基于改進LEC 法的薄膜型LNG 儲罐內罐施工安全評估

曾常亮

北京市燃氣集團有限責任公司，北京 100032

薄膜型LNG 儲罐內罐施工是一項高風險的作業，涉及人、機、料、法、環境等多種復雜因素，容易引發各種安全事故，對現場施工人員和周圍環境易造成潛在的安全威脅。對薄膜型LNG 儲罐內罐施工過程進行風險辨識與安全評價是非常必要和重要的，可以幫助企業識別風險，采取有針對性的安全措施，預防安全事故的發生，保障作業人員的安全。

1 常用的安全評價方法

目前常用的安全風險評價方法包括定性評價和定量評價兩種，主要包括事件樹分析法（Event Tree Analysis，ETA）、故障樹分析法（Fault Tree Analysis，FTA）、危險與可操作性研究法（Hazard and Operability Study，HAZOP）、層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP）、模糊綜合評價法（Fuzzy Comprehensive Evaluation，FCE）、風險矩陣評價法（Risk Matrix Analysis，RMA）、組合權重法(Combined Weighting Method，CWM)、粗 糙 集 法（Rough Set Method，RSM）等[1-4]，以上評價方法都具有各自的特點和適用范圍，在不同的應用條件下發揮著重要作用。

2 LEC評價法簡介

“LEC 危險性評價法”（簡稱LEC 法），是由美國學者Graham 和Kinney 在1980 年提出的。在國內首次對其系統性介紹在2001 年，稱之為“作業條件危險性評價法”，是一種對具有潛在危險性作業環境中的危險源進行半定量的安全評價方法[5]。該方法主要用與系統風險有關的3種因素指標值的乘積來評價操作人員傷亡風險大小，這3種因素分別是：L（Likelihood，事故發生的可能性）、E（Exposure，人員暴露于危險環境中的頻繁程度）和C（Consequence，一旦發生事故可能造成的后果）。給3 種因素不同等級分別確定不同的分值，再以3個分值的乘積D（Danger，危險性）來評價作業條件危險性的大小。計算公式為：

風險值D 的值越大，說明該系統危險性越大，需要增加安全措施，或改變發生事故的可能性，或減少人體暴露于危險環境中的頻繁程度，或減輕事故損失，直至調整到允許范圍內。L、E、C的取值如下。

L 取值在0.1～10 之間，值越大，表明事故發生的可能性越大。

E 取值在0.5～10之間，值越大，表明人員暴露于危險環境中的頻繁程度越高。

C 取值在1～100 之間，值越大，表明事故發生后產生的后果越嚴重。L、E、C 三個指標的取值[6]見表1～表3。

表1 事故發生的可能性L

表2 暴露于危險環境的頻繁程度E

表3 發生事故產生的后果C

3 建立改進的LEC評價法

LEC評價法在實際應用中操作方便，但在取值的過程中也存在著一定的主觀性，主要依賴于專家本人的經驗和水平[7]，而且在打分過程中僅針對于某單項風險本身而進行打分，但是實際工程建設中，施工企業安全管理水平的高低對風險的管控以及杜絕事故的發生起到了決定性的影響。本文擬引入施工企業的安全管理水平權重ω概念，改進LEC評價法，增加LEC計算結果D的可靠性，因此對傳統LEC 評價法進行改進既有必要，又有重要的實際意義。

3.1 施工企業的安全管理水平影響因素

根據行業特點，工程建設行業的施工企業整體資質、業績和管理水平參差不齊，對影響施工企業的安全管理水平S 可以從以下8 個方面即S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8進行評估，見表4。

表4 施工企業的安全管理水平主要影響因素

3.2 施工企業安全管理水平權重計算

根據表4 中的8 項主要影響因素列出打分表，組織有經驗的專業人員對施工企業8項安全管理水平主要影響因素（S1......S8）分別進行評估，其狀態及取值區間見表5。

表5 安全管理水平主要影響因素評估標準

每名專業人員對施工企業的安全管理水平Ai評估結果用式（2）進行計算。

然后，對所有專業人員打出的Ai（i=1，2，3，…，n）評估結果進行匯總，求其平均值，最后用式（3）計算確定施工企業安全管理水平情況。

根據計算出的施工企業安全管理水平得分，根據表6 判定施工企業的安全管理水平狀態等級，并確定施工企業安全管理水平權重ω取值。

表6 施工企業安全管理水平權重ω取值

3.3 改進的LEC評價法

基于引進的施工企業安全管理水平權重ω 的LEC評價法，其結果按照式（4）進行計算。

式（4）中第n 個專業人員的LEC 打分對應的值為Ln、En、Cn；后續的評價過程仍按照傳統的LEC 評價法分別對各項進行打分，最后的結果以D值的大小來劃分風險等級評判，見表7。

表7 風險等級評判

4 改進后的LEC評價法的實際應用

4.1 薄膜型LNG儲罐內罐施工主要風險分析

某LNG 接收站儲罐工程項目一階段建設2 座22 萬m3LNG 儲存量的薄膜型儲罐，經過專業人員在施工作業前進行安全分析，薄膜型LNG 儲罐內罐施工過程中涉及的主要施工工序和風險如表8所示。

表8 薄膜型LNG儲罐內罐施工關鍵作業過程風險分析

4.2 利用傳統LEC評價法進行評價

組織有經驗的人員按照表8中的分析用LEC 評價法進行評價，其結果見表9。

表9 主要施工工序主要風險的LEC評價法評估結果

4.3 利用改進的LEC評價法進行評價

4.3.1 對施工企業安全管理水平影響因數進行評分

經調研得知負責該項目2座薄膜型LNG儲罐內罐施工的企業為某大型央企所屬A公司，組織召集項目建設單位、監理單位以及相關參建單位的5名安全管理專業人員組成評價小組，對該施工企業安全管理水平的8個主要影響因素進行評價，結果見表10。

表10 施工企業安全管理水平專家評價結果

4.3.2 確定施工企業安全管理水平權重

根據式（2）、式（3）對施工企業的安全管理水平打分情況進行計算，得出安全管理水平結果S，確定施工企業的安全管理水平權重ω，其結果見表11。

表11 確定施工企業安全管理水平權重ω

4.3.3 評價結果

采用引進施工企業安全管理水平權重ω系數的LEC 評價法對薄膜型LNG 儲罐內罐施工的主要風險進行評價，其結果由式（4）計算得出，結果見表12。

表12 采用改進后LEC評價法對主要施工工序風險進行評估的結果

從表12 的結果可以看出：薄膜罐內罐特種腳手架搭設，劃線、螺柱安裝、基準楔安裝及調平，薄膜儲罐水壓試驗，薄膜罐罐內管道施工，絕熱板、溫度傳感器、次屏蔽、頂橋板主層塊及氮氣管安裝等5項主要施工工序的風險等級發生了相應變 化，風險等級從3 級、3 級、2 級、3 級、2 級分別 降 低變成了2 級、2 級、1 級、2 級、1 級。評價結果表明，在施工過程中雖然存在較高的風險等級，但充分考慮施工企業本身擁有較高的安全管理水平，采取有針對性的安全措施，能夠對風險進行有效管控。最后從現場實際的安全管理來看，經改進的LEC法評價出的結果更符合現狀。

5 結束語

傳統的LEC 評價法是一種半定量的評價方法，通常，評價人員在對L、E、C 進行賦值時存在著一定的主觀性，因此會對最后的評判結果產生一定的偏差。本文充分考慮到施工企業是工程建設項目的實施管理主體，其安全管理水平的高低會對施工過程安全管理產生直接的影響，因此在傳統的LEC 評價法中引進了施工企業安全管理水平權重ω 這一重要的參數，建立了改進的LEC 評價法。采用改進的LEC 評價法對薄膜型LNG 儲罐內罐施工進行了風險分析和評估，相較傳統LEC 評價法，其評價結果更加符合工程現場薄膜型LNG儲罐施工過程風險分析及安全管理的實際狀況。引入施工企業安全管理水平權重能有效修正傳統LEC 評價法由于人為主觀因素引起的偏差，為類似工程的風險分析和安全評價提供一種新的思路和方法。