一种化工装置风险动态预警方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种化工装置风险动态预警方法，包括如下步骤：采用HAZOP进行风险分析，识别出风险因素，并筛选出主要风险因素；运用解析结构模型法对主要风险因素进行层级划分，以形成有向拓扑图，其层级关系体现各风险因素的重要程度；筛选出能够量化和检测的风险因素，形成风险因素指标，依据各风险因素的重要程度对风险因素指标进行多次评分，得到各风险因素指标的评分数据集，然后应用OWA算子对评分数据集计算赋权；计算风险因素指标的风险值，对涉及到的所有风险因素进行比较分析，评定出风险因素指标优先级，实时监测各风险因素指标的变化。本发明专利技术使化工装置预警评估简单易行，并对风险进行实时监控。对风险进行实时监控。对风险进行实时监控。

【技术实现步骤摘要】
一种化工装置风险动态预警方法


[0001]本专利技术涉及化工装置风险预警
，特别涉及一种化工装置风险动态预警方法。

技术介绍

[0002]石油化工生产无论是原材料，还是产品，大都具有易燃易爆、易挥发、腐蚀性及毒性等特性，这使得石油化工企业全流程无论在生产过程中，还是储存过程中均存在较多的潜在安全风险因素，这些风险因素时时刻刻威胁着周围人的生命与财产安全，如果不加强管理，就会酿成事故。因此有必要提出一种简单易行的化工装置预警评估方法，对这些潜在风险因素进行分析与评估，从而提高生产工艺、装置及储存设施的安全性。
[0003]目前化工行业事故频发，造成大量人员伤亡和巨额财产损失，其中风险控制不利是重要原因之一，对于大型石油化工企业同时存在大量风险，各类风险在时间、空间中存在重叠，互相影响，对于风险的识别与监测，成为企业面临的重大难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术就是鉴于以上问题而完成的。本专利技术的目的在于提供一种化工装置风险动态预警方法，克服上述缺陷，使化工装置预警评估简单易行，并对风险进行实时监控。
[0005]为达成上述目的，本专利技术的解决方案为：一种化工装置风险动态预警方法，包括如下步骤：
[0006]S1、针对化工生产及储运过程中的工艺、设备，采用HAZOP进行风险分析，识别出风险因素，并筛选出主要风险因素；
[0007]S2、运用解析结构模型法对S1中的主要风险因素进行层级划分，以形成有向拓扑图，从而体现化工生产及储运过程中各风险因素之间的逻辑和层级关系，以层级关系体现各风险因素的重要程度；
[0008]S3、在HAZOP分析结果和有向拓扑图的基础上，进一步筛选出能够量化和检测的风险因素，以形成风险因素指标，依据各风险因素的重要程度对风险因素指标进行多次评分，得到各风险因素指标的评分数据集，然后应用OWA算子对评分数据集计算，进而对风险因素指标进行赋权，得到各风险因素指标的权重值；
[0009]S4、根据S3的筛选赋权结果，计算风险因素指标的风险值，对涉及到的所有风险因素进行比较分析，评定出影响化工生产及储运过程中的风险因素指标优先级，实时监测化工生产及储运过程中各风险因素指标的变化。
[0010]进一步，在步骤S2中，首先通过主要风险因素建立风险因素集合，确定风险因素集合中各风险因素之间的关联性，建立邻接矩阵：
[0011][0012]其中，n表示风险因素的个数；
[0013]对邻接矩阵A作幂运算，当满足下式：
[0014](A+I)
(k
‑
1)
≠(A+I)
k
＝(A+I)
(k+1)
＝R
[0015]其中，I为单位矩阵，k为常数；
[0016]则得到可达矩阵R，而后，对可达矩阵R进行分解和层级划分，按照下式进行要素的层级抽取：
[0017]M(S
i
)＝{S
i
|R
ij
＝1}
[0018]N(S
j
)＝{S
j
|R
ij
＝1}
[0019]其中，M(S
i
)为可达集，表示要素S
i
可到达的要素集合，即由可达矩阵中第S
i
行中全部为1的矩阵元素的列所对应的要素集合；N(S
j
)为先行集，表示到达要素S
j
的要素集合，即由可达矩阵中第S
j
列中全部为1的矩阵元素的行所对应的要素集合；
[0020]以A(Si)表示可达集和先行集的交集，当A(Si)＝M(Si)时，抽出满足该条件的Si，作为最高级因素集L1，将抽出的行和列删除，进行下一步抽取，依次得到所有的层级要素；
[0021]而后，绘制层级有向图，将抽取得到的要素集，归纳划分为3个等级，即顶层、中间层与底层，绘制多级有向图；最终，解析ISM结构。
[0022]进一步，在步骤S3中，形成风险因素指标后，将风险因素指标划分为一级风险因素指标和二级风险因素指标，对各一级风险因素指标和各二级风险因素指标分别进行多次评分，评分次数记为n，对评分数据进行降序排列后分别得出各一级风险因素指标和各二级风险因素指标的评分数据集(e0，e2，...，e
n
‑1)，计算加权向量w：
[0023][0024]其中，为在n
‑
1个数据中选择i个数据后的组合数；
[0025]其次计算绝对权重值：将评分数据集中的数据与对应的加权向量w进行数据加权，从而得到各一级风险因素指标和各二级风险因素指标的绝对权重值
[0026][0027]其中，w∈[0，1]，i∈[0，n
‑
1]；
[0028]再其次利用各风险因素指标的绝对权重值计算得出各风险因素指标的相对权值w
i
：
[0029][0030]其中i＝0，1，...，n；
[0031]最终计算得到权重值x
ij
：
[0032]x
ij
＝w
i
·
w
ij
[0033]其中，j为一级风险因素指标所对应的二级风险因素指标数；二级风险因素指标的权重值为x
ij
。
[0034]进一步，在S4步骤中依照风险因素造成事故的严重程度和ALARP原则，确定风险因素指标的风险等级R和指标分值V。
[0035]进一步，在S4步骤中，根据以下公式计算得到风险预警指标的风险值M：
[0036]r
ij
＝V
ij
x
ij
·
R
[0037]M＝∑r
ij
＝∑V
ij
x
ij
·
R
[0038]式中：M为整个系统风险值，r
ij
为某一风险因素风险值；R为风险指标的风险等级；V
ij
为指标分值；x
ij
为指标权重；
[0039]而后根据风险值M评定出影响化工生产及储运过程中的风险因素指标优先级，实时监测化工生产及储运过程中各风险因素指标的变化。
[0040]进一步，还包括S5，将风险因素指标划分为静态指标和动态指标，并利用仪表和传感器对化工装置的动态指标进行数据采集，将采集的数据以风险云图体现。
[0041]采用上述方案后，本专利技术的有益效果在于：
[0042](1)在S1中，针对化工生产及储运过程中的工艺、设备，采用HAZOP进行风险分析，识别出风险因素，并筛选出主要风险因素，对化工生产及储运过程中的工艺、设备存在的风险进行全面分析，并筛选出主要风险因素，使得后续分析过程更加客观。
[0043](2)在S2中，运用解析结构模型法对S1中的主要风险因素进行层级划分，以形成有向拓扑图，从而体现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化工装置风险动态预警方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、针对化工生产及储运过程中的工艺、设备，采用HAZOP进行风险分析，识别出风险因素，并筛选出主要风险因素；S2、运用解析结构模型法对S1中的主要风险因素进行层级划分，以形成有向拓扑图，从而体现化工生产及储运过程中各风险因素之间的逻辑和层级关系，以层级关系体现各风险因素的重要程度；S3、在HAZOP分析结果和有向拓扑图的基础上，进一步筛选出能够量化和检测的风险因素，以形成风险因素指标，依据各风险因素的重要程度对风险因素指标进行多次评分，得到各风险因素指标的评分数据集，然后应用OWA算子对评分数据集计算，进而对风险因素指标进行赋权，得到各风险因素指标的权重值；S4、根据S3的筛选赋权结果，计算风险因素指标的风险值，对涉及到的所有风险因素进行比较分析，评定出影响化工生产及储运过程中的风险因素指标优先级，实时监测化工生产及储运过程中各风险因素指标的变化。2.如权利要求1所述一种化工装置风险动态预警方法，其特征在于：在步骤S2中，首先通过主要风险因素建立风险因素集合，确定风险因素集合中各风险因素之间的关联性，建立邻接矩阵：A＝[a
ij
]
n
×
n
，其中，n表示风险因素的个数；对邻接矩阵A作幂运算，当满足下式：(A+I)
(k
‑
1)
≠(A+I)
k
＝(A+I)
(k+1)
＝R其中，I为单位矩阵，k为常数；则得到可达矩阵R，而后对可达矩阵R进行分解和层级划分，按照下式进行要素的层级抽取：M(S
i
)＝{S
i
|R
ij
＝1}N(S
j
)＝{S
j
|R
ij
＝1}其中，M(S
i
)为可达集，表示要素S
i
可到达的要素集合，即由可达矩阵中第S
i
行中全部为1的矩阵元素的列所对应的要素集合；N(S
j
)为先行集，表示到达要素S
j
的要素集合，即由可达矩阵中第S
j
列中全部为1的矩阵元素的行所对应的要素集合；以A(Si)表示可达集和先行集的交集，当A(Si)＝M(Si)时，抽出满足该条件的Si，作为最高级因素集L1，将抽出的行和列删除，进行下一步抽取，依次得到所有的层级要素；而后，绘制层级有向图，将抽取得到的要素集，归纳划分为3个等级，即顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛宪涛，刘勇军，韩媛媛，于庆杰，
申请(专利权)人：厦门标安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：