王向東

摘要：成品油具有易燃易爆、有毒有害等危險(xiǎn)特性，油庫一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，會(huì)嚴(yán)重危及企業(yè)員工和周邊群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全，給國家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并產(chǎn)生極其惡劣的社會(huì)影響。保持油庫安全平穩(wěn)運(yùn)行，消除安全隱患，避免火災(zāi)爆炸事故，是油庫運(yùn)行和各項(xiàng)管理工作的重中之重。本文以事故樹分析法（FTA），對(duì)油庫儲(chǔ)罐進(jìn)行火災(zāi)原因分析歸納，并探討相關(guān)安全對(duì)策。

關(guān)鍵詞：油庫;成品油;儲(chǔ)罐;事故樹分析法（FTA）;火災(zāi)爆炸事故

1引言

成品油庫是是銜接油品產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的重要紐帶，是成品油物流配送體系的重要組成部分。成品油具有易燃易爆、有毒有害等危險(xiǎn)特性，且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，油庫庫容也呈現(xiàn)不斷增大趨勢(shì)，具有單罐容量大、油罐分布相對(duì)集中等特點(diǎn)，油庫一旦發(fā)生火災(zāi)事故，會(huì)嚴(yán)重危及企業(yè)員工和周邊群眾的人身安全，給國家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并產(chǎn)生極其惡劣的社會(huì)影響。所以，避免火災(zāi)爆炸事故，保持油庫安全平穩(wěn)運(yùn)行，是油庫運(yùn)行和各項(xiàng)管理工作的重中之重。

要想避免事故的發(fā)生，首先需要準(zhǔn)確地識(shí)別出潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并制定有針對(duì)性、有可行性的防范措施，以便于提前消除事故隱患，更好地以主動(dòng)預(yù)防事故代替被動(dòng)救援事故，提高事故防范和安全運(yùn)行能力。所以，對(duì)油庫進(jìn)行科學(xué)充分的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)估尤為必要。然而，可能導(dǎo)致油罐著火爆炸的因素比較繁雜，直接列舉分析難免掛一漏萬，且各因素相互之間的主次、因果關(guān)系容易混亂不清，風(fēng)險(xiǎn)分析難以做到全面、準(zhǔn)確、有邏輯。開展風(fēng)險(xiǎn)分析，需要利用科學(xué)的安全理論和方法來解決上述問題。

2事故樹分析法（FTA）概述

事故樹分析法（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）是一種較為常用的隱患和危險(xiǎn)分析法。最初在1961年，由美國貝爾電話研究所的維森首創(chuàng)，并應(yīng)用于研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)中，用它來預(yù)測(cè)導(dǎo)彈發(fā)生的隨機(jī)故障概率。[1]近年來，F(xiàn)TA已廣泛應(yīng)用于在現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，利用這一方法來進(jìn)行故障或者事故原因分析、查找流程薄弱環(huán)節(jié)等，更好地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)的效果。

事故樹分析，是用樹形圖的形式展示系統(tǒng)或流程的結(jié)構(gòu)全貌，首先從系統(tǒng)的頂上事件（結(jié)果）開始，分析找出中間事件，即能夠直接導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的因素，并在事件和因素之間根據(jù)邏輯關(guān)系用邏輯門加以表示。如此往復(fù)，繼續(xù)逐級(jí)向下不斷演繹，一直到不能繼續(xù)分析的基本事件為止。通過FTA法可以直觀分析出引起事故的各個(gè)因素的邏輯關(guān)系，既可用于定性分析，又可用于定量分析，是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一。[2]進(jìn)行事故樹分析的過程是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯認(rèn)知的過程。并且利用事故樹模型可以定量研究各基本事件對(duì)頂上事件的影響程度，得出較為客觀的結(jié)構(gòu)重要度結(jié)論，可以為制定風(fēng)險(xiǎn)防控措施提供很好的指導(dǎo)。

3油罐火災(zāi)爆炸事故FTA分析

油罐，是油品儲(chǔ)存的重要設(shè)備，也是油庫的基本單元。油罐的安全性、可靠性直接決定了油庫是否能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行。接下來，我們以油罐火災(zāi)爆炸事故為研究對(duì)象進(jìn)行分析。

3.1影響因素分析

首先要對(duì)可能造成有關(guān)火災(zāi)爆炸事故的影響因素進(jìn)行分析羅列?？梢詮娜说囊蛩?、物的因素、環(huán)境因素、管理因素四個(gè)方面對(duì)油罐火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行危險(xiǎn)因素辨識(shí)。

人的因素：即人的不安全行為。人的行為是復(fù)雜的、變化的，受情感、思維、意志等心理的影響。態(tài)度、意識(shí)、知識(shí)、認(rèn)知決定人的安全行為水平。[3]另一方面，人的身體健康狀態(tài)、自身技能業(yè)務(wù)水平也都造成人的行為具有差異性。

物的因素：設(shè)備與設(shè)施是重要的生產(chǎn)要素，是安全運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)設(shè)備的非正常狀態(tài)又是導(dǎo)致事故的重要因素。例如油罐等設(shè)備設(shè)施和作業(yè)所使用的必要工具本體的設(shè)計(jì)缺陷、設(shè)備故障和損壞、安全附件失靈或缺失等物的因素都會(huì)直接或間接導(dǎo)致事故發(fā)生。

環(huán)境因素：異常環(huán)境也是導(dǎo)致事故的一種因素，包括極端天氣、自然災(zāi)害等自然環(huán)境，以及生產(chǎn)布局、溫度、濕度、照明、粉塵、毒氣、噪聲、輻射等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。

管理因素：包括相關(guān)管理制度體系和操作規(guī)程、管理流程不健全、不科學(xué)，措施落實(shí)打折扣、監(jiān)督檢查缺實(shí)效、獎(jiǎng)懲激勵(lì)設(shè)置不合理等，也會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。

3.2基本事件分析

通過對(duì)以上各項(xiàng)影響因素進(jìn)行列舉分析和合并歸納，可以得出16個(gè)中間事件和29個(gè)基本事件。具體內(nèi)容如表1所示：

3.3繪制事故樹

繪制事故樹，首先確定頂上事件，通過逐層分析確定頂上事件發(fā)生的原因和潛在因素，再根據(jù)邏輯關(guān)系將分散的基本事件聯(lián)系在一起。若下層事件必須全部發(fā)生頂上事件才會(huì)發(fā)生時(shí)，用與門連接;若下層事件中任何一個(gè)發(fā)生，則頂上事件發(fā)生時(shí)，用或門連接。最終繪制成樹狀分析圖。如圖1所示：

3.4求最小割集和最小徑集

3.4.1求最小割集

導(dǎo)致事故發(fā)生的因素不是唯一的，一個(gè)事故的發(fā)生存在多種可能性。在FTA法中我們把每一種可以導(dǎo)致頂上事件發(fā)生可能性用最小割集的概念來表示，即事故樹中有多少最小割集，就有幾種可能性導(dǎo)致頂事件發(fā)生。也就是說，可以從分析最小割集入手，來得到預(yù)防事故發(fā)生的措施方案。

根據(jù)事故樹可以求出最小割集，該事故樹最小割集共132個(gè)。如下：

3.4.2求最小徑集

與割集對(duì)稱，我們還需要用到徑集的概念，即能夠使頂上事件不發(fā)生的基本事件的集合，徑集里面的基本事件不出現(xiàn)就可以使頂端事件（事故）不出現(xiàn)。最小徑集的概念表示了保證事故不發(fā)生的條件。所以，最小徑集表示的是系統(tǒng)的安全性。

應(yīng)用對(duì)偶原理求最小徑集，將事故樹轉(zhuǎn)化為成功樹，原事故樹中的“與門”變成“或門”，“或門”變成“與門”，頂事件與基本事件保持不變。如圖2所示：

根據(jù)成功樹可以求出最小徑集，共8個(gè)。如下：

3.5求基本事件的結(jié)構(gòu)重要度

在事故樹中，用重要度來表示一個(gè)基本事件對(duì)頂事件的影響程度。計(jì)算公式如下：

通過計(jì)算并排序可知，基本事件的重要度順序如下：

通過重要度分析，可以在不考慮各基本事件發(fā)生的概率和后果嚴(yán)重性的情況下，直觀看出各個(gè)基本事件對(duì)火災(zāi)爆炸事故的影響大小。在實(shí)際應(yīng)用中，可以結(jié)合實(shí)際工況條件下，各個(gè)基本時(shí)間發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重性，綜合予以優(yōu)先級(jí)排序，根據(jù)重要程度的不同合理制定風(fēng)險(xiǎn)管控措施。

4事故防范對(duì)策

以上通過使用FTA法，對(duì)成品油儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故樹模型進(jìn)行詳細(xì)分析，明確了點(diǎn)火源和油氣泄漏是事故發(fā)生的主要原因，并通過進(jìn)一步列舉下層事件，進(jìn)一步細(xì)化和明確了具體的基本事件，進(jìn)一步辨明了導(dǎo)致事故發(fā)生的具體風(fēng)險(xiǎn)和規(guī)律。通過以上分析結(jié)果，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，可以從以下幾方面考慮進(jìn)行事故防范。

4.1點(diǎn)火源的管控

一切可能引起燃燒或爆炸的能量釋放源都是點(diǎn)火源，必須建立和嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)安全規(guī)章制度，嚴(yán)控進(jìn)行控制。

在控制明火方面，措施包括：嚴(yán)禁攜帶火種入庫;禁止在火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域吸煙;嚴(yán)禁未經(jīng)審批擅自用火;進(jìn)入油庫爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的機(jī)動(dòng)車必須安裝防火罩;區(qū)域內(nèi)雜草、雜物等易燃品應(yīng)及時(shí)清理;電氣線路應(yīng)加強(qiáng)檢查和維護(hù)避免因超溫老化造成著火等。

在預(yù)防電氣火花方面，首先用電設(shè)備和電氣線路的選型、安裝、使用、維修等全過程應(yīng)當(dāng)符合區(qū)域電氣防爆要求。同時(shí)，防雷防靜電措施要落實(shí)到位。

此外，還應(yīng)注意防止機(jī)械火花、和固體熱表面（危險(xiǎn)溫度）[4]等能量因素，對(duì)電機(jī)、照明、電氣線路、配電和用電設(shè)備、供熱系統(tǒng)等易產(chǎn)生高溫點(diǎn)要加強(qiáng)監(jiān)控，防止超溫運(yùn)行等。

4.2防止油品油氣泄漏和聚積

油罐油氣排放主要有兩種情況：一是正常工況下的油氣排放，二是異常情況下的泄漏。

正常工況下，根據(jù)油罐設(shè)備的特點(diǎn)，存在油品儲(chǔ)存過程的小呼吸，和收發(fā)油過程的大呼吸兩種情況。根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，一般將罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)三個(gè)等級(jí)，這類正常的呼吸排放是較為固定，可以預(yù)見相對(duì)可控危險(xiǎn)性較小。可以采取調(diào)整運(yùn)行工況，減少大呼吸頻次;加強(qiáng)浮盤密封和保持量油孔常閉，減少儲(chǔ)存期間的油氣揮發(fā)。

異常情況主要指的是油品或油氣的泄漏，這類釋放不易提前預(yù)測(cè)，危險(xiǎn)性較大，具體包括：閥門內(nèi)漏、高液位聯(lián)鎖保護(hù)等設(shè)備故障;罐（底）壁、管道銹蝕損壞;法蘭等管件連接處密封不嚴(yán);閥門盤根、排污排凝出口等密封點(diǎn)密封不嚴(yán)、誤操作等，這些都可能造成物料的跑冒滴漏，形成釋放源，為火災(zāi)爆炸埋下隱患。預(yù)防措施為：一是加強(qiáng)設(shè)備“四定”管理，嚴(yán)格落實(shí)日常檢維修管理，特別是加強(qiáng)對(duì)動(dòng)、靜密封點(diǎn)的巡檢和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理泄漏情況;二是定期測(cè)試油罐高高液位報(bào)警聯(lián)鎖等防溢油安全保護(hù)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常工作，且嚴(yán)禁隨意摘除聯(lián)鎖保護(hù);三是制定標(biāo)準(zhǔn)合理的工藝操作流程和規(guī)范，加強(qiáng)操作人員相關(guān)培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律、操作紀(jì)律，提高人員業(yè)務(wù)水平。另外，內(nèi)浮頂油罐要杜絕正常作業(yè)時(shí)浮盤觸底發(fā)油，防止浮盤下產(chǎn)生油氣氣相空間，避免油氣積聚。

4.3其他相關(guān)管理措施和技術(shù)手段

除以上對(duì)點(diǎn)火源和油品油氣泄漏的控制措施外，從“人、物、環(huán)、管”的角度考慮，還應(yīng)從管理和技術(shù)方面采取相關(guān)配套措施：一是在員工教育培訓(xùn)、技能訓(xùn)練、監(jiān)督檢查、考核獎(jiǎng)懲、職業(yè)健康等方面，綜合采取措施，確保從業(yè)人員身心健康、職責(zé)明確、操作標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急有方，最大程度上消除人的不安全因素。二是不斷提高安全自動(dòng)化控制水平，包括合理設(shè)置油氣濃度檢測(cè)和報(bào)警裝置、液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、熱成像系統(tǒng)、消防自動(dòng)化系統(tǒng)等相關(guān)自動(dòng)化手段，盡最大可能降低異常情況的發(fā)生。

5結(jié)束語

以上利用事故樹分析法（FTA），以成品油儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故為例，分析了導(dǎo)致事故發(fā)生的影響因素，以及各個(gè)影響因素與火災(zāi)爆炸事故之間的邏輯關(guān)系，建立了油罐火災(zāi)爆炸事故樹模型，提出了油庫著火爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策。在實(shí)際工作中，應(yīng)綜合考慮各個(gè)基本事件發(fā)生的概率大小和可能造成的后果嚴(yán)重性，進(jìn)一步量化分析不同情況下事故發(fā)生的概率，即不同防范對(duì)策組合所產(chǎn)生的不同效果，以更加貼近實(shí)際地制定和實(shí)施行之有效的防范措施，切實(shí)通過科學(xué)的安全管理理論和方法，達(dá)到防范事故確保安全的目的。

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