液氨储罐火灾爆炸事故树分析.pdf

第8期
液氨储罐火灾爆炸事故树分析
赵承建
(山东省青岛市公安消防支队,山东青岛266071)
[摘要]针对引起液氪儲罐火灾爆炸的原因,建立了以“爆炸事件”为顶端事件事故树,并对其进行定性分析,计算了各
基本事件的重要度;找出了液氪储罐的主要安全隐患,为液氪储罐的安全可靠性分析提供了一种新的方法,同时也提高了
液储罐的可靠性。
[关键词]液储;事故树;最小割集;最小径集;分析
液氨一般储存于钢瓶或储罐中,氨气爆炸极置区、储存区;也可以是一个单元操作过程或
限为15.7~27.4%。氨气是一种火灾危险性较大的台设备及设施。本文选取液氨储罐为硏究对象,
可燃气体,存储过程中稍有不慎,泄漏气体逸散把储罐发生火灾或爆炸事故作为顶上事件
到空气中,达到爆炸极限,遇到火源就可能发生3建立事故树图
火灾爆炸事故,甚至造成重大伤亡。本文针对液
氨储罐的危险性及其影响消防安全的各种因素,
调査与顶上事件有关的所有原因后,编制如
利用事故树分析方法进行评价,从而提高消防安
下事故树图。
全管理工作中的科学性,预知事故发生前每一工
作环节的潜在危险,掌握事
T储火灾螺始
故发生规律,采取有针对性
的预防措施,达到防止和减
X>贺气达炸极限
少火灾事故发生的目的。
性混金钋
1引入事故树
事故树分析法
6.中
6,人体电「G1机峻
(Accident Tree Analysis, 10
li诸け
称ATA)起源于故障树分析
法( Fault Tree Analysis。简 B E S 区内通
吸动
火
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宋作
定事故或故障(顶上事件)
中余;l
体资
开始,层层分析其发生的原
、习、静
应质
:撞
.
因,直到找出事故的基本原
液粥
接接裟擦
体
体设地地
因(底事件)为止。这些底
地面摩擦发灾
生:
接电线
速壁空作地据
事件又称为基本事件,它们
高粗
失小环
的数据已知或者已经有统计
擦
求
图1液氨储鑵火灾爆炸事故树
或实验的结果。
2选取分析对象
利用事故树分析法,分
析范围可以是整个系统,或
或门与门顶上事件中间事件基本事件条件与门正常事件
系统的一个区域,或一套生
产工艺过程,或一个生产装
作者简介:赵承建(1973-),男,硕士,高级工程师。在山
东省青岛市公安消防支队工作,研究方向为建筑防火。
石油和化工设备
4-安全密封
2012年第15卷
4对选定的对象进行事故树分析
树火灾或爆炸事故顶上事件改成防火或防爆成功
4.1定性分析
顶上事件,本例中,原事故树中为“发生火灾爆
4.1.1最小割集分析
炸事故”,在成功树中则为“不发生火灾爆炸事
故”;(2)事故树中的中间事件和基本原因事件
寻致顶上事件发生最少基本原因事件的组由故障或差错改成防故障或防差错的发生,成功
合称为最小割集,它表示该系统发生某些故障或树中各事件均是原事故树中各相应事件的补事件
差错时,就会发生某种事故,即表示系统的危险
(或逆事件)。如本例中,事故树中的“储罐破
性。事故树中最小割集越多,系统的安全性越裂”,在成功树中则为“成功防止储罐破裂”,
差。在上述事故树所有基本原因事件中,不难发在实际应用时还可简要写出防故障或防差错的具
现,如果X1X4XsX,这四个因素同时具备,即可造
体措施:(3)事故树中的与门和或门分别改成或
成顶上事件的发生,而因素XX同时存在却不能门]和与门。
引发顶上事件,那么,分析系统中有多少个能导
致顶上事件发生的基本原因事件的组合(最小割
4.13最小径集分析
集)十分重要,采用布尔代数化简法,由图中逻
不能导致顶上事件发生最少基本原因事件
辑门符号可得
的组合称为最小径集,最小径集与最小割集的含
T=[X1+X2+X12+X1+X14+X1s+X1oX1+(X3+X4+X
义是相反的,它表示该系统不发生某些故障或差
+X6)(X+Xs+X)](X16+X1n)X18X19
错时,就不会发生某种事故,即表示系统的安全
性。事故树中最小径集越多,系统越安全。每项
根据“加乘法”判别得该事故树的38个最小最小径集也有许多求解的方法,通常是采用布尔
割集:
代数化简法对原事故树的成功树求最小割集的方
C1={X1X16X8XrgC2=(X2X16XX}C3=(X12法,其结果即为原事故树的最小径集。本例中,
X16XsX9C4={X13X16XnXp9)Cs={X1X16X-sXpg}根据原事故树制作出成功树后,以R、Y1~Y1p、
C=X1sX16X1gXt9}C1={ K10X1X1XgX1}分别代替原事故树中的T、X1~X19,求最小割集
C8={X3XァX16X18X19}C={X3X8X16X18X19}为
C10={XXX16X1gX1}C1={X4X1X16X18X19}
得5组最小径集为:
C12={X4X8X16X18X19}C13={X4X9X16X1gX19
C14=XSXXL6X18X19 C1s=(XSX8X16X18X19
P1=(X, X2, X3, 4, Xs, X6, X10, X1, X13, X14, Xis);
C16=X5X9X16X18X19 C1=X6X1X16X18X19
°2={X,X2,Xx,X4,X,X6,Xn1,X1,X13,X14,X1s};
C18={X6XgX16X18X19}C19={XaX。X16X18X19
P3=X1, X2, X1, X8, X9, X10, X12, X13, X14, X1s)
C20=X1X17X18X19 C21=P4={X,X21Xr1X8,X9,X1X12,X13,X14X1sy};
C22=(X12X1X1sX1oC23={X1:X1X1:X1
5={X16,X1n}
C24=X14X17X18X19 C25=(X15X1X18X
C26={X10X1X1X18X19}C27={X3XrX1nX18X19
P6={X
C28=P7={X1
C30=X4X7X17X18X19] C31=<4X8X17X18X19
它表示每个最小径集中的各基本事件都不发
Cy2={X4X,X1XsX1o}Cs={X3X1X1X1sXs}生,则“储罐爆炸”这一原事故树的顶上事件就
Ca4={ XSX8X1X1sXs}C3={X3X,X1X18X19}不会发生,或者说预防“储罐爆炸”成功
C9e={X。 X7X11X18X19}C3r={XdX8X1X1X1}4.2定量分析
C38={X8X9X1n1X18X19
4.2.1对顶上事件发生概率进行分析
即可使该储罐发生爆炸事故有38个事件组
合,只要有针对性地加强对这些整体的安全管

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