摘要：本文通過(guò)分析安全管理與風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)系，提出了一種基于風(fēng)險(xiǎn)的城市燃?xì)夤艿赖陌踩芾矸椒ā＝Y(jié)合某市工程實(shí)例，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖和模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估排序，確定風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì)并采取合理措施，以達(dá)到安全管理的目的。
關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)管理；安全管理；風(fēng)險(xiǎn)矩陣；模糊綜合評(píng)價(jià)
Safety Management of City Gas Pipelines Based on Risk
School of Economy and Management，Hebei University of Engineering Guo Zhanglin，S1in Yuli
Abstract：A new safety management method of urban gas pipelines is proposed by analyzing the relationship between safety management and risk management. With the engineering example in a certain city，the potential risks are estimated by the application of risk matrix and fuzzy comprehensive evaluation，which can determine the nature of risks and take reasonable measures to achieve the purposes of safety management.
Keywords：risk management；safety management；risk matrix；fuzzy comprehensive evaluation
隨著城市化的建設(shè)加快，天然氣作為一種新型的、環(huán)保型的能源得到迅速發(fā)展，我國(guó)目前60%的大城市都埋設(shè)了大量的燃?xì)夤艿?。我?guó)大部分城市的燃?xì)夤艿酪堰\(yùn)行20多年，隨著燃?xì)夤艿赖睦匣?、腐蝕的加劇、地面交通道路的增長(zhǎng)、管線周邊區(qū)域人口聚居程度增大，管道安全問(wèn)題已成為關(guān)系到公共安全的重大問(wèn)題，所以，對(duì)現(xiàn)役管道進(jìn)行安全管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)有關(guān)燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全管理的研究工作起步較晚。傳統(tǒng)的安全管理側(cè)重于燃?xì)庑孤┌l(fā)生后的補(bǔ)救，稍有疏忽就會(huì)發(fā)生惡性事故，不能起到事前預(yù)測(cè)的作用。本文通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)上對(duì)在役管道進(jìn)行安全管理可以實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)搶修到主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，將事故消滅在發(fā)生前，提高科學(xué)管理水平，實(shí)現(xiàn)城市減災(zāi)目標(biāo)。如何科學(xué)合理地對(duì)城市燃?xì)夤艿肋M(jìn)行安全管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，全面客觀地對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行處理，真實(shí)反映管道系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)情況，是城市燃?xì)夤艿老到y(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。
1 安全管理與風(fēng)險(xiǎn)管理概述
1.1 風(fēng)險(xiǎn)管理與安全管理
風(fēng)險(xiǎn)管理是指包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)控制的全過(guò)程，它是一個(gè)以最低成本將風(fēng)險(xiǎn)控制在最合理水平的動(dòng)態(tài)過(guò)程，通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的實(shí)施，能夠有效地控制和妥善處理風(fēng)險(xiǎn)所致?lián)p失的后果，實(shí)現(xiàn)以最小成本獲得最大安全保障，或者說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)效益的目標(biāo)。
燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)管理是指對(duì)燃?xì)夤艿澜?jīng)營(yíng)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，將管道運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)程度控制在可接受的范圍內(nèi)，達(dá)到降低管道事故發(fā)生概率，確保燃?xì)夤艿澜?jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行的目的。
風(fēng)險(xiǎn)管理的基本內(nèi)容[1]包括：風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制，如圖1。
安全管理是管理科學(xué)的一個(gè)重要分支，它是為實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)而進(jìn)行的有關(guān)決策、計(jì)劃、組織和控制等方面的活動(dòng)；主要運(yùn)用現(xiàn)代安全管理原理、方法和手段，分析和研究各種不安全因素，從技術(shù)上、組織上和管理上采取有力的措施，解決和消除各種不安全因素，防止事故的發(fā)生。
燃?xì)夤艿赖陌踩芾硎且园踩珵槟康?，?duì)在役管道進(jìn)行有關(guān)安全工作的決策、計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制等職能，合理有效地使用人力、財(cái)力、物力、時(shí)間和信息，為達(dá)到預(yù)定的安全防范而進(jìn)行的各種活動(dòng)。
1.2 城市燃?xì)夤艿赖陌踩芾砼c風(fēng)險(xiǎn)管理的關(guān)系
安全管理強(qiáng)調(diào)減少事故，甚至消除事故，是將安全生產(chǎn)與人機(jī)工程相結(jié)合，給勞動(dòng)者以最佳工作環(huán)境。而風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)容較安全管理廣泛，不僅包括預(yù)測(cè)和預(yù)防事故、災(zāi)害的發(fā)生，人機(jī)系統(tǒng)的管理等安全管理內(nèi)容，而且延伸到了保險(xiǎn)、投資，甚至政治風(fēng)險(xiǎn)等領(lǐng)域。
風(fēng)險(xiǎn)管理是從傳統(tǒng)的安全分析和安全管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。傳統(tǒng)的安全管理多為事后管理，即從發(fā)生的事故中吸取教訓(xùn)，這當(dāng)然是必要的，但是有些事故的代價(jià)太大，必須預(yù)先采取相應(yīng)的防范措施。風(fēng)險(xiǎn)管理的目的是預(yù)先發(fā)現(xiàn)、識(shí)別可能發(fā)生的危險(xiǎn)因素，以便在事故發(fā)生之前消除、控制這些因素，防止事故的發(fā)生。
傳統(tǒng)的安全管理側(cè)重于燃?xì)庑孤┌l(fā)生后的補(bǔ)救，稍有疏忽就會(huì)發(fā)生惡性事故。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)搶修到主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，將事故消滅在發(fā)生前，提高科學(xué)管理水平。
燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的安全運(yùn)行事關(guān)重大，必須從主要采取補(bǔ)救型維護(hù)措施的管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防型的現(xiàn)代安全管理理念，適時(shí)適地開展管網(wǎng)安全評(píng)價(jià)十分必要，本文就是要研究在風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)上進(jìn)行管道的安全管理[2]。
2 基于風(fēng)險(xiǎn)的城市燃?xì)夤艿赖陌踩芾矸治?/strong>
基于風(fēng)險(xiǎn)的城市燃?xì)夤艿赖陌踩芾硎且燥L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，用于對(duì)城市燃?xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)警以達(dá)到安全管理的目的。有效的基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理能夠事前預(yù)防事故，“變被動(dòng)搶修”為“主動(dòng)預(yù)防”。
2.1 基于風(fēng)險(xiǎn)的城市燃?xì)夤艿腊踩芾淼姆治鏊悸?/strong>
風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)過(guò)程是現(xiàn)代安全管理的核心。通過(guò)定量或定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，進(jìn)行管段及站場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，按風(fēng)險(xiǎn)程度排序，確定重大風(fēng)險(xiǎn)的性質(zhì)并定位，尋求降低風(fēng)險(xiǎn)的措施，在有效分配資源的前提下，將風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平。
第一步，對(duì)某一段燃?xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，判別出影響該管段的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。
第二步，綜合分析各風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的概率以及將會(huì)導(dǎo)致的后果，計(jì)算出潛在風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值和嚴(yán)重程度。
第三步，對(duì)在役管道潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)管段優(yōu)先進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)并采取維護(hù)措施。
2.2 基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
2.2.1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣
風(fēng)險(xiǎn)矩陣是在管理過(guò)程中辨別風(fēng)險(xiǎn)重要性的一種結(jié)構(gòu)性方法，并且還是對(duì)被評(píng)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)潛在影響進(jìn)行評(píng)估的一套方法論[3]。風(fēng)險(xiǎn)矩陣是：
(1) 危險(xiǎn)的嚴(yán)重性作矩陣的列。首先對(duì)危險(xiǎn)的嚴(yán)重性劃分為一些具體的等級(jí)，劃分的具體辦法可根據(jù)系統(tǒng)及造成的損失大小來(lái)確定，即可以定性描述也可定量描述。
(2) 危險(xiǎn)發(fā)生的可能性作矩陣的行。對(duì)危險(xiǎn)發(fā)生的可能性大小進(jìn)行定性描述，從而劃分出危險(xiǎn)可能性等級(jí)。
(3) 建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣。以危險(xiǎn)發(fā)生后所造成的嚴(yán)重后果為風(fēng)險(xiǎn)矩陣的列，以危險(xiǎn)發(fā)生的可能性為風(fēng)險(xiǎn)矩陣的行建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣。則由建立的風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖可直觀的表達(dá)出管道所處的真實(shí)狀態(tài)，使管理者及時(shí)地作出管理決策以保證管道安全運(yùn)行。
風(fēng)險(xiǎn)矩陣的橫坐標(biāo)為管道失效后果，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5個(gè)等級(jí)，數(shù)字Ⅰ～Ⅴ分別代表著管道失效后果的不同嚴(yán)重等級(jí)，其以升序排列。Ⅰ表示管道失效后果不嚴(yán)重，Ⅴ就代表著管道失效后果非常嚴(yán)重。風(fēng)險(xiǎn)矩陣的縱坐標(biāo)為管道失效可能性，失效可能性可分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)，其數(shù)字表示意義與失效后果的意義相同，即Ⅰ級(jí)表示管道發(fā)生失效的可能性小，Ⅴ級(jí)為管道失效可能性大。按照失效后果和失效可能性的不同組合，將風(fēng)險(xiǎn)劃分為4個(gè)級(jí)別，其如圖2所示。
圖中Ⅰ是低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、Ⅱ?yàn)橹酗L(fēng)險(xiǎn)區(qū)、Ⅲ為次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、Ⅳ為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)排序及應(yīng)對(duì)措施
運(yùn)用數(shù)學(xué)模型將管道風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果對(duì)比風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖，看其屬于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)還是高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，并采取相應(yīng)合理措施。
(1) 當(dāng)處于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象處于安全狀態(tài)。
(2) 當(dāng)處于中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象能滿足正常運(yùn)行要求，但是應(yīng)該加強(qiáng)管理，比如：加強(qiáng)運(yùn)行檢查和運(yùn)營(yíng)監(jiān)督；落實(shí)維護(hù)規(guī)程；加強(qiáng)宣傳力度，提高管道周圍居民保護(hù)管道的意識(shí)；加強(qiáng)管道公司人員的素質(zhì)與責(zé)任心等。
(3) 當(dāng)處于次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象處于嚴(yán)重事故萌發(fā)時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期應(yīng)當(dāng)全面檢修，并增強(qiáng)管道防護(hù)措施，從而提高管道的建筑抗破壞能力和管道抗破壞能力；加強(qiáng)對(duì)管道定期檢查的頻率；對(duì)檢查中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題，制定詳細(xì)的應(yīng)對(duì)方案等。
(4) 當(dāng)處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象已不能滿足正常運(yùn)行要求，應(yīng)該停氣檢修，除了采取上述更為嚴(yán)格的措施外，更應(yīng)該加強(qiáng)管理，包括人員管理和檢修施工質(zhì)量管理。
2.3 安全管理應(yīng)用案例
某市埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)是從20世紀(jì)70年代逐步發(fā)展起來(lái)的，已有30多年歷史。管網(wǎng)總里程達(dá)910km，中低壓管網(wǎng)總長(zhǎng)700多km，其中運(yùn)行20年以上的管道約有170km。中壓管線目前長(zhǎng)度為50km，管道材料主要是鑄鐵，管徑主要規(guī)格為：DN600，DN500，DN300，DN200；而低壓管線目前長(zhǎng)度大約為120km，管徑的主要規(guī)格為：DN300，DN200，DN150，DN100，DN75。其輸送介質(zhì)主要是人工煤氣，部分管道輸送介質(zhì)為天然氣[7]。
由于管道周圍運(yùn)行環(huán)境不同，其風(fēng)險(xiǎn)也是不一樣的，因此，需要將管線分段?，F(xiàn)擬取其中一段為例運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行失效可能性和后果分析。
2.3.1 管道失效可能性分析
(1) 選定評(píng)價(jià)因素，構(gòu)成評(píng)價(jià)因素集。
按照W.Kent Muhlbauer的分類方法，造成管線失效和事故的原因共4大類，即第三方破壞、腐蝕、設(shè)計(jì)和誤操作。因此，造成埋地燃?xì)夤艿朗У囊蛩丶癁閁可以表述為：U=(u1，u2，u3，u4)={管道腐蝕，第三方破壞，管道設(shè)計(jì)水平，管道操作水平)。這4個(gè)主要影響因素又分別可細(xì)劃分為若干子因素。例如：腐蝕，影響腐蝕破壞的影響因素又包括土壤，管道防腐層，管道材料，服役時(shí)間等。
(2) 根據(jù)評(píng)價(jià)的目標(biāo)要求，劃分等級(jí)建立備擇集。
為了管道評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性與簡(jiǎn)單性，一般用風(fēng)險(xiǎn)程度語(yǔ)言作為評(píng)價(jià)目標(biāo)，經(jīng)分析引起埋地燃?xì)夤艿朗Э赡苄缘脑u(píng)價(jià)的備擇集為：V=Ⅰ級(jí)，Ⅱ級(jí)，Ⅲ級(jí)，Ⅳ級(jí)，Ⅵ級(jí))，其中Ⅰ級(jí)表示管道發(fā)生失效的可能性小，Ⅴ級(jí)表示管道發(fā)生失效的可能性大。
(3) 對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)要素進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)，建立模糊一致判斷矩陣，根據(jù)各風(fēng)險(xiǎn)要素影響程度，確定其相應(yīng)的權(quán)重。
由以上建立的因素層次分析結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合專家知識(shí)以及管道數(shù)據(jù)，對(duì)各影響因素進(jìn)行兩兩分析，確定模糊一致判斷矩陣。其矩陣如下式所示：
根據(jù)公式：
，可以計(jì)算出因素權(quán)重。(其中a取1.5)
，可以計(jì)算出因素權(quán)重。(其中a取1.5)W=(w1，w2，w3，w4)=(0.35，0.2866，0.2167，0.15)
(4) 運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)運(yùn)算方法，確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，分析項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)水平。
埋地燃?xì)夤艿朗Э赡苄缘牡谌狡茐摹⒏g、設(shè)計(jì)和誤操作這4個(gè)主要影響因素又分別可細(xì)劃分為若干子因素?，F(xiàn)綜合考慮影響管道失效的所有因素進(jìn)行二級(jí)模糊綜合評(píng)判確定管段的失效可能性等級(jí)，根據(jù)對(duì)各因素的等級(jí)計(jì)算得出
：
：
按照模糊綜合評(píng)判最大隸屬度原則，知此管段的失效等級(jí)為Ⅱ級(jí)。
2.3.2 管道失效后果分析
影響管道失效后果嚴(yán)重程度的因素主要有：人員傷亡、社會(huì)影響、停氣損失、消防能力和管道維修系統(tǒng)影響等5個(gè)方面。
同理，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)法可以求出管道失效后果評(píng)價(jià)結(jié)果：
[0.4002 0.30120 0.1250 0.1305 0.1132]，按照模糊綜合評(píng)判最大隸屬度原則，知此管段的失效后果等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
綜合以上某一管段計(jì)算的失效可能性Ⅱ級(jí)和管段失效后果Ⅴ級(jí)，可由風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖中知此管段的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為偏高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，雖然管道失效的可能性較小，可一旦失效造成的后果損失卻很大。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施，當(dāng)處于次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象處于嚴(yán)重事故萌發(fā)時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期應(yīng)當(dāng)全面檢修，并增強(qiáng)管道防護(hù)措施，從而提高管道的建筑抗破壞能力和管道抗破壞能力；加強(qiáng)對(duì)管道定期檢查的頻率；對(duì)檢查中可能出現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題，制定詳細(xì)的應(yīng)對(duì)方案等。
3 結(jié)語(yǔ)
以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的城市燃?xì)夤艿赖陌踩芾淼暮诵乃枷胧牵寒?dāng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，與平時(shí)采取的安全措施會(huì)有不同，采取更為嚴(yán)格有效的安全管理，以降低風(fēng)險(xiǎn)概率或者風(fēng)險(xiǎn)損失，改變系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)大小。本文用風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖和模糊綜合評(píng)價(jià)能夠?qū)Τ鞘腥細(xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)警，可以實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)搶修到主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，將事故消滅在發(fā)生前，提高科學(xué)管理水平以達(dá)到安全管理的目的。
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(本文作者：郭章林 孫雨麗 河北工程大學(xué)經(jīng)管學(xué)院 056038)
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