石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力评价研究.doc
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华东理工大学硕士学位论文第73页
石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力评价研究
摘要
石油化工企业铁路装卸运输系统是整合了铁路装卸作业及调车作业于一体的庞大系统，也是集石油化工行业与铁路运输不安全因素于一身的复杂系统，具有较大的危险性。
如何确保石油化工企业铁路装卸运输过程的安全，具有重要的现实意义。
通过安全评价，全面的分析、查找系统存在的危险性，采取相应的改进措施是实现系统安全的重要途径。
本文在分析铁路装卸运输系统特点的基础上，采用模糊综合评价法，对铁路装卸运输系统安全控制能力进行评价。
构建了多层次评价指标体系，运用层次分析法（AHP）确定了指标体系中各指标的权重；进而构建了系统模糊综合评价的层次模型，采用加权平均算法对结果进行显性化处理，利用平分法确定系统安全控制能力大小的等级。
通过评价确定了该系统安全控制的薄弱环节，制定了可行的针对性措施，以提高系统的安全控制能力。
关键词：
装卸；运输；指标体系；层次分析法；模糊综合评价
EvaluationofsafetycontrolabilityforPetroleumchemicalindustryrailroadloadingandunloadingtransportationsystem
Abstract
Thepetroleumchemicalindustryenterpriserailroadloadingandunloadingtransportationsystemisahugesystemintegratedtherailroadhandlingoperationandtheshuntingserviceinabody.Anditisalsoacomplexsystemintegratedtheinsecurefactorsofpetroleumchemicalindustryandtherailwaytransportationwhichhasabigrisk.Ithasimportantpracticalsignificancetofindthewaytoensurethesafetyoftherailwayhandlingtransportationofthepetrochemicalenterprises.Theimportantwaytomakesurethesaftyofthesystemsissafetyevaluation,comprehensiveanalysis,searchingtheexistentrisk.
Thisarticlestronglyevaluatedthesafetycontrolabilityoftherailroadloadingandunloadingtransportationsystemusingthefuzzysyntheticevaluationmethodbasedontheanalysisofthecharacterofrailroadloadingandunloadingtransportationsystem.Italsoconstructedthemulti-levelevaluatingindicatorsystem,determinedtheweightofvarioustargetsintheindicatorsystemusinganalytichierarchyprocess（AHP），andthenconstructedtheFuzzyComprehensiveEvaluationModeltothesystem,carriedondominanceprocessingtotheresultusingweightedaveragealgorithm,determinedthesizerankoftthesystem’ssafetycontrolusingmeandivisionmethod,determinedthissystemsafetycontrol'sweaklinkthroughtheappraisal,drawnupthefeasibleaimedmeasurestosharpentheabilityofsystemsafetycontrol.
Keyword:
Loadingandunloading;Transportation;Indicatorsystem;Analytichierarchyprocess;Fuzzyqualitysyntheticevaluation
目录
第1章绪论 1
1.1选题背景 1
1.2本论文研究的意义 3
1.3国内外现状 4
1.4本文研究的主要内容 6
第2章安全评价方法的选择 8
2.1安全评价概述 8
2.1.1安全评价的定义 8
2.1.2安全评价的分类 8
2.1.3安全评价的目的 9
2.2评价方法的选取 10
第3章石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力评价指标体系的建立 12
3.1建立评价指标体系原则 12
3.2评价指标体系的建立 13
3.2.1事故致因理论 13
3.2.2铁路装卸运输系统近年来的事故隐患致因分布 16
3.3石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力评价指标体系的构建 17
3.3.1评价指标体系的构建 17
3.3.2评价指标体系分析说明 23
第4章石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力评价指标的权重确定 34
4.1专家调查法 34
4.2层次分析法 35
4.3利用层次分析法计算权重 39
4.3.1一级指标权重的计算 40
4.3.2二、三级指标权重的计算 42
第5章石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力综合评价 47
5.1模糊综合评价法概述 47
5.1.1模糊综合评价模型的建立 47
5.1.2评语集的确定 50
5.1.3模糊算子的选择 50
5.2单因素指标（三级指标）隶属度的确定 49
5.3模糊综合评价计算 51
5.3.1二级评价指标因素隶属度的计算 51
5.3.2一级评价指标因素隶属度的计算 55
5.3.3目标层隶属度评价计算 56
5.4系统评价等级的确定 56
5.4.1系统评价等级的确定方法 56
5.4.2评价等级的确定 56
第6章安全薄弱环节的确定及改进措施 58
6.1安全薄弱环节的确定 58
6.1.1系统安全薄弱环节的确定方法说明 58
6.1.2系统薄弱环节的具体确定 58
6.2系统安全控制总体改进的原则和方向 60
6.2.1系统安全总体改进的原则 60
6.2.2系统安全总体改进的指导方向 60
6.3安全薄弱环节改进的安全措施 62
6.3.1薄弱环节重点改进的分析 62
6.3.2薄弱环节控制的安全技术措施 62
6.3.3薄弱环节控制的安全管理措施 65
第7章结论与研究展望 68
7.1研究结论 68
7.2研究展望 69
参考文献 70
致谢 74
第1章绪论
1.1选题背景
随着人类社会的发展，安全己经成为人类生存和发展的最基本条件，为整个人类所共识。
安全可以更加完整地理解为[1]：
“安全是指人的身心免受外界因素危害的存在状态及其保障条件”。
生产过程中的安全指的是“不发生工伤、职业病、设备或财产损失的状况；即指人不受伤害，物不受损失，环境不被破坏”。
安全保障的根本对象是人，安全的核心是保障条件。
人的存在离不开物，物既是人安全的保障条件[2]，又是有可能对人体产生危害的因素，而物本身也有一个存在状态。
外界因素的存在状态如何能保障人的安全，是安全科学技术研究的特定问题。
安全科学不仅要静态地研究这些保障条件，而且还要动态地研究人的状态、物的状态、人与物关系表现形式的状态以及这三者之间的内在联系（即安全系统），这两个方面结合起来才是一个完整、科学的安全概念[3]。
而在现实的生产实践中，安全的保障条件涉及安全系统内部的各方面、管理的各层面；管理过程中的安全控制主要体现在创造安全保障条件上，这也是企业安全控制的重要内容。
而安全控制能力是指在人的行为和管理能力、物的状态保障能力和环境支持保障能力的综合作用下[4]，使安全得到保障的程度大小。
而安全控制与安全系统有着较为密切的联系。
系统指由相互作用、相互依存的若干元素结合而成的具有特定功能的有机整体。
目前，系统工程中安全包含许多创新的安全新概念；认为世界上没有绝对安全的事物，任何事物中都包含有不安全的因素，具有一定的危险性[5]。
所以，安全只是一个相对的概念，它是一种模糊数学的概念；危险性是对安全性的隶属度；当危险性低于某种程度时，人们就认为是安全的。
由于安全具有相对性、复杂性、潜隐性等特征，所以安全控制同样存在相对性、复杂性等特点，安全控制将贯穿于企业管理的各层面、各过程。
企业的安全控制具体就是从系统设施内在本身、企业生产及管理过程等方面进行优化，实现设施的本质安全化和管理的本质安全化更新，达到消除或弱化系统风险的过程。
也就是说，企业安全控制包括设备本质安全化控制和管理本质安全化控制。
设备本质安全化控制是以当前经济技术水平来衡量过去设计的具有安全属性的设备、装置和元件的本质安全化水平，揭露因技术落后和装备陈旧而生成的新控制盲点，然后采用新技术方案，完成改造建设，以获得设备本质安全化更新；管理本质安全化控制是以当前经济技术水平来衡量过去制定的安全规程、操作规程、工艺规程等规章制度的本质安全化水平，揭露因管理技术落后而生成的新控制盲点，然后补充制定控制措施，实施闭环危险控制，以获得管理本质安全化更新[6]。
伴随着我国改革开放30年，石油化工系统原油年加工量由1978年的7067万吨增长到2007年的3.27亿吨，增长了3.6倍；汽柴煤等油品年产量由1978年的3354万吨增长到2007年的2.02亿吨，增长了5.1倍，成为仅次于美国的世界第二大炼油生产国[7]。
我国的石油化工企业都具有易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多，易形成爆炸性混合物，高温高压设备多，工艺复杂，操作要求严格，发生事故容易形成联锁性反应等特点，这些特点决定了石油化工生产企业所固有的火灾爆炸危险性[8]。
近几十年来，在石油化工行业生产中火灾、爆炸等重大恶性事故不断发生，企业安全控制能力大小对企业的生存与发展起着非常重要的作用。
目前，石油化工企业对安全的重视程度超过历史任何时期；随着中国石油化工股份公司原总经理李毅中同志担任国家安全监督管理总局局长，整个国家和社会对安全的重视也与日俱增，国家进一步明确中长期安全目标，十六届五中全会确定国家“安全发展”的指导原则。
我国的石油化工企业，原料进厂和产成品出厂多采用铁路、管道、公路和水路等手段，具体运输形式以管道运输和铁路运输较为普遍；快速成长的石油化工企业一定程度也带动了其内部的铁路装卸运输系统的发展。
由于我国不同的石油化工企业所依托的地理位置不同，企业内部的油品装卸运输系统也有较大区别。
一类是沿江沿海石油化工企业的原料接卸多采用油轮泊位停靠泵送接卸，运输方式多为水运；而成品油出厂多采用栈台装车，车辆装载后通过企业的铁路专用线交付到营运铁路，再通过营运铁路网络系统运送到客户指定的铁路到站。
这类企业的铁路装卸运输系统的构成相对比较简单，一般是专用铁路线分支延伸到多个装卸栈台，栈台区车辆的取送作业有铁路方办理，企业只负责栈台区油品的装卸作业，车辆取送后的调车作业完全有铁路方在营运线路上进行。
该类石油化工企业的铁路装卸运输系统和船舶装卸运输系统在企业的规划与发展中，基本具有同等重要位置。
另一类石油化工企业是国家战略意义上的战备炼油基地，选址多在内陆或山区，没有大的江河通过，原料进厂接卸和产成品出厂只能采用铁路装卸运输的方式。
这类企业的铁路装卸运输系统的构成比较复杂，由于铁路运输系统是该类企业原料及产成品进出的关键，既是企业生产经营的源头又是企业生产经营的末端，对企业的生存和发展有着举足轻重的作用，也备受企业的关注；铁路装卸运输系统的发展在国内外一般都处于相对领先的地位，就国内来讲，该类石油化工企业以中国石油化工股份有限公司洛阳分公司（以下简称中石化洛阳分公司）最有代表性，故本文以中石化洛阳分公司为例对石油化工企业铁路装卸运输系统的安全控制能力评价进行研究。
中石化洛阳分公司二级直属单位铁路运输部担负着中石化洛阳分公司原油、建材物资、化工原料进厂和各类产成品出厂等任务，主要业务是组织铁路车辆进出厂、调车作业、栈台装卸作业及与铁路办理交接等。
该铁路装卸运输系统内设置有轻油、重油、机务、运输、洗槽5个车间和综合办、生产科、设备科、安技科4个机关科室。
系统设施包括油品装卸设施和铁路运输设施两大部分，系统共拥有铁路专用线54.147公里，大型内燃机车5台，自备罐车159辆，双面装卸栈台9个，双面洗车栈台2个，装车、卸车、洗车总车位584个，自动化、半自动化装卸小鹤管265套，大鹤管6套。
铁路专用线西起焦枝铁路留庄车站，东至厂区各作业线尽头，正线全长7.8公里。
厂区以西1.8公里处设有工业编组站（以下简称工业站），工业站有20股道的平面调车线、到发线组成，与厂内栈台区为复线联络。
专用线共有97组自动道岔，7组手动道岔，全电子信号设备系统一套和信号机100架，且实现铁路信号微机联锁控制。
整个系统的基本设施齐全，功能完善，能满足炼油、化工、化纤近中期生产需要，可装卸二十多种产品，年装卸运输能力接近1000万吨。
铁路装卸运输系统内的作业主要为栈台区装卸作业和专用线平面调车作业两大类别。
栈台装卸作业区是中国石化有关规范界定的重要防火防爆区域，调车作业区停留的均是盛装危险品物质的车辆，该区域的平面调车作业是动态的、露天的[9][10]。
因此，中石化洛阳分公司铁路装卸运输系统是集石油化工行业与铁路运输不安全因素于一身的特殊系统，具有较大的危险性。
由于铁路装卸作业及调车作业都是系统内十分重要的环节，其安全生产问题一直是普遍被关注的问题，系统内生产作业与安全管理控制的系统性和协调性要求很强，稍有疏忽就有可能引发事故。
中石化洛阳分公司铁路装卸运输系统自2005年至2008年共发现各类大小事故隐患686起，也曾连续多年发生重大事故，特别是近些年发生多起重大事故。
典型的是1999年12月4日，该系统内工业站正在调车作业的两列机车车辆侧面发生冲突，14节车辆脱轨，3节车辆报废，5节车辆因撞击不同程度损坏；值得庆幸的是两列车均为空车，若有一列重车将会造成工业编组站内停留的140多节汽柴油重车和30多节液化气重车着火爆炸，造成毁灭性灾害。
2001年6月28日，中石化洛阳分公司发生的事故是世界化纤行业的典型事故案例，事故是由该系统内部作业人员因核对货票信息出错，诱发后续连锁性接卸、储存、并错误进入生产装置流程，最终导致洛阳化纤PX装置催化剂中毒失效，催化剂价值一亿多元，装置停工1年多。
2003年5月19日，机车车辆在栈台对位过程中将一作业人员碾入车轮之下，拦腰截断，一只腿被车辆带离83米，现场惨不忍睹。
目前，该系统内装卸与运输环节管理的难度越来越大，安全生产形势越来越严峻。
根据企业安全发展的要求，找到系统内影响安全控制的主要问题和解决的有效手段已成为企业管理非常重要的需求。
本课题在查阅大量国内外有关安全控制的专业文献基础上，探讨提高安全控制水平的理论基础，为石油化工企业铁路装卸运输系统的安全控制与管理提供指导。
1.2本论文研究的意义
2004年，在国务院作出的《关于进一步加强安全生产工作的决定》中，明确了我国安全生产的中长期奋斗目标。
其中第二阶段：
到2010年即“十一五”规划完成之际，初步形成规范完善的安全生产法治秩序，全国安全生产状况明显好转，重特大事故得到有效遏制，各类生产安全事故和死亡人数有较大幅度的下降。
第三阶段：
到2020年即全面建成小康社会之时，实现全国安全生产状况的根本性好转，亿元国内生产总值事故死亡率、十万人事故死亡率等指标，达到或接近世界中等发达国家水平。
针对铁路装卸运输系统的安全控制能力评价，就是要找到安全控制的薄弱点，有针对性的改进，这本身也是预防为主的一种形式，是企业在安全生产上改善微观管理的一个重要手段，是安全管理现代化的一项重要内容。
控制事故发生的前提就是要对作业现场的安全状况有个总体掌握，对企业的安全控制能力有全面的把握。
要做到这些，必须对系统安全控制能力进行评价，通过安全控制能力评价研究可使系统在过程安全控制与管理中进一步优化，遏制重大事故的发生或减少事故损失，保障人的生命安全和健康，促进国家安全生产中长期目标的实现。
十六届五中全会以来，石油化工系统初步形成以“安全发展”为核心的安全生产理论体系。
作为国家特大型企业，应当肩负自己的社会责任，用“安全发展”来统一思想、凝聚共识，把握规律、指导实践，用“安全发展”统领安全生产工作全局。
通过安全控制能力评价研究可使企业全体上下都对安全现场与控制水平有全面把握，自觉用科学理论指导安全生产工作实践，提高组织开展安全生产工作的能力，减少盲目性。
通过评价研究也可指导如何依据科学发展观的要求，可促进企业安全工作逐步标准化、规范化，改进安全基础管理，创建本质安全型企业，建立安全生产长效机制，解决影响安全生产的深层次问题，对构建和谐社会具有重要意义。
通过安全控制能力评价，探索提高系统性安全控制能力的理论基础和提高安全控制能力的有效途径，为企业后续安全控制提供技术支持，可使企业能够及时调整控制方向，从不同方面和不同层面提高安全控制能力，这无疑能进一步促进企业真正实现安全、实现企业生产经营和经济效益的同步增长。
通过安全控制能力评价，利用科学原理和系统工程技术方法，对企业的各种危险因素进行辨识和控制，把可能造成的损失降低到最低程度。
这不仅有利于企业采取正确措施消除危险，降低事故发生率，建立起适应社会主义市场经济的安全管理模式，维护当前安定团结的政治局面，保持国民经济可持续发展有十分重要的意义。
1.3国内外现状
安全评价技术起源于[11]20世纪30年代，是随着保险业的发展而发展起来的，在20世纪60年代得到了很大的发展。
首先使用于美国军事工业，1962年4月美国公布了第一个有关系统安全的说明书“空军弹道导弹系统安全工程”，以此作为对民兵式导弹计划有关的承包商提出的系统安全要求，这是系统安全理论的首次实际应用。
1969年美国国防部批准颁布了最具有代表性的系统安全军事标准《系统安全大纲要点》（MILSTD—822），对完成系统在安全方面的目标、计划和手段，包括设计、措施和评价，提出了具体要求和程序。
此后，系统安全工程方法陆续推广到航空、航天、核工业、石油、化工等领域[12][13]，并不断发展、完善，成为现代系统安全工程的一种新理论方法体系，在当今安全科学中占有非常重要的地位。
由于安全评价在减少事故，特别是重大恶性事故方面取得的巨大效益，许多国家政府和企业愿意投入巨额资金进行安全评价，加强对安全评价的研究，开发新的安全评价方法，对系统进行事前、事后的评价，分析、预测系统的安全可靠性，努力避免不必要的损失。
目前，安全评价己越来越多地列入各国法规、标准及国际化组织有关规范的条款中，成为预防事故发生、提高安全管理和保障生命财产的主线。
20世纪70年代以来，随着科学技术的进一步发展，石油化工和运输等行业一次性处理易燃、易爆、有毒危险品的数量越来越大，重大火灾、爆炸、毒气泄漏事故的发生频率增加，后果更加严重。
为了积累在这些行业进行概率风险评价的经验，英、荷、美、德等国进行了大量的研究工作。
最近十几年，国外对石化、交通运输行业定量安全评价的可行性、程序和需注意的问题进行了充分研究，开发了相应的定量风险评价软件，文献量迅速增加。
专家们预言，在石油、化工和交通运输等行业开展定量风险评价是今后的一个必然趋势。
20世纪80年代初期，安全系统工程引入我国，受到许多大中型企业和行业管理部门的高度重视。
通过消化吸收，逐步在机械、冶金、化工、航空、航天等行业的有关企业开始应用安全分析评价方法，如安全检查表、事故树分析、故障类型及影响分析、危险与可操作性研究、作业条件危险性评价（LEC）等。
此外，石油化工等易燃易爆危险性较大的企业，应用道化学公司开发的“火灾、危险指数评价法”[14][15]进行安全评价。
为推动和促使安全评价方法在我国企业安全管理中的实践和应用，1988年1月1日原国家机械工业委员会颁布了第一个部分安全评价标准《机械工厂安全性评价标准》，并于1997年进行了修订，颁布了修订版。
1990年中国石化集团公司安监部与中国工运学院联合颁发《石油化工企业安全性综合评价实施办法》，此外，原化工部青岛劳保所开发了《化工厂危险程度分级》方法等。
1991年国家“八五”科技攻关课题中，安全评价方法研究列为重点攻关项目。
2003年3月31日国家安全生产监督管理局根据《中华人民共和国安全生产法》有关规定编制印发了《安全评价通则》，以规范安全评价行为，确保安全评价的科学性、公正性和严肃性[15]，目前《安全评价通则》又进行了修订。
总而言之，无论是企业自身安全的需要，政府监督管理的要求，还是国际经济贸易形势对安全健康的高标准，安全评价的实施始终具有重要的战略意义。
在石油化工企业内部，铁路装卸运输系统内的油品装卸作业和铁路调车作业属于不同的专业范畴，很少有企业的生产过程同时涉及这两个方面，所以这两方面同属一个系统的机率不大。
涉及将油品装卸作业和铁路调车作业整合在一起的系统，其系统整体性评价工作开展的并不令人满意。
当然评价石油化工企业铁路装卸运输系统安全控制能力并非易事，没有任何简易的方法能够客观、定量地衡量铁路装卸运输系统安全控制能力的大小。
从对国内外铁路装卸运输安全控制管理方面的文献查阅情况看，当前涉及铁路装卸运输系统安全控制及评价研究的参考文献比较少。
相关针对油品装卸作业环节的评价研究主要是在成品石油库的危险性评价中所涉及的栈台装卸部分，而没有专门针对栈台装卸系统的独立评价。
对石油化工储运系统在国内所进行的相关研究仍处于相对发展阶段，个别学者做了对成品石油库的危险性评价。
因为油库内装卸作业是危险作业，评价考虑的因素很多，主要是危险物的泄漏，火源，设备故障，机械伤害，高空危险等因素，以上这些风险要素大类再细分为若干子因素，然后对子因素进行分析评价。
这种评价大多采用定性评价，定量法和半定量法评价在栈台装卸评价方面涉及较少。
相关针对专用铁路调车作业环节的评价研究同样是处于发展阶段。
《危险化学品安全管理条例》要求，生产、经营、储存、搬运、运输和使用危险化学品的单位、个体经营的场所（过程）等应进行系统的安全评价。
铁路专用线及其附属设施、作业过程属于上述范畴；目前，铁路部门要求对铁路专用线实施强制性安全评价要求；但评价主要是由铁路部门指定的具有一定资质的评价机构来承担此任务
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