危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評估

趙寧 楊斌 黃誠

由于集裝箱運(yùn)輸具有高效和便利的優(yōu)點(diǎn)，世界上有1 700余種危險(xiǎn)貨物通過水路集裝箱運(yùn)輸，并且運(yùn)量呈逐年上升趨勢。[1]近年來，我國港口危險(xiǎn)貨物集裝箱吞吐量不斷上升，這表明我國危險(xiǎn)貨物集裝箱運(yùn)輸仍存在較大發(fā)展空間和潛能，同時(shí)也表明確保危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場安全的重要性。危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場內(nèi)存放大量不同性質(zhì)的危險(xiǎn)貨物，每種危險(xiǎn)貨物都存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，一旦性質(zhì)不同的危險(xiǎn)貨物交叉反應(yīng)后發(fā)生安全事故，就會形成災(zāi)害鏈：易燃危險(xiǎn)貨物自燃會導(dǎo)致相鄰的易爆危險(xiǎn)貨物發(fā)生爆炸;氧化物質(zhì)是助燃劑，會加速火災(zāi)蔓延甚至引發(fā)爆炸;爆炸會導(dǎo)致有毒氣體、腐蝕性物質(zhì)等泄漏。這種呈現(xiàn)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)不斷演化的災(zāi)害態(tài)勢會對周圍環(huán)境造成巨大破壞，甚至導(dǎo)致大量人員傷亡;因此，從災(zāi)害鏈的角度對危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估具有極為重大的意義。

1 災(zāi)害鏈定義及結(jié)構(gòu)特征

1.1 災(zāi)害鏈定義

災(zāi)害鏈指由某種因子導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生，進(jìn)而引發(fā)一系列災(zāi)害現(xiàn)象。按照結(jié)構(gòu)的不同，災(zāi)害鏈可分為串發(fā)性災(zāi)害鏈和并發(fā)性災(zāi)害鏈。[2]各種災(zāi)害事故常常以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)而非單一形式出現(xiàn)，這種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)災(zāi)害比單一災(zāi)害帶來的危害和影響更加深遠(yuǎn)，造成的損失更加巨大。按形式的不同，可以將災(zāi)害鏈分為直式、發(fā)散式、集中式、循環(huán)式和交叉式。[3]

1.2 災(zāi)害鏈結(jié)構(gòu)特征

承災(zāi)體不是單獨(dú)存在的個(gè)體，在災(zāi)害發(fā)生過程中，每個(gè)承災(zāi)體相互作用，使得災(zāi)害之間的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，形成災(zāi)害連接網(wǎng)。災(zāi)害連接網(wǎng)由多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的災(zāi)害鏈組合而成，在形式上具有多樣性，在結(jié)構(gòu)上可被視為災(zāi)害鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。災(zāi)害鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的災(zāi)害鏈引導(dǎo)線連接而成：節(jié)點(diǎn)代表災(zāi)害鏈中的某一災(zāi)害;災(zāi)害鏈引導(dǎo)線表示某一災(zāi)害事件的發(fā)生導(dǎo)致另一災(zāi)害出現(xiàn)。

根據(jù)災(zāi)害鏈的定義及相關(guān)概念，可將災(zāi)害鏈以數(shù)學(xué)公式表示為

式中：S（n）表示災(zāi)害鏈整體，該整體由n個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的災(zāi)害事件組成，n≥2 ;SG（n）為災(zāi)害事件;R表征各災(zāi)害事件之間的相互關(guān)系;E為災(zāi)害鏈所處的環(huán)境。災(zāi)害鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu)（各災(zāi)害事件發(fā)生的邏輯關(guān)系）可表述為

式中：t表示時(shí)刻;i表示災(zāi)害鏈中的第i個(gè)災(zāi)害;j表示災(zāi)害鏈中的第j個(gè)災(zāi)害;Ri，j（t）表示在t時(shí)刻，災(zāi)害鏈內(nèi)第i個(gè)災(zāi)害與第j個(gè)災(zāi)害之間的相互關(guān)系。

2 災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評估方法

在災(zāi)害鏈中，各節(jié)點(diǎn)之間相互作用導(dǎo)致的連鎖反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)具有更大的危害;因此，在災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評估中，只考慮各節(jié)點(diǎn)自身風(fēng)險(xiǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)當(dāng)綜合考慮節(jié)點(diǎn)自身風(fēng)險(xiǎn)以及連鎖反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)在不同的鏈?zhǔn)叫?yīng)中具有不同的含義：供應(yīng)鏈中的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)指構(gòu)成供應(yīng)鏈的上下游企業(yè);災(zāi)害鏈中的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)指災(zāi)害連接網(wǎng)中的每個(gè)災(zāi)害事件。由此可見，供應(yīng)鏈和災(zāi)害鏈在本質(zhì)上具有相似之處。本文以供應(yīng)鏈為參考對象，與之相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評估模式有多種，本文僅以其中一種為例，考慮連接處（節(jié)點(diǎn)）的風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建鏈?zhǔn)斤L(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模式。

整鏈風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式為

式中：R為整鏈風(fēng)險(xiǎn);Pi和Li分別為節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)損失。

在錯(cuò)綜復(fù)雜的災(zāi)害鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，即使在已經(jīng)確定父節(jié)點(diǎn)（上一節(jié)點(diǎn)）致災(zāi)強(qiáng)度的情況下，也無法準(zhǔn)確地確定子節(jié)點(diǎn)（下一節(jié)點(diǎn)）的災(zāi)害損失度。另外，除了根節(jié)點(diǎn)和末端節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn)都具備父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的特性，這意味著這些節(jié)點(diǎn)的災(zāi)害嚴(yán)重度不僅對自身有影響，同時(shí)還是其子節(jié)點(diǎn)的致災(zāi)嚴(yán)重度因子。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的受災(zāi)具有不確定性，這種不確定性造成其子節(jié)點(diǎn)災(zāi)害嚴(yán)重度的確定及表述非常困難，并且同一節(jié)點(diǎn)可能有多個(gè)父節(jié)點(diǎn)，這些父節(jié)點(diǎn)致災(zāi)方式存在難以綜合的問題。綜上所述，災(zāi)害鏈整體風(fēng)險(xiǎn)評估公式為

式中：Vi表示節(jié)點(diǎn)i的平均脆弱性（相對于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）; Vi表示節(jié)點(diǎn)i平均脆弱性的變化量;表示災(zāi)害鏈中上一節(jié)點(diǎn)j對下一節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生影響的風(fēng)險(xiǎn)期望值。災(zāi)害源在災(zāi)害鏈中能引發(fā)各種災(zāi)害危險(xiǎn)事件，這些事件所造成的災(zāi)害損失具有不確定性，而通過相關(guān)評估手段只能得到基于不同災(zāi)害危險(xiǎn)程度的分布概率;因此，可用以下公式表示各節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)期望值

式中：L（j→i）l表示受上一節(jié)點(diǎn)j的影響，下一節(jié)點(diǎn)i的災(zāi)害損失級別;p（j→i）l表示在父節(jié)點(diǎn)j的影響下，子節(jié)點(diǎn)i的災(zāi)害損失級別發(fā)生概率;l為節(jié)點(diǎn)i的災(zāi)害損失級別，共有k個(gè)級別。

3 危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場自燃災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評估

3.1 災(zāi)害鏈分析

危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場危險(xiǎn)事故災(zāi)害鏈的誘因較多，定量分析工作量大，且相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作的困難較大。本文僅列出硝化棉自燃事故災(zāi)害鏈的主要誘因，對每個(gè)主要誘因不作深入分析。

（1）火災(zāi) 火災(zāi)是較為普遍的危險(xiǎn)事故。危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場存放著大量易燃物品，包括易燃固體、易燃?xì)怏w和易燃液體等。這些易燃物品燃燒時(shí)往往會產(chǎn)生刺激性、腐蝕性和有毒氣體，危害周圍環(huán)境和人身安全。

（2）爆炸 爆炸能夠在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高溫高熱，并釋放大量能量，致使周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或狀態(tài)變化，具有極強(qiáng)的破壞性。危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場存放的易爆物品一旦遇火就有可能爆炸，爆炸碎片能飛濺至500 m以外，具有極大的危害性。

（3）物質(zhì)泄漏 危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場內(nèi)存放的毒性物質(zhì)和腐蝕性物質(zhì)一旦泄漏，被人吸入或經(jīng)過皮膚吸收可引起死亡，并且消防用水或稀釋用水的排放會導(dǎo)致污染。此外，某些腐蝕性物質(zhì)遇水或濕氣等會產(chǎn)生有害物質(zhì)，如毒性氣體或腐蝕性氣體等，具有極強(qiáng)的破壞性。

以上因素共同構(gòu)成硝化棉自燃事故災(zāi)害鏈主要節(jié)點(diǎn)，具體的災(zāi)害鏈模型。

3.2 災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評估模型

災(zāi)害鏈的形成受諸多因素的影響，災(zāi)害鏈中每個(gè)節(jié)點(diǎn)（除首末節(jié)點(diǎn)）的災(zāi)害損失度都取決于前后相鄰節(jié)點(diǎn)的災(zāi)害嚴(yán)重度。以下從技術(shù)、人為因素、組織和環(huán)境與法規(guī)等4個(gè)方面對硝化棉自燃事故災(zāi)害鏈模型進(jìn)行評估。

（1）技術(shù) 倉庫作業(yè)人員對危險(xiǎn)貨物集裝箱事故的應(yīng)急響應(yīng)能力不足，堆場危險(xiǎn)貨物集裝箱存放的安全性不足。鑒于此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場作業(yè)人員專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高各類危險(xiǎn)貨物集裝箱安全堆存標(biāo)準(zhǔn)，并積極落實(shí)安全監(jiān)管。

（2）人為因素 倉庫作業(yè)人員在安全工作方面出現(xiàn)失誤，堆場管理人員在監(jiān)管方面出現(xiàn)疏忽。鑒于此，應(yīng)當(dāng)建立完善的危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場監(jiān)督制度，提高基層作業(yè)人員及基層管理人員的安全意識。

（3）組織 危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場發(fā)生安全事故后，相關(guān)人員對發(fā)生事故的危險(xiǎn)貨物種類和屬性不知情，無相關(guān)防護(hù)措施，事故應(yīng)急響應(yīng)組織不力。鑒于此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對相關(guān)人員的培訓(xùn)，使之了解相關(guān)危險(xiǎn)貨物的屬性，建立安全防護(hù)措施;此外，應(yīng)當(dāng)制定并完善應(yīng)急安全管理?xiàng)l例及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，以便在事故發(fā)生后能夠以最快的速度處理事故并開展后續(xù)相關(guān)工作。

（4）環(huán)境與法規(guī) 部分建筑距離爆炸地點(diǎn)過近，違反安全距離規(guī)定，且危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場消防應(yīng)急舉措存在問題。鑒于此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)部門的監(jiān)管力度，以防存在違規(guī)建筑問題，并進(jìn)一步優(yōu)化消防應(yīng)急管理，完善消防制度。

4 結(jié)束語

危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場的安全狀況關(guān)系到相關(guān)企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全以及相關(guān)工作人員、周邊居民和消防人員的生命安全;因此，在危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場管理中，必須將“安全第一、預(yù)防為主”的方針落到實(shí)處，采用科學(xué)合理的方法分析各種可能引發(fā)危險(xiǎn)貨物集裝箱安全事故的行為和因素，從而有針對性地嚴(yán)加防范，改善危險(xiǎn)貨物集裝箱堆存管理薄弱環(huán)節(jié)，嚴(yán)控安全事故災(zāi)害鏈的各種誘因。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2019-01-15）