火灾爆炸事故树分析(一)
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1.1液化天然气(LNG)储罐火灾和爆炸事故树分析在整个LNG产业链中,LNG储罐是处于重要的地位,它是连接上游LNG 产业和下游LNG产业的重要中转站。
因此,LNG储罐的安全性和可靠性对于LNG的产业链来说是十分重要的。
而储罐的事故模型多而繁杂,其中火灾和爆炸是最重要、最一般、最常见、后果影响最严重的事故模型。
通过对引起LNG储罐发生火灾、爆炸的因素进行系统分析,建立了以LNG储罐火灾、爆炸为顶事件的事故树,并进行事故树分析,得到了影响顶事件的各阶最小割集。
并通过计算底事件的结构重要度,确定了影响储罐事故的主要因素,并提出了相应的改进措施,以提高LNG储罐的安全性和运行可靠性。
因此,预防LNG储罐的事故发生,特别是LNG储罐的火灾、爆炸等恶性事故的发生,提高其储罐系统本质安全并延长使用寿命,对于安全生产和国民经济的稳定发展具有十分重要的意义。
事故树分析法作为工程系统可靠性分析与评价的有效方法,为分析LNG储罐火灾、爆炸事故提供了有效手段。
通过对LNG储罐火灾、爆炸的分析,可以逐步分析LNG储罐火灾、爆炸事故的发生机理和原因,进而采取相应的安全措施,提高LNG储罐的可靠性和安全使用寿命。
1.1.1事故树的分析程序事故树的分析程序,常因分析对象、分析目的、粗细程度的不同而不同,但主要的内容包括:熟悉系统、事故调查、确定顶上事故、原因时间调查、建造事故树、修改和简化事故树、定性\定量分析、制定安全措施。
如图5-1所示。
图5-1 事故树分析程序1.1.2 LNG储罐火灾与爆炸事故树分析根据顶事件确定原则,取“LNG储罐火灾、爆炸”作为顶事件。
顶事件确定后,分析引起顶事件件发生的最直接的、充分和必要的原因。
引起LNG 储罐火灾、爆炸有两种原因:一是化学爆炸模式,即罐内LNG泄漏,遇空气、火源发生火灾、爆炸;二是物理模式,即罐内压力急剧升高,罐体泄压系统失灵,压力超过罐体所能承受的压力,发生爆炸事故。
然后把引起顶事件发生的各种可能原因又分别看作顶事件,采用类似的方法继续往下深入分析,建立以逻辑门符号表示的LNG储罐火灾、爆炸事故树,如图5-2所示,本事故树共考虑了24不同的底事件,图中各符号所代表的事件如表5-5所示。
事故树分析(FTA)针对储罐区火灾爆炸危险性较大的特点,以储罐区火灾爆炸事件为主要研究对象,用事故树的方法分析其发生爆炸的原因,同时,通过定性分析导致爆炸的因素,找出主要原因,并提出有力的防范或补救措施,并为预测和预防事故提供依据。
1.确定顶上事件以储罐区火灾爆炸事故作为顶上事件进行事故树分析。
2.分析原因事件储罐区火灾爆炸事故主要是因为储存的汽油及柴油为易燃易爆危险化学品,如果储存过程中如设备本身缺陷或安全装置失效或管理不善出现泄漏,如遇点火源(火焰、火星、灼热、电气火化、雷电、静电等),就会发生急剧的化学反应,从而引发爆炸。
3.编制事故树从顶上事件开始,结合上述原因事件的分析,继续层层分析每个原因的发生原因,一直分析到基本事件为止,从而可得知其主要的危险、有害因素。
储罐区的火灾爆炸事故树见下页图1。
4.事故树定性分析从图1可以看出,储罐区火灾爆炸事故数的结构式为:T=A+B因事故树较为复杂,顶上事件与第一层原因事件之间为“或”门关系,计算比较复杂,根据其特点,转化为成功树图2,从最小径集入手进行分析。
根据成功树得出结构函数式:T’ = A1’ + A2’ + α’= X1’X2’B1’X3’X4’ + B1’B2’ + α’= X1’X2’(C’X5’) X3’X4’ + (X8’X9’X10’)(X11’X12’) + α’= X1’X2’(X6’+X7’) X5’ X3’X4’ + X8’X9’X10’ X11’X12’ + α’= X1’X2’ X3’X4’ X5’X6’+ X1’X2’ X3’X4’ X5’X7’ + X8’X9’X10’ X11’X12’ + α’成功树的最小割集为:{X1’,X2’ ,X3’,X4’ ,X5’,X6’}{X1’,X2’ ,X3’,X4’ ,X5’,X7’}{X8’,X9’,X10’ ,X11’,X12’ }{α’}如将成功树布尔代数化简的最后结果变换为事故树结构,则表达式为:T = α(X1+X2+ X3+X4+X5+X6)(X1+X2+ X3+X4+ X5+X7)(X8+X9+X10+ X11+X12)即事故树的最小径集为:P1 ={α}P2 ={X1,X2,X3,X4,X5,X6}P3 ={X1,X2,X3,X4,X5,X7}P4 ={X8,X9,X10,X11,X12}X6X7图1储罐区火灾爆炸事故树故可以有效防止储罐区火灾爆炸事故的发生途径只有四个,只有使以上任意一个径集内所有的基本事件不发生才可以有效预防储罐区火灾爆炸事故的发生。
(一)事故树分析法FTA事故树-最小割集-结构重要度-事故结论--叙述事故树基本事件的防措施1:对液化石油气储罐销爆处理过程中可能发生的火灾或爆炸事故进行安全评价,预先分析和判断设备和工人操作中可能发生的危险及可能导致燃烧爆炸灾害的条件,并制定安全预防对策措施事故树中各代码的含义:T,火灾或爆炸事故;X4,射频电(如手机等);A,点火源;X5,惰性气体置换;B,LPG(液化石油气)泄漏;X6,水置换;C,静电;X7,水冲洗;D,LPG储罐静电放电;X8,水蒸气冲洗;a,LPG达到极限;X9,人体静电放电;X1,明火;X10,水冲洗过程水流太快;X2,撞击火花;X11,静电积累;X3,电火花;X12,接地不良。
答:第一步:分析逻辑关系T,火灾或爆炸事故;A,点火源;B,LPG(液化石油气)泄漏;C,静电D,LPG储罐静电放电;a,LPG达到极限X1,明火X2,撞击火花X3,电火花;X4,射频电(如手机等;X5,惰性气体置换;X6,水置换;X7,水冲洗;X8,水蒸气冲洗;X9,人体静电放电;X10,水冲洗过程水流太快;X11,静电积累;X12,接地不良。
第二步:选取“火灾或爆炸事故”作为顶上事件,绘制火灾或爆炸事故树2.事故树分析,结构函数式:T=ABa=ax1x5+ax1x6+ax1x7+ax1x8+ax2x5+ax2x6+ax2x7+ax2x8+ax3x5+ax3x6+ax3x7+ax3x8+ax4x5+ax4x6+ax4x7+ax4x8+ax9x5+ax9x6+ax9x7+ax9x8+ax10x11x12x5+ax10x11x12x6+ax10x11x12x7+ax10x11x12x83.通过事故树分析,得到24个最小割集{a,x1,x5}……………{a,x10,x11,x12,x8}4.根据事故树最小割集结果,选择结构重要度近似判别式则有如下结果:I(a)=1-(1-1/2^(3-1))^20×(1-1/2^(5-1))^4※20个割集中包含a事件,这20个割集中,每个包含3个基本事件※4个割集中包含a事件,这4个割集中,每个包含5个基本事件5.评价结论由计算结果可以看出,LPG达到爆炸极限是销爆过程中发生火灾或爆炸的主要因素,条件事件a结构重要度最大,是燃爆事故发生的最重要条件,因此,在销爆过程中必须采取必要的预防措施,避免LPG达到爆炸极限。
香精仓库火灾事故树分析5.3.1绘制火灾事故树本项目中香精仓库(即平面图中危险物保管仓库),主要存放香精,(易燃或可燃液体)。
该仓库是比较容易发生火灾事故的场所。
根据物料发生火灾的特点,按照事故树分析法将“香精仓库火灾”作为顶上事件,作香精仓库火灾事故树图(图5-1)。
T—顶上事件;A、B—中间事件;X—基本事件;逻辑“或”门表示下面的输入事件只要有一个发生就会引起上面输出事件的发生。
逻辑“与”门表示下面的输入事件都发生,才能引起上面输出事件的发生。
图5-1危险品仓库火灾事故树图图5-1中具体事件的标注如下: T :危险品仓库(易燃液体)火灾 A 1:引燃可燃物导致火灾 A 2:引爆易燃蒸 气, 导致火灾 B :着火源X 1:可燃物料(正常事件) X 2:乙类易燃液体(正常事件) X 3:未及时发现火险 X 4:电器火花 X 5:外来火种 X 6:违章动火 X 7:静电火花 X 8:雷电火花 X 9:液体包装不密封 (1)求最小割集X 1、X 2为正常事件, 计算值取1。
T 1=A 1+A 2=X 1B 1+aX 2B 2= X 1X 3(X 4+X 5+X 6+X 7+X 8)+aX 2X 9(X 4+X5+X6+X7+X8)=X3X4+X3X5+X3X6+X3X7+X3X8+aX4X9+aX5X9+aX6X9+aX7X9+aX8X9得10个最小割集:K1={ X3 X4 } ;K2={ X3X5} ;K3={ X3X6};K4={ X3X7} ;K5={ X3X8};K6={ax4 X9};K7={aX5 X9};K8={ax6 X9} ;K9={aX7 X9};K10={aX8 X9};说明危险品仓库(易燃液体)发生火灾的可能事件10个,应采取相应的安全技术措施。
(2)结构重要度分析基本事件的结构重要度系数采用估算法进行1∑I(i)=∑x i∈k J 2ni-1I a=1/23-1+1/23-1+1/23-1+1/23-1+1/23-1=5/4I(3)=1/22-1+1/22-1+1/22-1+1/22-1+1/22-1=5/2I(4)=1/22-1+1/23-1=3/4I(5)=1/22-1+1/23-1=3/4I(6)=1/22-1+1/23-1=3/4I(7)=1/22-1+1/23-1=3/4I(8)=1/22-1+1/23-1=3/4I(9)=1/23-1+1/23-1+1/23-1+1/23-1+1/23-1=5/4因此得到结构重要度顺序:I(3)>I a=I(9)>I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)由以上分析可见,未及时发现火险(未扑灭)对造成易燃物品仓库火灾事故发生的影响最为重要。
电线短路火灾事故树分析一、事件描述在某住宅小区的一个居民家中,因为电线短路引发了一起火灾事故。
事故发生时,家中的一名居民正在使用电脑,突然听到了一声巨大的爆炸声,随后电脑及其插座开始冒烟,并迅速燃起火焰。
居民赶紧拨打了火警电话,并及时逃生,没有造成人员伤亡。
二、事故树分析1. 顶事件:电线短路引发火灾2. 直接原因:电线短路3. 间接原因(或称基本原因):人为因素、设备问题、环境因素4. 扩展原因(或称根本原因):电线老化、用电负荷过重、维护不及时5. 人为因素人为因素可能是导致电线短路的直接原因之一。
对于电线的连接不当、使用不当或维修不当,都可能引发电线短路。
比如,连接不牢固、接线错误、使用过度等都可能导致电线的短路,因此,人为因素需要得到认真的重视。
6. 设备问题设备问题可能是导致电线短路的另一个直接原因。
比如,电线老化导致绝缘层损失,电线过载使用造成线路过热等都有可能导致电线短路。
因此,及时对电线进行维护和检修,保证电线的正常使用,对于避免设备问题造成的电线短路十分重要。
7. 环境因素环境因素也可能是导致电线短路的直接原因之一。
比如,潮湿的环境可能导致电线绝缘层的老化,进而引发短路。
因此,对于电线的使用环境也需要引起足够的重视。
8. 电线老化电线的老化可能是导致电线短路的根本原因之一。
电线在长时间的使用过程中,难免会发生老化,尤其是在潮湿环境下或者长期处于高负荷使用状态下,电线的老化情况会更加严重。
因此,对于老化电线的更换和维护都需要得到足够的关注。
9. 用电负荷过重用电负荷过重也可能是导致电线短路的根本原因之一。
当电线承载的负荷超过其设计负荷时,就容易引发电线过热、老化,甚至短路的情况。
因此,对于用电负荷的合理规划和管理对于避免电线短路十分关键。
10. 维护不及时维护不及时也可能是导致电线短路的根本原因之一。
每栋建筑物内部都有一定数量的电线和插座,这些设备需要定期进行维护、检修和更换。
如果维护不及时,很容易导致电线老化、损坏等情况,从而引发电线短路。
加油站火灾爆炸故障树分析法————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ加油站火灾爆炸故障树此事故树的最小割集是:X2 X12 X1事件的名称是:喷溅卸油;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X29X12 X1事件的名称是:油箱破裂;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X8 X12 X1事件的名称是:外力损坏;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X3 X12 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X34 X1事件的名称是:无人在场监护;卸油速度快;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X45 X1X15事件的名称是:无人在场监护;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X26 X16 X1事件的名称是:无人在场监护;非防爆电气;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X19X1事件的名称是:无人在场监护;汽车尾气冒火星;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X22 X1事件的名称是:无人在场监护;带钉鞋摩擦火花;在燃烧爆炸极限范围内;X4 X12 X1事件的名称是:油箱口蒸气集聚;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X5 X12X1事件的名称是:油枪渗漏;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X6 X12 X1事件的名称是:胶管破损;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X7X12X1事件的名称是:加油机漏油;点火吸烟;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X34 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;卸油速度快;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X45 X1 X15事件的名称是:油枪有封件损坏;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X27X16 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;非防爆电气;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X21X1事件的名称是:油枪有封件损坏;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X29 X23 X1事件的名称是:油箱破裂;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X9 X23 X1事件的名称是:防腐损坏;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X10 X23 X1事件的名称是:油罐上浮;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X11 X23 X1事件的名称是:焊缝开裂;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X8 X14 X1事件的名称是:外力损坏;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X8 X45 X1 X15事件的名称是:外力损坏;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X8 X18 X1事件的名称是:外力损坏;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X8 X21 X1事件的名称是:外力损坏;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X8X23 X1事件的名称是:外力损坏;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X3 X14 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X3 X45 X1 X15事件的名称是:油枪有封件损坏;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X3 X18 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X3 X21X1事件的名称是:油枪有封件损坏;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X3 X23 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X2 X14 X1事件的名称是:喷溅卸油;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X37 X1事件的名称是:无人在场监护;接地电阻过大;在燃烧爆炸极限范围内;X26X40 X1事件的名称是:无人在场监护;加油枪未接地;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X43 X1事件的名称是:无人在场监护;静置时间不够量油;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X13 X1事件的名称是:无人在场监护;喷溅卸油;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X14 X1事件的名称是:无人在场监护;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X2 X45 X1 X15事件的名称是:喷溅卸油;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X2X18 X1事件的名称是:喷溅卸油;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X17 X1事件的名称是:无人在场监护;外来火星;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X18 X1事件的名称是:无人在场监护;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X2 X21 X1事件的名称是:喷溅卸油;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X20 X1事件的名称是:无人在场监护;外来火星;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X21 X1事件的名称是:无人在场监护;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X2 X23 X1事件的名称是:喷溅卸油;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X26 X23 X1事件的名称是:无人在场监护;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X4 X14 X1事件的名称是:油箱口蒸气集聚;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X4 X45 X1 X15事件的名称是:油箱口蒸气集聚;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X4 X18 X1事件的名称是:油箱口蒸气集聚;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X4 X21 X1事件的名称是:油箱口蒸气集聚;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X4 X23 X1事件的名称是:油箱口蒸气集聚;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X5X14 X1事件的名称是:油枪渗漏;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X5 X45 X1 X15事件的名称是:油枪渗漏;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X5 X18 X1事件的名称是:油枪渗漏;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X5 X21 X1事件的名称是:油枪渗漏;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X5 X23X1事件的名称是:油枪渗漏;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X6 X14 X1事件的名称是:胶管破损;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X6 X45 X1 X15事件的名称是:胶管破损;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X6 X18 X1事件的名称是:胶管破损;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X6 X21 X1事件的名称是:胶管破损;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X6 X23 X1事件的名称是:胶管破损;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X7 X14 X1事件的名称是:加油机漏油;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X7 X45 X1 X15事件的名称是:加油机漏油;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X7 X18 X1事件的名称是:加油机漏油;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X7 X21 X1事件的名称是:加油机漏油;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X7 X23X1事件的名称是:加油机漏油;敲打工具;在燃烧爆炸极限范围内;X28 X14 X1事件的名称是:司机估计不准;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X29 X14 X1事件的名称是:油箱破裂;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X37 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;接地电阻过大;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X40 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;加油枪未接地;在燃烧爆炸极限范围内;X27X43 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;静置时间不够量油;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X13 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;喷溅卸油;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X14 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;穿脱拍打化纤衣服;在燃烧爆炸极限范围内;X28 X45 X1 X15事件的名称是:司机估计不准;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X29 X45 X1 X15事件的名称是:油箱破裂;接地电阻大;在燃烧爆炸极限范围内;雷电发生;X28 X18X1事件的名称是:司机估计不准;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X29 X18 X1事件的名称是:油箱破裂;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X17 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;外来火星;在燃烧爆炸极限范围内;X27 X18 X1事件的名称是:油枪有封件损坏;线路老化短路;在燃烧爆炸极限范围内;X28 X21 X1事件的名称是:司机估计不准;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;X29 X21 X1事件的名称是:油箱破裂;接打手机电磁火星;在燃烧爆炸极限范围内;根据布尔代数法进行逻辑运算和化简,求得最小割集为81个,由此可知,加油站发生火灾爆炸事故的可能途径有81种之多,证实了加油站发生火灾爆炸的危险性大,因此,需要制定切实有效的措施加以预防和管理。
事故树分析集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-油库静电火花造成油库火灾爆炸的事故树上述事故树建立过程说明如下:(1)确定顶上事件——“油库静电火灾爆炸”(一层)。
(2)调查爆炸的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“静电火花”和“油气达到可燃浓度”。
这两个事件不仅要同时发生,而且必须在“油气达到爆炸极限”时,爆炸事件才会发生,因此,用“条件与”门连接(二层)。
(3)调查“静电火花”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“油库静电放电”和“人体静电放电”。
这两个事件只要其中一个发生,则“静电火花”事件就会发生。
因此,用“或”门连接(三层)。
(4)调查“油气达到可燃浓度”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系,直接原因事件:“油气存在”和“库区内通风不良”。
“油气存在”这是一个正常状态下的功能事件,因此,该事件用房形符号。
“库区内通风不良”为基本事件。
这两个事件只有同时发生,“油气达到可燃浓度”事件才会发生,故用“与”门连接(三层)。
(5)调查“油库静电放电”的直接原因事件、事件的性质同和逻辑关系。
直接原因事件:“静电积聚”和“接地不良”。
这两个事件必须同时发生,才会发生静电放电,故用“与”门连接(四层)。
(6)调查“人体静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“化纤品与人体摩擦”和“作业中与导体接近”。
同样,这两个事件必须同时发生,才会发生静电放电,故用“与”门连接(四层)。
(7)调查“静电积聚”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“油液流速高”、“管道内壁粗糙”、“高速抽水”、“油液冲击金属容器”、“飞溅油液与空气摩擦”、“油面有金属漂浮物”和“测量操作失误”。
这些事件只要其中一个发生,就会发生“静电积聚”。
因此,用“或”门连接(五层)。
(8)调查“接地不良”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
事故树分析实例事故树分析法在消防安全管理中的运用弱电学院---文章分类: 消防→其它推荐∧上一篇∨下一篇◎最新发布列表... 双击自动滚屏发布者:弱电学院发布时间:2009-7-27 11:11:00 来源:互联网总阅读:391次本周阅读:1次今日阅读:2次事故树分析法是安全系统工程中常用的一种演绎推理分析方法,这种方法将系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示,通过对事故树的定性与定量分析,找出事故发生的主要原因,为确定安全对策提供可靠依据,以达到预测与预防事故发生的目的。
目前,事故树分析法已从宇航、核工业进入一般电力、化工、机械、交通等领域,它可以进行故障诊断、分析系统的薄弱环节,指导系统的安全运行,实现系统的优化设计。
然而,在当前企业单位特别是消防安全重点单位日常安全管理中,仍然较多地停留在经验型管理阶段,消防安全监督管理中科技手段运用不足,科技含量欠缺,未能将企业中潜在的火灾危险定性或定量地表现出来。
本文试用事故树分析法对镇江市某大型醋酸生产企业的消防安全重点部位——醋酸反应釜单元进行火灾爆炸危险性分析,并给出针对性的对策和思路。
一、事故树分析的步骤(一)准备阶段:确定所要分析的系统以及所要分析系统的范围;熟悉系统并收集系统的有关资料与数据;收集、调查所分析系统曾经发生过的事故和将来有可能发生的事故。
(二)事故树的编制:确定事故树的顶事件;调查与顶事件有关的所有原因事件并进行影响分析;采用一些规定的符号按照一定的逻辑关系,将事故树顶事件与引起顶事件的原因事件绘制成反映因果关系的树形图。
(三)事故树定性分析:按照事故树结构,求取事故树的最小割集或最小径集,以及基本事件的结构重要度,根据定性分析的结果确定预防事故的安全保障措施。
(四)事故树定量分析:根据引起事故发生的各基本事件的发生概率,计算事故树顶事件发生的概率,计算各基本事件的概率重要度。
火灾爆炸事故树分析(一)
引言
当液相与固相之间,液相与气相之间,液相与另一不相容的液相之间
以及固相和气相之间,由于流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、
灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等接触、分离的相对运动,都会在介
质中产生静电。许多石油化工产品都属于高绝缘物质,这类非导电性
液体在生产和储运过程中,产生和积聚大量的静电荷,静电聚积到一
定程度就可发生火花放电。如果在放电空间还同时存在爆炸性气体,
便可能引起着火和爆炸。油库静电引起火灾爆炸是一种恶性事故,因
而对于油库中防静电危害具有非常重要的意义。因此,如何安全有效
地管理和维修油库,提高油库的安全可靠性,已是当前油库安全管理
工作所面临的一个重大课题。故障树分析法(FTA法)是分析复杂、大
型系统安全可靠性的有效工具。通过油库静电故障树分析,可找出系
统存在的薄弱环节,然后进行相应的整改,从而提高油库系统的安全
性。
事故树
1故障树分析法方法
故障树分析方法(FTA)是一种图形演绎法,是从结果到原因描绘事故
发生的有向逻辑树分析方法。这种树是一种逻辑分析过程,遵从逻辑
学演绎分析原则(即从结果到原因的分析原则)。把系统不希望出现的
事件作为故障树的顶事件,用逻辑“与”或“或”门自上而下地分析导致顶
事件发生的所有可能的直接原因及相互间的逻辑关系,并由此逐步深
入,直到找出事故的基本原因,即为故障树的基本事件。
2故障树分析的基本程序
FTA法的基本程序:熟悉系统—调查事故—确定顶事件—确定目标—调
查原因事件—编制故障树—定性分析—定量分析—安全评价。故障树分
析过程大致可分为9个步骤。第1~5步是分析的准备阶段,也是分析
的基础,属于传统安全管理;第6步作图是分析正确与否的关键;第7
步定性分析,是分析的核心;第8步定量分析,是分析的方向,即用
数据表示安全与否;第9步安全性评价,是目的。
3油库静电火灾爆炸故障树的建立
油库静电火花造成油库火灾爆炸的事故树的建立过程,如图1所示。
(1)确定顶上事件——“油库静电火灾爆炸”(一层)。
(2)调查爆炸的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接原因事
件:“静电火花”和“油气达到可燃浓度”。这两个事件不仅要同时发生,
而且必须在“油气达到爆炸极限”时,爆炸事件才会发生,因此,用“条
件与”门连接(二层)。
(3)调查“静电火花”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接
原因事件:“油库静电放电”和“人体静电放电”。这两个事件只要其中一
个发生,则“静电火花”事件就会发生。因此,用“或”门连接(三层)。
(4)调查“油气达到可燃浓度”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关
系,直接原因事件:“油气存在”和“库区内通风不良”。“油气存在”这是
一个正常状态下的功能事件,因此,该事件用房形符号。“库区内通风
不良”为基本事件。这两个事件只有同时发生,“油气达到可燃浓度”事
件才会发生,故用“与”门连接(三层)。
(5)调查“油库静电放电”的直接原因事件、事件的性质同和逻辑关系。
直接原因事件:“静电积聚”和“接地不良”。这两个事件必须同时发生,
才会发生静电放电,故用“与”门连接(四层)。
(6)调查“人体静电放电”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“化纤品与人体摩擦”和“作业中与导体接近”。同样,这
两个事件必须同时发生,才会发生静电放电,故用“与”门连接(四层)。
(7)调查“静电积聚”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接
原因事件:“油液流速高”、“管道内壁粗糙”、“高速抽水”、“油液冲击
金属容器”、“飞溅油液与空气摩擦”、“油面有金属漂浮物”和“测量操作
失误”。这些事件只要其中一个发生,就会发生“静电积聚”。因此,用“或”
门连接(五层)。
(8)调查“接地不良”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。直接
原因事件:“未设防静电接地装置”、“接地电阻不符合要求”和“接地线
损坏”。这3个事件只要其中1个发生,就会发生“接地不良”。因此,
用“或”门连接(五层)。
(9)调查“测量操作失误”的直接原因事件、事件的性质和逻辑关系。
直接原因事件:“器具不符合标准”和“静置时间不够”。这2个事件其中
有1个发生,则“测量操作失误”就会发生。故用“或”门连接(六层)。
结构重要度定性分析
故障树分析的任务是求出故障树的全部最小径集或最小割集。如果故
障树中与门很多,最小割集就少,说明该系统为安全;如果或门多,
最小割集就多,说明该系统较为危险。最小径集就是顶事件不发生所
必需的最低限度的径集。一个最小径集中的基本事件都不发生,就可
使顶事件不发生。故障树中有几个最小径集,就有几种可能的方案,
并掌握系统的安全性如何,为控制事故提供依据。故障树中最小径集
越多,系统就越安全。下面介绍采用布尔代数化简,得到若干交集的
并集,每个交集都是成功树的最小割集,也就是原故障树的最小径集。
判别最小割(径)集数目。根据“加乘法”判别方法判别得该事故树的最
小割集共25个。将其事故树转化为成功树,求得该成功树的最小径集
共7个。