氧气瓶安全风险事故树分析(2

氧气瓶安全全分析报报告化 学 与与 生 物 系08 级 环 境 工 程28130020110522萧 灿 辉辉氧气瓶安全全风险事事故树分分析摘 要: 应用事事故树分分析方法法对氧气气瓶爆炸炸事故进进行分析析，找出出了引发发事故的的基本原原因和途途径，分分析了基基本原因因事件的的结构重重要度。由由此提出出了防止止氧气瓶瓶事故的的方法，为为氧气瓶瓶的安全全管理提提供科学学依据。关键词: 氧气瓶瓶;事故故树;结结构重要要度;预预防措施施引 言在12天的的实习过过程中，不不难发现现氧气瓶瓶的使用用十分普普遍。氧氧气瓶的的储存，安安放，使使用安全全隐患等等问题随随之而来来。随着着近年来来国民经经济的高高速发展展，氧气气的需求求量随之之增长，相相应氧气气瓶爆炸炸事故发发生日益益增多。虽虽然国家家对此十十分重视视，相继继出台了了气瓶瓶安全监监察规程程和气气瓶安全全监察规规定等等法规，但但从目前前现状来来看，发发生事故故的趋势势没有得得到有效效的扼制制，死亡亡事故仍仍不断发发生。为为减少事事故发生生，保障障人身财财产安全全，文中中拟用事事故树分分析法对对氧气瓶瓶的安全全风险进进行分析析评价，找找出事故故原因，并并制定出出相应的的对策措措施，以以期引起起大家的的重视，防防患于未未然。 事故树分分析原理理 事故树分析析法(FFTA)又称故故障树分分析，是是一种逻逻辑演绎绎系统安安全分析析方法。220世纪纪60年年代，由由美国贝贝尔电话话研究所所首先提提出，在在20世世纪800年代初初引入我我国。目目前，FFTA作作为安全全系统工工程中一一种进行行安全分分析、评评价和事事故预测测的先进进的科学学方法，已已得到国国内外的的公认和和广泛应应用，已已成为定定性和定定量预测测与预防防事故的的主要方方法。事故树分析析法以系系统较易易发生且且后果严严重的事事故(即即顶上事事件)作作为分析析目标，通通过调查查与该事事故有关关的所有有原因事事件和各各种因素素，经过过层层分分析，逐逐级找出出最终不不能再分分解的直直接原因因事件(即基本本事件)。将特特定的事事故和各各层原因因事件(危险因因素)之之间用逻逻辑门符符号连接接起来，得得到形象象、简洁洁的表达达其逻辑辑关系(或称因因果关系系)的逻逻辑图形形，即事事故树图图。通过过对事故故树简化化、计算算，求出出最小割割集、最最小径集集和基本本事件结结构重要要度，进进行事故故树定性性分析。在在事故树树中凡能能导致顶顶上事件件发生的的基本事事件的集集合称作作割集。能能导致顶顶上事件件发生的的最低限限度基本本事件的的集合称称为最小小割集。最最小割集集中全部部基本事事件均发发生时，则则顶上事事件一定定发生，而而最小割割集中任任一基本本事件不不发生，顶顶上事件件未必一一定不会会发生。最最小割集集表达了了系统的的危险性性，每个个最小割割集都是是顶上事事件发生生的一种种可能渠渠道，最最小割集集的数目目越多，系系统越危危险。最最小径集集又称最最小通集集。在事事故树中中凡是不不能导致致顶上事事件发生生的最低低限度的的基本事事件的集集合，称称为最小小径集。最最小径集集中全部部基本事事件均不不发生时时，则顶顶上事件件一定不不会发生生，而在在最小径径集中，任任何一个个基本事事件发生生，便不不能保证证一定不不发生顶顶上事件件。因此此，最小小径集表表达了系系统的安安全性，每每一个最最小径集集是预防防顶上事事件发生生的有效效途径之之一，最最小径集集的数目目越多，系系统就越越安全。结结构重要要度分析析是分析析基本事事件对顶顶上事件件影响程程度，根根据分析析的结果果，找出出事故发发生的主主要原因因，探明明控制顶顶上事件件发生的的有效途途径，确确定安全全对策措措施，制制定应急急预案。 其它它氧气瓶瓶典型事事故案例例分析 案例例12000年年9月115日88:000左右，中中国石化化集团公公司第五五建设公公司南京京分公司司(简称称五化建建)一焊焊工进行行切割工工作时，氧氧气管爆爆炸，另另有3处处同时炸炸裂。切切割时，该该焊工感感到气体体不纯(切割线线有漂移移现象)，但鉴鉴于爆破破的是旧旧氧气胶胶管，认认为氧气气胶管爆爆炸是其其老化所所致。由由于未领领到新氧氧气胶管管而停止止工作，同同时将用用气很少少的满瓶瓶氧气退退回库房房，对瓶瓶内是否否形成爆爆鸣性气气体未产产生怀疑疑。9月月18日日7:335，五五化建另另一名焊焊工按照照班长分分工，从从气瓶库库取出一一瓶氧气气，装好好焊割工工具后，在在距氧气气瓶约335m处处的预制制厂内切切割型钢钢的点焊焊，氧气气瓶内压压力约110MPPa，低低压约00.4MMPa，约约切割110miin，感感到气体体不纯，切切割线漂漂移。88:055左右，氧氧气瓶突突然爆炸炸，并升升起一股股灰尘2。分析: 在在气瓶管管理中，大大部分气气体充装装站的气气瓶都实实行“大循环环”，充装装工违反反了气气瓶安全全监察规规程中中的有关关规定，未未在气瓶瓶充装前前对气瓶瓶内的气气体进行行检验判判别，导导致气瓶瓶内气体体不纯，遇遇火即发发生化学学性爆炸炸。且对对助燃与与可燃气气体，不不宜采用用橡胶软软管，应应用高压压金属软软管。 案例例22002年年5月330日119:555，徐徐州市工工程集团团某机械械厂下料料车间，氧氧气汇流流排中一一只即将将开启使使用的氧氧气瓶发发生燃烧烧击穿事事故，造造成一死死一伤的的严重后后果33。 分分析:这这次燃割割事故为为操作者者打开瓶瓶阀时产产生的静静电火花花或摩擦擦热量，通通过橡胶胶金属软软管内壁壁时，剧剧烈的冲冲击摩擦擦瞬间产产生极高高的热量量，点燃燃了管道上的的可燃物物橡胶软软管。已已燃烧的的橡颗粒粒被高流流量、高高纯氧、高高热量的的气体压压人瓶内内，在高高纯氧的的作用下下产生激激烈燃烧烧，喷出出的气体体将瓶阀阀、瓶肩肩熔穿，能能量瞬间间释放，否否则气瓶瓶爆炸后后果更加加严重。在在高压氧氧的作用用下，选选用易燃燃的橡胶胶金属软软管和操操作者的的不当操操作开启启过急，是是造成这这次事故故的主要要原因。在在高压氧氧的状态态下，主主管道及及其连接接导管，一一定要严严格选取取材料，不不可使用用可燃材材料，橡橡胶金属属软管绝绝对不能能在高压压氧的状状态下使使用，主主管道最最好选用用铜材或或紫铜材材。在高高压状态态中使用用的氧气气瓶，不不论是气气瓶的充充装单位位还是使使用单位位，对气气瓶的操操作或更更换都要要有明确确的操作作规程，谨谨慎操作作，防止止急开急急关。 案例例32003年年8月116日114:330左右右，徐州州市沛县县芦发气气体充装装站，发发生了一一起氧气气瓶爆炸炸事故。 该站氧氧气充装装台有二二组充装装设备，8月16日下午运行一段时间后，由于该系统主法兰截止阀及支阀有漏气现象，检修人员调换了丝扣截止阀及支阀，并进行了安装、清洗、检漏。14:30工作完毕，试充装10只气瓶，当压力升至8.0MPa时，其充装排第9只气瓶发生强烈爆炸事故。分析: 经经分析取取证，此此次事故故是因检检修人员员不具备备专业基基本知识识、粗心心大意，将将外部包包装一样样的不但但不能脱脱油、而而本身带带油的邻邻苯二甲甲酸二丁丁脂错误误地当做做四氯化化碳清洗洗剂使用用，二丁丁脂属碳碳氢化合合物，遇遇明火可可燃，高高热可燃燃，与高高压氧接接触发生生强烈反反应，剧剧烈燃烧烧，瞬间间产生的的热能转转换成压压力能，导导致气瓶瓶爆炸。 案例例42001年年6月115日115时许许，山东东省商河河县玉皇皇庙镇一一家制氧氧厂，一一名客户户拉来一一车气瓶瓶来换氧氧气。换换气过程程中，操操作工发发现一个个气瓶与与其它气气瓶不一一样，打打着打火火机准备备试该瓶瓶中装的的是什么么气，谁谁料气瓶瓶刚一打打开，就就“呯”的一声声爆炸了了，气瓶瓶成了碎碎片，两两人当场场死亡2。 分析析: 这是一一幕典型型的无知知违章所所酿成的的惨剧。氧氧气严格格禁火禁禁油，怎怎么能用用打火机机打火试试气!在在瓶检中中要鉴别别气体，必必须用“可燃气气体检测测仪”检测。 案例552000年年11月月1日77:355，沈阳阳市第一一钢铁厂厂大院内内突发爆爆炸，氧氧气瓶库库房夷为为平地，五五六十只只氧气瓶瓶散落四四周，有有两三只只气瓶变变成铁板板，墙倒倒塌，门门窗玻璃璃震碎，幸幸好室内内无人，仅仅使3人人受伤5。 分分析: 据悉为为液氧汽汽化充装装，液氧氧泵为5500LL/h的的大泵，而而充灌的的仅十几几只钢瓶瓶。这样样，液氧氧泵容量量大，汇汇流排上上瓶子少少，速度度快，时时间短，产产生静电电火花，引引发爆炸炸。充装装速度过过快，是是一些液液体泵充充装站最最大的隐隐患，按按照要求求气体在在管道中中的流速速不超过过8m33/h，充充装时间间控制在在30mmin，而而实际上上充装速速度和时时间都超超标，给给事故的的发生增增加危险险因素。另另外，现现场使用用的气瓶瓶不易存存放太多多，要随随领随清清。空、实实瓶分开开存放，实实瓶存放放一般不不超过55瓶，避避免发生生事故时时有连锁锁反应。 氧气气瓶事故故原因调调查及事事故树编编制氧气是一种种无色无无味的气气体，其其本身不不燃烧，但但它是一一种强氧氧化剂，具具有助燃燃性，是是燃烧爆爆炸的基基本要素素之一。氧氧气几乎乎能与所所有可燃燃气体或或蒸汽混混合而成成爆炸性性混合物物。纯氧氧与矿物物油、油油脂或细细微分散散的可燃燃粉尘、碳碳粉、有有机物等等接触时时，由于于剧烈的的氧化升升温、积积热，能能引起自自燃，发发生火灾灾或爆炸炸。氧气气瓶是一一种封闭闭型的压压力容器器，由于于维修、检检测、使使用的诸诸多因素素，导致致氧气瓶瓶发生爆爆炸的原原因有很很多。通通过事故故案例调调查分析析得出，引引起氧气气瓶爆炸炸事故的的原因分分三大类类:超压压物理爆爆炸、化化学爆炸炸、强度度降低爆爆炸。超超压物理理爆炸的的原因有有:曝晒晒、接近近热源、与与火源接接触;化化学爆炸炸的原因因有:沾沾染油脂脂、错装装;强度度降低爆爆炸的原原因有:外力破破坏、气气瓶不合合格。现现以氧气气瓶爆炸炸为顶上上事件，逐逐级分析析导致事事故发生生的各种种原因，编编制氧气气瓶爆炸炸事故树树6-7，如如图1所所示。 氧气气瓶爆炸炸事故树树分析求事事故的最最小割集集和最小小径集事故树的结结构函数数表达式式为T=A1+A2+A3=X1(XX3+XX4+XX5)+B1B2+X2(B3+B4)=X1(XX3+XX4+XX5)+(C11+C22)(C3+X6+X7)+X22(C44X112+CC5XX17)=X1(XX3+XX4+XX5)+(D11+D22+X88+X99)(X100+X111+XX6+XX7)+X2(X114+XX15+X166)XX12+(X222+XX23+X244+X225)X177=X1(XX3+XX4+XX5)+X113(XX18+X199)+XX20+X211+X88+X99(X100+X111+XX6+XX7)+X2(X114+XX15+X166)XX12+(X222+XX23+X244+X225)X177=X1X33+X11X4+X1XX5+(X133X188+X113X119+XX20+X211+X88+X99)(X100+X111+XX6+XX7)+X2(X144X122+X115X112+XX16XX12+X222X177+X223X117+XX24XX17+X255X177)=X1X33+X11X4+X1XX5+XX13XX18XX10+X133X199X100+X220X110+XX21XX10+X8XX10+X9XX10+X133X188X111+X113X119X111+XX20XX11+X211X111+X88X111+X99X111+X113X118X66+X113X119X66+X220X66+X221X66+X88X6+X9XX6+XX13XX18XX7+XX13XX19XX7+XX20XX7+XX21XX7+XX8X77+X99X7+X2XX14XX12+X2XX15XX12+X2XX16XX12+X2XX22XX17+X2XX23XX17+X2XX24XX17+X2XX25XX17利用布尔代代数法求求得该事事故树的的最小割割集如下下: K1=XX1，XX3K188=XX11，XX20 KK2=X1，XX4K199=XX11，XX21 KK3=X1，XX5K200=XX2，XX12，XX14 KK4=X6，XX8K211=XX2，XX12，XX15 KK5=X6，XX9 KK22=X22，X112，XX16 KK6=X6，XX20 K223=X2，XX17，XX22 KK7=X6，XX21 K224=X2，XX17，XX23 KK8=X7，XX8 K225=X2，XX17，XX24 KK9=X7，XX9 K226=X2，XX17，XX25 KK10=X77，X220 K227=X6，XX13，XX18 KK11=X77，X221 KK28=X66，X113，XX19 KK12=X88，X110 KK29=X77，X113，XX18 KK13=X88，X111 K300=XX7，XX13，XX19 KK14=X99，X110 K311=XX10，XX13，XX18 KK15=X99，X111 K322=XX10，XX13，XX19 KK16=X110，XX20 K333=XX11，XX13，XX18 KK17=X110，XX21 K344=XX11，XX13，XX19 最小径集是是顶端事事件不会会发生最最低限度度的基本本时间集集合。最最小径集集表示可可以防止止事故的的途径。反反应系统统的安全全性。有有事故树树可以得得到以下下函数：T=A1+A2+A3=X3X44X5+B1+B2+B3+B4=X3X44X5+X188X199+X220X221+XX8X99+X66+X110+XX10XX11+X7+X122+X114X115X116+XX17+X222X233X244X255根据机构代代数式TT可以得得到111个最小小割集，也也就是事事故树最最小径集集。表示示氧气瓶瓶不发生生事故的的“可能途途径”P1=XX3，XX4，XX5 PP2=X188，X119 PP3=X200，X221 PP4=X8，XX9 P5=XX6 P66=XX10，XX11 PP7=X7 PP8=X122 P9=X114，XX15，XX16P10=X177 P111=X222，X223，XX24，XX25求事事故树基基本事件件的结构构重要度度 根据仅仅出现在在同一个个最小割割集中的的所有基基本事件件结构重重要度相相等，以以及仅出出现在基基本事件件个数相相等的若若干个最最小割集集中的各各基本事事件结构构重要度度依出现现次数而而定。出出现次数数少，其其结构重重要度小小;出现现次数多多，其结结构重要要度大;出现次次数相等等，其结结构重要要度相等等。因为为X144，X115，XX16，XX22，XX23，XX24，XX25都都只在含含有3个个基本事事件的最最小割集集中出现现了1次次，X33，X44，X55都只在在含有22个基本本事件的的最小割割集中出出现了11次，XX12只只在含有有3个基基本事件件的最小小割集中中出现了了3次，XX17，XX18，XX19只只在含有有3个基基本事件件的最小小割集中中出现了了4次，XX1只在在含有22个基本本事件的的最小割割集中出出现了33次，XX2只在在含有33个基本本事件的的最小割割集中出出现了77次，XX13只只在含有有3个基基本事件件的最小小割集中中出现了了8次，XX8，XX9，XX20，XX21都都只在含含有2个个基本事事件的最最小割集集中出现现了4次次，X66，X77，X110，XX11在在含有22个基本本事件的的最小割割集中出出现了44次，在在含有33个基本本事件的的最小割割集中出出现了22次，所所以各基基本事件件的结构构重要度度有如下下关系:I(144)=II(115)=I(16)=I(222)=II(223)=I(24)=I(255) II(33)=II(44)=II(55) II(117)=I(18)=I(199) II(88)=II(99)=II(220)=I(21) II(66)=II(77)=II(110)=I(11)由事故树基基本事件件结构重重要度近近似判别别式算得得:式中:njj基本事事件Xii所在割割集Kjj中基本本事件个个数。所以根据近近似法判判断得出出事故树树基本事事件结构构重要度度排序如如下I(6)=I(7)=I(100)=II(111)I(8)=I(9)=I(20)=I(211)=I(113)I(2)I(1)I(17)=I(188)=I(119)I(12)I(3)=I(4)=I(5)I(144)=II(115)=I(16)=I(222)=I(223)=I(24)=I(255) 氧气气瓶事故故预防措措施 从氧氧气瓶事事故树分分析结果果可以看看出，造造成氧气气瓶爆炸炸事故的的途径有有34个个，事故故较易发发生，其其中静电电火花、摩摩擦热量量、违章章动火、工工作用火火是最危危险事件件，使用用可燃连连接管、可可燃密封封材料、没没留余气气、标识识不清、气气源不洁洁是其次次的危险险事件。根根据事故故树的最最小割集集和基本本事件结结构重要要度排序序情况，提提出以下下预防对对策77-8: (1) 充装和和使用气气瓶时，严严格遵守守操作规规程，开开、关阀阀门不要要过快、过过急，避避免产生生摩擦热热和静电电火花; (2) 对漆色色、字样样与所充充装气体体不符的的，或漆漆色、字字样脱落落不易识识别气瓶瓶类型的的和未判判明装过过何种气气体的气气瓶，严严禁进行行充装; (3) 氧气瓶瓶内气体体不能用用尽，应应留有余余压，如如感到气气体不纯纯，应考考虑形成成爆鸣性性气体的的可能性性，对气气瓶内的的气体采采用正确确的检测测方法进进行鉴别别; (4) 对槽车车拉运的的液氧应应进行化化验分析析，确保保可燃气气含量不不超标，或或要求供供货方提提供产品品质量证证明; (5) 要保证证气瓶强强度，购购买选用用有制造造气瓶资资质的单单位生产产的合格格产品，并并按气瓶瓶检验规规定要求求，每33年检验验1次; (6) 在充装装、使用用氧气瓶瓶前，操操作者要要仔细检检 查查自己的的双手、手手套、工工具、减减压阀等等有无沾沾染油脂脂;用于于氧气瓶瓶的汇流流排管道道及其密密封圈，第第一次使使用前均均须认真真脱脂，且且不得采采用可燃燃的密封封圈;氧氧气瓶的的连接管管必须采采用高压压金属软软管; (7) 充装和和使用气气瓶时，严严禁过量量充装，避避免损坏坏阀门; (8) 氧气瓶瓶在充装装、运输输、储存存、使用用等过程程中，严严禁敲击击、碰撞撞; (9) 气瓶在在储存、使使用等过过程中不不得靠近近热源，夏夏季要防防止阳光光曝晒，冬冬季瓶阀阀冻结时时，严禁禁明火烘烘烤。 事故故教训和和整改建建议 11事故故教训此次事故带带来的血血的教训训，再一一次向人人们敲响响了警钟钟：氧气气充装站站的生产产者和氧氧气瓶的的使用者者应该熟熟悉(安安全生产产法，贯贯彻执行行(气瓶瓶安全监监察规定定)(国国家质监监总局令令20003年第第46号号)，绷绷紧安全全这根弦弦。对职职工加强强遵守安安全生产产规章制制度、严严格执行行安全操操作规程程的日常常安全教教育。确确实履行行安全生生产监督督管理的的职责，力力争把事事故消灭灭在隐患患状态。 22整改改建议 11)建议议氧气充充装站的的技术负负责人，对对本站的的工作作质量管管理手册册重新新审查一一遍。重重点放在在各充装装环节的的可操作作性上。譬譬如：基基于目前前在用的的检测瓶瓶内介质质的抽样样分析方方法，无无法完成成每天待待检的数数百瓶甚甚至更多多氧气瓶瓶的预检检任务，建建议预检检工作量量大的充充装站，改改进检测测工具和和检测方方法，从从技术本本质上来来保证预预检工作作的质量量。 22)建议议氧气充充装站的的主要负负责人和和现场专专职安全全员努力力寻找现现场操作作中还存存在的种种种违规规行为，特特别是那那些见怪怪不怪的的习惯性性违规行行为，对对此提出出具有针针对性的的整改措措施，并并责令限限期完成成整改。 33)建议议氧气充充装站的的主要负负责人加加强职工工的安全全教育，严严格执行行劳动纪纪律；着着力于安安全生产产规章制制度的遵遵守及本本岗位的的安全操操作规程程执行上上，大力力开展岗岗位技术术练兵。确确保每位位职工都都能熟练练掌握各各自岗位位的操作作技能，提提高及时时发现隐隐患和自自觉改正正习惯性性违规行行为的能能力，做做到不合合格瓶坚坚决不充充装。 44)建议议氧气充充装站的的主要负负责人遵遵照气气瓶安全全监察规规定第第二十六六条第(一)款款：气瓶瓶充装单单位应当当履行“向气体体消费者者提供气气瓶，并并对气瓶瓶的安全全全面负负责”的规定定，对氧氧气瓶用用户进行行安全教教育和资资质审查查。确保保只向具具有安全全使用资资质的用用户供气气。 55)建议议对氧气气充装站站的安全全生产负负有监督督管理职职责的地地方政府府有关职职能部门门，应按按照(安安全生产产法)、(气瓶安安全监察察规定)严肃执执法。加加强对该该充装站站的监督督检查，督督促落实实气瓶安安全充装装责任制制和安全全生产规规章制度度。发现现安全隐隐患或违违规行为为，及时时予以纠纠正，并并责令限限期完成成整改。