基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估.pdf

故障与安全石油工程建设D0I:10.3969/j.issn.1001-2206.2023.05.008基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估曾常亮北京市燃气集团有限责任公司，北京10 0 0 32摘要：为提高对薄膜型LNG储罐内罐施工存在的风险进行辨识与评估的可信度，较为准确评价现场安全状态，介绍了目前常用安全评价方法以及传统的LEC评价法，针对传统LEC评价法存在的主观性和局限性，引进施工企业的安全管理水平权重概念，明确的计算方式和取值范围，对传统LEC评价法的计算结果进行修正，建立改进的LEC评价模型。以薄膜型LNG储罐内罐施工为实例，采用改进的LEC评价法对其主要施工程序进行风险分析与评估，评价的结果较传统的LEC评价法更加符合实际施工现状。关键词：LEC评价法；安全管理水平；权重；薄膜型LNG储罐；内罐施工Safety assessment of inner tank construction of thin-film LNG storage tankbased on improved LEC methodZENG ChangliangBeijing Gas Group Company Limited,Beijing 100032,ChinaAbstract:In order to improve the reliability of analyzing and evaluating the risks existing in the construction of inner tanks of thin-filmLNG storage tanks and accurately evaluate the on-site risk status,this paper introduces current commonly used safety evaluationmethods and traditional LEC evaluation methods.Aiming at the subjectivity and limitations of traditional LEC evaluation methods,thepaper introduces the weight o concept of safety management level for construction enterprises and makes clear the calculation methodand value range of o.The results of the traditional LEC evaluation method are modified to establish an improved LEC evaluation model.With the inner tank construction of a thin-film LNG storage tank as an example,an improved LEC evaluation method is used to conductrisk analysis and evaluation of its main construction procedures.The evaluation results are more consistent with the actual constructionsituation compared with the traditional LEC evaluation method.Keywords:LEC evaluation method;safety management level;weight;thin-film LNG storage tank;inner tank construction薄膜型LNG储罐内罐施工是一项高风险的作业，涉及人、机、料、法、环境等多种复杂因素，容易引发各种安全事故，对现场施工人员和周围环境易造成潜在的安全威胁。对薄膜型LNG储罐内罐施工过程进行风险辨识与安全评价是非常必要和重要的，可以帮助企业识别风险，采取有针对性的安全措施，预防安全事故的发生，保障作业人员的安全。1常用的安全评价方法目前常用的安全风险评价方法包括定性评价和定量评价两种，主要包括事件树分析法（EventTree Analysis，ET A）、故障树分析法（Fault Tree422023年10 月Analysis，FT A）、危险与可操作性研究法（Hazardand Operability Study，H A ZO P）、层次分析法(Ana-lyticHierarchyProcess，A H P）、模糊综合评价法(Fuzzy Comprehensive Evaluation，FC E）、风险矩阵评价法（RiskMatrixAnalysis，RM A）、组合权重法(Combined Weighting Method，C WM)、粗糙集法（Ro u g h Se t M e t h o d，RSM）等-4)，以上评价方法都具有各自的特点和适用范围，在不同的应用条件下发挥着重要作用。2LEC评价法简介“LEC危险性评价法”（简称LEC法），是由美国学者Graham和Kinney在198 0 年提出的。在国内故障与安全曾常亮：基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估首次对其系统性介绍在2 0 0 1年，称之为“作业条件危险性评价法”，是一种对具有潜在危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法5。该方法主要用与系统风险有关的3种因素指标值的乘积来评价操作人员伤亡风险大小，这3种因素分别是：L（Lik e lih o o d，事故发生的可能性）、E（Ex-posure，人员暴露于危险环境中的频繁程度）和C（C o n s e q u e n c e，一且发生事故可能造成的后果）。给3种因素不同等级分别确定不同的分值，再以3个分值的乘积D（D a n g e r，危险性）来评价作业条件危险性的大小。计算公式为：D=LEC风险值D的值越大，说明该系统危险性越大，需要增加安全措施，或改变发生事故的可能性，或减少人体暴露于危险环境中的频繁程度，或减轻事故损失，直至调整到允许范围内。L、E、C 的取值如下。L取值在0.1 10 之间，值越大，表明事故发生的可能性越大。E取值在0.5 10 之间，值越大，表明人员暴露于危险环境中的频繁程度越高。C取值在1 10 0 之间，值越大，表明事故发生后产生的后果越严重。L、E、C 三个指标的取值6 见表1 表3。表1事故发生的可能性L分数值事故发生的可能性10完全可以预料6相当可能3可能，但不经常1可能性小，完全意外0.5很不可能，可以设想0.2极不可能0.1实际不可能表2 暴露于危险环境的频繁程度E分数值暴露于危险环境的频繁程度10连续暴露6每天工作时间内暴露3每周一次或偶然暴露2每月一次暴露1每年几次暴露0.5非常罕见暴露表3发生事故产生的后果C分数值发生事故产生的后果10010人以上死亡4039人死亡1512人死亡7严重3重大，伤残1引人注意3建立改进的LEC评价法(1)LEC评价法在实际应用中操作方便，但在取值的过程中也存在着一定的主观性，主要依赖于专家本人的经验和水平7 ，而且在打分过程中仅针对于某单项风险本身而进行打分，但是实际工程建设中，施工企业安全管理水平的高低对风险的管控以及杜绝事故的发生起到了决定性的影响。本文拟引人施工企业的安全管理水平权重概念，改进LEC评价法，增加LEC计算结果D的可靠性，因此对传统LEC评价法进行改进既有必要，又有重要的实际意义。3.1施工企业的安全管理水平影响因素根据行业特点，工程建设行业的施工企业整体资质、业绩和管理水平参差不齐，对影响施工企业的安全管理水平S可以从以下8 个方面即S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、Sg 进行评估，见表4。表4施工企业的安全管理水平主要影响因素SS2企业安企业全生产机构设聘用注全员的HSE体标准化置及专册安全安全履系认证兼职安工程师职能力建立执行落达标情全文情况全管理情况水平况情况人员配备情况3.2施工企业安全管理水平权重计算根据表4中的8 项主要影响因素列出打分表，组织有经验的专业人员对施工企业8 项安全管理水平主要影响因素（S.S.）分别进行评估，其状态及取值区间见表5。S4安全管理组织SsS6应急各项安的企全措施业安实情况化STS特色第49卷第5期43故障与安全石油工程建设表5安全管理水平主要影响因素评估标准评估对象状态极高较高安全管理水平主要影响因素正常(ST.S.s)偏低极低每名专业人员对施工企业的安全管理水平A,评估结果用式（2）进行计算。8然后，对所有专业人员打出的A；（=1，2，3，n）评估结果进行汇总，求其平均值，最后用式（3）计算确定施工企业安全管理水平情况。LECi取值区间L2E2C2D=W x9010080897079606960(2)(4)LL,E,c,J式（4）中第n个专业人员的LEC打分对应的值为L,、E,、C；后续的评价过程仍按照传统的LEC评价法分别对各项进行打分，最后的结果以D值的大小来划分风险等级评判，见表7。表7 风险等级评判等级风险等级1级较轻微风险2级轻微风险3级一般风险4级较严重风险5级严重风险评判标准0D5050D100100D150150D300S=a(3）n根据计算出的施工企业安全管理水平得分，根据表6 判定施工企业的安全管理水平状态等级，并确定施工企业安全管理水平权重取值。表6 施工企业安全管理水平权重取值安全管理水平S得分状态等级90100极高水平8089较高水平7079正常6069较低水平60低水平3.3改进的LEC评价法基于引进的施工企业安全管理水平权重的LEC评价法，其结果按照式（4）进行计算。序号主要施工工序1薄膜罐内罐特种脚手架搭设划线、螺柱安装、基准楔安装及2调平3薄膜储罐水压试验4薄膜罐罐内管道施工绝热板、温度传感器、次屏蔽、5顶桥板主层块及氮气管安装4改进后的LEC评价法的实际应用4.1薄膜型LNG储罐内罐施工主要风险分析某LNG接收站储罐工程项目一阶段建设2 座22万mLNG储存量的薄膜型储罐，经过专业人员在施工作业前进行安全分析，薄膜型LNG储罐内权重取值罐施工过程中涉及的主要施工工序和风险如表80.40.611.52表8 薄膜型LNG储罐内罐施工关键作业过程风险分析作业人员身体条件不满足作业要求：未正确佩戴安全带未设置警戒区安排专人监护；未按要求搭设脚手架；架子工未持证上岗；未办理相关作业票现场施工用电设备未做到“一机一闸一漏一箱”，并接地良好；电工人员未持证上岗；罐内照明设施不符合要求；罐内通风设备未正常运行水位测量时未穿戴救生衣、未穿戴安全带作业人员在倒运管材时车辆行驶未控制车速；动火作业未清理周边易燃物；未正确储存、使用气瓶；焊接设备设置防护装置破损人员未接受班前安全交底；高处物件未按要求摆放在固定区域，设备未设置防坠落措施所示。4.2利用传统LEC评价法进行评价组织有经验的人员按照表8 中的分析用LEC评价法进行评价，其结果见表9。4.3利用改进的LEC评价法进行评价4.3.1对施工企业安全管理水平影响因数进行评分经调研得知负责该项目2 座薄膜型LNG储罐内作业过程主要风险分析高处坠落、物体打击、塌触电、物体打击、中毒室息溺车辆伤害、起重伤害、火灾、爆炸、触电高处坠落、物体打击、触电易造成的事故442023年10 月故障与安全曾常亮：基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估表9主要施工工序主要风险的LEC评价法评估结果序号主要施工工序作业人员身体条件不满足作业要求；未正确佩戴安全带；未薄膜罐内罐特种脚手1设置警戒区安排专人监护；未按要求搭设脚手架；架子工未架搭设持证上岗；未办理相关作业票现场施工用电设备未做到“一机一闸一漏一箱”，并接地良2划线、螺柱安装、基好；电工人员未持证上岗；罐内照明设施不符合要求；罐内准楔安装及调平通风设备未正常运行3薄膜储罐水压试验水位测量时未穿戴救生衣、未穿戴安全带作业人员在倒运管材时车辆行驶未控制车速；动火作业未清车辆伤害、起重4薄膜罐罐内管道施工理周边易燃物；未正确储存、使用气瓶；焊接设备设置防护伤害、火灾、爆装置破损绝热板、温度传感器、人员未接受班前安全交底；高处物件未按要求摆放在固定区高处坠落、物体5次屏蔽、顶桥板主层域，设备未设置防坠落措施块及氮气管安装罐施工的企业为某大型央企所属A公司，组织召集项目建设单位、监理单位以及相关参建单位的5名安全管理专业人员组成评价小组，对该施工企业安全管理水平的8 个主要影响因素进行评价，结果见表10。表10 施工企业安全管理水平专家评价结果评价结果序号影响因素HSE体系建立及认证情况2本行业安全生产标准化达标情况安全管理组织机构设置及3专、兼职安全管理人员配备情况4聘用注册安全工程师情况5全员的安全履职能力水平6应急管理体系建立情况各项安全措施执行落实7情况8特色的企业安全文化公司名称SS2施工企业A公司8988.87588.62589.125作业主要风险分析4.3.2确定施工企业安全管理水平权重根据式（2）、式（3）对施工企业的安全管理水平打分情况进行计算，得出安全管理水平结果S，确定施工企业的安全管理水平权重，其结果见表11。4.3.3评价结果采用引进施工企业安全管理水平权重系数的LEC评价法对薄膜型LNG储罐内罐施工的主要风评价评价评价评价评价险进行评价，其结果由式（4）计算得出，结果见人员1人员2 人员3人员4人员5表12。9594959090909191908588868590878586专家评分结果S3S487.12588.55易造成的事故LECD等级高处坠落、物体33151353级打击、塌触电、物体打击，中毒室息淹溺36炸、触电3打击、触电93928588909292928687868590888588表11确定施工企业安全管理水平权重施工企业安全管理水平状态等级SsS36336从表12 的结果可以看出：薄膜罐内罐特种脚手架搭设，划线、螺柱安装、基准楔安装及调平，85薄膜储罐水压试验，薄膜罐罐内管道施工，绝热板、温度传感器、次屏蔽、顶桥板主层块及氮气87管安装等5项主要施工工序的风险等级发生了相应变化，风险等级从3级、3级、2 级、3级、2 级分90别降低变成了2 级、2 级、1级、2 级、1级。评价86结果表明，在施工过程中虽然存在较高的风险等84级，但充分考虑施工企业本身拥有较高的安全管理水平，采取有针对性的安全措施，能够对风险85进行有效管控。最后从现场实际的安全管理来看，88经改进的LEC法评价出的结果更符合现状。较高71263级7632级71263级354折2级施工企业安全管理水平权重取值0.6第49卷第5期45故障与安全石由工程建设表12 采用改进后LEC评价法对主要施工工序风险进行评估的结果序号主要施工工序作业人员身体条件不满足作业要求；未正确佩戴安薄膜罐内罐特种脚手全带；未设置警戒区安排专人监护；未按要求搭设架搭设脚手架；架子工未持证上岗；未办理相关作业票现场施工用电设备未做到“一机一闸一漏一箱”，并划线、螺柱安装、基2接地良好；电工人员未持证上岗；罐内照明设施不准楔安装及调平符合要求；罐内通风设备未正常运行3薄膜储罐水压试验水位测量时未穿戴救生衣、未穿戴安全带作业人员在倒运管材时车辆行驶未控制车速；动火4薄膜罐罐内管道施工作业未清理周边易燃物未正确储存、使用气瓶；焊接设备设置防护装置破损绝热板、温度传感器、人员未接受班前安全交底；高处物件未按要求摆放高处坠落、物体5次屏蔽、顶桥板主层在固定区域，设备未设置防坠落措施块及氮气管安装作业主要风险分析易造成的事故LEC高处坠落、物体33150.6打击、触电、物体打击，3中毒室息淹溺车辆伤害、起重伤害、火灾、爆3炸、触电3打击、触电D等级812级670.675.62级336670.637.81级70.675.62级30.616.21级55纟结束语传统的LEC评价法是一种半定量的评价方法，通常，评价人员在对L、E、C 进行赋值时存在着一定的主观性，因此会对最后的评判结果产生一定的偏差。本文充分考虑到施工企业是工程建设项目的实施管理主体，其安全管理水平的高低会对施工过程安全管理产生直接的影响，因此在传统的LEC评价法中引进了施工企业安全管理水平权重这一重要的参数，建立了改进的LEC评价法。采用改进的LEC评价法对薄膜型LNG储罐内罐施工进行了风险分析和评估，相较传统LEC评价法，其评价结果更加符合工程现场薄膜型LNG储罐施工过程风险分析及安全管理的实际状况。引人施工企业安全管理水平权重能有效修正传统LEC评价法由于人为主观因素引起的偏差，为类似工程的风险分析和安全评价提供一种新的思路和方法。参考文献1郑应亨，王世雄，周兆银.基于LEC-AHP法的建筑施工作业危险性评价J.重庆科技学院学报（自然科学版），2 0 17(19):104-107,118.2】张健，隋杰明，苑宏利，等，工程施工现场安全评价方法的研究与应用J.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2 0 0 9，2 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