液化石油氣儲配站爆炸事故樹分析

趙承建 (山東省青島市公安消防支隊，山東 青島 266071)

液化石油氣儲配站是儲存和分配液化石油氣的設施。它的主要功能是接收、儲存液化石油氣，并將將液化石油氣灌裝到鋼瓶、分配槽車和其他移動式容器。儲配站由生產區和輔助區兩部分組成，影響其消防安全的因素眾多。針對液化石油氣的火災危險性，本文利用事故樹分析方法進行分析評價，采取有針對性的預防措施，從而提高消防安全管理的科學性，達到防止和減少事故發生的目的。

1 事故樹

造成事故的原因是多方面的，往往是多因素綜合作用的結果。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，對引發頂上事件的有關因素層層分析，并利用已知數據或者實驗的結果，分析和預測事故發生的可能性，管理者也可據此采取針對性措施預防事故的發生。

2 確定分析對象

分析對象可以是一套生產工藝過程、一個區域、整個系統、一個生產裝置區。本文以儲存區儲罐為研究對象，將某個液化石油氣儲罐發生爆炸事故作為頂上事件。

3 制作事故樹圖

對可能導致頂上事件發生的主要因素分析后，制作事故樹圖：

液化石油氣儲配站爆炸事故樹

4 對項上事件進行事故樹分析

4.1 定性分析

4.1.1 最小割集分析

導致頂上事件發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，系統的安全性越差。本案例中，如果X1X1X4X10這四個因素同時具備，即可造成頂上事件的發生。因此，對系統中有多少個最小割集進行分析十分重要。可采用布爾代數化簡法計算最小割集，由圖中邏輯門符號可得：

38個事件組合中的任何一個都能使該儲罐發生爆炸事故，要有針對性地加強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“儲罐火災爆炸”，在成功樹中則為“不發生儲罐火災爆炸”；（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事件的補事件（或逆事件），在實際應用時還可簡要寫出防故障或防差錯的具體措施；（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

不能導致頂上事件發生最少基本原因事件的組合稱為最小徑集，它表示該系統某些故障或差錯不發生時，項上事件就不會發生。事故樹中最小徑集越多，系統越安全。本例中，根據原事故樹制作出成功樹后，求得7組最小割集為：

每個最小徑集中的各基本事件同時不發生，則“儲罐火災爆炸”這一原事故樹的頂上事件就不會發生，或者說預防措施有效。

4.2 定量分析

4.2.1 對頂上事件發生概率進行分析

既定時間內發生火災或爆炸事故的可能性大小是頂上事件發生概率。如果基本原因事件發生概率全部明確，頂上事件發生概率可能通過計算得出。頂上事件發生概率可利用直接分步法進行計算，對與門連接的上下級事件，按獨立隨機事件概率積公式：

P（T）為頂上事件發生概率，上層事件的發生概率為P（Gi）；

Π—求概率積符號；

n—基本事件的個數；

qi—第i個基本事件的發生概率；

q1，q2…qn分別表示基本事件的發生概率；

即如果基本事件發生概率準確并保持穩定情況下，此儲罐相當于9年多發生一次爆炸事故。

4.2.2 對基本原因事件進行概率重要系數分析

概率重要系數是指基本原因事件發生概率的增減變化對頂上事件發生概率增減變化的影響程度。根據其大小，可找出對頂上事件發生概率產生較大影響的一個或幾個基本原因事件，在編制檢查表時，概率重要系數是確定進行有重點檢查的重要依據。

可見各基本原因事件發生概率增減對頂上事件發生概率增減變化的影響大小順序為：

4.2.3 對基本原因事件進行危險重要度分析

危險重要系數是頂上事件發生概率的變化率（ΔPT/PT）與基本原因事件發生概率的變化率（Δqi/qT）的比值，危險重要系數從兩個方面反映Xi對頂上事件發生概率影響程度：一是基本原因事件發生概率的增減變化對頂上事件發生概率增減變化的影響程度；二是反映基本原因事件發生概率大小對頂上事件發生概率大小的影響程度，與結構重要系數和概率重要系數相比，危險重要系數能更為準確地反映基本原因事件對頂上事件的影響程度。

5 結語

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，最小割集38個，最小徑集7個。最小徑集、最小割集分析為預防火災爆炸事故的發生提供了依據。通過對基本事件概率重要系數、結構重要度、危險重要度等內容的分析，可以得知影響事故樹頂上事件發生的主要因素，對采取相應的預防措施提供了科學依據。

5.2 事故樹分析法直觀簡潔，能科學地分析導致事故的基本事件組合，便于查明系統內固有的或潛在的危險因素，對基本事件的邏輯關系做出全面、簡潔和形象的分析，解決系統的安全問題，為設計、施工和管理提供科學依據。

[1]景國勛,賈智偉,段振偉.最小割集在系統安全分析方法中的應用.[期刊論文]-中國安全科學學報,2004(05).

[2]事故樹分析法的應用研究.西南石油大學學報.-2007,29(4).