事故树分析法在湿式储气罐安全评价的应用.docx
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事故树分析法在湿式储气罐安全评价的应用
编号：
AQ-Lw-00148
事故树分析法在湿式储气罐安全评价的应用
ApplicationoffaulttreeanalysismethodinsafetyevaluationofwetGasholder
（安全论文）
单位：
_____________________
审批：
_____________________
日期：
_____________________
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事故树分析法在湿式储气罐安全评价的应用
备注：
加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。
安全事故的发生，除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。
摘要：
针对低压湿式储气罐的特点，利用事故树分析法，对储气罐火灾爆炸事故进行安全评价，找出事故主要原因，提出安全防范措施。
关键词：
安全评价；事故树分析法；低压湿式储气罐
ApplicationofFaultTreeAnalysisinSafetyAssessmentof
Water-sealedGasholder
YANLan-ying，LIHong
（ShijiazhuangXin′aoGasCo．，Ltd．，Shijiazhuang050200，China）
Abstract：
Directedtowardthecharacteristicsoflowpressurewater-sealedgasholder，thesafetyassessmentoffireandexplosionaccidentofthegasholderisconductedusingfaulttreeanalysis，themainreasonsfortheaccidentarefound，andthesafetyprecautionsareproposed．
Keywords：
safetyassessment；faulttreeanalysis；lowpressurewater-sealedgasholder
燃气工程安全评价是对燃气工程中存在的危险性及产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险大小提出相应的安全预防对策措施，以达到安全生产的目的。
1事故树分析法
事故树分析又称故障树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。
它从要分析的特定事故或故障（顶上事件）开始，通过对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按照工艺流程、先后次序和因果关系绘制事故树图，表示出导致灾害、伤害事故的各种因素间的逻辑关系，层层分析其发生原因，进行结构重要度的计算，找出事故的基本原因即故障树的底事件为止，并确定各个基本事件在导致事故发生过程中的重要程度［1］
。
事故树分析法的目的是：
识别导致事故的基本事件与人为失误的组合，为人们提供避免或减少导致事故基本原因的线索，从而降低事故发生的可能性；对导致灾害事故的各种因素间的逻辑关系作出全面、简洁和形象的描述；便于逻辑运算，进行定性、定量分析和系统评价。
事故树分析法最突出的优点是可以评价出事故发生的概率和找出事故的直接原因事件，并可以分析出事故的潜在原因事件。
2湿式储气罐火灾爆炸事故原因分析
2．1低压湿式储气罐简介
由于储气罐中储存的燃气属于易燃易爆品，密度小、爆炸范围宽，一旦发生燃烧爆炸事故，就会造成人、财两伤的严重损失。
按照国家标准《重大危险源辨识》GB18218—2000的规定，可燃气体储存区的临界量为10t，如22000m3
以上的焦炉煤气储气罐即为重大危险源，所以如何预防储气罐发生火灾爆炸事故是燃气公司安全管理的重点，对其进行安全评价，控制事故的发生，有着积极的意义。
2．2低压湿式储气罐事故树
事故树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图，表示导致灾害、伤害事故的各种因素间的逻辑关系，为判明灾害、伤害的发生途径及事故因素之间的关系提供了一种最形象、最简洁的表达形式[1～3]
。
事故树中能够引起顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合，称为最小割集。
如果最小割集中任一基本事件不发生，顶上事件绝不会发生。
最小割集表明系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。
最小割集的数目越多，系统越危险［1］
。
由于事故的直接原因事件概率不易统计，因此目前一般不作事故概率计算，但可以进行定性分析，找出事故原因事件，这是十分重要的。
低压湿式储气罐火灾爆炸事故树见图1。
Fig．1Faulttreeoffireandexplosionoflowpressurewater-sealedgasholder
图1中的符号说明如下：
T——顶上事件，储气罐火灾爆炸事故
a——条件事件，焦炉煤气浓度达到爆炸极限
X1
——基本事件，电火花
X2
——基本事件，雷击火花
X3
——基本事件，撞击火花
X4
——基本事件，明火操作
X5
——基本事件，化纤品与人体摩擦
X6
——基本事件，放散时静电积累
X7
——基本事件，接地不良
X8
——基本事件，储气罐超警戒限运行
X9
——基本事件，卡罐
X10
——基本事件，脱轨
X11
——基本事件，焊缝有质量问题
X12
——基本事件，放散阀关不严
X13
——基本事件，腐蚀穿孔
X14
——基本事件，外力打击
A——中间事件，点火源
B——中间事件，燃气和空气接触（产生混合气体）
C——中间事件，静电火花
D——中间事件，燃气外泄
E——中间事件，罐内进空气
F——中间事件，检修放散出现火花
G——中间事件，连接部位泄漏
H——中间事件，罐体本身泄漏
I——中间事件，水封处泄漏
+——逻辑或
·——逻辑与
2．3储气罐火灾爆炸事故结构函数式[1、4]
T=a·A·B=a·（X1
+X2
+X3
+X4
）·（D+E）=a·（X1
+X2
+X3
+X5
+X6
X7
+X4
）·（X8
+X9
+X10
+X11
+X12
+X13
+X14
）
2．4最小割集计算
根据以上计算，经推导，可以得出下列42个最小割集K～墨：
：
K1
={a，X8
，X1
}；K2
={a，X8
，X2
}；
K3
={a，X8
，X3
}；K4
={a，X8
，X4
}；
K5
={a，X8
，X5
}；K6
={a，X8
，X6
X7
}；
K7
={a，X9
，X1
}；K8
={a，X9
，X2
}；
K9
={a，X9
，X3
}；K10
={a，X9
，X4
}；
K11
={a，X9
，X5
}；K12
={a，X9
，X6
X7
}；
K13
={a，X10
，X1
}；K14
={a，X10
，X=}；
K15
={a，X10
，X3
}；K16
={a，X10
，X4
}；
K17
={a，X10
，X5
}；K18
={a，X10
，X6
X7
}；
K19
={a，X11
，X1
}；K20
={A，Xll
，X2
}；
K21
={a，X11
，X3
}；K22
={a，X11
，X4
}；
K23
={a，x11
，X5
}；K24
={a，X11
，X6
X7
}；
K25
={a，X12
，X1
}；K26
={a，X12
，X2
}；
K27
={a，X12
，X3
}；K28
={a，X2
，X4
}；
K29
={a，X12
，X5
}；K30
={a，X12
，X6
X7
}；
K31
={a，X13
，X1
}；K32
={a，x13
，X2
}；
K33
={a，X13
，X3
}；K34
={a，X13
，X4
}；
K35
={a，X13
，X5
}；K36
={a，X13
，X6
X7
}；
K37
={a，X14
，X1
}；K38
={a，X14
，X2
}；
K39
={a，X14
，X3
}；K40
={a，X14
，X4
}；
K41
={a，X14
，X5
}；K42
={a，X14
，X6
X7
}
2．5结构重要度分析［1］
结构重要度分析是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度，即在不考虑各基本事件的发生概率，或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件的发生所产生的影响程度。
这是一种定性的重要度分析，可为改进系统安全性提供重要信息。
结构重要度近似判别式为：
式中Ii
——基本事件置的结构重要度系数近似判别值
Ki
——包含五的所有割集的个数
N——基本事件置所在割集中基本事件个数
结构重要度顺序可通过该事故树的最小割集和最小径集来判断，其判别结果相同。
判别基本原则：
单阶割集中的基本事件的结构重要度系数最大；同属一个或多个最小割集中的事件的结构重要度系数相同；同阶割集中的基本事件，出现次数大的，结构重要度系数大。
根据以上结果，运用结构重要度近似判别式，可以判别出X1
～X14
的14个基本事件和1个条件事件口的结构重要度系数[1]
。
具体判别如下：
由于条件事件α存在于每一个割集中，因此，其结构重要度系数Ia
最大。
事件X1
、X2
、X3
、X4
、X5
，是6个3阶割集和1个4阶割集中的事件，其结构重要度系数I1
、I2
、I3
、I4
、I5
相等，即：
I1
=I2
=I3
=I4
=I5
事件X8
、X9
、X10
、X11
、X12
、X13
、X14
是6个3阶割集和1个4阶割集中的事件，其结构重要度系数I8
、I9
、I10
、I11
、I12
、I13
、I14
相等，即：
I8
=I9
=I10
=I11
=I12
=I13
=I14
事件X6
、X7
是5个4阶割集中的事件，其结构重要度系数I6
、I7
相等，即：
I6
=I7
综合按式
（1）的计算结果，得出结构重要度系数次序为：
Iα
>I1
>I8
>I6
由事故树分析法可知，点火源与达到爆炸极限的混合气构成了储气罐火灾爆炸事故发生的主要因素。
条件事件口（达到爆炸极限）结构重要度系数最大，是储气罐火灾爆炸事故发生的最重要条件，构成点火源的基本事件X1
～X5
结构重要度系数次之，基本事件X8
～X14
、X6
、X7
更次之。
3安全防范措施
由各基本事件的结构重要度顺序可以得知，燃气达到爆炸极限、存在点火源、燃气泄漏是储气罐火灾爆炸事故发生的最重要条件，预防事故的根本措施就是要防止泄漏并杜绝火花产生。
在罐区安装可燃气体浓度检测报警装置，并保证其在任何情况下均处于正常使用状态，对混合气浓度进行监测，一旦接近危险浓度即行报警，使管理人员迅速采取预防措施，是预防爆炸气体形成的最为经济有效的方法。
加强职工安全教育，加强安全管理，严禁吸烟和严格执行动火制度，防止铁器撞击，防止产生静电、火花以及电气设备要符合防火防爆要求等，是防止低压湿式储气罐发生火灾爆炸事故的必要条件。
参考文献：
[1]国家安全生产监督管理总局．安全评价（第3版）[M]．北京：
煤炭工业出版社，2005．
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[3]周伟国，张军，严铭卿．住宅燃气系统的安全性评估[J]．煤气与热力，2005，25（7）：
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[4]孙安娜，安跃红，段常贵，等．地下燃气管道第三方影响事故树模型[J]．煤气与热力，2005，25
（1）：
1—5．
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