張佳斌 褚冠全

摘 要：本文針對港口危險貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險，分析了導(dǎo)致可燃物與空氣混合的風(fēng)險因素和會形成點火源的風(fēng)險因素。以風(fēng)險因素辨識為前提編制港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故樹，得到導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件及各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，提出預(yù)防港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故的措施。

關(guān)鍵詞：危險貨物集裝箱;火災(zāi);風(fēng)險辨識;事故樹

中圖分類號：X951 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）07-0036-04

我國港口危險貨物集裝箱堆場主要分布于上海、深圳、寧波、青島、廣州、天津、大連、廈門、太倉等沿海和長江港口的集裝箱碼頭附近區(qū)域，《危險貨物分類和品名編號》（GB6944-2012）將危險貨物分為爆炸品等九大類，按照現(xiàn)行做法，我國港口同一危險貨物集裝箱堆場可能同時堆存除第7類放射性物質(zhì)之外的其他8個類別危險貨物的集裝箱。一旦發(fā)生火災(zāi)，由于各種復(fù)雜因素交織，可能造成嚴重損失。

事故樹分析（Fault Tree Analysis， 簡稱FTA），是通過各種符號和其連接的邏輯門組成，用于分析導(dǎo)致固定事件發(fā)生的基本事件的一種方法。事故樹分析以系統(tǒng)所不希望發(fā)生的事件作為分析的目標，逐層推溯可能的原因，通過邏輯門進行連接，直到原因事件不可再細分為止，從而確定“基本事件”。初步建立的事故樹，可以通過布爾代數(shù)規(guī)則進行簡化，得到最小割集與最小徑集，即導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的基本事件的組合和保證頂上事件不發(fā)生的事件的組合，最后可計算出各基本事件對頂上事件的影響力度的相對結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，對各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度進行排序，為制定管理措施提供依據(jù)。

事故樹分析法作為一個比較成熟的技術(shù)，有很多的應(yīng)用。在火災(zāi)爆炸研究方面，文獻[1～3]分別使用事故樹研究法從定性分析和定量計算等方面針對丙烯、儲油罐以及油庫等不同的對象的火災(zāi)爆炸風(fēng)險進行分析，得出基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，從而提出管理建議和措施;文獻[4]運用事故樹分析法對高純液氨罐式集裝箱泄漏進行了分析，找出影響泄漏的各基本事件并計算結(jié)構(gòu)重要度，提出響應(yīng)的對策措施;文獻[5]采用事故樹分析法針對4.2類易自然物質(zhì)集裝箱發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險進行分析，得出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)預(yù)測和安全對策改進措施。

港口危險貨物集裝箱安全管理方面的研究有很多成果，文獻[6]通過分析集裝箱化危險品船載運典型事故案例，構(gòu)建事故樹并計算，得到風(fēng)險至因關(guān)鍵因子及各因子重要度;文獻[7]選取某危險貨物集裝箱堆場作為研究對象，運用CASST-QRA軟件模擬，從而對危險貨物集裝箱堆場進行安全評估;文獻[8]綜合運用層次分析法和粗糙集方法，建立評價模型對危險貨物集裝箱多式聯(lián)運進行安全評價;文獻[9]從危險貨物分類、作業(yè)環(huán)節(jié)風(fēng)險因素等多個角度對危險貨物集裝箱的風(fēng)險進行分析和研究;文獻[10]解讀了法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范的相關(guān)要求，分析了集裝箱運輸危險貨物瞞報原因與對策;文獻[11]介紹了危險品集裝箱瞞報行為的查驗要點;文獻[12]通過具體例子，論述了集裝箱危險品堆場安全設(shè)計思路;文獻[13]在分析事故特點和系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，提出了建立港口危險貨物集裝箱應(yīng)急輔助決策支持系統(tǒng)的必要性及基本的模塊組成;

1 港口危險貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險辨識

港口危險貨物集裝箱發(fā)生火災(zāi)需要滿足可燃物與空氣充分混合、點火源兩個條件，能夠造成導(dǎo)致可燃物與空氣混合的事件與構(gòu)成點火源的事件便是風(fēng)險所在。

1.1可燃物與空氣混合

正常情況下，集裝箱內(nèi)的可燃物經(jīng)過嚴格包裝，隔絕空氣，在未出現(xiàn)可燃物泄漏的情況下，無法形成可燃物與空氣充分混合的條件。參考美國、英國危險貨物泄漏事故研究結(jié)果可知，94%以上的泄漏事故不是由于包裝本身的缺陷引起的，而是發(fā)生在危險貨物的準備、包裝、拆裝箱和裝卸的過程中。因此針對可燃物泄漏的分析從包裝不規(guī)范的泄漏和操作不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏兩個方面分析。

1.1.1包裝不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏

包裝不規(guī)范包括包裝不適用、包裝操作不當和包裝不合格三種。

包裝不適用可分為包裝容器與內(nèi)容物不相容和超出包裝承載能力。包裝容器與內(nèi)容物不相容會導(dǎo)致容器與所裝危險貨物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低包裝的強度甚至導(dǎo)致包裝容器破損;超出包裝承載能力也會導(dǎo)致包裝容器的強度降低甚至損壞包裝容器導(dǎo)致危險貨物泄漏。

包裝操作不當可分為桶裝蓋未擰緊、包裝袋未扎緊和過量充裝三種。桶裝蓋未擰緊和包裝袋未扎緊可導(dǎo)致包裝外留有殘存危險貨物，甚至導(dǎo)致可燃物泄漏;過量充裝會導(dǎo)致包裝破損造成危險貨物泄漏。

包裝不合格分為使用未檢驗合格的包裝與使用檢驗過期的包裝兩種情況。使用未經(jīng)檢驗合格的包裝，包裝的理化性能在使用前沒有按照規(guī)定要求通過國家規(guī)定的檢測機構(gòu)檢測合格，包裝的質(zhì)量無法保證;使用檢驗過期的包裝，使用前已經(jīng)檢測合格，但是由于長時間不用，待到需要使用時已超出了檢驗合格的有效期，包裝在儲存期間，受到自然界不同程度的腐蝕，導(dǎo)致包裝品質(zhì)降低。這兩種情況都會成為危險貨物儲運過程中發(fā)生事故的隱患。

1.1.2操作不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏

導(dǎo)致操作不規(guī)范的原因有兩個，一個是操作規(guī)程不規(guī)范，另一個是員工未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。

操作規(guī)程不規(guī)范分為管理體系不健全和貨物風(fēng)險未辨識。健全的管理體系要求企業(yè)管理體系呈穩(wěn)定和動態(tài)的統(tǒng)一，港口危險貨物集裝箱堆場的管理組織不合理必定會導(dǎo)致某些環(huán)節(jié)管理薄弱或缺失;風(fēng)險辨識是對系統(tǒng)中的風(fēng)險因素進行辨識和分析，判定發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性和嚴重程度，從而為制定管理措施提供依據(jù)。風(fēng)險未辨識或者辨識不全，會造成管理盲區(qū)。

員工未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程的原因有三個：未進行安全培訓(xùn)、培訓(xùn)不到位、未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。生產(chǎn)經(jīng)營單位的特種作業(yè)人員以及其他作業(yè)人員，需要通過安全教育培訓(xùn)并合格方可上崗作業(yè)，未進行安全培訓(xùn)或者培訓(xùn)不合格，對操作規(guī)程不熟悉，導(dǎo)致操作不規(guī)范或者錯誤操作;進行了安全培訓(xùn)并培訓(xùn)到位，但是由于員工的僥幸心理等也可能造成未嚴格執(zhí)行操作規(guī)程導(dǎo)致不規(guī)范的操作。以上三個原因的操作不規(guī)范都可能導(dǎo)致裝卸過程中的暴力裝卸，造成危險貨物泄漏。

1.2點火源

明火、電器火花、雷擊火花、靜電火花、高溫等因素可能成為港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故的點火源。形成明火的情況包括違章吸煙、違章用火;造成電器火花的情況有使用非防爆電器和防爆器損壞;雷擊火花需要滿足發(fā)生雷擊和避雷器失效;高溫需要滿足天氣高溫和箱體長時間日曬;靜電火花包括靜電放電和衣物與人體摩擦產(chǎn)生靜電，其中靜電放電需要滿足靜電積累和接地不良兩個條件;撞擊火花主要是作業(yè)過程中操作不當造成。

2 港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故樹分析

編制港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故樹，列出邏輯關(guān)系式并計算得到最小割集，對事故樹的結(jié)果進行分析，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性地制定安全對策。

2.1編制事故樹

從頂上事件（危險貨物集裝箱火災(zāi)事故）開始，根據(jù)風(fēng)險辨識的結(jié)果逐級找出直接原因事件，直到基本原因事件位置，按照邏輯關(guān)系，使用邏輯門對頂上事件、中間事件、基本事件進行連接，得到危險貨物集裝箱火災(zāi)事故樹，如圖1所示。

2.2事故樹化簡計算與結(jié)構(gòu)重要度分析

最小徑集是指不引起頂上事故發(fā)生的最低限度的基本時間的組合，通過與事故樹對偶的成功樹可以得到系統(tǒng)的最小徑集。最小徑集計算方法為：

根據(jù)上式可得系統(tǒng)的11個最小徑集，即：

計算各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，公式如式1所示為：

式中，Ii表示基本事件Xi的結(jié)構(gòu)重要度，rpj 表示最小徑集Pj的階數(shù)，即基本事件的個數(shù)。計算可得各基本事件的結(jié)構(gòu)重要性度如表1所示：

由此可得各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度順序：

3 防范措施建議

任意最小徑集中包含的全部基本事件不發(fā)生即可保證系統(tǒng)頂上事件不發(fā)生，因此最小徑集越多，每個最小徑集中包含的基本事件越少，頂上事件越不容易發(fā)生，系統(tǒng)越安全。根據(jù)分析可得，X13和X14的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)最大，其次是X15、X16、X17，再次為X18、X19、X20、X21、X26，剩下基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)較低，對頂上事件發(fā)生的影響更弱。

針對港口危險貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險的防范措施，首先，要重點加強人員的巡檢，確保巡檢人員按照規(guī)程及時、嚴格巡檢，增加危險貨物集裝箱堆存區(qū)域的檢查頻率，發(fā)生泄漏能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，及時采取應(yīng)對措施，最大限度地減少危險貨物集裝箱火災(zāi)發(fā)生率;其次，要加強報警儀等安全設(shè)施的可靠性，選用符合國家標準或者行業(yè)標準的安全設(shè)備設(shè)施，同時對安全設(shè)備進行經(jīng)常性維護、保養(yǎng)，并定期檢測，保證正常運轉(zhuǎn);第三，加強對員工的教育和培訓(xùn)，增強人員的安全意識，杜絕違章吸煙、違章用火等人員不安全行為的發(fā)生，使用防爆電器并確保防爆器可用，確保避雷器可用以及箱體接地裝置安全可靠，高溫天氣防止箱體長時間日曬并對箱體采取降溫措施，從根本上杜絕出現(xiàn)點火源;最后，應(yīng)選用檢驗合格且在有效期內(nèi)包裝，包裝的使用應(yīng)得當，封口安全可靠，不存在蓋子未旋緊或者扎口松動等情況。

針對危險貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險事故，除了預(yù)防措施外，還應(yīng)盡一切可能做好事故應(yīng)急處置措施，保證消防通訊聯(lián)絡(luò)暢通，應(yīng)急處置物資可靠，火災(zāi)發(fā)生初期迅速撲滅，最大限度地減輕火災(zāi)的損失。

4 結(jié)束語

危險貨物集裝箱火災(zāi)事故往往會造成較大的人身傷亡與財產(chǎn)損失，應(yīng)科學(xué)地進行預(yù)防。事故樹分析方法通過對導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件的分析，能夠簡潔明了地分析和預(yù)測事故發(fā)生的原因，從而制定預(yù)防措施。本文針對港口危險貨物集裝箱火災(zāi)事故的風(fēng)險因素進行辨識，編制事故樹，得到導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件及各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，進而提出管理措施，降低事故發(fā)生率，對港口危險貨物集裝箱的安全管理有一定的指導(dǎo)意義。

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