淺析事故樹分析法在甲類車間火災爆炸事故中的應用

梁紓琪

廣州市安益職業安全事務咨詢有限公司

淺析事故樹分析法在甲類車間火災爆炸事故中的應用

梁紓琪

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甲類車間，往往存在較高的火災、爆炸風險。筆者結合實際工作經驗，對某涂料企業的甲類車間運用事故樹分析法構建了其火災爆炸事故的事故樹，并進行定性分析，梳理其最小徑集和結構重要度，找出關鍵條件及重要的基本事件，為后續安全管理提供理論依據和參考。

事故樹分析法；甲類車間；火災爆炸；定性分析

1 緒論

化工涂料企業涉及種類眾多的危險化學品，在生產、儲存和運輸過程中，往往會發生泄漏事故，向空氣中釋放大量易燃、易爆、有毒的物質[1]。特別是甲類車間，往往存在較高的火災、爆炸風險。筆者結合實際情況以一個涂料企業的甲類車間為例，運用事故樹進行分析。該甲類車間主要進行投料、攪拌等作業，在這個過程中，主要的危險、有害因素為：樹脂、溶劑等在投料過程中和在生產過程中，容器設備始終是敞開的，會散發可燃液體蒸汽，可能會漏灑、漫溢，存在著火災、爆炸和中毒的危險。

2 事故樹分析法概述

2.1 事故樹分析法理論介紹

事故樹分析（Fault Tree Analysis,縮寫FTA）又稱故障樹分析，是一種演繹的系統安全分析方法。它是從要分析的特定事故或故障開始，層層分析其發生的原因，一直分析到不能再分解為止；再將特定的事故和各層原因（危險因素）之間用邏輯門符號連接起來，得到形象、簡潔地表達其邏輯關系（因果關系）的邏輯樹圖形，即事故樹[2]。隨后，對該樹圖中的所有因素進行定性、定量評估，可以得到整個危險源可能存在的所有危險因素，并對其進行排序，從而為制定安全對策、日常安全管理、事故原因調查提供有效的理論依據。

2.2 事故樹分析法步驟

第一，確定事故的具體場景，也就是T頂上事件。再運用三要素等事故致因理論，分析該場景發生的時間、地點、影響范圍、初始場景、擴散速度等等，并據此搜集一系列的工藝數據。

第二，分析事故的發生因由。從T開始往下推導，梳理所有可能導致T發生的因素，比如人、物、環等。

第三，編制事故樹。根據上一步的推導，樹狀結構往下拓展，直到找到最根本的原因結束，并運用限定的邏輯關系符號，將這些原因一一串起，形成整個樹。

第四，事故樹分析。一般分為定性和定量兩種。定量則需要有具體到每個因素的概率等數據，難以操作。定性分析則是使用數學方法，將整個樹狀圖里的可能有重復的原因進行歸一處理，找出最小徑集。并根據這些集合以及結構重要度的排序，確定安全管理的優先級別，用以日常監管和預防工作。

3 案例應用

3.1 事故樹構建

根據危險、有害因素辨識可知，火災、爆炸是該企業生產工藝過程的主要危險因素。該企業的物料裝卸、配料、投料、研磨、分散等生產過程均存在有機溶劑的揮發，其蒸汽能與空氣形成爆炸性混合物，如果遇明火或火花，易發生火災爆炸事故。因此，確定以生產車間火災爆炸為頂上事故T，構建事故樹。下一層為事故的發生條件：A1火源、A2揮發的蒸氣與空氣達到爆炸極限。第三層為：B1明火、B2撞擊火花、B3電火花、B4靜電火花、B5高溫物體、B6物體自然、B7雷擊火花、B8爆炸性混合物發生泄漏。以此往下推導，最終基本事件有28個，為：X1生產車間內吸煙、X2危險區動火、X3電氣設施不防爆、X4防爆電器損壞、X5物料桶撞擊、X6使用易發火工具、X7穿有鐵釘的鞋操作、X8操作中與導體接近、X9化纖品與人體摩擦、X10液體流速高、X11流體輸送管道內壁粗糙、X12液體沖擊金屬容器、X13飛濺出的液體與空氣摩擦、X14沒有設置靜電接地裝置、X15接地電阻不符合要求、X16靜電接地線損壞、X17雷擊、X18沒有安裝避雷設施、X19避雷裝置設計有缺陷、X20防雷接地電阻超標、X21避雷裝置損壞、X22機械設備表面溫度過高、X23檢修中使用棉布擦洗、X24棉布自燃、X25通風不良、X26密封不良、X27裝卸方式不當、X28反應釜敞開。

3.2 事故樹分析

第一，求最小徑集。結合事故樹可知，其事故樹最小割集的個數遠遠多于其成功樹的最小徑集的個數，從最小徑集入手分析較為方便，把該事故樹轉化為成功樹。求得最小徑集共有18個。其中，條件較少有有：P5={X1',X2',X3',X4',X5',X6',X7',X22',X8',X14',X15',X16',X17',X23'}；P6={X1',X2',X3',X4',X5',X6',X7',X22',X8',X14',X15',X16',X17',X24'}；P17={X25'}；P18={X26',X27',X28'}。

第二，求結構重要度。得到I(25)＞I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(22)＞I(17)＞I(14)=I(15)=I(16)＞I(8)=I(9)=I(23)=I(24)＞I(10)=I(11)=I(12)=I(13)＞I(18)=I(19)=I(20)=I(21)＞I(26)=I(27)=I(28)。

3.3 事故樹分析結論

由最小徑集和結構重要度分析可以得出重要的基本事件，以及最少條件的最小徑集，具體結論如下：

1）可燃液體的蒸氣濃度達到爆炸極限是生產車間發生燃燒爆炸事故的最重要條件，雖然設置有強制通風，但在通風不良的時候還是比較容易使可燃液體蒸氣濃度達到爆炸極限，一旦遇到明火、熱源就有可能導致火災爆炸事故。

2）加強生產車間的安全管理，嚴格控制火源，嚴禁吸煙和動用明火，防止鐵器撞擊及靜電火花的產生，設備檢修后使用過的棉布等物品要妥善處理，不能隨意丟棄，車間內電氣裝置要符合防火防爆要求。

3）車間內操作人員不能穿帶有鐵釘的鞋子作業，不能穿化纖衣服。

4 結語

對某化工企業的甲類車間運用事故樹分析法進行火災爆炸事故后果定性分析，從事故樹分析可以看出，導致生產車間燃爆的因素雖然很多，但只要嚴格執行安全管理制度和安全操作規程，并采取相應技術措施，生產車間燃燒爆炸是可以預防的。

[1] 王小輝,韓廷亮.事故樹分析法在化工企業生產車間火災爆炸事故中的研究應用[J].廣東安全生產,2016(4):54～55.

[2] 程菊蓮.噴漆車間火災爆炸事故樹分析[J].化工安全與環境,2011(16):8～10.