一种石油化工企业承灾体脆弱性评估方法

摘要

本发明提供了一种石化企业承灾体脆弱性评估方法，所构建的石化企业承灾体脆弱性评估模式可指导石化企业火灾、爆炸及有毒物质泄漏事故的控制与预防，降低石化企业事故风险。该方法构建的评估模式考虑了主客观因素的影响，评估结果更为客观合理，提供的决策建议具有较大的实际应用价值。

主权项

一种石化企业承灾体脆弱性评估方法，其中所述方法的步骤主要包括：①确定研究区域按照重大危险源的划分方式，进行研究区域的划分；②资料的收集与统计应收集的关键信息：研究区域工艺情况、研究区域内人口、装置、建(构)筑物分布情况、研究区域内原材物料情况、研究区域内设备、设施情况、研究区域内消防设施配备情况、研究区域内安全防护措施采取情况、企业安全管理状况等；③危险源和承灾体类型辨识与统计分析a.辨识研究区域内原材物料的品种、数量、储量及运行过程中的存在部位，依据标准《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218‑2009)分析研究区域内物质的固有危险性；b.分析生产、储存、运输过程中可能发生的火灾、爆炸、有毒有害事故及事故后果影响，依据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》对研究区域进行重大危险源分级；c.辨识研究区域内可能遭受火灾、爆炸、有毒物质泄漏事故的人员、装置及建(构)筑物等各类承灾目标的数量及分布，分析事故发生时承灾目标的受伤害程度；④指标体系的构建及权重的确定考虑到石化企业内人员、装置及建(构)筑物为主要承灾目标，可构建目标层为承灾体脆弱性总体指标、准则层为人员脆弱性指标、装置脆弱性指标、建(构)筑物脆弱性指标的指标体系，各因素层指标可结合承灾目标的脆弱性影响因素分析和研究区域的实际情况进行筛选；a.层次分析法确定权重对专家的评分结果进行加权计算，并采用1～9及其倒数的标度方法^[12]进行两两比较，得到判断矩阵：矩阵正规化：$\overline{a_{ij}}=\frac{a_{ij}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{a}_{ij}},(i,j=1,2,\mathrm{...},n)---\left(1\right)$求和向量：$W_i=\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}\overline{a_{ij}},(i,j=1,2,\mathrm{...},n)---\left(2\right)$求权向量：$\overline{W_i}=\frac{W_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{W}_i},(i,j=1,2,\mathrm{...},n)---\left(3\right)$求最大特征根：${\lambda }_{\max }=\underset{i}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{{\left[A\overline{W_i}\right]}_i}{n\left(\overline{W_i}\right)}---\left(4\right)$检验公式：$CI=\frac{{\lambda }_{max}-n}{n-1}---\left(5\right)$$CR=\frac{CI}{RI}---\left(6\right)$b.熵权法确定权重由已获得的m个评价对象的n个评价指标初始数据构建判断矩阵R，判断矩阵如下：$R=\left[\begin{array}{cccc}{R}_{11}& R_{12}& \mathrm{...}& R_{1m}\\ R_{21}& R_{22}& \mathrm{...}& R_{2m}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ R_{n1}& R_{n2}& \mathrm{...}& R_{nm}\end{array}\right],(i=1,\mathrm{2...},n;j=1,2,\mathrm{...},m)$权重的计算矩阵正规化：$Y_{ij}=\frac{r_{ij}-r_{min}}{r_{\max }-r_{\min }}---\left(7\right)$信息熵的计算：$f_{ij}=\frac{1+Y_{ij}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}(1+Y_{ij})}---\left(8\right)$$E_j=-\frac{1}{\ln n}\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{f}_{ij}\ln f_{ij}\right)---\left(9\right)$熵权系数即权重的计算：$u_j=\frac{1-E_j}{m-\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}{E}_j}---\left(10\right)$c.组合权重的计算组合权重的计算即对层次分析法和熵权法得到的权重进行复合，组合权重计算公式为：$T_i=0.5u_i+0.5\overline{W_i}---\left(11\right)$⑤模糊综合评价a.确定因素集根据已构建的指标体系可建立脆弱性评估因素集u＝{u1，u2，u3}；b.建立评价等级集依据脆弱性指数划分为等级，不脆弱等级表示优秀，不太脆弱等级表示良好，一般脆弱等级表示系统处于临界状态，应对系统薄弱部位加强管控，比较脆弱表示承灾体脆弱性程度较高，应立即采取措施加以改进，非常脆弱表示承灾体脆弱性程度极高，应立即采取措施并进行重点管控；c.构建评语集，设计专家问卷调查，确立模糊评价矩阵；根据因素等级划分以及承灾体脆弱性影响因素分析，设计各因素的评语集和专家问卷调查表，统计专家对各因素的评判意见，确立模糊评价矩阵R：$R_{1i}=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{11}& r_{12}& \mathrm{...}& r_{1m}\\ r_{21}& r_{22}& \mathrm{...}& r_{2m}\\ r_{31}& r_{32}& \mathrm{...}& r_{3m}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ r_{n1}& r_{n2}& \mathrm{...}& r_{nm}\end{array}\right]$其中rij(j＝1，2，...，m)表示第Ui个因素对应评语集V的模糊判断；d.多级模糊综合评价脆弱性评估模式为多层次模型，需构建多级模糊综合评价，评价过程为：求二级模糊评价矩阵：R₁＝T_iоR_1i            (12)准则层脆弱性指数：$f_i=\underset{i}{\overset{n}{\Sigma }}{R}_i{V}_i---\left(13\right)$一级模糊评价矩阵确定：D＝TоR₁＝Tо(T_iоR_1i)            (14)目标层脆弱性指数：$\begin{array}{c}{D}_i^l=D_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_i---\left(15\right)\\ f=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_i^l{V}_i---\left(16\right)\end{array}$