基于事故树分析法的邵武经济开发区消防安全风险研究_张琳.pdf

收稿日期：作者简介：张琳（），女，福建泉州人，高级专业技术职务；林熙（），男，福建福州人，中级专业技术职务。基于事故树分析法的邵武经济开发区消防安全风险研究张 琳，林 熙福州市消防救援支队，福建 福州 摘 要：为有效辨识福建邵武经济开发区的消防安全风险，以便采取针对性措施加强安全管控，立足该开发区消防安全现状，结合开发区消防管理实际情况以及风险特点进行火灾风险分析。运用事故树分析法解析两类典型火灾事故，将可能导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系以事故树树状图的形式呈现，通过树状图中的最小割集、最小径集及结构重要度，找出导致事故发生的主要原因，从而预防和控制事故发生。最后，提出夯实消防基础设施建设、强化消防安全管理、加强消防安全教育等风险防范对策。关键词：事故树；消防安全；风险；火灾隐患中图分类号：文献标志码：文章编号：（）引言当前，为加快社会经济发展和产业转型升级，国内各地区开始大力推进经济开发区建设。经济开发区内部产业业态繁多、生产工艺复杂，部分企业在生产过程中可能会使用大量易燃易爆危险物料，同时各企业的设备设施、工艺过程也存在一定危险性。除了各企业本身存在的事故风险以外，经济开发区内企业与企业之间的相互影响、区内公共区域存在的风险因素等，使得经济开发区事故风险具有多米诺效应，其事故风险类型变得更加复杂，事故后果更加严重。若不对经济开发区内企业进行有效、完善的风险识别，采取合理的风险管控措施，实行严格的安全管理制度，一旦发生火灾、爆炸、危险物质泄漏等事件，不仅会给经济开发区带来重大财产损失，还会给区内工作人员及周围居民造成严重的人身伤害。针对经济开发区存在的各类事故风险进行识别，开展综合安全风险评估，分析存在的危险因素，抓住影响事故发生的关键因素，制定防止事故发生合理有效的措施，是提高经济开发区安全管理水平、防范化解重大安全风险的重要举措。目前，国内学者开展综合安全风险评估的研究主要聚焦于危险程度较高的化工园区。闫凤英等以天津市滨海新区某化工区为研究对象，基于 对该化工区进行了火灾风险评估。何宁通过对煤生产工艺流程的分析，总结安全管理方面存在的问题，对煤化工区进行了火灾风险评估。伍壮对多米诺火灾事故的传播方式进行分析，将多米诺效应引入火灾风险评估中，并对大型原油储罐化工区进行火灾风险评估。然而，对于风险程度处于较低水平以至于存在的潜在风险容易被忽视的、数量逐年增加的以工贸行业聚集为主的经济开发区的风险评价相对较少。笔者通过分析和确定影响福建邵武经济开发区消防安全水平的因素，结合区内消防安全现状，选用事故树分析法对该开发区典型事故类型开展危险因素辨识，将可能发生的某类型事故与导致该事故发生的各种原因之间的逻辑关系以事故树树状图的形式呈现，深入分析可能导致事故发生防火工程研究的原因及各基本事件对于事故的影响程度，结合定性与定量分析，找出导致事故发生的主要原因，预防和控制事故发生，为提升经济开发区消防安全管理水平提供科学合理的决策依据。福建邵武经济开发区概况 福建邵武经济开发区基本情况福建邵武经济开发区（以下简称“开发区”）是闽北的重要经济开发区之一，总规面积 ，实际可建设用地 ，规划龙川、紫金、香林、水尾、朱山、吞源、香铺等 个工业平台。截至目前，已开发面积约，建设龙川、紫金、香林、水尾等个平台。园区入驻企业 家，就业人数 万多人，其中规模工业企业 家，规下企业 家，还有部分在建及筹建企业。开发区消防安全状况开发区的消防救援力量建设主要依托邵武市消防救援大队，同时开发区内设有专职消防队。根据邵武市城市建设总体规划及福建邵武经济开发区总体规划的要求：在该区中心位置规划一处消防站，并逐步建设完善先进的有线、无线火灾报警装置及消防通信指挥系统；消防供水管网规划铺设为环状，在重要的建筑、厂站、仓库区和火灾危险较大的工厂可以做到双水源供水；主次干道构成开发区内消防车通道，满足消防安全要求，部分建筑物的沿街部分长度超过 或总长度超过 时设置可穿过建筑物的通道。火灾风险分析开发区具有产业集聚化程度高、企业行业类型较多、资源需求量大等特点，开发区内的企业在生产过程中可能涉及生产、储存、使用、运输易燃易爆危险源，工艺过程也存在一定危险性。随着开发区的建设与发展，产业的集聚性也加剧了事故风险聚集，开发区的火灾风险日益突出。开发区内危险源种类繁多 开发区由不同类型、不同规模的企业组成，不同企业的生产原材料、生产流程、生产设备都有很大区别。例如，开发区内的毛竹家具工厂长期存放大量毛竹等原材料，并且在毛竹加工过程中存在高温工序等。此外，开发区内还有一些化工企业存放易燃易爆气体。开发区内危险源之间相互影响由于开发区内各企业的危险源分布并没有进行统筹规划，有些危险源的距离过于接近。若某个企业的危险源发生火灾，邻近其他的危险源就会受到其热辐射影响，极有可能引发更大的事故。即一个相对较小的事故引发一系列事故，在更大的范围内产生危害，造成比最初的事故严重得多的后果，从而导致连锁效应。事故后果影响大开发区内部和外部有办公区、住宅区等人员聚集场所，若开发区内发生危险事故，且事故辐射范围较大时，会对开发区及周围住宅区造成严重伤害。此外，开发区大部分企业分布在沿江、沿海以及有码头的区域，一旦发生事故，危险化学品中的有毒有害物质很可能污染周边水域，不但对环境造成破坏，也同样危害以此水源为生活用水的居民生命安全。福建邵武经济开发区火灾事故树分析事故树分析法（），也称故障树分析法，通过使用逻辑推理的方法对系统进行危险性辨识和分析，是安全系统工程中重要的分析方法之一。该方法运用数学逻辑方法从特定事故开始，分析既定生产系统或作业运转进程中可能会导致事故的火灾隐患问题，依据工艺流程、先后次序和因果关系等绘制事故树树状图，层层分析出系统可能存在的问题，简洁形象地体现事故发生途径和直接原因，揭示事故发生潜在因素。电气火灾事故树分析由于开发区内部分建筑房龄较长，加之频繁更换租赁企业、疏于日常安全管理等原因，企业建筑内电气线路老化严重，电气设备的选择和安装不符合规范，且生产加工设备用电负荷大，缺少必要的电气线路检测维修，存在电线乱拉乱接、闸刀裸露等现象，大大增加了电气设备故障引发火灾的风险。同时，部分生产工艺滞后，为追求效益赶工将机器运转设定超过安全范围，存在违规操作、违规用火、用电等现象，极易导致火灾事故发生。利用事故树方法对开发区可能发生的电气火灾事故进行分析，构建电气火灾事故树如图 所示，图中基本事件情况汇总见表。电气火灾事故树计算事故树分析法中的一个重要环节就是计算事故树的最小割集或最小径集，确定事故树中各个基本事件的结构重要度，并以此为依据进行分析。采用布尔代数法对事故树进行化简，求出图 中电气火张 琳，等：基于事故树分析法的邵武经济开发区消防安全风险研究灾事故树的最小割集和最小径集。图 电气火灾事故树图表 开发区电气火灾事故原因基本事件汇总表符号基本事件符号基本事件过载保护装置未安装化纤衣服与人体摩擦超压或过载积累电压达到放电值电线载流能力不匹配设备物料存在电线分支接点接触不良设备静电积累过压击穿设备无防静电装置电线绝缘体损坏设备静电接地失效意外相碰设备未设防雷装置短路保护装置未安装或失效防雷防静电装置失效电气设备不防爆可燃物暴露于空气中防爆设备损坏 电气火灾事故树的结构函数：（）（）（）（）（）（）通过计算，得到以下 个最小割集：，。电气火灾事故树的最小径集共 个，分别为：，。确定各基本事件的结构重要度：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）结构重要度顺序是：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）。电气消防安全风险分析从以上结果可以看出：可燃物质暴露于空气中的结构重要度最大；电线分支接点接触不良、电气设备不防爆、防爆设备损坏、设备未设防雷装置、防雷防静电装置失效等因素的结构重要度较大；过压击穿、电线绝缘体损坏、意外相碰、化纤衣服与人体摩擦、积累电压达到放电值等因素的结构重要度较小；过载保护装置未安装、超压或过载、电线载流能力不匹配等因素结构重要度最小。根据以上分析，以基本事件结构重要度的排序来采取针对性的保护措施，防止事故树中顶上事件（即电气火灾）的发生。电气火灾事故预防措施针对以上分析结果，可对预防电气火灾事故提出以下措施：（）防止可燃物质暴露于空气中。可燃物质暴露于空气中是发生电气火灾事故的必要条件，因此，避免在生产过程中将可燃物质暴露于空气中，是防止电气火灾事故发生的最重要措施。（）电气设备应采用防爆型设备。由于电气设备的运转原防火工程研究理，电气设备在工作时可能产生电火花，相对来说，防爆型电气设备将电气设备内部产生的电火花与外部空间进行隔绝，从而降低了因电气设备产生电火花导致火灾事故的可能性。因此，在爆炸危险区域中，应采用防爆型电气设备，如电动机、控制按钮、控制箱等。（）电气线路布置应规范且应设置完好的保护装置。要定期组织对电气线路的维护保养和检测，发现配电线路外绝缘层老化破损、配电线路过载、接触电阻过大、配电线路绝缘电阻不达标，电线与电线、电线与设备的连接方式不当，配电线路上或电气连接处增加新的配电线路或用电负荷等火灾隐患，应及时整改。（）保持防雷防静电设施完好。建筑场所的防雷防静电装置设置应当符合有关规范要求，防雷防静电措施应当完好有效，接地电阻值应当符合标准要求，防止生产设备出现静电放电现象，防止人体产生静电火花。毛竹家具工厂火灾事故树分析邵武的毛竹产业链条比较完整，年加工毛竹约 万根，竹勺、竹刨花板、竹密度板、竹家居用品等均全国销量领先。园区内部毛竹加工、家具生产企业众多，所用原料主要是毛竹、木材，属于丙类可燃物，燃点一般在 之间，自燃点一般在 左右。生产过程中产生大量的锯末、刨花、木屑等易燃物，其中锯末遇火源后，会发生阴燃，不易被及时发现，当发现火苗时，往往火势已经较大，且蔓延速度快，火灾难以扑救。构建毛竹家具工厂火灾事故树如图 所示，图中基本事件情况汇总见表。图 毛竹家具工厂火灾事故树图 毛竹家具工厂火灾事故树计算采用布尔代数法对事故树进行化简，求出图 中毛竹家具工厂火灾事故树的最小割集和最小径集。毛竹家具工厂火灾事故树的结构函数：（）（）（）（）（）表 开发区毛竹家具工厂火灾事故原因基本事件汇总表符号基本事件符号基本事件雷击可燃物暴露吸烟管理不当短路未编制应急预案过载日常未检修设备故障未安装消防设施违章操作 通过计算，得到以下 个最小割集：，。毛竹家具工厂火灾事故树的最小径集共 个，分别 为：，。确定各基本事件的结构重要度：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）结构重要度顺序是：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）。毛竹家具工厂消防安全风险分析由上述计算得知，毛竹家具工厂火灾事故树的最小割集有 个，也就是说至少有 条途径可能会导致顶上事件发生。从结构重要度顺序可以看出：毛竹家具工厂内可燃物暴露结构重要度最大；管理不当、未编制应急预案、日常未检修、未安装消防设施等管理和规划建设问题的结构重要度次之；雷击、短路、过载、设备故障、吸烟、违章操作等问题的结构重要度最小。张 琳，等：基于事故树分析法的邵武经济开发区消防安全风险研究 毛竹家具工厂火灾事故预防措施针对以上分析结果，要防止毛竹家具工厂火灾事故发生，应加强对作业现场可燃物（竹、木料）的管理和控制，采取措施将火源与可燃物进行分隔、杜绝接触，并对作业场所及消防设施设备开展日常防火巡查检查和维护保养。同时，要结合本单位场所火灾风险组织修订完善应急预案、强化应急救援演练和员工消防安全教育培训，提高扑救初期火灾和组织疏散能力，提高安全防范意识。福建邵武经济开发区消防安全风险防范对策 夯实开发区消防基础设施建设开发区实行“退城入园”政策，建造于远离人群的地区，开发区内一旦发生火灾，国家综合性消防救援队伍很难在第一时间到达现场组织火灾扑救。因此，应以“科学合理、技术先进、经济适用”为消防规划的基本原则，优化开发区规划建设和消防安全保障体系的关系，将开发区的消