孫海江，曾賢仁，周永力，李 斌，曾昱偉，魏惠生

(1.武警水電第七支隊(duì)，武漢 430223;2.山東大學(xué)土建與水利學(xué)院，濟(jì)南 250100;3.武警水電二總隊(duì)，南昌 330001)

1991年在荷蘭海牙召開的第1屆石油勘探開發(fā)大會(huì)——“關(guān)于安全、健康、環(huán)境”的國(guó)際會(huì)議上，第1次提出了HSE概念，HSE管理在此會(huì)議中也作為一個(gè)完整的概念被接受。隨后，挪威國(guó)家石油公司和其他西方大型的石油公司相繼制訂了自己的HSE管理體系。近年來，我國(guó)在長(zhǎng)江三峽工程、南水北調(diào)工程、青藏鐵路、西氣東輸工程、川氣東送工程和京滬高鐵等國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)中，均將HSE管理納入建設(shè)全過程議事日程。1997年2月，中國(guó)石油天然氣總公司率先在國(guó)內(nèi)首次制訂頒發(fā)了第1份《石油天然氣工業(yè)健康、安全和環(huán)境管理體系》(SY/T6276—1997)。1998年，中國(guó)石化集團(tuán)全面推行HSE管理體系，并針對(duì)不同行業(yè)特點(diǎn)，編制了HSE管理標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和指南。實(shí)踐結(jié)果表明，HSE管理作為一門管理學(xué)科，已融入行為科學(xué)，走上人性化管理的“以人為本”持續(xù)發(fā)展的道路。

1 HSE管理系統(tǒng)的新理念與模式

以健康(Health－H)、安全(Safety－S)和環(huán)境(Environment－E)三位一體的HSE管理系統(tǒng)，在中國(guó)石油化工企業(yè)領(lǐng)域，逐漸被認(rèn)可并推廣實(shí)施。多年實(shí)施結(jié)果表明，HSE管理系統(tǒng)在“以人為本、預(yù)防為主、全員參與和持續(xù)改進(jìn)”方針指引下，追求零傷害、零污染、零事故，使中石化各企業(yè)包括大型地下油庫(kù)建設(shè)施工企業(yè)在內(nèi)的所有單位，在健康、安全和環(huán)境管理方面達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平［1］。

1.1 中石化HSE管理系統(tǒng)的新概念

(1)一切事故都是可以控制和避免的。

(2)安全擁有高于一切的優(yōu)先權(quán)。

(3)以人為本，以健康為基礎(chǔ)。

(4)全員參與HSE管理。

(5)將HSE作為核心價(jià)值對(duì)待。

(6)工作(生產(chǎn))時(shí)限內(nèi)的安全與工作(生產(chǎn))外的安全，同等重要。

(7)對(duì)承包人的HSE進(jìn)行“屬地管理、直線責(zé)任、有感領(lǐng)導(dǎo)”的統(tǒng)一布局。

1.2 HSE管理系統(tǒng)模式

一般HSE管理系統(tǒng)模式可由圖1來描述;中國(guó)石化領(lǐng)域關(guān)于HSE的專業(yè)模塊則由表1［2－3］說明;而HSE管理系統(tǒng)的主要流程見圖2。

圖1 HSE管理系統(tǒng)模式示意圖Fig.1 Schematic diagram of HSE management system

表1 中石化HSE管理系統(tǒng)專業(yè)模塊［2－3］Table 1 Professional modules of SINOPEC’s HSE management system［2－3］

圖2 HSE管理系統(tǒng)主要流程Fig.2 Main procedures of HSE management system

2 HSE管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

吸取我國(guó)石化系統(tǒng)HSE管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合HD工程實(shí)際，并參考HD工程總承包人以往的施工管理教益，構(gòu)建了如圖3所示的HD工程施工管理體系。圖3中，HSE管理系統(tǒng)在HD工程中的結(jié)構(gòu)框架可劃為3大類8小類來實(shí)施。

圖3 HD工程施工HSE管理體系框圖(構(gòu)架)Fig.3 Architecture of HSE management system for the construction of HD project

3 HD工程HSE管理評(píng)價(jià)

3.1 HSE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

HD工程HSE管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系由目標(biāo)層(T)、準(zhǔn)則層(U)和指標(biāo)層(u)來構(gòu)建，準(zhǔn)則層包括施工作業(yè)人員、材料與機(jī)具、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及其HSE管理4個(gè)方面，詳情見表2，其中指標(biāo)層的 i=1，2，…，26。

表2 HD工程HSE管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 Index system of HSE management risk evaluation for HD project

3.2 HSE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析

考察當(dāng)下流行的互動(dòng)群體法(IGM)、頭腦風(fēng)暴法(BSM)、名義群體法(NGTM)、德爾菲法(Delphi Method)和電子會(huì)議法(EMM)等決策方法的優(yōu)缺點(diǎn)，HD工程以德爾菲法為主導(dǎo)，參考了其他決策方法，并以模糊數(shù)學(xué)的層次分析法，對(duì)其HSE風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析計(jì)算后最終給出評(píng)價(jià)結(jié)果［3－4］。

3.2.1 模糊數(shù)學(xué)層次分析的矩陣與權(quán)重值

采用模糊層次分析法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵是建立模糊一致判斷矩陣和確定權(quán)重值。

3.2.1.1 模糊一致判斷矩陣的建立

模糊一致判斷矩陣R表示針對(duì)上一層某元素，元素u1，u2，…，un相對(duì)于上一層元素U進(jìn)行比較，可得到如下模糊一致判斷矩陣:

R 具有如下性質(zhì):①rii=0.5(i=1，2，…，n);②rij=1 －rji(i，j=1，2，…，n);③rij=rik－ rjk(i，j，k=1，2，…，n)。

3.2.1.2 權(quán)重值的確定

利用模糊一致判斷矩陣 R，可以求元素 u1，u2，…，un的權(quán)重值 w1，w2，…，wn，且有如下關(guān)系式成立:

通過計(jì)算可得

式中:u為對(duì)所感知對(duì)象的差異程度的一種度量，當(dāng)u=(n－1)/2時(shí)權(quán)重之差達(dá)到最大［5］。在實(shí)際中常采用最重視元素重要度的取法，故本文u取值為(n－1)/2。

3.2.2 HSE風(fēng)險(xiǎn)分析的各層次模糊一致判斷矩陣構(gòu)建

由表2可見，HD工程HSE風(fēng)險(xiǎn)分3個(gè)層次，且后者為前者的分類隸屬關(guān)系。

3.2.2.1 目標(biāo)層(T)

目標(biāo)層(T)由4個(gè)準(zhǔn)則層(U1)，(U2)，(U3)和(U4)組成。

3.2.2.2 準(zhǔn)則層(U)

4個(gè)準(zhǔn)則層即:①施工作業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則層(U1)由序號(hào)1至6而構(gòu)建;②施工用材料與機(jī)具風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則層(U2)由序號(hào)7至13構(gòu)建;③施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則層(U3)由序號(hào)14至20構(gòu)建;④HD工程HSE管理風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則層(U4)由序號(hào)21至26構(gòu)建。準(zhǔn)則層模糊一致判斷矩陣見表3。

3.2.2.3 指標(biāo)層(u)

26個(gè)元素構(gòu)建了HD工程HSE管理風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)層即 ui，i=1，2，…，26，涵蓋了人、人財(cái)物、環(huán)保和人、物的諸多風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，也是圖3所示的HSE管理體系的內(nèi)涵與外延。

指標(biāo)層模糊一致判斷矩陣見表3至表7。

表3 HD工程HSE風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則層一致判斷矩陣Table 3 Consistent matrix of HSE’s risk criteria layer for HD project

表4 HD工程施工作業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)模糊一致判斷矩陣Table 4 Fuzzy consistent matrix of workers’risk indicators for HD project

表5 HD工程施工用材料與機(jī)具風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)模糊一致判斷矩陣Table 5 Fuzzy consistent matrix of material and equipment risk indicators for HD project

表6 HD工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)模糊一致判斷矩陣Table 6 Fuzzy consistent matrix of HD project’s environmental risk indicators

依次獲得如表4至表7的一致判斷矩陣后，則可據(jù)式(2)與式(3)分別對(duì)上述的模糊數(shù)學(xué)分析一致判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算，得到各遞階層次風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重值及u層相對(duì)于U層的權(quán)重總排序(見表8)。

表7 HD工程HSE管理風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)一致判斷矩陣Table 7 Fuzzy consistent matrix of HD project’s management risk indicators

表8 HD工程HSE風(fēng)險(xiǎn)元素u的權(quán)重及總排序Table 8 Weights and ranking of HSE risk factors(u)for HD project

從表8中可見:

(1)權(quán)重值最大者(0.066)為元素(u15)即斷層及破碎帶等穩(wěn)定性差圍巖處理，它是HD工程HSE管理達(dá)到“零事故”目標(biāo)的死敵，也就是風(fēng)險(xiǎn)最大者。

(2)權(quán)重值最小者(0.021)為元素(u17)即施工作業(yè)產(chǎn)生的噪聲，噪聲污染可以通過佩戴防噪聲耳塞等措施避免。相對(duì)而言，它是HSE風(fēng)險(xiǎn)最小者。

(3)各因素權(quán)重值可分為4級(jí):①權(quán)重值［0，0.03)，其分級(jí)為“1級(jí)(輕微級(jí))”;②權(quán)重值［0.03，0.035)，其分級(jí)為“2 級(jí)(中低級(jí))”;③權(quán)重值［0.035，0.050)，其分級(jí)為“3 級(jí)(中高級(jí))”;④權(quán)重值［0.050，0.066］，其分級(jí)為“4 級(jí)(危險(xiǎn)級(jí))”(見表9)。①～④類風(fēng)險(xiǎn)元素均屬于現(xiàn)場(chǎng)施工中需采取措施可以避免或降低到最小風(fēng)險(xiǎn)。

表9 HD工程以安全為主導(dǎo)的HSE風(fēng)險(xiǎn)與等級(jí)劃分Table 9 Rating of HSE risks of HD project

總之HD工程HSE管理系統(tǒng)的26個(gè)元素均存在風(fēng)險(xiǎn)，只是風(fēng)險(xiǎn)程度不同而已，但均可預(yù)防避免。

4 結(jié)論

(1)采用中石化的健康(H)、安全(S)、和環(huán)境(E)管理系統(tǒng)對(duì)HD工程施工進(jìn)行管理，改變了傳統(tǒng)的單一安全管理模式。實(shí)踐表明，它為完善和新編地下水封洞庫(kù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范/規(guī)程、加強(qiáng)以安全(S)為主導(dǎo)的HSE管理、理清風(fēng)險(xiǎn)因素、形成有針對(duì)性的控制措施等方面均起到良好作用。

(2)HSE管理系統(tǒng)的核心是“領(lǐng)導(dǎo)”與“承諾”;理念關(guān)鍵是“一切事故都是可以控制和避免的”。

(3)HD工程HSE管理系統(tǒng)的構(gòu)建，由施工作業(yè)人員、材料與機(jī)具、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境與HSE管理風(fēng)險(xiǎn)4大塊組成，主要以26個(gè)元素來體現(xiàn)，采用模糊數(shù)學(xué)層次分析法定量計(jì)算出各元素的權(quán)重，確定了實(shí)施過程中HSE管理的監(jiān)控重點(diǎn)，即斷層及破碎帶等穩(wěn)定性差圍巖處理。HD工程主洞③及主洞⑤上層開挖貫穿斷層破碎帶時(shí)，預(yù)先采用了縮小斷面尺寸等措施，有效避免了塌頂風(fēng)險(xiǎn)。

［1］李劍穎，吳順成.HSE信息系統(tǒng)在中國(guó)石油HSE管理中的應(yīng)用［J］.安全與環(huán)境工程，2013，20(3):107－110.(LI Jian-ying，WU Shun-cheng.Application of HSE Information System in CNPC［J］.Safety and Environmental Engineering，2013，20(3):107 － 110.(in Chinese))

［2］SY/T6276—2010，石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系［S］.北京:石油工業(yè)出版社，2011.(SY/T6276—2010，Health，Safety and Environment Management System in Petroleum and Natural Gas Industries［S］.Beijing:Petroleum Industry Press，2011.(in Chinese))

［3］楊樹灘，夏自強(qiáng).模糊數(shù)學(xué)在水資源緊缺程度評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2005，22(1):25－27.(YANG Shu-tan，XIA Zi-qiang.Study on Application of Fuzzy Mathematics to Water Resources Absence Evaluation［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2005，22(1):25 －27.(in Chinese))

［4］王 娟.模糊層次分析法在儲(chǔ)罐工程HSE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用［J］.安全與環(huán)境工程，2011，18(5):96－99.(WANG Juan.Application of Fuzzy Analytic Hierarchy Process to the HSE Risk Assessment of Storage Tank Construction［J］.Safety and Environmental Engineering，2011，18(5):96－99.(in Chinese))

［5］呂躍進(jìn).基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法的排序［J］.模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)，2002，16(2):79 －85.(LV Yuejin.Weight Calculating Method of Fuzzy Analytical Hierarchy Process［J］.Fuzzy Systems and Mathematics，2002，16(2):79－85.(in Chinese))