淺析安全評價在火電廠中的應用

【摘 要】安全評價是保障火電廠安全生產的重要措施，是建立企業安全預警機制的重要依據。本文在研究安全系統工程理論的基礎上淺析了多種安全評價方法在火電廠的應用，并分別闡述了故障樹方法、層次分析法、模糊綜合評價法、人工神經網絡法用于安全評價時的具體操作步驟。

【關鍵詞】安全評價；故障樹；層次分析法；神經網絡

一、引言

火力發電廠是我國電力工業的重要組成部分，其生產設備龐大、生產過程復雜、干擾因素眾多，極易發生事故且造成嚴重的后果。通過對火力發電廠的生產狀況進行科學的考核和評價，能夠發現其中的薄弱環節和事故隱患，為決策部門采取措施提供依據，預防和控制危險的發生，因此對火電廠進行安全評價具有重要意義。本文研究了火力發電廠安全評價的內容、過程和方法。

二、火電廠安全評價的內容

根據安全系統工程理論， 影響系統安全的因素主要包括評人、物、環境、管理4 個方面因素。火電廠安全性評價內容包括管理安全、設備安全、勞動安全與作業環境。 為了防止特重大生產事故的發生，我們從以下8個方面的安全狀況評價火電廠的綜合安全等級：（1）生產設備。（2）生產工具、機具。（3）上級頒發的反事故措施落實情況。（4）生產設備、工機具的管理水平。（5）安全生產主要規章制度的建立、健全和貫徹執行情況。（6）人員技術素質水平。（7）勞動環境。（8）抵抗重大自然災害的措施及落實情況。

三、安全評價的方法

隨著各行各業危險事故的頻繁發生，人們的安全觀念不斷增長，安全評價的對象越來越豐富，主要包括煤礦企業、電力企業、軌道交通、網絡信息等。安全評價是基于安全工程的原理和方法對系統中存在的風險進行識別和評價的過程，這一過程包括危險因素識別及危險程度評價兩部分。評價的目標不同，其內容和因素也不同。目前火力發電廠的安全評價主要是對企業管理、生產設備、勞動安全和作業環境、進行評價，研究各因素之間的重要程度、各因素對目標的影響程度及企業綜合安全評級。本文以火電廠綜合安全評價為例，根據企業生產特點，充分考慮評價方法適用性、合理性、可行性、精確性，確立了火電廠安全評價方法。

1.故障樹分析法。火電廠可能發生的重大危險事故例如鍋爐爆炸、大軸彎曲等，這些事故一旦發生會帶來巨大的財產損失和人員傷亡。找出事故相關的節點，查清事故根源是排除故障、保障安全的重要途徑。故障樹分析法（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）是一種探尋事故根源的科學方法。它是從特定事故或故障開始，層層分析其發生的原因，直到無法再分解為止。將特定的事故和各層原因用邏輯符號連接起來，得到形象、簡潔地表達其因果關系的邏輯圖形，即事故樹。通過對事故樹簡化、計算達到分析、評價的目的。主要操作步驟是：（1）確定事故，例如鍋爐爆炸。（2）編制故障樹。通過分析以往發生在火電廠的同類事故，確定可能的影響因素，按照分層描述、逐層具體的方法建立故障樹模型。（3）計算最小割集，對故障樹進行化簡。（4）基本因素重要度計算。該步驟是計算基本因素對結果的影響程度。（5）根據分析結果采取措施。

2.層次分析法。層次分析法（Analytic Hierarchy Process簡稱AHP）是美國運籌學家薩蒂教授于20世紀70年代初提出的。該方法將評價對象分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎上進行定性和定量的分析。AHP通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的重要程度，結合專家的判斷確定各因素的權重大小。通過該方法能夠分析出影響火電廠安全的各個因素的重要程度，為管理部門提供決策的依據。基本操作步驟是：（1）建立火電廠層次結構模型。（2）構造兩兩因素比較的判斷矩陣。（3）判斷矩陣的一致性檢驗。（4）計算各層中因素的相對權重。層次分析法是火電廠安全評價的基本方法，但它在構造判斷模型時忽視了專家的判斷模糊性，其評價結果帶有一定的主觀性，在實際使用過程中往往和模糊綜合評價法、灰色分析法、人工神經網絡等方法相結合。

3.模糊綜合評價法。模糊綜合評價法是運用模糊數學的原理，計算出“評價對象”受“各種因素”的影響程度，進而對研究對象作出綜合的評價。火電廠安全生產可分為安全生產管理、勞動安全與作業環境安全、生產設備安全三個部分，每一個部分又包含若干個二級因素。例如生產設備安全包括鍋爐設備、汽機設備、電氣一次設備、電氣二次設備、熱工設備、燃煤油儲運系統等。通過模糊綜合評價法可以分析出每一部分的安全等級，進而計算出火電廠綜合得分。基本的操作步驟是：（1）確定評價對象的影響因素集。（2）確定各因素相對于目標的權重。確定權重的方法有很多，常見的是專家評估法。（3）確定每個因素的隸屬度。（4）建立模糊評價矩陣。（5）運用模糊數學進行綜合評價。模糊綜合評價法運用模糊數學原理將“定性”和“定量”聯系起來，很好地解決了評價過程中定性指標難以比較的困難，最大限度地降低了主觀因素對評價結果的影響，從而使評價結果具有全面性、客觀性和精確性。該方法穩定實用、易于操作，是一種應用非常廣泛的評價方法。

4.人工神經網絡法。人工神經網絡（Artificial Neural Net

works）是模擬人的大腦活動進行分布式并行信息處理的數學算法。這種網絡具有極強的非線形逼近、自組織、自學習等優點，它能通過調整內部大量節點之間相互連接的關系達到處理信息的目的。將神經網絡理論應用于系統安全評價之中能快速準確地得到安全評價結果。火電廠大型生產設備如鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器等，一旦發生故障將造成不可估量的損失。采用人工神將網絡訓練樣本，可建立故障知識庫，為排除故障提供依據。基本操作步驟是：（1）確定網絡的拓撲結構。（2）確定被評價系統的特征參數以及這些參數的下系統的狀態。（3）選擇供神經網絡學習的樣本。（4）建立系統安全評價知識庫。

安全評價的方法不是單一的，在實際應用中應根據評價的對象和評價的目的選擇合適的方法。為了提高評價的科學性和客觀性，往往會將多種評價方法結合使用。

四、結論

本文闡述了故障樹方法、層次分析法、模糊綜合評價法、人工神經網絡法在火力發電廠安全評價中的應用。通過分析可知，安全評價的方法不是單一的，在實際應用中應根據評價對象和評價的目選擇合適的方法。為了提高評價的科學性和客觀性，往往會將多種評價方法結合使用。由于火電廠生產設備龐大、控制過程復雜，影響生產安全的因素眾多，從技術因素到設備因素，從管理因素到環境因素，在此無法囊括所有因素。只有通過不斷探索、不斷積累、不斷創新才能找到更適合的評價方法，以滿足現代企業安全生產的需求，為決策部門提供技術支持，從而提高火電廠安全評價的質量和安全管理水平。

參 考 文 獻

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