏障措施。F4 制定現(xiàn)場應急處置方案與F5 排險堵漏的具體防控措施如表6 所示。

4 結(jié)論

利用FRAM 對海上危險化學品泄露進行應急過程評估， 識別出預案管理等8 個應急系統(tǒng)中的功能模塊， 并運用共同性能條件進行功能的潛在性能變化評估，從而確定功能共振的可能性，最終提出性能變化的防控屏障。FRAM 的系統(tǒng)視角可以有效避免以往研究中將海上?；沸孤稇眴畏矫娴乩斫鉃閱蝹€影響因素的分析， 提高了對應急系統(tǒng)潛在風險因素的認識與探索， 增強了應急過程研究的全面性、直觀性與細節(jié)的高度清晰，從而有針對性地提出應急防控的優(yōu)化措施。 □