基于層次分析法的大運河危化品碼頭安全風險評估

盧志遠+周兆欣+徐銘

[摘 要]隨著物流行業的突飛猛進，內河航運業發展也較迅速。古老的大運河部分河段還發揮著航運功能，在其沿岸已建立起多個危化品碼頭。針對危化品碼頭的安全問題，文章采用層次分析法，對各種危險源及其所存在的問題加以分析，并對其危險性進行量化，得出一種有效的安全評估方法，從而保障危化品碼頭的安全性，降低危險發生的可能性，促進大運河流域的經濟發展。

[關鍵詞]危化品碼頭；層次分析法；安全評估；大運河

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.09.057

繼中國大運河項目成功入選《世界文化遺產名錄》后，對于大運河的研究進入了相關學者、專家的視野，包括大運河流域的文化價值、風土人情、經濟價值以及航運情況等。在航運方面，水路運輸在我國交通運輸方式起到了重要的作用，其具有能耗小、運力大、成本低、對環境污染小等多個優點，現在大運河的部分河段還在使用，與之前相比，大運河上的航運物品種類逐漸多了起來，近些年在大運河沿岸及各支流沿岸建立了許多碼頭，其中包括危化品碼頭，因危化品貨物與其他種類的貨物具有不同的性質，其是一種動態的危險源，當物品在運輸途中和裝卸作業時發生碰撞或其他意外事故，后果將很嚴重，尤其是在大運河沿岸，因大運河無論在歷史地位，還是在現實使用價值上，都有著很重要的作用，大運河部分河段還承擔著南水北調的功能，因此對大運河沿岸危化品碼頭的安全評價具有極其重要的意義。

國內對于危化品碼頭的安全評價有很多的研究，但大部分是針對于大型港口的安全評價，主要是針對于遠洋貨運碼頭，王海在基于FSA的危險化學品碼頭安全評價的研究中，建立安全評價模型，對港口進行了安全評價，提出了相關的安全建議；張憲法在危化品碼頭裝卸過程的職業危害及控制措施中，針對于操作人員的一些行為規則，做出了總結，并提出了相關的控制措施；魏志兵在基于主成分分析法的石油化工碼頭裝卸工藝過程安全評價方法的研究中，對危化品裝卸過程中所存在的一些問題進行了分析，并對其安全方法進行了相應的研究。在內河危化品碼頭的安全風險評估中，多數學者多對長江流域中的大型危化品港口進行了研究，許茂增等人對長江流域危化品碼頭進行了研究，在內河危化品碼頭安全風險評價中采用灰色層次評估模型對危化品碼頭的安全進行了評價；王晚香在內河航運綜合評價研究中對危化品港口的安全也做了相關的研究，采用了主成分分析法、模糊綜合評判法和層次分析法分別對港口進行充分的研究。在諸多的研究中，針對于大運河沿岸危化品碼頭安全評價的研究還比較少，因此，對于大運河沿岸的危化品碼頭安全評價具有了現實的意義。

1 安全因素

1.1 危險源

危化品碼頭的危險性遠遠要高于一般貨物碼頭，一旦發生災害不但會嚴重影響到周圍區域環境，造成嚴重的經濟損失、人員傷亡等一系列問題，而且危化品所具有的毒性將會污染水域，一旦有化學品泄漏到運河之中，其后果將不堪設想。

為保障危化品碼頭的安全，通過對大、中型危化品港口安全風險評估的研究，從人—機—環境系統分析危化品碼頭的安全，本文將從人員因素、船舶因素、碼頭設備、環境因素以及管理因素五個方面因素進行系統的分析。人員因素包括人員素質、人員專業技能和培訓頻次來分析；船舶因素包括船舶船齡、船舶故障；碼頭設備包括設備性能和設備使用年限；環境因素包括碼頭內環境和碼頭周圍環境；管理因素包括制度的完善和制度的執行。

1.2 安全評價體系的建立

根據以上分析，建立安全評價體系。（見下頁圖）

2 評價方法的選擇與設計

2.1 安全評價方法

安全評價方法有很多種，比如專家評議法、故障分析法、故障樹分析法、事故樹分析法、層次分析法、指標評價法等多種分析方法。本文將采用層次分析法，層次分析法由目標層、準則層和方案層三個層次組成，具體是將一個復雜的系統通過分層次的方法進行分解，分解為不同的層次結構，然后通過其定性指標用模糊量化方法算出層次單排序（權數）和總排序，從而作為目標（多指標）、多方案優化決策的系統方法。

層次分析法是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體的備投方案的順序分解為不同的方面，把研究對象作為一個系統，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進行決策，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，通過兩兩比較確定同一層次元素相對上一層元素的數量關系后，最后再用加權和的方法遞階歸并各備擇方案對總目標的最終權重，將權重最大者定為最優方案。這里所謂“優先權重”是一種相對的量度，意思是選擇方案時在某一特點的評價準則或子目標，標下優越程度的相對量度，以及各子目標對上一層目標而言重要程度的相對量度。層次分析法不單純追求高深數學，又不片面地注重行為、邏輯、推理，而是把定性方法與定量方法有機地結合起來，使復雜的系統分解，能將人們的思維過程數學化、系統化，便于人們接受，其次層次分析法所需的定量數據信息較少，它主要是從評價者對評價問題的本質、要素的理解出發，比一般的定量方法更講求定性的分析和判斷。這種思想能處理許多用傳統的最優化技術無法著手解決的實際問題。

層次結構模型

層次分析法是一種較為系統、簡潔的安全評價方法，在安全評價中多次被用到。

2.2 層次分析法模型的建立

層次分析法的步驟如下。

2.2.1 構造判斷函數

層次分析法的一個重要特點就是用兩兩權重性程度之比的形式表示出兩個方案的相應重要性程度等級。根據層次結構圖，把每一層次的各要素進行兩兩比較。根據因素的重要性列出等級。兩兩比較的結果構成判斷矩陣。比較的賦值由專家取定，最后綜合專家的評判結果構造臨港危化品企業第一層判斷矩陣。

2.2.2 計算權重向量

構建好矩陣后，通過兩兩元素比較，得到判斷矩陣，將判斷矩陣的每一行的權重計算出，得出權重向量。可采用yaahp軟件進行計算。

2.2.3 一致性檢驗

CI越小，一致性越大，CI越大，一致性越小。通過CI與一致性指標RI進行比較得出檢驗系數CR。

CR=CIRI

如果CR<0.1，則通過一致性檢驗，否則不滿足一致性。

3 以某危化品碼頭為例

建立判斷矩陣，并求出各元素權重以及一致性。

4 結 論

由以上數據可知CR均小于0.1，滿足一致性的要求。在此危化品安全風險評估中，人員因素和管理因素所占權重相等且為最高，因此人員和管理對危化品碼頭安全影響較大。在此危化品碼頭安全管理中應加強對高素質人才的配備，同時還要加強制度的執行能力，制度的執行能力所在比重最高。為保證碼頭設備的性能，應按時做好設備的維護檢修工作，若達到使用年限應及時地更換新設備；保障危化品內環境的安全、穩定，禁止碼頭內有危險事故的發生，在關鍵位置應張貼警示牌，按時對周圍環境進行檢查，排除安全隱患；在船未到港時應對貨物運輸船舶進行檢查，包括其船齡以及是否有安全隱患，對不滿足條件的船舶不允許進港，滿足條件的船舶，應在船舶到港時做好前期的準備工作，以防止船舶撞擊碼頭發生安全事故。

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