英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
交通运输工程（英文版）
2014,1(2) :120-128
制定概念框架以评估
溢油应急体系的有效性
摘要：随着溢油事故的增加，溢油污染事件已经对生命、财产和环境产生了显著的影响。面对不断增加的灾害损失，如何应对大规模漏油灾难，已经变得越来越重要。此外，开发出有效地评估应急漏油事故的有效性技术，这一任务非常繁重而且艰巨。针对漏油事故的ERS系统，是一个复杂的动态系统。它包含很多单元，其中任何一个单元未完成其功能，将对整个系统产生潜在的相反的效果。评估该系统的有效性时，需要同时考虑系统中所有的故障。为了提出一个制定决策的框架，本文采用故障模型和危害性分析法（FMECA），对ERS的有效性进行评估，进而对溢油应急管理提出改进意见。它是通过分析部分和系统，识别一般溢油故障中的关键因素，并且通过后面的案例，来研究论证该方法框架。
关键词：紧急事故应对体系；溢油；有效性；FMECA
1.介绍
据克拉克松冰有限公司研究统计，截至2012年底，石油油轮船队总体上已经达到了493万吨，船舶交通的增加，也导致漏油事故的发生的概率增加，并且对当地环境产生了显著影响。2010年4月，经英国石油公司许可，跨洋钻机在墨西哥湾沉没，造成了11吨生活污水和200多万加仑的石油进入了海洋水体。在中国东北方向的大连，2010年发生了大规模溢油事故，导致1500吨油从最初180公里的黄河流域，延伸到其前身430平方公里后的海域（据赫芬顿邮报2010年的报道）。在2007年，集装箱船“中远釜山”号撞上桥塔后，因为官员误判了漏油事件的严重程度，并没有有效地处理该事故，以至于超过50000加仑的油倾入到了海湾里（据Fimrite2007年报道）。
面对灾害损失不断增加的问题，如何应对和处理大规模漏油灾难，实际上已经变得越来越重要。 这是一个涉及多个子系统的工程，包括预防、减轻、制备、反馈信息和恢复。制定漏油事件应急响应系统（ERS）的目的，是尽可能迅速而有效地评估、反应、恢复紧急情况。它包括一系列相互关联和相互依存的子系统和行动，来完成针对漏油的ERS任务。
ERS对漏油事件的有效性评价，可以通过测量预期目标，以及检测到的故障来实现。最近的评论和文献，论证了ERS的重要性。然而，对计划成效进行评估的文献比较稀缺，而且ERS在漏油领域的应用并不成熟。
有些文献只专注于ERP的一部分，包括在紧急情况下军事和民用组织之间的协调（据Salmon etal 2011的报道），在紧急情况下更新信息的重要性（据Vivacqua和Borges在2012发表的文献），提高ERS有效性时响应时间的改善（据Mustaffa和Kazunori2012年的文献），响应功能的有效性（据Leach和Mayo 2013的文献），在整个组织中培训的有效性（据温弗雷德等2003年的文献）中，利益相关者优先溢油处理的观点（据泰勒和韦伯2009年文献），和以往环境污染和破坏预事故评价（据科比和法2010文献）。但是，紧急应对包括一系列相互关联和相互依赖的单元和行动。单个部分的性能即使很优异，也不能代表整个系统的性能肯定可以提高。有必要把系统打成“碎片”，进而找到它的不足和潜在的原因，但最重要的是从系统的角度来分析这些“碎片”是如何结合在一起，以完成系统的目标。
其他文献从系统工程的角度强度了ERS的有效性。 Abrahamsson等人在2010年建立了一个框架，以评估ERS的有效性，并通过电力供应系统进行了论证；史密斯和克拉克（2006年）将价值化中心思想（VFT）和BN图模型结合起来，用以分析系统组件间的有效性，其中所需要的大量准确的信息来定义先验概率。Jackson等人在2010年用FMECA评估ERS的可靠性，并且使用氯气作为历史依据数据。这是一种相对容易的评估ERS有效性数据的方法。但是，这些数据通常缺乏漏油事件，具有随机性模糊性与很高的不确定性，有些数据还是保密的。
漏油灾难被认为是不可预知的，原因在于涉及的人数多寡，有限的时间内做出的仓促决定，资源的不可用，环境的不确定，涉及到的张力和压力，以及对海洋环境的破坏（据Vivacqua和博尔赫斯2012的报道）。因此，从过去的事故检测ERS的有效性，提供了一种对此问题的见解，可能在将来发生（据杰克逊等2011年的文献），无论是公司机制是否顺利运行，或紧急负责人的表现如何（霍金斯等人，2006）。 Uhr等人在2005年，开发了一个指标来评价ERS的有效性，其中包括救助生命和节约财产，救助伤亡的努力，对时间周期的反馈，以及安全运行中的反应。但是，用该指标反映ERS的有效性过于粗糙，该应急响应过程是动态的，充满了不确定性。因此，有必要分析每个组件或元素，跟踪它最后会造成的直接和间接的影响。
本文旨在提出一个决策框架，以评估ERS对漏油事件的有效性。故障识别模型会影响ERS的有效性。失败意味着参与响应过程中的应急预案，没有在一定时间内完成其功能活动。在此基础上，ERS溢油的有效性的分析框架是建立在第2 部分上的，FMEA适合于定义ERS的结构和边界。失效模型用来识别及评估溢油应急响应子系统和行动。溢油风险排名和对该结果进行解释的ERS将在第3部分作为案例研究，在第4和第5部分会验证该方法的框架。
2方法评价
评估ERS有效性，应该解决对最终结果产生影响而采取的行动。FMEA是通过分析每一个组件中的序列，来确定它们对系统的影响，并根据其严重程度（MIL-STD-1629A1980）对每个潜在故障模式进行分类。20世纪40年代，该方法最初被美国军方MIL-P-1629开发，并广泛应用于军事和航天。FMECA包括失效模式与影响分析（FMEA）和危害性分析（CA）。 FMEA用于识别故障模型、潜在的原因和后果。 CA用于计算针对后果严重性的故障模型的概率。FMECA的操作过程如下：
- 界定系统和构造的系统框图，分析在操作系统中整体的各个元件和它们的功能，并显示这些部件之间相互间的关联。
- 找出故障模式的操作系统，找到“什么可能出错”和“为什么它会出错”，然后列出所有的故障模式，无论发生的概率是多少。
- 故障发生概率分析。确定故障模式及其潜在原因，下一步是评估其发生概率，以证明其严重程度和优先级的处理。故障模式的概率，基本可以从历史数据中估计。在有困难的情况下，例如信息缺乏或历史数据保密，可以采用一种溢油应急故障模式发生概率的估计方法。本文采用的发生概率基于mil-std-1629在1980年的失败率计算方法。由于FMECA是群体决策行为，对风险因素的评估信息，主要是基于专家的主观判断（Liu et al.2001）。
- CA. CA是根据潜在的失效严重程度和发生概率，来判断等级（MIL-STD-1629A 1980）。风险优先数（RPN）是故障模式的风险。它是一个函数的发生概率，表示潜在的最终效果（严重程度）和检测的概率。RPN可以用如下等式定义：
RPN = Stimes;Otimes;D
其中，S是失效模式的严重度等级；O是对失效模式的发生级别；D级检测的失败的可能性。RPN值越小越好。
- 建立评价ERS溢油的有效模型
3.1定义溢油ERS的结构和界限
根据分析方法来评价溢油ERS的有效性，第一步是确定溢油ERS的范围和功能。建立一个图，来描述各部分之间的相互关系，确定ERS的失效模式为溢油。
3.11 溢油ERS的结构
- 通知。漏油事件发生时，现场工作人员应向相关组织报告。信息应包括溢油事故原因、地点、估计量和描述、采取的行动、天气状况等。现场信息是进行评估和决策的基础。
- 评价。在接收到溢油信息后，应根据天气预报，对油源、风流进行建模，并对敏感区域进行威胁评估。溢油事故的评价应贯穿整个反应过程。
- 发起。在接收漏油事故报告时，应根据应急预案发起相应的应对措施，建立相关组织或其他计划的应急组织，以指导应急反应工作。应指定关键成员作好领导工作。随后，基于建模的溢油轨迹，应毫不犹豫地决定需要采取哪些措施，注意避免光照对溢油的影响。
- 动员和清理。在这一阶段，主要工作是确定可用资源，部署资源，并确保执行响应组织的决定，提供足够的资源来支持物流。关键资源的部署和交付，是应急响应时期的关键部分。他们支持并负责完成整个应急过程，包括人员和团队、物理材料、设备、设施和合适的反应技术。
- 审查进展。它主要是通过过程或失控的漏油情况，来确定是否需要进行重新评估，从而突出反应层，并调整资源规模是扩大还是减小。
- 终止与计划审查。溢油事故得到控制后的评价，有些工作要在处理后才能发挥作用。应建立应急的审查机制。
3.1.2溢油ERS图表
溢油过程中的各组成部分不是分割开来的，而是相互依存和相互关联的。虽然每个组件在ERS溢油过程中可以完成自己的功能，但任何行动，如溢油信息、初步评估，或决策，都会对其他行动产生影响。以管理资源为例，它需要组织本地资源，并从其他位置调度过来。物理材料、设备需求，或技术的数量和种类，应根据应急组织的决定进行管理和组织。决策依赖于对现场的初步评估。因此，在计划阶段，各个组件是相互依存和相互关联的。
3.2失效模式和ERS溢油效应分析
第二阶段是确定在ERS的失效模式为溢油。失效模式可以被定义为“可观察的方式在组件失败”（Charlies1997）。因此，识别漏油ERS的失效模式是将系统分解为“碎片”，并捕捉每一个可能的破坏活动，无论概率多么小。
失效模式可分为两大类，（1）响应终止失败，这将完全停止响应操作，例如，由于极其恶劣的天气，救援和响应不能启动；（2）减少故障的能力，使反应操作更有效但不停止响应（Jackson等2010）。大多数应急是属于后者。
在溢油突发事件中，风险具有动态性。新的风险出现，会使先前已确认的风险降低，并使风险在平衡中不断变化。积极的风险评估和管理是一个持续的过程。
每一个组件在响应的动态过程中，发生故障的不确定性很高。一个失败可能导致“敲门”效应，潜在的原因可能是多样化的。例如，虽然原油泄漏的信息不完整或缺乏指导，但直接评估出来的严重程度，会导致初步评估的结果不正确，无论初始评估是低估还是高估了原油泄漏的情况，发起的反应层和随后的阶段都将受到影响。导致这种故障的潜在原因，可能是第一响应者不能提供详细的信息，缺乏知识或经验，或没有特殊的通信路径。最后可能是由于恶劣天气造成的。其结果是，故障模式被识别，导致故障模式的潜在原因和效果，应同时进行分析。
3.3故障模式的发生概率和严重度分析
对发生概率和严重程度的分析，可以根据过去应急反应的历史数据，或专业的专家来完成。但反应过程中的记录通常是欠缺和不完整的。可进行定量分析的数据稀缺，或偏离理想的格式。因此，难以评估应急的有效性。发生在ERS溢油事故的概率通常靠领域专家（如g.delphi）来判断，根据自己的经验和知识，对最后结果发生的可能性进行分析。在这一过程中，五位专家探讨ERS的通用失效模式，以分析溢油应急反应。每个专家根据自己的经验和信誉分配权重因子（0. 10，0.30，0.15，0.20，0.25）。问卷的设计，包括在ERS溢油响应中潜在的通用失效模式，并根据MIL-STD-1629A 1980回答应对措施。
从RPN的表格1可以看出，故障模式，如“关键的资源调度和部署推迟”，“组织之间的低协调性”和“初步评估失败”，在响应过程中失败的可能性最高。“缺乏培训的响应者”、“决策滞后”、“反应团队不足”、“参与组织协调性低”等相关问题，说明了人为失误是造成故障发生的主要原因。同时，资源和信息在其他地区的流通失败。在反应过程中，人、资源和信息是三个重要的部分，如果他们中的任何一方失败，不仅会影响他们的职能，而且对其他活动也有影响。例如，初步评估失败，就意味着该组织没有得到足够的原油泄漏的信息，它会延误决策或者发起不适当的反应，然后对应急资源的调度和部署造成影响。再培训雇员的效果将在年底产生影响。
- 实验案例研究
假设在中国有一个名为“渤海”的港口。年产2000吨原油的油轮搁浅在水域附近的港口，约10吨原油泄漏入海。天气状况良好。船上船员没有受到伤害，要采取行动阻止原油泄漏。相关组织得到溢油报告，构造一个相应团队，并成立了相应的反应层。有关溢油的信息已完成，可以进行初步评估。一旦当地资源库存量不足5吨的石油泄漏，资源管理部门应采取“与周边应急资源库相协调来获得援助”模式。本次溢油应急反应时间为12小时，比预期的要长，这将导致溢油污染区域扩大。
- 定义系统和构造系统框图。将ERS简化为三个部分：参与、开始清理、动员和支持。这三个要素相互依存，在图1中显示的溢油ERS与其他组件有关。启动组件功能是在评价结果和管理资源的基础上启动的；进行资源管理，由相关组织做出决定；支持资源的运输，并提供给指定地点，确保必要的资源支持，避免物流中断。
- 在响应过程中，要识别故障模式及其根源。主要集中在三个组成部分：动员、清理和支持，确定的故障模式和潜在原因如下：
- 参与反应的组织之间的协调性差，阻碍了事故指挥的有效运作（Jackson 等2011），这将对建立急救响应团队，现场响应组织和资源管理的完整性产生影响；（2）资源延迟到达指定区域；（3）救援船船长使资源输送中断；（4）邻近的急救资源仓储物流延迟；（5）活动和相关记录不完整造成资源库存和任务链不清楚；（6）没有专门的废油容器，收缩容器没有及时到达。
- 评价失效模式和严重程度的可能性。专家根据分析框架的发生和严重程度的概率，来判断故障模式的规模。
- 结论
通过
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[150130]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
