事故樹分析法在海洋石油領(lǐng)域的應(yīng)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(jié)合海洋石油作業(yè)的復(fù)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(yīng)用，為確立有效可行的安全對策提供了可靠的依據(jù)，以達到預(yù)防海洋石油事故的目的。

【關(guān)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(yè)是安全風(fēng)險最大的行業(yè)之一。海洋石油作業(yè)環(huán)境惡劣，活動空間狹小，設(shè)備設(shè)施布置高度集中。作業(yè)場所各種危險、危害因素多，集中有大量易燃易爆物質(zhì)。臺風(fēng)、熱帶氣旋、風(fēng)暴潮、海嘯、地震、海冰等自然災(zāi)害嚴(yán)重威脅著海洋石油作業(yè)安全。由于作業(yè)地點遠離陸地，一旦發(fā)生事故作業(yè)人員逃生和施救非常困難。因此，安全對于海洋石油行業(yè)來說更是重中之重。我們應(yīng)該將各種事故分析調(diào)查方法應(yīng)用于海洋石油領(lǐng)域，預(yù)知事故發(fā)生的充要條件，采取相關(guān)預(yù)防措施把事故遏制在萌芽狀態(tài)，做到有備無患[1]。

進行事故樹分析，找出事故發(fā)生的主要原因，弄清導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系，可以為確定安全對策提供可靠依據(jù)，以達到預(yù)測和預(yù)防事故發(fā)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(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)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(fā)生的主要原因，為安全管理提供科學(xué)的決策依據(jù)，具有重要的推廣和應(yīng)用價值。

1.2事故樹的分析步驟

（1）確定所分析的系統(tǒng)，熟悉系統(tǒng)并對已確定的系統(tǒng)進行深入的調(diào)查研究，收集系統(tǒng)的有關(guān)資料與數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程、運行條件、事故類型、維修情況、環(huán)境因素等。

（2）編制事故樹。通過全面了解所分析系統(tǒng)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(jié)構(gòu)重要度分析④定性分析結(jié)論。

（4）事故樹的定量分析，主要包括：①確定各基本事件的發(fā)生概率②計算頂上事件發(fā)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(jié)果總結(jié)于應(yīng)用。對事故樹分析結(jié)果進行總結(jié)，利用分析的全部資料和數(shù)據(jù)尋求降低事故概率的最佳方案[2]。

1.3事故樹相關(guān)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(zhuǎn)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(tǒng)設(shè)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(tǒng)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(tǒng)設(shè)備故障相關(guān)的邏輯關(guān)系然后作出事故樹，確定鉆機起升系統(tǒng)設(shè)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(jù)編制的海洋石油鉆機提升系統(tǒng)故障事故樹可以列出該事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)

而未防護和工件失效不能單獨引起頂上事件的發(fā)生。

由該事故樹的最小割集可以知道引起頂上事件發(fā)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(tǒng)故障的有效措施：

①加強管理，不能違規(guī)超載作業(yè)。

②組織專業(yè)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(shè)備進行合理潤滑。

④加強操作人員作業(yè)能力，減小失誤。

⑤加強對剎車停車系統(tǒng)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(fā)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(fā)生的充分必要條件。即所求最小徑集里的基本事件都不發(fā)生，那么頂事件就不會發(fā)生，求最小徑集的方法是將事故樹變?yōu)槌晒浜笤侔辞笞钚「罴姆椒ㄇ蟮玫募霞礊槭鹿蕵涞淖钚郊⑹鹿蕵滢D(zhuǎn)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?yōu)槭录难a事件。這里不畫出轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(tǒng)故障）發(fā)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(yīng)該更加重視，而未防護和工件失效次之。

2.3.2頂上事件發(fā)生的概率

根據(jù)已畫出的事故樹，若可以得到基本事件發(fā)生的概率P這一數(shù)據(jù)，便可以結(jié)合之前的定量分析結(jié)果（最小割集）算出頂上事件發(fā)生的概率，由于這里未得到相關(guān)概率數(shù)據(jù)，故不做相關(guān)計算。

3.結(jié)論與展望

事故樹分析方法可以通過對事故發(fā)生的生產(chǎn)系統(tǒng)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(fā)生的關(guān)鍵因素以及各因素之間的重要度大小，還可以算出事故發(fā)生的概率，對于我們從根源處預(yù)防事故的發(fā)生，提出正確得當(dāng)?shù)念A(yù)防措施具有非常重要的指導(dǎo)意義[4]。

我國海洋石油事業(yè)現(xiàn)已發(fā)展到了國際領(lǐng)先水平，國家也十分重視海洋石油的發(fā)展，隨著海洋石油981等一系列國際領(lǐng)先平臺陸續(xù)投放南海和海洋石油總公司上產(chǎn)5000萬噸的目標(biāo)，我們不僅應(yīng)該加足了勁使我們的產(chǎn)量線上揚，更應(yīng)該在保證產(chǎn)量的同時把安全工作做好。事故樹分析不僅可以分析已經(jīng)發(fā)生的事故，還可以分析假設(shè)的未發(fā)生的事故，把事故遏制在萌芽狀態(tài)，做到有備無患，只有這樣才能把海洋石油事業(yè)發(fā)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(chǎn)規(guī)定[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[2]張景林，崔國璋.安全系統(tǒng)工程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2002.

[3]機械工業(yè)部生產(chǎn)管理局.事故樹分析與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1986.

[4]金龍哲，宋存義.安全科學(xué)原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.