王 赫,劉盛華,郝立群,林 琳,任麗輝
(遼寧省糧食科學(xué)研究所,沈陽 110032)
糧食是人民群眾不可或缺的基本生活資料,對(duì)于人口數(shù)量占全球1/4之多的中國(guó),更是關(guān)乎國(guó)家穩(wěn)定與安全的重要戰(zhàn)略物資。確保糧食的儲(chǔ)備數(shù)量真實(shí)和質(zhì)量安全,是我國(guó)一項(xiàng)長(zhǎng)期的重要國(guó)策。
當(dāng)前,我國(guó)各類糧食儲(chǔ)備總量已達(dá)6億t,且存儲(chǔ)量呈逐年遞增趨勢(shì)。此外,糧食儲(chǔ)備庫的單庫儲(chǔ)量也在不斷增大,多地糧食單庫儲(chǔ)量已由5 000 t增至30 000 t。倉(cāng)房類型多種多樣,既有先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)房、也有落后老舊倉(cāng)型。設(shè)備設(shè)施方面既有全自動(dòng)機(jī)械化設(shè)備、也有笨重粗糙簡(jiǎn)陋設(shè)備。作業(yè)操作方面更是繁復(fù)龐雜,既有普遍性、也有特殊性。總體來看是點(diǎn)多面廣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境差、人員收入低。為確保糧食儲(chǔ)備庫安全保障技術(shù)快速發(fā)展,開展危險(xiǎn)源辯識(shí),通過標(biāo)準(zhǔn)、適用的判定方法,對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行定性或定量評(píng)估,確定危險(xiǎn)等級(jí),對(duì)后續(xù)研究及安全生產(chǎn)作業(yè)與管理有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義與作用。本文通過故障樹法分析某糧食倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)火災(zāi)事故致因因素,找出影響糧庫火災(zāi)事故的主要因素,提出控制措施,以提高糧庫安全生產(chǎn)作業(yè)與管理水平。
故障樹分析法(Fault Tree Analysis,簡(jiǎn)稱FTA)是一種得到廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)安全分析方法。該技術(shù)方法于1961年由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次提出,是根據(jù)系統(tǒng)可能發(fā)生的事故或已經(jīng)發(fā)生的事故結(jié)果,來研究與事故發(fā)生有關(guān)的原因、條件和規(guī)律,進(jìn)而實(shí)施危險(xiǎn)的辨識(shí)。當(dāng)前安全工程領(lǐng)域常用其對(duì)事故進(jìn)行定性或定量分析。故障樹分析法一般包括以下幾方面工作內(nèi)容:確定頂事件;將導(dǎo)致頂事件發(fā)生全部基本事件應(yīng)用邏輯門進(jìn)行關(guān)聯(lián),以此建造故障樹;對(duì)故障樹進(jìn)行定性分析,規(guī)范化故障樹并計(jì)算基本事件的最小割集或最小徑集;對(duì)故障樹進(jìn)行定量分析,計(jì)算各基本事件對(duì)頂事件發(fā)生的結(jié)構(gòu)重要度,或通過基本事件發(fā)生概率計(jì)算頂事件發(fā)生概率等;根據(jù)定性和定量分析結(jié)果,確定各事件類型的危險(xiǎn)性大小、發(fā)生概率,尋找系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié);提出相應(yīng)安全保障措施,預(yù)防故障發(fā)生或提高系統(tǒng)安全可靠性。故障樹法是一種圖形演繹法,表達(dá)清楚易懂,各因素之間的邏輯關(guān)系清晰,可有效找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有助于確定潛在隱患或故障,通過定量或定性分析,使診斷更加可靠并具有指導(dǎo)性[1]。
某糧庫由于糧庫自身問題引起糧食自燃,火勢(shì)未得到有效控制而蔓延,釀成重大火災(zāi)事故?;馂?zāi)持續(xù)2 h。后經(jīng)消防部隊(duì)全力撲救,至12:00左右明火全部撲滅。本起火災(zāi)事故造成該糧庫設(shè)備和糧食大部損壞,糧庫部分損毀。雖無人員傷亡,但直接經(jīng)濟(jì)損失較大。
按照故障樹編制原則,以糧庫火災(zāi)事故為頂事件,根據(jù)糧庫火災(zāi)發(fā)生事故的主要類型,將中間事件劃分為2類,包括糧庫起火A1和消防設(shè)施缺失A2,并進(jìn)一步分析各種導(dǎo)致事故發(fā)生的致因因素,編制出故障樹(見圖1)。故障樹中各事件編號(hào)及說明見表1。根據(jù)圖1故障樹可以看出,導(dǎo)致糧庫火災(zāi)事故的基本事件共11個(gè)。
表1 糧庫火災(zāi)故障樹基本事件
最小割集在事故樹中,若所有的基本事件全部發(fā)生,則頂上事件必然發(fā)生。但在多數(shù)情況下,只要某個(gè)或某幾個(gè)基本事件發(fā)生了,頂上事件就會(huì)發(fā)生。通常把故障樹中能使頂上事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集;能使頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合稱為最小割集。按照?qǐng)D1故障樹所示的各個(gè)事件之間的關(guān)系,運(yùn)用邏輯運(yùn)算的方法,求出其最小割集[2]。
圖1 糧庫火災(zāi)故障樹
經(jīng)計(jì)算,該故障樹的最小割集為10組,即:
按照經(jīng)驗(yàn),設(shè)定各事件失效概率,根據(jù)布爾代數(shù)運(yùn)算規(guī)則,則糧庫發(fā)生火災(zāi)的頂事件失效概率計(jì)算如下:
根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度判斷法則,當(dāng)最小割集中只含一個(gè)基本事件,則該基本事件的結(jié)構(gòu)重要度最大,當(dāng)最小割集的基本事件數(shù)不等,基本事件少的割集中的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大,可得
Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)>Iφ(10)=Iφ(11)
由此可見,Xi(i=1,2,3,4,5,6,7,8,9)重要度相同且最高,X10,X11次之。
根據(jù)本起事故的故障樹分析,我們將控制措施歸納為表2:
表2 控制措施