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基于层次分析法的农村气代煤工程居民用户风险度量
摘要:本文通过分析农村气代煤工程项目运行后期居民用户存在的风险,运用层次分析法建立风险指标体系,对风险进行度量,计算风险权重,提出风险存在的原因并提出管控措施。
关键词:层次分析法;农村气代煤;户内风险度量
一、前言
公司承接衡水市两个乡镇 50 个行政村的农村气代煤工程,现有民用运行点火数 8907 户,自《河北省燃气管理条例》颁布实施以来,对农村居民用户执行每年至少两次的户内安检工作。本文以2020 年至 2024 年农村居民用户户内安检过程中统计的 14890 项隐患为研究对象,重点分析了农村气代煤工程在运行期间存在的风险,并对风险进行度量。
二、风险指标体系的建立
(一)壁挂式采暖炉风险,指采暖炉在运行期间的使用工况风险,主要表现在安全附件、使用状态劣化等风险。
(二)灶具风险,燃气灶具主要是指用于厨房烹饪使用的燃气用具。气代煤投产以后,主要风险表现在燃气灶具的保护功能缺失风险。
(三)测压风险,指公司安检人员使用 U 型压力计对燃气灶、采暖炉、户内管等开展的泄漏性检查所发现的风险,主要表现在泄漏风险。
(四)户内管风险,一方面是指户内管安装后用户因翻盖房屋或变更房屋使用性质在未通知燃气公司的情况下进行的私改私接风险;另一方面是指户内管投产后的运行风险。
(五)立管风险,农村气代煤小区建筑(民用住宅建筑高度≤27m 的建筑)户内燃气配气管,由于已投产运行,主要风险表现在用气环境不满足等。
(六)燃气表风险,户内外安装的燃气计量设备,其风险集中表现在工作状况及使用功能风险。
(七)软管风险,燃气用具与户内配气管中间的连接管段,具有燃气专用属性。近年来国家质量监督部门出台了多部燃气用具连接软管规范,在用户安装使用过程中存在非专用、安装不规范等情况,软管风险主要体现在安装、使用阶段。
在对农村气代煤工程用户户内风险因素进行识别,以农村用户户内风险度量分析作为目标层(A),以壁挂式采暖炉、灶具、测压、户内管、立管、燃气表、软管为准则层(B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7),以上设备相关风险作为指标层(C1N,C2N…C7N),建立风险度量指标体系,如表1 所示。

三、运用层次分析法对风险因素进行比较分析
对 2020 年至 2024 年农村户内安检过程中统计的 14890 项隐患分类,按照准则层、指标层风险出现的频次,以 saaty 引用的 1-9标度(表 2)进行一系列两两比较构成判断矩阵,确定准侧层、指标层各因素的权重 Wi,求得判断矩阵满足 Bw= λmax 的最大特征根 λmax 及相应的特征向量 W,为保证向量权重排序的可信度,对判断矩阵进行一致性检验,计算随机一致性比用一致性比率 CR检验,其中 RI 可查询表格(见表 3),CR 数值越小表示矩阵一致性越好,当 CR≤0.1 时,判断矩阵符合一致性标准,层次权重排序的结果可以接受,否则需要修正判断矩阵,直至检验通过。单一准则层、指标层指标权重计算公式、检验公式见下:
(1)逐行计算矩阵的几何平均值Gi:

(2)对Gi 进行归一化,计算权重Wi:

(3)计算判断矩阵的最大特征值 λmax :

(4)一致性检验CI 及CR:


平均随机一致性指标对照表(表3)

对目标层,与准则层各因素构成判断矩阵,确定各层因素的权重排序,见表4。
A-Bi(i=1,2,3,4,5,6)AHP 层次分析结果(表 4)

即我们得到权重值为:
W=[0.177,0.181,0.026,0.278,0.015,0.045,0.278]T
最大特征值 λmax 为 7.698,由检验公式及表 3 计算得 CR 为 0.088<0.1 ,一致性检验通过。
对准侧层 B1,与指标层 C1N 各因素构成判断矩阵,确定各层因素的权重排序,见表5。
B1-C1n( n=1 ,2,3,4)AHP 层次分析结果(表5)
项 特征向量 权重值 最大特征值 CI 值
B2-C2n( n=1 ,2,3,4,5)AHP 层次分析结果

B3-C3n( n=1 ,2,3,4,5,6)AHP 层次分析结果

B4-C4n(n=1,2,3,4,5,6,7)AHP 层次分析结果

B5-C5n( Δn=1 ,2)AHP 层次分析结果

B6-C6n( Δn=1 ,2)AHP 层次分析结果

B7-C7n( n=1 ,2,3,4,5)AHP 层次分析结果


由以上 AHP 层次分析结果经计算所得权重及一致性检验结果见下表

四、层次总排序及决策分析
通过计算准则层(BN)、指标层(Cij) 上各因素与上一层因素的相对权重,可综合得出指标层各因素对目标层的相对权重,然后进行整体总排序,见下表。


利用层次分析法,可分析得到农燃用户运行期间户内风险多为壁挂式燃气采暖炉周围存在易燃易爆物品(C14)、灶具周围存在易燃易爆品(C22)、户内管安全间距不合格(C41)、户内管无管卡固定或不牢固(C43)、燃气用具金属软管穿越(C71)、燃气用具金属软管穿越或超长(C72)、燃气用具金属软管非专用(C73)方面,即风险发生频次排序为:
C73>C41 (C43) > C71(C72) > C22 > C14
在公司维修安检人员安检过程中应重点关注燃气用具金属软管非专用的风险(C73)。前期由于燃气灶具软管的执行标准众多,燃气灶具买卖市场没有强制要求约束,同时燃气用户为节约成本在实际使用燃气中存在天然气和液化石油气灶具及配件交叉混用的现象,增加了该风险的发生频次,常见的软管非专用风险包括台上燃气灶软管使用标准号为 CJ ∕ T197 的燃气用具连接用不锈钢波纹软管、燃气灶连接软管使用标准号为 GB/T26002 的燃气输送用不锈钢波纹软管,天然气灶具使用标准号为 CJ/T491 的燃气用具连接用橡胶复合软管,这些风险都与国家标准或行业标准相违背。由于 GB41317 燃气用具连接用不锈钢波纹软管标准今年发布执行,后期在农燃用户工程验收中,公司应提前告知用户购买标准号为GB41317 的燃气用具连接软管来规避后期风险,前期已存在软管非专用(C73)、穿越(C71)超长(C72)问题的用户,公司应加强农燃用户的用气安全宣传,制定专项整改计划,督促用户完成整改。
户内管安全间距不合格(C41)、无管卡固定或不牢固(C43)风险多因用户私自变更房屋使用性质所致,在未通知燃气公司的情况下找无施工资质的单位或个人拆装燃气管道,施工人员对燃气规范要求的间距不了解,施工质量不能保证。壁挂式取暖炉周围存在易燃易爆物品(C14)、灶具周围存在易燃易爆物品(C22)的风险多因用户安全意识薄弱所致,为保持厨房干净少油烟,在厨房墙体上粘贴塑料纸,塑料薄膜等易燃物,该风险极易引起火灾事故。以上风险,公司可通过提高安全宣传和户内抽查的频次来提高农燃用户安全用气意识,做好风险防控。
五、结论
层次分析法作为一种科学的评估手段,可多层次、多维度的分析各项风险因素,量化指标并确定风险权重,此方法的运用使燃气公司可直观了解各种风险点的重要程度,基于这些风险权重,燃气公司可进一步制定详细且具有针对性的整改计划。同时,为今后类似工程项目提供风险识别依据,有效预防潜在风险,从而避免安全事故的发生,对燃气公司工程项目建设风险防控起到指导作用。
参考文献
[1] 杜栋,庞庆华,吴炎. 现代综合评价方法与案例精选(第2 版)[M]. 清华大学出版社.
京公网安备 11011302003690号