胡英波，楊春周

（海軍航空大學(xué) 航空基礎(chǔ)學(xué)院，山東 煙臺 264001）

0 引言

航空裝備技術(shù)保障危險源是引發(fā)安全事故的源頭，危險源識別是安全管理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究危險源引發(fā)事故的基本條件，尋求科學(xué)高效的危險源識別方法，對提升航空裝備技術(shù)保障安全管理工作效益具有十分重要的意義。故障樹法（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）是研究裝備故障特點和規(guī)律的有效方法，借鑒其識別故障的基本思路，建立基于故障樹法的航空裝備技術(shù)保障易燃易爆類危險源識別模型，可以有效提升危險源識別效率，為航空裝備技術(shù)保障安全管理工作提供理論依據(jù)和實用方法。

1 FTA 模型構(gòu)建的基本思路

故障樹法是一種以復(fù)雜系統(tǒng)各子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素為研究對象，通過分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各要素之間的邏輯關(guān)系，按照故障樹的路徑尋求引發(fā)事故的源頭的方法［1］。運用該方法構(gòu)建危險源識別模型的主要思路如下：一是確定故障事件，包括故障頂事件和基礎(chǔ)事件；二是分析故障樹的層次結(jié)構(gòu)；三是建立定性與定量相結(jié)合的危險源識別模型。在航空裝備維修保障易燃易爆類危險源識別的過程中，首先應(yīng)分析飛機維修保障過程中的各類事件，尤其是頂事件。頂事件是指所有事件中由危險源直接導(dǎo)致最終結(jié)果的事件。該故障樹的頂事件為火災(zāi)爆炸。其他各個層次的事件為不同層級的基礎(chǔ)事件。危險源識別主要研究的是如何采用故障樹法識別出危險源，而不是分析危險源引發(fā)事故可能造成損失的后果，這樣既可以有效簡化引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的危險源識別分析過程，構(gòu)建合理的危險源識別模型，又可以根據(jù)分析結(jié)果與已有航空裝備技術(shù)保障火災(zāi)預(yù)防措施進行比對分析，以改進原有預(yù)防措施，提出更好的安全管理策略。

2 易燃易爆類危險源分析

航空裝備技術(shù)保障危險源的梳理與隱患排查是做好安全管理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。就火災(zāi)危險源識別而言，一是要對航空裝備維修過程中可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的條件進行梳理，主要包括火源、可燃物和助燃物等火災(zāi)發(fā)生條件的排查；二是航空裝備技術(shù)保障作業(yè)部位可能用到的或者是存在的火源，主要包括高溫?zé)嵩春兔骰鸬呐挪?；三是可燃物，主要包括航空裝備技術(shù)保障作業(yè)過程中因違規(guī)操作或工裝設(shè)備故障而泄漏的各種油料、油蒸汽及其他易燃雜物等。一般而言，在機內(nèi)維修保障作業(yè)中，由于空間比較狹小，可燃物與助燃物往往會伴隨存在，如果不按照規(guī)定操作，很可能會造成火災(zāi)甚至是爆炸。

在航空裝備技術(shù)保障過程中引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的條件中，可燃物和火源主要存在于機上多個子系統(tǒng)中，主要包括飛機液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、引氣系統(tǒng)和航電系統(tǒng)等［2］。飛機上任何一個部位的維修活動都會伴隨著空氣，因此只要有可燃物和易燃物同時存在，就會滿足火災(zāi)發(fā)生或爆炸的條件，在空氣的助燃下就有可能引起火災(zāi)爆炸事故發(fā)生?？梢?，識別航空裝備技術(shù)保障過程中的危險源，可以從引發(fā)易燃易爆的條件入手進行分析。一是分析飛機各個維修部位可能存在的各類可燃物及其燃燒爆炸條件；二是分析維修作業(yè)過程中可能存在或產(chǎn)生的火源及其各類可燃物。

航空裝備系統(tǒng)中儀電設(shè)備密集，電路管線復(fù)雜密布，要想準確識別出引起易燃易爆的各類危險源，應(yīng)構(gòu)建科學(xué)合理、完備可靠的故障樹［3］。深入分析航空裝備各類故障產(chǎn)生的原因，找出故障維修部位可能引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的主要因素以及技術(shù)保障作業(yè)活動與易燃易爆之間的關(guān)聯(lián)。故障樹的構(gòu)建過程同時也是一個不斷完善、持續(xù)改進航空裝備技術(shù)保障安全管理工作的過程。當引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的客觀條件發(fā)生變化時，故障樹也必須與之相適應(yīng)進行必要的調(diào)整，以提高其進行危險源識別的適應(yīng)性。

3 易燃易爆類危險源識別FTA 模型

航空裝備技術(shù)保障中危險源識別故障樹的層次結(jié)構(gòu)是變量設(shè)計和識別模型建立的基礎(chǔ)與前提條件。因此，在構(gòu)建危險源故障樹層次結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)充分考慮故障樹的完整性和完備性。

運用故障樹尋找航空裝備技術(shù)保障過程中可能存在的可燃物以及作業(yè)過程中可能與這些可燃物接觸的火源，形成航空裝備技術(shù)保障易燃易爆類危險源識別故障樹的基本結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 易燃易爆類危險源識別故障樹

圖1 中，A1為技術(shù)保障作業(yè)引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故；B1為飛機液壓系統(tǒng)技術(shù)保障作業(yè)產(chǎn)生的可燃物可能引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，B2為引氣系統(tǒng)維修作業(yè)時產(chǎn)生的可燃物引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，B3為航電系統(tǒng)維修作業(yè)時產(chǎn)生的可燃物引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，B4為發(fā)動機系統(tǒng)維修作業(yè)時產(chǎn)生的可燃物可能引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，B5為燃油系統(tǒng)維修作業(yè)時產(chǎn)生的可燃物可能引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，B6為氧氣系統(tǒng)維修作業(yè)時可能產(chǎn)生的火災(zāi)爆炸事故；C1為飛機液壓系統(tǒng)技術(shù)保障作業(yè)可能接觸的火源，C2為燃油系統(tǒng)維修作業(yè)可能接觸的火源，C3為氧氣系統(tǒng)維修作業(yè)可能接觸的火源，C4為發(fā)動機系統(tǒng)維修作業(yè)可能接觸的火源，C5為引氣系統(tǒng)維修作業(yè)可能接觸的火源，C6為航電系統(tǒng)維修作業(yè)可能接觸的火源，C7為技術(shù)保障作業(yè)時泄露的燃油引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，C8為技術(shù)保障作業(yè)時泄露的燃油汽揮發(fā)引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故；D1為燃油系統(tǒng)泄漏出的油料所接觸的火源，D2為技術(shù)保障作業(yè)時揮發(fā)的噴氣燃料所接觸的火源，D3為可能與氧氣系統(tǒng)泄露的氧氣所接觸的火源，D4為可能與其他揮發(fā)出的油汽所接觸的火源；G1為飛機液壓系統(tǒng)漏油，G2為引氣系統(tǒng)，G3為航電系統(tǒng)漏電，G4為發(fā)動機系統(tǒng)漏油，G5為燃油系統(tǒng)油料溢出，G6為燃油系統(tǒng)油汽揮發(fā)，G7為氧氣系統(tǒng)氧氣泄露，G8為維修作業(yè)引發(fā)氧氣管路泄露，G9為系統(tǒng)密封圈失效，G10為發(fā)動機系統(tǒng)過熱，G11為系統(tǒng)表面絕緣失效，G12為維修焊接時留下的焊渣，G13為排氣管表面絕緣失效，G14為違規(guī)動火，G15為靜電引起明火。

4 FTA 模型的構(gòu)建

4.1 FTA 模型的構(gòu)建步驟

FTA 模型的構(gòu)建步驟如下：一是求出航空裝備技術(shù)保障作業(yè)可能導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的最小割集，共30 個；二是建立航空裝備技術(shù)保障作業(yè)可能引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的故障樹的對偶樹，求出各級的最小徑集，共232 個。

4.2 基礎(chǔ)事件概率模型

航空裝備技術(shù)保障易燃易爆類危險源識別故障樹基礎(chǔ)事件發(fā)生概率模型為：

式（1）中，Ei為最小割集Ki的全部底事件發(fā)生概率。

4.3 基礎(chǔ)事件的重要度序關(guān)系

在危險源識別故障樹中，頂事件一般是由多個底事件組成，每一個底事件在頂事件發(fā)生過程中的重要度是不同的。底事件的重要度越大，說明該底事件所處的環(huán)節(jié)越薄弱，位置越重要［4］。確定這些底事件的重要度序關(guān)系，有利于確定危險源識別故障樹的整體方案，優(yōu)化危險源識別故障樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以運用最小割集法求出基礎(chǔ)事件的重要度序關(guān)系。基礎(chǔ)事件的重要度序關(guān)系遵循以下規(guī)則：一是當最小割集中基礎(chǔ)事件數(shù)相同時，在最小割集中多次重復(fù)出現(xiàn)的基礎(chǔ)事件比出現(xiàn)次數(shù)少的基礎(chǔ)事件重要度更高。二是當最小割集中基礎(chǔ)事件數(shù)不等時，在最小割集中出現(xiàn)次數(shù)少的基礎(chǔ)事件比出現(xiàn)次數(shù)多的基礎(chǔ)事件重要度更高［5］。將航空裝備技術(shù)保障易燃易爆類危險源識別故障樹的基礎(chǔ)事件按照重要度求出其序關(guān)系：

求出底事件的重要度：

式6 中，Qφ(i)為第i個基礎(chǔ)事件的重要度，nj為第j個基礎(chǔ)事件所在Kj中的各基礎(chǔ)事件，Kj為Xi所在最小割集中的基礎(chǔ)事件總數(shù)，則：

通過上述分析可得出如下結(jié)論：一是基礎(chǔ)事件的重要度序關(guān)系與最小割集法求得的序關(guān)系是一致的；二是任何一個最小割集都會對應(yīng)導(dǎo)致頂事件發(fā)生的一種可能性，故障樹中的30 個二階最小割集就對應(yīng)了30 種可能性，在航空裝備技術(shù)保障過程中可以依據(jù)最小割集對應(yīng)的可能性對危險源進行識別，這樣可以有效提升識別效率；三是每個最小徑集都會對應(yīng)一種事故預(yù)防的途徑，可以依據(jù)232 個最小徑集提出相應(yīng)的預(yù)防方案；四是基礎(chǔ)事件的重要度序關(guān)系反映了各個基礎(chǔ)事件對頂事件發(fā)生的重要性程度，為航空裝備技術(shù)保障過程中危險源識別提供了可行的途徑。

5 結(jié)語

航空裝備技術(shù)保障安全管理工作涉及維修保障作業(yè)安全，應(yīng)運用FTA 模型對影響技術(shù)保障工作的危險源進行全面梳理，以形成危險源庫，為隱患排查和事故預(yù)防提供理論依據(jù)和實用方法。