趙承建 (山東省青島市公安消防支隊(duì),山東 青島 266071)
液化石油氣儲(chǔ)配站是儲(chǔ)存和分配液化石油氣的設(shè)施。它的主要功能是接收、儲(chǔ)存液化石油氣,并將將液化石油氣灌裝到鋼瓶、分配槽車和其他移動(dòng)式容器。儲(chǔ)配站由生產(chǎn)區(qū)和輔助區(qū)兩部分組成,影響其消防安全的因素眾多。針對液化石油氣的火災(zāi)危險(xiǎn)性,本文利用事故樹分析方法進(jìn)行分析評價(jià),采取有針對性的預(yù)防措施,從而提高消防安全管理的科學(xué)性,達(dá)到防止和減少事故發(fā)生的目的。
造成事故的原因是多方面的,往往是多因素綜合作用的結(jié)果。事故樹分析法是從頂上事件(要分析的特定事故或故障)開始,對引發(fā)頂上事件的有關(guān)因素層層分析,并利用已知數(shù)據(jù)或者實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,分析和預(yù)測事故發(fā)生的可能性,管理者也可據(jù)此采取針對性措施預(yù)防事故的發(fā)生。
分析對象可以是一套生產(chǎn)工藝過程、一個(gè)區(qū)域、整個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)生產(chǎn)裝置區(qū)。本文以儲(chǔ)存區(qū)儲(chǔ)罐為研究對象,將某個(gè)液化石油氣儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸事故作為頂上事件。
對可能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的主要因素分析后,制作事故樹圖:
液化石油氣儲(chǔ)配站爆炸事故樹
4.1 定性分析
4.1.1 最小割集分析
導(dǎo)致頂上事件發(fā)生最少基本原因事件的組合是最小割集。事故樹中,最小割集越多,系統(tǒng)的安全性越差。本案例中,如果X1X1X4X10這四個(gè)因素同時(shí)具備,即可造成頂上事件的發(fā)生。因此,對系統(tǒng)中有多少個(gè)最小割集進(jìn)行分析十分重要??刹捎貌紶柎鷶?shù)化簡法計(jì)算最小割集,由圖中邏輯門符號可得:
38個(gè)事件組合中的任何一個(gè)都能使該儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸事故,要有針對性地加強(qiáng)對這些事件組合的管理才能保障安全,。
4.1.2 制作防火對策圖
成功樹表示某一系統(tǒng)的安全性,制作與原事故樹對偶的成功樹圖方法是:(1)把事故樹頂上事件改成成功頂上事件,本例中,原事故樹中為“儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸”,在成功樹中則為“不發(fā)生儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸”;(2)事故樹中的中間事件和基本原因事件均是原事故樹中各相應(yīng)事件的補(bǔ)事件(或逆事件),在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還可簡要寫出防故障或防差錯(cuò)的具體措施;(3)事故樹中的或門和與門分別改成與門和或門。
4.1.3 最小徑集分析
不能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生最少基本原因事件的組合稱為最小徑集,它表示該系統(tǒng)某些故障或差錯(cuò)不發(fā)生時(shí),項(xiàng)上事件就不會(huì)發(fā)生。事故樹中最小徑集越多,系統(tǒng)越安全。本例中,根據(jù)原事故樹制作出成功樹后,求得7組最小割集為:
每個(gè)最小徑集中的各基本事件同時(shí)不發(fā)生,則“儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸”這一原事故樹的頂上事件就不會(huì)發(fā)生,或者說預(yù)防措施有效。
4.2 定量分析
4.2.1 對頂上事件發(fā)生概率進(jìn)行分析
既定時(shí)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故的可能性大小是頂上事件發(fā)生概率。如果基本原因事件發(fā)生概率全部明確,頂上事件發(fā)生概率可能通過計(jì)算得出。頂上事件發(fā)生概率可利用直接分步法進(jìn)行計(jì)算,對與門連接的上下級事件,按獨(dú)立隨機(jī)事件概率積公式:
P(T)為頂上事件發(fā)生概率,上層事件的發(fā)生概率為P(Gi);
Π—求概率積符號;
n—基本事件的個(gè)數(shù);
qi—第i個(gè)基本事件的發(fā)生概率;
q1,q2…qn分別表示基本事件的發(fā)生概率;
即如果基本事件發(fā)生概率準(zhǔn)確并保持穩(wěn)定情況下,此儲(chǔ)罐相當(dāng)于9年多發(fā)生一次爆炸事故。
4.2.2 對基本原因事件進(jìn)行概率重要系數(shù)分析
概率重要系數(shù)是指基本原因事件發(fā)生概率的增減變化對頂上事件發(fā)生概率增減變化的影響程度。根據(jù)其大小,可找出對頂上事件發(fā)生概率產(chǎn)生較大影響的一個(gè)或幾個(gè)基本原因事件,在編制檢查表時(shí),概率重要系數(shù)是確定進(jìn)行有重點(diǎn)檢查的重要依據(jù)。
可見各基本原因事件發(fā)生概率增減對頂上事件發(fā)生概率增減變化的影響大小順序?yàn)椋?/p>
4.2.3 對基本原因事件進(jìn)行危險(xiǎn)重要度分析
危險(xiǎn)重要系數(shù)是頂上事件發(fā)生概率的變化率(ΔPT/PT)與基本原因事件發(fā)生概率的變化率(Δqi/qT)的比值,危險(xiǎn)重要系數(shù)從兩個(gè)方面反映Xi對頂上事件發(fā)生概率影響程度:一是基本原因事件發(fā)生概率的增減變化對頂上事件發(fā)生概率增減變化的影響程度;二是反映基本原因事件發(fā)生概率大小對頂上事件發(fā)生概率大小的影響程度,與結(jié)構(gòu)重要系數(shù)和概率重要系數(shù)相比,危險(xiǎn)重要系數(shù)能更為準(zhǔn)確地反映基本原因事件對頂上事件的影響程度。
5.1 用事故樹法分析了引起液化石油氣爆炸的各種因素,共有基本事件19個(gè),最小割集38個(gè),最小徑集7個(gè)。最小徑集、最小割集分析為預(yù)防火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生提供了依據(jù)。通過對基本事件概率重要系數(shù)、結(jié)構(gòu)重要度、危險(xiǎn)重要度等內(nèi)容的分析,可以得知影響事故樹頂上事件發(fā)生的主要因素,對采取相應(yīng)的預(yù)防措施提供了科學(xué)依據(jù)。
5.2 事故樹分析法直觀簡潔,能科學(xué)地分析導(dǎo)致事故的基本事件組合,便于查明系統(tǒng)內(nèi)固有的或潛在的危險(xiǎn)因素,對基本事件的邏輯關(guān)系做出全面、簡潔和形象的分析,解決系統(tǒng)的安全問題,為設(shè)計(jì)、施工和管理提供科學(xué)依據(jù)。
[1]景國勛,賈智偉,段振偉.最小割集在系統(tǒng)安全分析方法中的應(yīng)用.[期刊論文]-中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2004(05).
[2]事故樹分析法的應(yīng)用研究.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào).-2007,29(4).