高校危險品庫房安全管理事故樹分析法研究

李勤華, 孫 欣， 石 磊， 路貴斌

(南京理工大學 國有資產與實驗室管理處,江蘇 南京 210094)

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高校危險品庫房安全管理事故樹分析法研究

李勤華, 孫 欣， 石 磊， 路貴斌

(南京理工大學 國有資產與實驗室管理處,江蘇 南京 210094)

針對高校危險品庫房的安全管理，運用事故樹分析方法，匯總影響危險品庫房的一系列安全因素，獲得了危險品庫房發生爆炸事故的基本事件，并由此建立了相應事故樹圖。通過最小割集、最小徑集、結構重要度等指標的求解,對爆炸事故做出了定性定量分析，研究了事故發生的途徑和原因。根據結構重要度的計算，禁止共同儲存的物質混存，形成爆炸混合物的物質混存，接觸或混合后能引起燃燒的物質混存三個基本事件是庫房爆炸事故的最重要因素。由此認為,加強對易燃易爆物品的分類儲存管理是預防庫房爆炸事故的有效措施。

危險品庫房； 安全管理； 爆炸事故； 事故樹分析； 安全措施

0 引 言

高校的危險品庫房(以下簡稱庫房)服務于高校的教學和科研，是集中存儲易燃易爆品、火工品以及爆破器材等危險品的重要場所。隨著庫房規模的發展，管理內容的增加，要求各項管理工作必須有計劃有步驟開展，庫房的管理活動能否按預定計劃正常進行，很大程度取決于安全管理的效果，所以庫房是高校安全管理工作的重點部位[1]。高校庫房危險品種類繁多，性質各異，由于其易燃易爆、腐蝕劇毒、一物多危、相互增危、有毒有危等諸多不安全因素，情況復雜，若管理或取用不當，會帶來事故隱患，一旦發生事故，將可能造成人員傷亡和財產損失，對學校、社會造成極壞的影響。因此，必須加強高校庫房安全科學的管理，保證學校教學與科研的順利進行。

加強庫房的安全管理，首先必須遵循安全管理的一般規律，同時著重分析庫房安全管理的特殊規律，應用現代管理科學的先進方法，借鑒其他行業安全管理的先進經驗，系統研究庫房安全管理的特點、任務、內容及技術手段等特殊性，控制和消除安全生產建設中的不安全因素，保護庫房中的人、財、物不遭受破壞、損害和損失[2-3]。

1 影響庫房安全因素

高校庫房管理過程中，影響安全的因素眾多，而且往往是幾種因素交叉與結合才導致了事故的發生。只有逐一找出這些因素，并具體加以剖析，才能采取有效措施，消除這些因素對庫房安全的影響。

(1) 人員因素。庫房的各類人員，特別是庫房領導和業務管理人員是影響危險品庫房安全的主要因素。人員影響庫房安全的因素是由他們的政治思想、業務技術、身體素質等條件決定的。庫房工作人員思想覺悟高，對安全管理的重視，對工作認真負責，嚴守規章制度、操作規程，維護工作秩序，發現事故苗頭，認真研究及時解決，這就為安全管理工作奠定了可靠的思想基礎[4]。庫房人員安全知識水平推動庫房安全管理工作。事實證明，大多數事故的發生不在于物資本身所具有的危險性，而在于管理者和使用者不深知其危險性以及不能對其危險的理化性質實施有效的控制，不懂安全知識去實施安全管理，必然是盲目危險的。庫房人員應不斷加強對安全技術知識的學習和研究，以適應現狀及發展的要求。

(2) 物資因素。 物資對庫房安全管理的影響程度是由它們的理化性質決定的。庫存物資的理化性質決定了與其性質相適應的儲存條件，裝卸搬運方式及檢查維修的手段。具有危險性的物資，必須按其本身所具有的理化性質進行管理，才能避免事故的發生。長年從事軍工類科研與教學的高校，試驗材料多為易燃易爆物質，庫房中會存儲一定量的危化品、易燃易爆品、火工品以及爆破器材等危險品，種類繁雜，各有其不同的危險性質，容易發生大規模火災或爆炸事故，給庫房的安全管理帶來很大困難。

(3) 自然環境因素。自然環境因素包括雷擊、地震、洪水、臺風、溫濕度、蟲害等諸因素，倘若對上述因素不采取防護措施，則可能導致庫房設施、物資和人員發生事故。例如庫房被雷擊，避雷設施損壞或防雷接地不良，則極易形成火源，引起火炸藥燃燒爆炸；地震造成未固定高壓氣瓶的傾倒，損壞減壓閥，有毒氣體或爆炸性氣體發生泄漏，引起中毒或爆炸事故；庫房周邊護堤被洪水沖壞或物資蟲蛀鼠咬以及霉爛、變質等。

(4) 管理因素。由于主觀和客觀的原因而造成管理不善也是危及庫房安全的重要因素。制度不健全，主要是指安全責任制尚未建立以及安全管理制度不完善[5]；規章制度落實不夠，導致事故苗頭不能及時發現，安全管理中的問題得不到解決，使庫房隨時都有發生事故的可能；安全整改措施不落實，使安全管理流于形式，就容易引起管理秩序的紊亂。

2 庫房爆炸事故的事故樹分析

事故樹分析法(Fault Tree Analysis，FTA)是安全系統工程中最重要的分析方法，該方法把系統可能或已經發生的某種事故與導致事故發生的各種原因之間的邏輯關系，用一種稱為事故樹的圖形表示出來[6-10]。庫房爆炸事故的影響因素繁多，采用安全檢查表法、因果圖像法都不夠直觀[9]，事故樹分析法是一種演繹分析法，應用數理邏輯的方法，從一個可能的事故開始，一層一層地逐步尋找引起事故的觸發事件、直接原因和間接原因，并分析這些事故原因之間的相互邏輯關系，找出該系統存在的薄弱環節，指出應采取的相應對策，從而達到預防爆炸事故發生的目的。

2.1 事故樹編制

遵循事故成因分層逐漸展開的原則，建立高校危險品庫房爆炸事故樹，如圖1所示，其中包括11個中間事件，20個基本事件，3個“與門”和9個“或門”，反映出“危險品庫房爆炸事故”的因果關系。通過對該事故樹分析，不但可以了解事故發生的所有可能途徑，而且可以分析哪些途徑是最值得注意和防范的，從而針對這些途徑制定相應的預防措施。基本事件和中間事件見表1。

2.2 事故樹定性分析

圖1 庫房爆炸事故樹

2.2.1 最小割集

最小割集是指能夠引起頂上事件發生的最低限度的基本事件的集合[9]。如果割集中任意基本事件不發生，頂上事件絕不會發生。最小割集表明了系統的危險性，每個最小割集都是頂上事件發生的一種可能性。最小割集的數目越多，系統越危險。

求解最小割集，常用的方法是行列法和布爾代數法。根據分析得出的“庫房爆炸事故樹”，利用布爾代數法計算如下：

T=AB=(C+D+F+G+H)(JK)= (X1+X2+X3+X4+X4+X5+E+X8+X9+X10+X11+X12+X13+I)(X16+X17+X18+K)=(X1+X2+X3+X4+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14X15)× (X16+X17+X18+X19X10)

將上式展開，進一步簡化，得到最小割集56個，表明此系統20個基本事件，存在56種途徑導致頂上事件T(庫房發生爆炸事故)發生。

表1 庫房爆炸事故樹事件表

2.2.2 最小徑集

最小徑集是指凡事故樹不能導致頂上事件發生的最低限度的基本事件的集合[9]。在最小徑集中，所包含的基本事件都不發生時，頂上事件必然不發生，因此最小徑集表達了系統的安全性。最小徑集與最小割集具有對偶性，求解時，將事故樹轉化為對偶的成功樹，即將圖1事故樹“或門”改為“與門”、“與門”改為“或門”，則為事故樹的徑集，從而得到最小徑集：

P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X14，X15}

P2={X16，X17，X18，X19}

P3={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13}

P4={X16，X17，X18，X20}

2.2.3 結構重要度分析

結構重要度分析是假定各基本事件的發生概率相等情況下，分析各基本事件的發生對頂上事件發生的影響程度，從而得出爆炸事故原因中危害最大和可能性最高的基本事件，對提出事故預防和庫房整改意見具有參考價值。

基本事件結構重要系數可用以下近似判別式計算:

式中：I(i)為基本事件Xi結構重要系數；xi∈kj為基本事件Xi屬于最小割(徑)集kj；rj為基本事件Xi所在最小割(徑)集中包含的基本事件的數目[11-14]。計算出的基本事件結構重要度系數見表2。

按所求基本事件結構重要度系數的排序如下：

I(16)=I(17)=I(18)>I(19)=I(20)>I(13)>I(6)=I(8)=I(4)=I(5)=I(9)=I(10)=I(12)=I(2)=I(3)=I(7)=I(11)=I(1)>I(14)=I(15)

3 結論與措施

根據上述事故樹的分析，高校危險品庫房爆炸事故的預防措施應從以下幾個方面考慮。

表2 基本事件結構重要度系數

3.1 加強易燃易爆物品的儲存管理

根據結構重要度的計算，X16(禁止共同儲存的物質混存)，X17(形成爆炸混合物的物質混存)，X18(接觸或混合后能引起燃燒的物質混存)三個基本事件結構重要度系數最大，在事故樹發生中起的作用最大，是庫房爆炸事故的最重要因素。對于學校庫房、暫存間或者臨時庫房的易燃易爆品，應當分類、分堆儲存。性質相抵觸能引起燃燒爆炸的物品要單獨儲存：禁止共同儲存的物質混存，例如苦味酸、TNT、硝化棉等爆炸品禁止與起爆藥、雷管等共同存儲；禁止形成爆炸混合物的物質混存，例如氯酸鉀、硝酸鹽等易制爆化學品與鎂、鋁、鋅等粉混合存儲；注意接觸或混合后能引起燃燒的物質混存，例如溴與磷、鋅粉、鎂粉，高錳酸鉀與硫酸、硫磺，鋁粉與氯仿等。學校加強易燃易爆物品的儲存管理是預防庫房爆炸事故的有效措施。

3.2 切實落實安全管理制度

庫房管理要堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的原則，建立和健全嚴格的安全崗位責任制，做到人人有專責，事事有人管，各項工作有條不紊。管理人員應由經過專業安全培訓合格、持有危險品管理合格證者擔任，易燃易爆品的領用要嚴格實行五雙制度：雙人管理、雙人發放、雙人領用、雙把鎖、兩本帳[15]。運輸、發放危險品過程中要認真仔細，嚴格執行學校有關管理規定和安全操作規程，防止藥品散落，對于散落的危險品要及時清理，清除安全隱患。

3.3 加強庫房火源、熱源的控制

庫房內嚴禁吸煙、明火取暖和明火照明，需要進行檢修動火時，必須事先向學校技安部門和保衛部門辦理動火備案手續，撤離庫內和附近的物品，并視不同情況經專門安全處理后，方準動火。動火時應派專人監護，配備滅火器材。動火結束后，應檢查現場，熄滅一切火種；進入庫房的人員不得穿釘鞋以及易產生靜電的衣服，裝卸危險品，必須輕拿輕放，嚴防震動、撞擊、摩擦、重壓和傾倒，禁止使用能打擊產生火花的鐵質工具；針對電氣、靜電、雷擊等產生火花危險的電氣設備應提前采取預防措施，嚴格執行電氣安全規程，定期檢測維修。

3.4 認真開展安全檢查

高校要認真進行庫房各項安全檢查，對檢查中發現的安全隱患及時整改，通過檢查和整改，再檢查再整改，不斷推進庫房的安全管理。安全檢查可采取單位自查與領導督查相結合，定期檢查與臨時檢查相結合以及季度性檢查與節假日前檢查相結合的檢查方式，多角度多層面的開展安全檢查，強化安全生產“紅線”意識，檢查監督安全責任制以及學校規章制度的有效落實，確保高校庫房能夠更好地為教學和科研服務。

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Application of the Fault Tree Analysis in the Research on Safety Management of Explosive Magazine in Colleges and Universities

LIQin-hua,SUNXin,SHILei,LUGui-bin

(State-owned Assets and Laboratory Management Office,Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)

Explosive magazine is the important unity of safety management in colleges and universities. In order to put forward safety management measures for explosive magazines, fault tree analysis (FTA) was used in this paper. By confirming the basic events which cause the top event, a blasting fault tree was built. The possible causes and the main infective factors of this accident were found by calculating the minimal path sets, the minimum cut sets and structural important degree of the basic events. According to the calculation of structure importance,X16,X17, andX18were the most important basic events for magazine explosions. Base on that, it is effective to prevent magazine explosion accidents by strengthening the management of classified storage.

explosive magazines; safety management; explosion accidents; fault tree analysis; safety measures

2015-06-25

李勤華(1979-)，男，江蘇靖江人，碩士，助理研究員，副處長，主要從事高校實驗室的建設與管理研究。

Tel.:13814028830； E-mail: hykj@njust.edu.cn

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1006-7167(2016)02-0309-04