事故樹分析法在海洋石油領域的應用研究

沈彬

【摘 要】本文通過介紹事故樹分析方法的實施步驟，結合海洋石油作業的復雜性，通過對某一海洋平臺鉆機事故進行事故樹分析，介紹了事故樹分析法在海洋石油工程實際中的應用，為確立有效可行的安全對策提供了可靠的依據，以達到預防海洋石油事故的目的。

【關鍵詞】事故樹；海洋石油；分析研究

【Abstract】In this paper，through the implementation of steps to introduce the method of fault tree analysis，combined with the complexity of ocean petroleum operations，through the fault tree of an offshore platform drilling rig accident analysis，this paper introduces the application of fault tree analysis method in offshore oil engineering practice，and provides the reliable basis for the establishment of effective safety countermeasures，in order to achieve the prevention of marine the purpose of oil accident.

【Key words】The fault tree；Offshore oil；Analysis and research

0.引言

海洋石油工業是安全風險最大的行業之一。海洋石油作業環境惡劣，活動空間狹小，設備設施布置高度集中。作業場所各種危險、危害因素多，集中有大量易燃易爆物質。臺風、熱帶氣旋、風暴潮、海嘯、地震、海冰等自然災害嚴重威脅著海洋石油作業安全。由于作業地點遠離陸地，一旦發生事故作業人員逃生和施救非常困難。因此，安全對于海洋石油行業來說更是重中之重。我們應該將各種事故分析調查方法應用于海洋石油領域，預知事故發生的充要條件，采取相關預防措施把事故遏制在萌芽狀態，做到有備無患[1]。

進行事故樹分析，找出事故發生的主要原因，弄清導致事故發生的各種原因之間的邏輯關系，可以為確定安全對策提供可靠依據，以達到預測和預防事故發生的目的。

1.事故樹分析方法介紹

1.1概述

事故樹分析（FTA）是一種演繹推理法，是事故事件在一定條件下的邏輯推理方法。這種方法把系統可能發生的某種事故與導致事故發生的各種原因之間的邏輯關系用一種稱為事故樹的樹形圖來表示，通過對事故樹的定性與定量分析，找出事故發生的主要原因，為安全管理提供科學的決策依據，具有重要的推廣和應用價值。

1.2事故樹的分析步驟

（1）確定所分析的系統，熟悉系統并對已確定的系統進行深入的調查研究，收集系統的有關資料與數據，包括系統的結構、性能、工藝流程、運行條件、事故類型、維修情況、環境因素等。

（2）編制事故樹。通過全面了解所分析系統的運行機制和事故情況，選定事故樹頂上事件然后作出事故樹圖。

（3）事故樹的定性分析，主要包括：①簡化事故樹②求事故樹最小割集和最小徑集③進行結構重要度分析④定性分析結論。

（4）事故樹的定量分析，主要包括：①確定各基本事件的發生概率②計算頂上事件發生的概率③進行概率重要度分析和臨界重要度分析。

（5）事故樹分析的結果總結于應用。對事故樹分析結果進行總結，利用分析的全部資料和數據尋求降低事故概率的最佳方案[2]。

1.3事故樹相關符號及意義

事故樹采用的符號包括：事件符號、邏輯門符號和轉移符號三大類。分別列在表1.3-1和表1.3-2中。

2.海洋石油鉆機起升系統設備故障的事故樹分析

2.1事故樹的編制

按照事故樹分析的步驟首先對海洋石油鉆機系統進行全面的資料收集，然后處理分析這些資料，找出資料中與鉆機起升系統設備故障相關的邏輯關系然后作出事故樹，確定鉆機起升系統設備故障為頂事件進行分析的事故樹如下：

2.2 事故樹的定性分析

2.2.1根據編制的海洋石油鉆機提升系統故障事故樹可以列出該事故樹的結構函數

而未防護和工件失效不能單獨引起頂上事件的發生。

由該事故樹的最小割集可以知道引起頂上事件發生的途徑有7種，每種只包含一個基本事件。分析這7個基本事件，我們可以得出防止鉆機提升系統故障的有效措施：

①加強管理，不能違規超載作業。

②組織專業人員定期檢查鉆機部件，及時更換磨損零部件。

③及時給鉆機機械設備進行合理潤滑。

④加強操作人員作業能力，減小失誤。

⑤加強對剎車停車系統的檢查。

⑥加強鉆機外部的防腐，并且定期進行檢查。

⑦注意避免共振發生。

2.2.3求出事故樹的最小徑集

事故樹的最小徑集是保證頂事件不發生的充分必要條件。即所求最小徑集里的基本事件都不發生，那么頂事件就不會發生，求最小徑集的方法是將事故樹變為成功樹后再按求最小割集的方法求得的集合即為事故樹的最小徑集。將事故樹轉化為成功樹的方法是：將原事故樹中邏輯與門改為邏輯或門，將邏輯或門改為邏輯與門，然后將所有的事件變為事件的補事件。這里不畫出轉化的成功樹，只將計算的最小徑集列出[3]：

2.3事故樹的定量分析

2.3.1基本事件結構重要度分析

由此可以分析得知基本事件X1、X3、X4、X5、X6、X7、X9對頂上事件（鉆機提升系統故障）發生的影響最大，X2、X8的影響最小。即超載、磨損、未潤滑、操作失誤、剎車失效、腐蝕、共振這7個因素應該更加重視，而未防護和工件失效次之。

2.3.2頂上事件發生的概率

根據已畫出的事故樹，若可以得到基本事件發生的概率P這一數據，便可以結合之前的定量分析結果（最小割集）算出頂上事件發生的概率，由于這里未得到相關概率數據，故不做相關計算。

3.結論與展望

事故樹分析方法可以通過對事故發生的生產系統進行全面的分析，得出引起事故的全部因素并通過對事故樹進行定性和定量的分析得出引起事故發生的關鍵因素以及各因素之間的重要度大小，還可以算出事故發生的概率，對于我們從根源處預防事故的發生，提出正確得當的預防措施具有非常重要的指導意義[4]。

我國海洋石油事業現已發展到了國際領先水平，國家也十分重視海洋石油的發展，隨著海洋石油981等一系列國際領先平臺陸續投放南海和海洋石油總公司上產5000萬噸的目標，我們不僅應該加足了勁使我們的產量線上揚，更應該在保證產量的同時把安全工作做好。事故樹分析不僅可以分析已經發生的事故，還可以分析假設的未發生的事故，把事故遏制在萌芽狀態，做到有備無患，只有這樣才能把海洋石油事業發揚光大。 [科]

【參考文獻】

[1]劉成江，周彬宋，立崧，左柯慶.海洋石油安全生產規定[M].北京：石油工業出版社，2006.

[2]張景林，崔國璋.安全系統工程[M].北京：煤炭工業出版社，2002.

[3]機械工業部生產管理局.事故樹分析與應用[M].北京：機械工業出版社，1986.

[4]金龍哲，宋存義.安全科學原理[M].北京：化學工業出版社，2004.