D0I:10.13374/i.issnl001t03.2007.08.017 第29卷第8期 北京科技大学学报 Vol.29 No.8 2007年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2007 基于功能区域方法的项目安全性分析 温晓龙)宋存义)林海)金龙哲)崔巍) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)中国石化股份有限公司，北京100029 摘要利用传统方法进行工业项目的安全性分析，安全效益和安全价值都只能部分地反映系统的安全状况，所得分析结果 对改善方案安全效果的作用很有限且应用性不强·通过引入价值分析理论，建立安全效益一价值联立方程和优选判据，再结合 最合适区域法，最终形成了功能区域分析方法和理论·将功能区域方法应用于实际工程项目中，根据项目技术数据得出最合 适曲线和区域分析结果，极大地改善了项目的安全价值和成本 关键词工业项目：安全评价：安全效益；安全价值；区域图：ABC分析法 分类号X93:X51:TB39 在安全分析中存在一个永恒的矛盾：人们总想 F(s)在第一象限是关于s的增函数，安全成 用最小的安全成本实现最大的安全功能，由此导致 本函数 了人们对实现理想的安全配比的追求山，安全效益 C(s)=Cexp[c/(1-s)]+Co 是安全功能与安全成本的差值，而安全价值是安全 (C0,c0,C0<0), 功能与安全成本的比值，二者都可以部分地反映系 则安全效益： 统当前的安全功能与安全成本的配比情况，但是长 E(s)=F(s)一C(s) (1) 期以来二者缺乏有机联系，对系统进行安全分析与 根据价值工程中对价值的定义和给出的表达 评价时，安全价值分析是很重要的环节)， 式，可知安全价值V(s): 在烟气脱硫项目中，烟气监测系统和灭火砂石 的安全价值相同而且都小于1，都是需要进行改善 v(o)=8 (2) 的对象，但二者对系统安全的重要度的贡献却是不 所以， 同的，此时如何选取安全价值改善对象没有很好的 E(s)=F(s)一C(s) 解决办法，如果在安全价值分析中考虑安全效益的 v(-器 (3) 变化，就可以找到系统中安全价值不理想也就是需 要改善的部件或功能， 对项目中的部件或功能进行考虑安全效益后的 安全价值分析，就是要求式(3)有优化解s,从而实 1安全效益一价值联立方程及优选 现在安全功能F(s)尽可能大、而安全成本C(s)尽 判据 可能小的情况下，使得V(s)和E(s)最大化. 根据安全功能与安全成本的定义，定义s为安 式(3)是安全效益价值联立方程， 全性(0<s<1),有安全功能函数： 将式(2)代入式(1)，则安全效益为： F(s)=I(s)+[一L(s)]=I(s)一L(s), E(s)=[V(s)一1]C(s) 其中L(s)是拾遗功能，用损失函数来表示： 当s确定后，安全价值V(s)也随之确定，V(s) L(s)=Lexp(l/s)+Lo (L>0,1>0,Lo>0). 为一确定数值，则V(s)一1为一确定数值，设K= (s)为增益功能，可用增益函数来表示： V(s)一1，则E(s)=KC(s)·当s变动一个微小量 I(s)=lexp(-i/s)(D0,i>0). △s(~0)时， L、l、I、i和Lo均为统计常数 dE(s)=kdc(s) ds ds 收稿日期：2006-02-10修回日期：2006-10-12 即 基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划(N △E(s)=K△C(s)(0s<1) (4) XK100080432) 作者简介：温晓龙(1980一)，男，博士研究生：宋存义(1951一)：男， 由式(4)可见，在确定的V值下，效益改善值 教授，博士生导师 △E(s)与成本改善值△C(s)正相关，K值越大，或基于功能区域方法的项目安全性分析 温晓龙1） 宋存义1） 林 海1） 金龙哲1） 崔 巍2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院‚北京100083 2） 中国石化股份有限公司‚北京100029 摘 要 利用传统方法进行工业项目的安全性分析‚安全效益和安全价值都只能部分地反映系统的安全状况‚所得分析结果 对改善方案安全效果的作用很有限且应用性不强．通过引入价值分析理论‚建立安全效益－价值联立方程和优选判据‚再结合 最合适区域法‚最终形成了功能区域分析方法和理论．将功能区域方法应用于实际工程项目中‚根据项目技术数据得出最合 适曲线和区域分析结果‚极大地改善了项目的安全价值和成本． 关键词 工业项目；安全评价；安全效益；安全价值；区域图；ABC 分析法 分类号 X93；X51；TB39 收稿日期：2006-02-10 修回日期：2006-10-12 基金 项 目： 北 京 市 教 育 委 员 会 共 建 项 目 建 设 计 划 （ No． XK100080432） 作者简介：温晓龙（1980－）‚男‚博士研究生；宋存义（1951－）‚男‚ 教授‚博士生导师 在安全分析中存在一个永恒的矛盾：人们总想 用最小的安全成本实现最大的安全功能‚由此导致 了人们对实现理想的安全配比的追求［1］．安全效益 是安全功能与安全成本的差值‚而安全价值是安全 功能与安全成本的比值‚二者都可以部分地反映系 统当前的安全功能与安全成本的配比情况‚但是长 期以来二者缺乏有机联系．对系统进行安全分析与 评价时‚安全价值分析是很重要的环节［2］． 在烟气脱硫项目中‚烟气监测系统和灭火砂石 的安全价值相同而且都小于1‚都是需要进行改善 的对象‚但二者对系统安全的重要度的贡献却是不 同的‚此时如何选取安全价值改善对象没有很好的 解决办法．如果在安全价值分析中考虑安全效益的 变化‚就可以找到系统中安全价值不理想也就是需 要改善的部件或功能． 1 安全效益－价值联立方程及优选 判据 根据安全功能与安全成本的定义‚定义 s 为安 全性［3］ （0＜s＜1）‚有安全功能函数： F（ s）＝I（ s）＋［－ L （ s）］＝I（ s）－ L （ s）‚ 其中 L （ s）是拾遗功能‚用损失函数来表示： L （ s）＝ Lexp（ l／s）＋ L0 （ L＞0‚l＞0‚L0＞0）． I（ s）为增益功能‚可用增益函数来表示： I（ s）＝Iexp（－ i／s） （ I＞0‚i＞0）． L、l、I、i 和 L0 均为统计常数． F（ s）在第一象限是关于 s 的增函数．安全成 本函数 C（ s）＝Cexp［ c／（1－s）］＋C0 （C＞0‚c＞0‚C0＜0）‚ 则安全效益： E（ s）＝F（ s）－C（ s） （1） 根据价值工程中对价值的定义和给出的表达 式［4］‚可知安全价值 V （ s）： V （ s）＝ F（ s） C（ s） （2） 所以‚ E（ s）＝F（ s）－C（ s） V （ s）＝ F（ s） C（ s） （3） 对项目中的部件或功能进行考虑安全效益后的 安全价值分析‚就是要求式（3）有优化解 s‚从而实 现在安全功能 F（ s）尽可能大、而安全成本 C（ s）尽 可能小的情况下‚使得 V （ s）和 E（ s）最大化［5］． 式（3）是安全效益－价值联立方程． 将式（2）代入式（1）‚则安全效益为： E（ s）＝［ V（ s）－1］ C（ s）． 当 s 确定后‚安全价值 V （ s）也随之确定‚V （ s） 为一确定数值‚则 V （ s）－1为一确定数值．设 K＝ V （ s）－1‚则 E（ s）＝ KC（ s）．当 s 变动一个微小量 Δs（～0）时‚ d E（ s） d s ＝ K d C（ s） d s ‚ 即 ΔE（ s）＝ KΔC（ s） （0＜s＜1） （4） 由式（4）可见‚在确定的 V 值下‚效益改善值 ΔE（ s）与成本改善值ΔC（ s）正相关．K 值越大‚或 第29卷 第8期 2007年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．8 Aug．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．08．017