事故樹分析法剖析實驗室爆炸風險研究

厲林舉 萬延濤 胡洪武 曹鷹

摘要：科學實驗室發(fā)生的爆炸事故往往與危險化學物質(zhì)、未掌握特性的新材料、高溫高壓設備和有風險的試驗過程有關。本文采用事故樹分析方法，分析導致爆炸火災事故的原因，聚焦分析物的危害因素導致的爆炸事故，通過分析最小割集對危險因素進行排序，通過分析最小徑集明確必要的預防措施，根據(jù)分析結果制定出相應的預防措施。

關鍵詞：實驗室;爆炸;事故樹分析;預防措施

實驗室中爆炸事故破壞力強，危害大，往往還伴隨著火災及其他災害的發(fā)生，因而需要引起特別重視。爆炸有著不同的分類，按物質(zhì)產(chǎn)生爆炸的原因和性質(zhì)不同，通常將爆炸分為物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三種，本文研究的對象是實驗室發(fā)生非核爆炸的可能性，即物理爆炸和化學爆炸的分析與預防。

一、確定頂上事件

實驗室爆炸。

二、分析危險因素

收集各地實驗室爆炸事故案例，召開討論會，研究討論爆炸發(fā)生的各種可能性。

三、繪制事故樹分析圖

四、對事故樹進行化簡

（一）求最小割集。最小割集表示系統(tǒng)的危險性，最小割集的求解方法是采用布爾代數(shù)邏輯化簡法。

T=M1+M2 =M3+M4+M5+M6+M7

=a1（X1+X2）+X3X4+X5+X6+X7X8+X9X10X11

=a1X1+a1X2+X3X4+X5+X6+X7X8+X9X10X11

所以該事故樹的最小割集：

K1=（a1，X1），K2=（a1，X2），K3=（X3，X4），K4=（X5），K5=（X6），K6=（X7，X8），K7=（X9，X10，X11）

（二）求最小徑集。由最小徑集定義可知控制事故的方案。

P1=（a1）， ?P2=（X1，X2）， ?P3=（X3，X4）， ?P4=（X5）， ?P5=（X6） ?P6=（X7，X8）， ? ?P7=（x9，X10，X11）

（三）根據(jù)最小割集比較事故發(fā)生的危險性。通過分析最小割集，我們可以給以上的危險因素排序。

1.其中k4（活潑金屬遇水發(fā)生自燃劇烈放熱引起爆炸）、k5（甲類3、4項物質(zhì)在空氣中自燃引起爆炸），是單一事件引起爆炸，危險性大于其他途徑引起的爆炸。

2.K1、K2、K3、K6，都表明由兩個意外事件引起爆炸，危險性相對K4、K5較輕，可以通過控制兩個條件之一消除危險。

3.K7的觸發(fā)條件有三個，必須同時存在才能引起爆炸，可通過控制其中一個條件消除隱患，因此危險性較前兩種小。

（四）利用最小徑集可選擇控制事故的最佳方案

由事故樹分析圖可看出如果a1不發(fā)生或X1與X2都不發(fā)生才能保證M3不發(fā)生，X5和X6都不發(fā)生才能保證M5不發(fā)生，X3與X4中有一個不發(fā)生就能保證M4不發(fā)生，X7與X8中有一個不發(fā)生就能保證M6不發(fā)生，X9、X10與X11中只要有一個不發(fā)生就能保證M7不發(fā)生。

五、依據(jù)事故樹分析法制定安全防爆措施

（一）壓力容器劃定專屬區(qū)域，壓力氣瓶設置專用庫房，遠離火源，避免日照，確保壓力容器遠離辦公區(qū)域或人員聚焦場所。

（二）壓力容器安全閥按規(guī)定時間檢驗，日常工作中按時巡檢。

（三）甲類危險物質(zhì)的儲存量嚴格控制在規(guī)定數(shù)量內(nèi)，在空氣中能夠發(fā)生自燃或遇水劇烈燃燒的甲類物質(zhì)必須按規(guī)定方法保存，且儲存房間設置防止水浸漬的措施。

六、結語

上文僅針對物的不安全因素探討爆炸事故的起因和預防措施，人的不安全行為和環(huán)境改變也是導致實驗室發(fā)生爆炸事故的主要因素，同樣需要安全管理人員高度重視。

作者簡介：

厲林舉（1971.2—），男，漢族，河北易縣人，MBA學歷，國家注冊安全工程師，機電工程師，研究方向：企業(yè)安全管理、實驗室安全防控。