熵技术在天然气集输场站安全评价中的运用.pdf

1 0 天 熟号 与 石 油 N A T U R A L G A S A N D O lL 2 0 1 2 年2 月 熵技术在天然气集输场站安全评价中的运用 王桃 ’ 王林 元 何 天鹏 童弦金 。 1 ． 西南石油大学 ， 四川成都6 1 0 5 0 0 2 ． 中国石油集 团公司川庆钻探工程公司安全环保质量监督检测研究院， 四川广汉6 1 8 3 0 0 3 ． 中国石油大庆油田海塔前线指挥部 1 6作业区， 黑龙江海拉尔0 2 1 0 0 0 摘要 鉴于天 然气集输场站具有点 多、 线长 、 面广 的生产特 点， 在 生产 中涉及 的危险 因素 多， 为 了准 确 反应天 然气集输场站 的安全现状 ， 在建立 多级模糊综合评价 的指标体 系的基 础上， 借用信 息论 中熵 技术 计算客观权重 的方法 ， 结合模 糊数 学理论 ， 提 出了集 输场站安全现状 二级模糊 综合 评价方 法。 应用该 方法对某天 然气集输场站安全现状进行 了综合评价 ， 得 出其 安全状况为“ 较好” ， 通过 对评 价 结果 的深入分析 ， 可找 出场站 中主要 因素和综合管理存在 的不足之处 ， 为制定安全对策措施提供 了 指 导。 关键 词 天然气集输场 站 ； 安全评价 ； 模糊 综合评价 ； 权重 ； 熵技术 文献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 6 5 5 3 9 2 0 1 2 0 1 0 0 1 0 0 4 0前 言 油气 集输 是 油 田建 设 中的 主要 生产 设 施 ， 在 油 田 生产 中起主导作用 ， 是将气 田开采 出来 的天然气进行 收集 、 储存 、 输送和初步加 工 、 处理的生产经 营活动 ， 并 承担着保障正常输气运行 和管道安全平稳 的重要 任务。天然气集输场站作为输气系统中的重要组成部 分 。承担着保 障输气运行和管道安全平稳 的任务 ， 发 挥着至关重要的作用 。因此在生产过程中， 必须要对 天然气集输场站状况进行安全现状分析 ， 以确保集输 站场的安全生产。安全现状模糊综合评价是评价天然 气集输场站安全状况综合等级的一种有效方法 ． 在天 然气集输过程中涉及 的危险因素多 ， 在其评价系统中 的各个 因素都具有不确定性 、 模糊性等 ， 还涉及到在 评价过程中评价人员所具备的信息量及其心理因素 ， 必然会使得安全评价指标 出现不精确 iS_ 1 ] 。 为更 科 学 地 得 到 天 然 气集 输 站 场 安 全 评 价 指 标 的满意度值l 2 ] ， 采用模糊综合评价法 ， 选用熵权技术使 各评价指标权重更加符合工程实际， 利用模糊数学 的 原理 ． 把安全评价 中不确定的因素进行量化。在分析 天然气集输场站安全评价指标体系的基础上 ， 运用熵 概念 确 定 指 标 权 重 ， 结 合 模 糊 数学 综 合 评 判 ， 本 文 提 出了一 种 基 于 熵 技 术 的 天然 气 集 输 场 站 安 全 现 状 模 糊综合 评 价方法 。 1 模糊综合评价指标体 系 1 ． 1 建 立综合 评价 指标 集合 评价 因素集中 是综合评价指标的集合 因素集 U ， 它具有 层 次性 ， 即一 级指标 为 收稿 日期 2 01 l 一0 8一l 7 作者简介 王 g 1 9 8 5 一 ， 女 ， 四川遂宁人 ， 油气安全工程 硕士研究生 ， 主要研究方 向为生产 ， 运行安全。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 0卷 第 1期 Ol L AND GA S TR ANSP ORT AT I ON AND S TOR AGE 2 ． 3评价指标体 系确定与指标权重计算 列 出一 、 二级评价指标体 系 ， 通过专家打分法得 到 主观赋 权 的结果 。依 据上 述原 理对 指标 采用 熵 权计 算方法 ， 得到指标体系及权重值 ， 见表 2 。 2 ． 4 模 糊 综 合评价 首先 ， 根据表 l 及式 6 进行模糊综合评价 S1 W l R1 0． 2 2 0． 2 3 0． 3 4 0． 21 f 0． 1 56 同理可 得 0 ． 2 0 ． 5 0 ． 3 0 ． 0 0 ． 0 f 0 ． 1 0 ． 3 0 ． 5 0 ． 1 0 ． 0 l 0 ． 2 0 ． 6 0 ． 2 0 ． 0 0 ． 0 J 0 ． 1 0 ．4 0 ． 4 0 ． 1 0 ． 0 1 0 ． 4 6 7 0 ． 3 3 3 0 ． 0 4 4 0 ． 0 0 0 S 2 W2 R2 0 ． 1 1 5 0 ． 4 2 2 0 ． 3 1 8 0 ． 1 4 5 0 ． o o o S W3 RF 0 ． 2 1 3 0 ． 3 6 6 0 ． 3 4 1 0 ． 0 7 0 0 ． 0 1 0 W4 R4 0 ． 1 7 7 0 ． 3 7 3 0 ． 3 2 0 0 ． 1 9 0 0 ． 0 0 0 S W R 0 ． 2 2 8 0 ．4 6 8 0 ． 2 4 8 0 ． 0 1 6 0 ． o o o 再利用式 7 进行二级模糊综合评 价 ， 可得 到最 终 的评 价结 果 A Sl S 2 S 3 I 0 ． 1 7 0 S 4 S 5 0 ．41 3 0 ． 3 1 7 0 ． 0 91 0 ．0 0 3 将其归一化处理 ， 可得 C 0 ． 1 7 1 0 ． 4 1 5 0 ． 3 1 9 0 ． 0 9 2 0 ． 0 0 3 按照最大隶属度原则[ 8 ,-0 1 ． 上述结果表明该次评价 的安全质量为“ 较好 ” 等级 。为了便于 比较 ， 将上述综 合评价结果转换成分值 ， 见表 1 。因此 ， 在该次天然气 集输场站安全现状模糊综合评价中， 各二级评价结果 的分值分别为 J F l 5 l x V 0 ． 1 5 6 x 9 5 0 ． 4 6 7 x 8 0 0 ． 3 3 3 x 6 5 0 ． 0 4 4 x 5 0 0 ． 0 0 0 x 2 0 7 6 ． 0 3 S 2 x V 7 2 ． 6 1 G s 3 x V 7 5 ． 3 8 F4 S4 x V 7 1 ． 26 S 5 x V 76 ． 0 2 同理可得 ， 一级综合评价结果的分值为 F C x V 0 ． 1 7 1 x 9 5 0 ． 4 1 5 x 8 0 0 ． 3 1 9 x 6 5 0 ． 0 9 2 x 5 0 0 ． 0 0 3 x 2 0 7 4 ． 8 4 通过计算 ， 得到该天然气集输场站安全现状总得 分 为 7 4 ． 8 4分 ，将 该分 数对 照 安全 质量 等 级表 中对应 j 由 与储 运 的等级 ． 最终得到该天然气集输场站安全现状综合等 级 为 “ 较 好 ” ，该等 级 与最 大 隶属 度 原则 评 价结 果一 致。由评价结果可看出该天然气集输场站还欠理想应 适 当改进 。 3 结 论 a 天然气集输场站安全现状评价指标体系从人为 因素 、 安全管理因素 、 环境因素等五个方面来考虑 ， 能 全 面 地 反 映集 输 场 站 安全 状 况 ，为 客 观 评 价 奠定 基 础 。采 取熵 权 法 ， 将 专 家 的 主观评 分 首先 采 用条 件 熵 法对其进行归一化处理 ， 避免了主观性 ， 再计算权重 ， 增加 了权重的可信性 ， 对最后的评价结果也再次运用 归 一化处 理 ， 从 而增 强 了评价 的科 学性 和可 比性 。 b 建立了基于熵技术的天然气集输场站的安全现 状综合评价指标体系 ，提 出相应 的模糊综合评 价方 法 ， 比较客 观 地 反 应 集输 场 站 安 全 现状 ， 根 据 评 价 的 结果 ， 不仅可 以了解集输场站 的安全现状 ， 而且可以 通过对评价结果中安全等级较差的指标进一步分析 ， 对 主 要 设 备 和综 合 管 理 不 足 之处 提 出合 理 的安 全 对 策 ， 进而改善天然气集输场站安全状况。 参 考文献 [ 1 ]陈矗光， 模糊灰色在安全评价 中的应用[ J ] ． 矿业安全与环 保 ， 2 0 0 6， 3 3 1 8 2 -8 5 ． [ 2 ] 赵宏振． 长输管道天然气站场 H AZ OP分析 实践 [ J ] ． 天然 气 与石 油． 2 0 1 0， 2 8 4 1 4 ． [ 3 ] 韩主君 ， 汪培庄． 应用模 糊数学[ M] ． 北京 首都经济 贸易大 学 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 4 ] 杨 惠敏 ，付 萍． 基 于熵权的 多级模糊 综合评价的应 用[ J ] ． 华北电力大学学报 ， 2 0 0 5 ， 3 2 5 1 0 4 1 0 7 ． [ 5 ] 蔡 良军． 基于模糊层次分析法的风险因素权重分析 [ J ] ． 天 然 气 与 石 油 ， 2 0 1 0， 2 8 2 1 -3 ． [ 6 ]郑贤斌 ， 陈国明． 基 于熵技 术的石化企业安全模糊综合评价 方法研 究 ] ． q - 国安全科 学学报 ， 2 0 0 4 ， 1 4 2 1 0 9 1 1 2 ． [ 7 ] 邱菀华． 管理决策与应用熵学[ M ] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 20 01 ． 78 -81 ． [ 8 ] 胥朝阳． 灰关联法在企业并购风险度量中的应用 [ J ] ． 中国 计量 学院学报 ， 2 0 0 4 ， 1 5 3 2 2 3 ～ 2 2 6 ． [ 9 ] 罗 娟 ， 陈守余 ． 矿 山环境质量评价指标体 系及层次分析 法 评价[ 『 ] ． 安全与环境工程， 2 0 0 5 ， 1 2 1 9 1 2 ． 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m