摘要:火电厂是一个涉及众多工业部门的企业,其生产过程十分复杂,发生危险事件的频率较高且后果较严重。因此研究火电厂的生产管理、劳动环境及生产设备等方面的综合安全评价方法,建立整体功能评价体系和评价指标具有重大的现实意义。
关键词:系统分析法;安全评价;应用;
影响火电厂安全的关键因素,在建立了火电厂多层次指标评价体系的基础上,运用系统功能论和层次分析法来构造系统安全优势函数,以解决系统安全功能大于各子系统安全功能之和的问题。该方法整合了火电厂中各安全评价因素相互作用的协调性,可为火电厂安全管理部门进行安全评价分析和决策提供科学依据和仿真手段。
一、概述
对于火电厂安全性评价的有效方法有很多,其中包括故障树分析方法。这种方法作为安全性评价的方法之一,对危险事件进行分析,从时间的引发原因和基本构造等进行定性和定量,从而找到危险发生的关键点。这种方法对于系统综合评价的安全性和整体性方面显得不足。系统分析法能够将复杂的问题加以分解,按照客观科学的层次结构对各个要素的重要性加以评价,这种方法由于对于安全事故的发生原因和各个因素的科学决策评价较为合理,因此在火电厂等领域得到广泛的使用。系统分析法和模糊评判法、灰色分析法、人工神经网络法结合的分析法,都是为了将整个安全评价体系加以组织化、结构化、功能化,从系统的角度进行整体的分析,对火电厂的安全因素等加以具体的思考。具有系统功能和层次分析的多重优势。运用了安全优势函数进行安全数学模型的构建和计算。从整体性实现了火电厂的综合性安全评价。系统功能论将各个要素加以结合,支撑具有特定功能的有机整体,各个要素在整体中相互依存和依赖,形成了多种功能和能力的属性融合与涵盖,随着系统的规模和功能的增长而增长,随着结构的整体优化而优化。系统功能的线性与非线性的关系,与火电厂系统安全指标中的n个因素相互对应。系统整体功能中对于安全事故函数的数学模型描述的主要内容为:
系统中的主要内容包含了线性的部分和现象部分,各项系数a作为系统功能的组合项,在系统的相互作用中不断发挥着作用,使得各个因素无论大小都能够以元素的乘积形式加以表现,并与配合的适合度有关,形成代表各项系数的功能体现。
二、火电厂安全评价系统分析
1.使用层次分析法对火电厂安全评价系统进行分析。采用层次分析法对火电厂的安全评价系统进行分析,同一层次基础上的横向扩层次可分为等级层次和多阶功能层。前者研究的是内容方面的问题,后者研究的是系统的问题。以某火电厂的安全性评价体系的建构为例,该厂在进行安全体系建构中采用了递阶层次结构的方法,将整体的安全作为总目标加以分析,模型的纵向层次结构包含了总目标A和准则层B、子准则层C。每个层次都有横向扩展的线性和非线性层,按照功能进行建构中,考虑了子目标的安全生产管理、劳动安全、环境作业、生产设备等各自独立运行的属性,但也考虑了各个项目之间的整合功能以及共同整合功能,将各个层次的线性和非线性功能加以扩展,形成子准则层的功能整合。结合了专家的意见以及火电厂的运行实际后,在层次结构模型构建的分析和计算的基础上,确定的方案是将B、C层的各个要素的准则进行了比较后,运用9标度法将各个要素加以赋值。得到了判断矩阵。采用同样的的方法对于一致性进行了判断和分析,计算结果如表1所示。
表1判断矩阵的一致性
在进行了矩阵的计算、处理和判断后,对于方案层C的各个元素加以计算和排序权重,最终对火电厂的整体安全进行了分析和计算,对安全评价体系的影响通过计算得到结果。结果表明,火电厂的矩阵的层次排序具有一致性,整体层次布局良好,经过专家评估构造的判断矩阵是合理和正确的,安全生产仿真、安全目标管理、安全责任制、安全监督管理体系、防火防爆制度等,都以并列项目的形式集中反映在安全生产管理和作业环境中,体现了火电厂安全管理的重要性。
2.构造模糊判断矩阵。在层次分析法的基础上,根据火电厂的各个指标进行测量,最终形成构造模糊判断矩阵。构造模糊一致判断、权重集的确定,是使用构造模糊和权重值来对风险指标进行判断的依据。包括风险指标的重要程度,矩阵的元素与权重的关系,利用模糊隶属度矩阵来对各个等级的隶属度和评价等级进行分析,得到隶属度矩阵。最终的评价属于一级模糊评判,运算出模糊隶属度矩阵和各个因素的权重矩阵分析,得到归一化运算结果,然后通过二级指标的模糊综合评价得到纵的评价向量。
三、基于层次分析法的火电厂安全评价分析运用
1.构造模糊一致判断矩阵。将火电厂的安全评价建立模糊评价模型,对各个指标的权重进行计算,得到火电厂的各个安全层次构造中的指标层和准则层的模糊判断矩阵:
2.权重计算。对于火电厂的安全评价指标的权重向量进行目标层、准则层的权重向量的计算。指标层对准则层的权重向量为:
PB1={PC1,PC2,PC3,PC4,PC5}={0.426,0.238,0.125,0.093,0.08}
PB2={PC6,PC7,PC8,PC9,PC10}={0.352,0.246,0.121,0.125,0.057}
PB3={PC11,PC12,PC13,PC14,PC15}={0.235,0.235,0.235,0.100,0.100,0.065,0.040}
3.系统功能论。所谓规模就是系统整体所涉及的空间大小、元素多少、层次多少。我们定义的“规模”一般来说,只是强调了元素、层次、空间的大小,或者说其规模越大,所涵存的能量即越大,因而可能显示出更大的功能。这里说“可能”是因为,还没有强调下面要讨论的“结构”好坏。规模越大反映出的一个总体形象不同层次之间存在着隶属关系,功能越大说明结构可以受到人为的调整而显示出不同的功能。系统的层次性,可以变分子或者原子组合的结构包括两方面:纵向等级层次和横向多阶功能层。
4.综合评价。从系统的角度来计算,火电厂的作用方式是多种多样的,总体状况在安全可控范围内。一个火力发电厂的安全设备管理和生产管理,影响其安全是有众多因素构成的,而这些影响电厂的安全要素是相互作用的,劳动安全和作业环境接近一般水平,应加以改进和完善,它们的功能总体有的因素单独多用、有两两组合作用的、有三三组合作用的,体现出电厂系统安全的层次性、机构性,各要素在不同的组合方式中,既是电厂系统安全的总安全优势,也是电厂系统数函体功能。其中表现出的功能强弱是由电厂安全产生影响的因素集合而成的,也被称为安全因素。各安全因素来自系统的内涵,之间有线性组合,也有非线性组合,安全优势的系统功能值是集中体现电厂安全的,由于安全优势是系统各安全因素之间种种组合功能的,运用层次分析法可以清楚的认识到,影响电厂的安全因素即火电厂的生产管理、劳动环境及生产设备,而在子准则层有更多的因素。由于影响其安全的因素众多,因此安全优势表现首先必须确定其系统内部的安全因素集,确认其准则层中的因素之间的组合功能。系统总体安全大于各子系统安全的总和,组合项中元素越多则对系统安全目标的功能贡献就越大,在影响火电厂安全的诸多因素中相互作用时,应当注意排除掉相应要素间的降低项组合功能,即要素组合可以优势互补,它可以是系统的组织结构发生变化,也就是说涌现性的出现。如果甚至产生了矛盾或者发生了不协调性,这时就表现为准则层中的安全管理因素的注入,若要素之间的协同性比较好,则这样的因素组合项越多,其内耗就越大,这种组合对系统目标的功能贡献就越弱。甚至为负,在使用式中组合项功能时将会出现重复度的问题。
火电厂的安全评价指标体系具有模糊性,涉及到的因素众多,采用模糊一致性判断矩阵进行层次分析法的运用,降低了管理中主观随意性的弊端,提高了安全评价的科学性和各个指标权重指标的影响力。在此基础上进行的安全生产管理和生产设备管理是科学合理的。
参考文献:
[1]李刚.火电厂改烧烟煤分析及改造实践.2016.
[2]陈玉华,系统分析法在火电厂安全性评价中的应用.2017.
论文作者:李鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:火电厂论文; 功能论文; 组合论文; 系统论文; 层次论文; 矩阵论文; 因素论文; 《基层建设》2018年第8期论文;