事故分析模型
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事故致因“2-4”模型及其应⽤事故致因“2-4”模型及其应⽤⼀、基本情况项⽬名称:事故致因“2-4”模型及其应⽤⼆、主要完成⼈及情况1.主要完成⼈:傅贵、郝传波、张江⽯、佟瑞鹏、樊运晓、孙成坤、安宇、许素睿、姜伟、赵⼦琪2.主要完成⼈情况:(1)傅贵中国矿业⼤学(北京)。
全⾯负责本项⽬,组织项⽬总体⽅案和实施,事故致因“2-4”模型的主要提出、完善、应⽤研究者。
论证了事故致因“2-4”模型的动态系统性及社会普适性,开发了“安全⽂化定量分析系统”和“可视化事故预防培训系统”。
(2)郝传波⿊龙江科技⼤学。
项⽬技术⾻⼲,通过对事故致因理论及模型的研究,结合煤矿事故案例分析,得出煤矿安全⽣产中导致各类型事故发⽣的普遍性规律,并提出预防措施;对煤矿事故应急救援典型案例分析和项⽬应⽤推⼴做出了重要贡献。
(3)张江⽯中国矿业⼤学(北京)。
项⽬技术⾻⼲,参与事故致因“2-4”模型的理论研究和提出,研究了矿⼯⾏为能⼒、安全认知能⼒、安全⽂化影响因素以及事故致因“2-4”模型组织因素与个⼈因素的关系等内容。
(4)佟瑞鹏中国矿业⼤学(北京)。
项⽬技术⾻⼲,进⾏了事故直接原因和间接原因因素的研究,完善事故致因“2-4”模型的理论基础,参与“安全⽂化定量分析系统”和“可视化事故预防培训系统”设计和开发⼯作。
3.完成⼈合作关系说明(1)傅贵、张江⽯、佟瑞鹏、樊运晓、安宇、许素睿、姜伟、赵⼦琪共同为事故致因“2-4”模型的理论提出和模型应⽤做了⼤量的理论和实践研究。
(2)傅贵、郝传波、孙成坤共同进⾏了煤矿事故案例的统计与分析、理论成果和技术成果在煤炭企业应⽤和推⼴做出了贡献。
(3)傅贵、孙成坤、郝传波、张江⽯、佟瑞鹏、安宇、姜伟共同进⾏了“安全⽂化定量分析系统”和“可视化事故预防培训系统”的开发和煤炭企业应⽤。
(4)中国矿业⼤学(北京)、⿊龙江科技⼤学、中国劳动关系学院、吉林建筑⼤学共同完成了事故致因“2-4”模型在安全学科建设和⼈才培养⽅⾯的应⽤。
典型的事故归因模型主要有以下几种:
1.事故因果连锁模型:该模型认为事故的发生不是一个孤立的事件,而是由于一系列原因引起的。
这些原因包括人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素等。
这些原因之间相互关联,形成一个连锁反应,最终导致事故的发生。
2.能量意外释放理论:该理论认为事故是由于能量的意外释放造成的。
这种释放可能是由于机械能、
电能、化学能、热能等形式的能量超过了人体的承受能力,导致人员伤亡或财产损失。
3.轨迹交叉理论:该理论认为事故是由于人的不安全行为和物的不安全状态交叉引起的。
当人的不
安全行为与物的不安全状态同时发生时,就会发生事故。
4.多米诺骨牌理论:该理论认为事故是由于一系列相互关联的原因引起的,这些原因像多米诺骨牌
一样一个接一个地倒下,最终导致事故的发生。
这些原因包括人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素等。
这些模型可以帮助人们更好地理解事故的原因,并采取相应的措施来预防事故的发生。
一.泄漏由于设备损坏或操作失误引起泄漏从而大量释放易燃、易爆、有毒有害物质,将会导致火灾、爆炸、中毒等重大事故发生,因此后果分析首先要考虑泄漏。
1. 泄漏情况分析 2. 泄漏量的计算 1) 液体泄漏量液体泄漏速度可用流体力学的伯努力方程计算,其泄漏速度为:2gh )p p (2A C Q 0d 0++=ρρ(4-1)式中 Q 0——液体泄漏速度,kg/s ;C d ——液体泄漏系数,按表4-49选取; A ——裂口面积,m 2;ρ——泄漏液体密度,kg/m 3; p ——容器内介质压力,Pa ; p 0——环境压力,Pa ;g ——重力加速度;9.8m/s 2; h ——裂口之上液位高度,m ;表4-49 液体泄漏系数C主要取决于容器内介质压力与环境压力之差和裂口之上液位的高低。
当容器内液体是过热液体,即液体的沸点低于周围环境温度,液体流过裂口时由于压力减小而突然蒸发。
蒸发所需热量取自于液体本身,而容器内剩下液体的温度将降至常压沸点。
在这种情况下,泄漏时直接蒸发的液体所占百分比F 可按下式计算:HT T C F 0p-= (4-2) 式中 C p ——液体的定压比热,J/kg ·K ; T ——泄漏前液体的温度,K ; T 0——液体在常压下的沸点,K ; H ——液体的气化热,J/kg ;按式4-2计算的结果,几乎总在0~1之间。
事实上,泄漏时直接蒸发的液体将以细小烟雾的形式形成云团,与空气相混合而吸收热蒸发。
如果空气传给烟雾的热量不足以使其蒸发,有一些液体烟雾将凝结成液滴降落到地面,形成液池。
根据经验,当F>0.2时,一般不会形成液池;当F<0.2时,F 与带走液体之比有线性关系,当F=0时没有液体带走(蒸发),当F=0.1时有50%的液体被带走。
2) 气体泄漏量气体从裂口泄漏的速度与其流动状态有关。
因此,计算泄漏量时首先要判断泄漏时气体流动属于音速还是亚音速流动,前者称为临界流,后者称为次临界流。
事故因果模型是用来描述和分析事故发生原因和过程的一种理论模型。
它通常将事故的发生视为一系列事件按照一定的顺序相互关联、相互影响的结果。
事故因果模型可以帮助我们更好地理解事故的成因,从而采取有效的预防措施,降低事故发生的概率。
下面介绍几种常见的事故因果模型:
1. 海因里希事故因果连锁模型:德国学者海因里希在1931年首次提出的事故因果模型,也被称为多米诺骨牌理论。
该模型将事故描述为一系列原因事件按照一定的顺序发生,最终导致伤害结果。
模型包括遗传及社会环境、人的缺点、不安全行为或状态、事故和人员伤亡等五个环节。
2. 亚当斯事故因果连锁模型:亚当斯在1980年代提出的一种事故因果模型,与博德事故因果连锁理论相似。
该模型将事故和损失因素分为现场失误和管理失误两类。
现场失误包括人的不安全行为和物的不安全状态,而管理失误则是企业领导者及事故预防工作人员在管理工作中的差错或疏忽。
亚当斯事故因果连锁模型强调了深入分析现场失误背后原因的重要性。
3. 博德事故因果连锁理论:英国学者博德在1970年代提出的一种事故因果模型,将事故发生的原因分为技术、管理和人为因素三类。
技术因素包括设备故障、工艺缺陷等;管理因素包括计划不当、组织不力、沟通不畅等;人为因素包括操作错误、违章操作等。
博德事故因果连锁理论强调了事故预防中管理者对技术、管理和人为因素的控制和协调作用。
这些事故因果模型都可以帮助我们更好地理解事故的成因,从而采取有效的预防措施,降低事故发生的概率。
2-4模型分析赛科事故原因1.2-4模型介绍:事故致因2-4模型,英文简写为“24Model”,由中国矿业大学(北京)安全管理研究中心历时10年研究,前后历经四版修改最后完整提出的事故致因理论模型。
其认为任何事故都至少发生在社会组织之内,其原因分为组织内部原因和外部原因,其内部原因分布在组织与个人两个层面上。
组织层面上的原因分为安全文化、安全管理体系,个人层面上的原因分为习惯性行为和一次性行为与物态。
2.事故原因分析2.1案例回顾:2018年5月12日15时25分左右,在上海赛科石油化工有限责任公司公用工程罐区位置,上海埃金科工程建设服务有限公司的作业人员在对苯罐进行检维修作业过程中,因苯罐发生闪爆,造成在该苯罐内进行浮盘拆除作业的6名作业人员当场死亡。
事故造成直接经济损失约1166万元,其中设备损失约536万元。
2.2直接原因分析2.2.1不安全动作分析罐内作业人员拆除浮箱过程中,使用的非防爆工具及作业过程可能产生的点火能量,遇混合气体发生爆燃,未正确使用劳动防护用具,增加受伤风险。
2.2.2不安全物态分析苯的熔点5.51℃,沸点80.1℃,相对蒸气密度(空气=1)2.77,临界压力4.92MPa,临界温度288.9℃,饱和蒸气压10kPa(20℃),闪点-11℃,爆炸极限1.2%~8.0%(体积比),自燃温度560℃。
最小点火能0.20mJ,最大爆炸压力0.880MPa。
高度易燃,蒸气与空气能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃和爆炸。
事故发生当时的气象参数为:15时气温为24.7℃,湿度为87%,气压1006.8百帕。
在上述气象条件下,苯易挥发,在封闭罐体内易形成气体爆炸环境。
2.3间接原因分析主要针对安全知识不足、安全意识不高、安全习惯不佳进行分析。
1.埃金科公司(1)未严格遵守相关安全生产规章制度和操作规程。
作业前未对作业人员进行安全技术交底;知道作业内容发生重大变化后,在施工方案未变更及未落实随身携带气体检测仪的情况下安排作业人员进入受限空间进行作业。
附件9 事故后果模拟分析
该项目在生产运行过程中,危险性较大的事故是天然气泄漏爆炸。
因此本次分析运用事故后果模拟分析,对天然气管道发生泄漏后造成火灾爆炸可能造成的危害程度进行模拟分析。
天然气一旦泄漏,与空气形成爆炸混合气,遇到延迟点火源,则可能发生蒸气云爆炸。
其爆炸冲击波伤害、破坏半径模拟分析如下:
根据荷兰应用科研究[TN0(1979)]建议,可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径:
R= Cs (NE)1/3
式中:R——损害半径,m;
E——爆炸能量kJ,可按下式取E=V•Hc;
V——参与反应可然气体体积,m3;
Hc——可燃气体的高燃烧值,kJ/m3;
N——效率因子,其值与燃烧浓度持续展开造成损耗的比例和燃料燃烧所得机械能的数量有关,一般取N=10%;
Cs——经验常数,取决于损害等级,其取值见表1。
表1 损害等级表
假设天然气管道泄漏量为1m3,查表得天然气的高燃烧热值36220kJ/m3,则所泄漏天然气爆炸能量:
E=36220×1.0=36220kJ
1)当C S为0.03时
R1=0.03×(0.1×36220×103)1/3=4.6m
2)当C S为0.06时
R2=0.06×(0.1×36220×103)1/3=9.21m
3)当C S为0.15时
R3=0.15×(0.1×36220×103)1/3=23.04m
4)当C S为0.4时
R1=0.4×(0.1×36220×103)1/3=61.43m
从以上计算可知,当管道内天然气泄漏后,形成爆炸性的蒸气云,若发生爆炸时:
在爆炸半径4.6m处,有1%的人死亡于肺部伤害,50%以上的人耳膜破裂,50%以上的人被碎片击伤,可重创建筑物的加工设备;
在爆炸半径9.21m处,1%的人耳膜破坏;1%被碎片击伤,建筑物外表遭受可修复性破坏;
在爆炸半径23.04处,人被碎玻璃击伤,建筑物玻璃破碎;
在爆炸半径61.43m处,10%的玻璃破碎,无人员伤害。
以上计算式可知爆炸能量与泄漏的天然气量成正比,爆炸冲击波伤害、破坏半径又与爆炸能量的立方成正比关系。
所以泄漏量越小,发生的蒸气云爆炸的冲击波伤害破坏的半径越小。
泄漏量越大,发生的蒸气云爆炸的冲击波伤害破坏半径就越大。