摘要
石化和化学工业是国民经济的重要支柱产业,经济总量大,产业关联度高,与经济发展、人民生活和国防军工密切相关,在我国工业经济体系中占有重要地位。石化和化工生产涉及到各类危险化学品,危险化学品的特性使其在实际使用中存在着较大的安全风险。危险化学品火灾爆炸事故是危险化学品事故中最常见的类型之一,其危害性极大,所以研究危险化学品火灾爆炸事故机理,并提出提高安全管理效率的可行方案,是当前亟须完成的重要任务。然而,目前鲜有学者对危险化学品火灾爆炸事故风险因素间的耦合机理进行深入分析,同时也缺乏各风险因素之间耦合关系的图示模型。因此,本文旨在填补这一研究空白,更好地理解和预防危险化学品火灾爆炸事故,故开展以下研究: (1)收集了国内外共计170起危险化学品火灾爆炸事故案例,对这些案例中导致事故发生的风险因素之间的耦合关系进行深入分析。首先对事故的特征和造成事故发生的原因进行分析,并从中提取造成危险化学品火灾爆炸事故发生的风险因素,再根据相关法规标准,通过分析事故报告将它们划分为人、物、环境和管理四个子风险因素系统,以便更好地理解和分析危险化学品火灾爆炸事故风险因素系统。通过系统动力学(SystemDynamics)原理建立耦合模型图,基于模型图对危险化学品火灾爆炸事故风险因素之间的单因素耦合关系和双因素耦合关系进行分析,得到危险化学品火灾爆炸事故风险因素的耦合作用机理,将这些耦合关系以耦合图的形式直观地表现出来。 (2)利用从事故案例中收集到的数据构建N-K模型(N-Kmodel),评估危险化学品火灾爆炸事故发生概率受到人、物、环、管这四类风险因素耦合作用影响的程度,基于N-K模型的计算公式,得出不同风险耦合形式的风险值。研究结果表明,随着参与耦合的风险因素种类的增加,风险值整体呈上升趋势,而具有高风险值的耦合形式中均有人的因素和物的因素的参与。 (3)基于建立的系统动力学模型,将系统中的风险因素作为网络中的节点,再将各风险因素之间的耦合关系作为网络中连接节点的边,依据复杂网络理论(ComplexNetworkTheory)的相关方法建立危险化学品火灾爆炸事故多因素风险耦合网络模型。基于复杂网络的特征参数对各子系统内的二级风险因素进行初步分析,得到网络中出度中心度、入度中心度以及聚类系数较高的风险因素节点。 (4)根据危险化学品火灾爆炸事故风险耦合网络的特点,选择DC、OCC、ICC和BC作为选择关键节点的指标。并在这四个指标的基础上,使用熵权TOPSIS法进行相关计算,得到综合评价指标Ci。为了评估各指标的精确性,针对每个指标下的关键节点进行逐一移除,并观察移除后整体网络效率的变化情况。结果表明,移除Ci指标下的关键节点后网络效率的降幅最大。因此,控制Ci指标下的关键节点所对应的风险因素,是降低危险化学品火灾爆炸事故发生概率最经济有效的措施。最后,基于解耦思想为危险化学品火灾爆炸事故关键风险因素的管控提出建议。