事故樹分析法剖析實驗室爆炸風險研究

厲林舉 萬延濤 胡洪武 曹鷹

摘要：科學實驗室發生的爆炸事故往往與危險化學物質、未掌握特性的新材料、高溫高壓設備和有風險的試驗過程有關。本文采用事故樹分析方法，分析導致爆炸火災事故的原因，聚焦分析物的危害因素導致的爆炸事故，通過分析最小割集對危險因素進行排序，通過分析最小徑集明確必要的預防措施，根據分析結果制定出相應的預防措施。

關鍵詞：實驗室;爆炸;事故樹分析;預防措施

實驗室中爆炸事故破壞力強，危害大，往往還伴隨著火災及其他災害的發生，因而需要引起特別重視。爆炸有著不同的分類，按物質產生爆炸的原因和性質不同，通常將爆炸分為物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三種，本文研究的對象是實驗室發生非核爆炸的可能性，即物理爆炸和化學爆炸的分析與預防。

一、確定頂上事件

實驗室爆炸。

二、分析危險因素

收集各地實驗室爆炸事故案例，召開討論會，研究討論爆炸發生的各種可能性。

三、繪制事故樹分析圖

四、對事故樹進行化簡

（一）求最小割集。最小割集表示系統的危險性，最小割集的求解方法是采用布爾代數邏輯化簡法。

T=M1+M2 =M3+M4+M5+M6+M7

=a1（X1+X2）+X3X4+X5+X6+X7X8+X9X10X11

=a1X1+a1X2+X3X4+X5+X6+X7X8+X9X10X11

所以該事故樹的最小割集：

K1=（a1，X1），K2=（a1，X2），K3=（X3，X4），K4=（X5），K5=（X6），K6=（X7，X8），K7=（X9，X10，X11）

（二）求最小徑集。由最小徑集定義可知控制事故的方案。

P1=（a1）， ?P2=（X1，X2）， ?P3=（X3，X4）， ?P4=（X5）， ?P5=（X6） ?P6=（X7，X8）， ? ?P7=（x9，X10，X11）

（三）根據最小割集比較事故發生的危險性。通過分析最小割集，我們可以給以上的危險因素排序。

1.其中k4（活潑金屬遇水發生自燃劇烈放熱引起爆炸）、k5（甲類3、4項物質在空氣中自燃引起爆炸），是單一事件引起爆炸，危險性大于其他途徑引起的爆炸。

2.K1、K2、K3、K6，都表明由兩個意外事件引起爆炸，危險性相對K4、K5較輕，可以通過控制兩個條件之一消除危險。

3.K7的觸發條件有三個，必須同時存在才能引起爆炸，可通過控制其中一個條件消除隱患，因此危險性較前兩種小。

（四）利用最小徑集可選擇控制事故的最佳方案

由事故樹分析圖可看出如果a1不發生或X1與X2都不發生才能保證M3不發生，X5和X6都不發生才能保證M5不發生，X3與X4中有一個不發生就能保證M4不發生，X7與X8中有一個不發生就能保證M6不發生，X9、X10與X11中只要有一個不發生就能保證M7不發生。

五、依據事故樹分析法制定安全防爆措施

（一）壓力容器劃定專屬區域，壓力氣瓶設置專用庫房，遠離火源，避免日照，確保壓力容器遠離辦公區域或人員聚焦場所。

（二）壓力容器安全閥按規定時間檢驗，日常工作中按時巡檢。

（三）甲類危險物質的儲存量嚴格控制在規定數量內，在空氣中能夠發生自燃或遇水劇烈燃燒的甲類物質必須按規定方法保存，且儲存房間設置防止水浸漬的措施。

六、結語

上文僅針對物的不安全因素探討爆炸事故的起因和預防措施，人的不安全行為和環境改變也是導致實驗室發生爆炸事故的主要因素，同樣需要安全管理人員高度重視。

作者簡介：

厲林舉（1971.2—），男，漢族，河北易縣人，MBA學歷，國家注冊安全工程師，機電工程師，研究方向：企業安全管理、實驗室安全防控。