基于魚刺圖法的有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)*

陳紅江，彭小蘭

(1.湖南省計(jì)量檢測研究院，湖南 長沙 410014；2.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖南 長沙 410083；3.湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院，湖南 長沙 410075)

基于魚刺圖法的有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)*

陳紅江1，彭小蘭2，3

(1.湖南省計(jì)量檢測研究院，湖南 長沙 410014；2.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖南 長沙 410083；3.湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院，湖南 長沙 410075)

將安全工程的理論引入到有機(jī)熱載體爐安全生產(chǎn)中，利用魚刺圖(Fish Bone Fig，F(xiàn)BF)法對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的安全評(píng)價(jià)，進(jìn)而有效的分析有機(jī)熱載體爐生產(chǎn)運(yùn)行中的安全隱患，并針對(duì)不同成因采取相應(yīng)的對(duì)策.研究結(jié)果表明，魚刺圖法為預(yù)防有機(jī)熱載體爐安全事故發(fā)生建立了有效的理論基礎(chǔ)，并為有機(jī)熱載體爐安全管理提供了對(duì)策.

有機(jī)熱載體爐；危險(xiǎn)隱患；魚刺圖(FBF)；安全性評(píng)價(jià)；對(duì)策措施

有機(jī)熱載體加熱爐是以煤、油、氣體、電為燃料，以導(dǎo)熱油為介質(zhì)，利用循環(huán)油泵，強(qiáng)制導(dǎo)熱油進(jìn)行液相循環(huán)，將熱能輸送給用熱設(shè)備后，再返回加熱爐重新加熱[1].因其具有低壓、高溫、高效、節(jié)能、精密控溫、運(yùn)行和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，故在石化、紡織印染、輕工、建材等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛.

近年來，有機(jī)熱載體爐的使用范圍隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展而越來越廣泛.然而有機(jī)熱載體爐無論從設(shè)計(jì)、制造、安裝，還是日常運(yùn)作、周期檢測、安全管理等方面都具有較多的不穩(wěn)定因素，這些因素將導(dǎo)致有機(jī)熱載體爐的泄漏、火災(zāi)、爆炸、爆沸、爆管、中毒等安全事故的發(fā)生.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)[1]，近年來國內(nèi)有機(jī)熱載體爐事故案例中，有機(jī)熱載體爐事故少則數(shù)萬元經(jīng)濟(jì)損失，大則1～3人死亡，1～15人重傷，所以對(duì)有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)分析具有一定的實(shí)際意義.

針對(duì)有機(jī)熱載體爐的安全性評(píng)價(jià)，國內(nèi)外已經(jīng)有不少文獻(xiàn)報(bào)道[2-19].這些文獻(xiàn)大多數(shù)是用普通的敘述方式針對(duì)某一起有機(jī)熱載體爐事故給予介紹和分析，并未能形成一套系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法.面對(duì)有機(jī)熱載體爐這一龐雜的系統(tǒng)，其安全生產(chǎn)涉及的因素眾多，因此有必要運(yùn)用一種系統(tǒng)的、簡便的、科學(xué)的評(píng)價(jià)方法對(duì)其安全性進(jìn)行分析.筆者針對(duì)這一亟待解決的問題，提出了運(yùn)用魚刺圖法對(duì)有機(jī)熱載體爐的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，該法具有簡單、可靠等特點(diǎn)，為有機(jī)熱載體爐的安全性評(píng)價(jià)提供了一種新的思路.

1 魚刺圖法及其應(yīng)用意義

1.1魚刺圖法簡介

魚刺圖法需要尋找影響研究對(duì)象的各種影響因素，進(jìn)而通過對(duì)所列影響因素的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行分組，使得各組因素內(nèi)部關(guān)系清晰明確，然后將每組的關(guān)鍵因素在圖形上標(biāo)記出來，達(dá)到安全事故緣由的溯源性，這種方法可以使復(fù)雜的問題系統(tǒng)化、條理化.由于各影響因素組成的圖形看起來像條完整的魚，有骨有刺，故名魚刺圖.其分析步驟如下：

(1)確定問題.首先，明確分析的問題或研究的對(duì)象，然后，將此問題作為“結(jié)果”定下來，作為本次研究的最終目的，最后，運(yùn)用精確完整的詞語描述確定問題，將其放置于整個(gè)魚刺圖的最右方，即魚刺圖主干線的研究對(duì)象.

(2)調(diào)查問題.對(duì)影響已確定問題的各種因素進(jìn)行深入分析，力圖將錯(cuò)綜復(fù)雜的各種因素條理化和明確化，然后進(jìn)行歸類.只有全面了解所分析問題，才能作出準(zhǔn)確的圖形.

(3)分析原因.通過對(duì)研究問題的確定以及對(duì)研究問題影響因素的調(diào)查，分析各因素的主次順序，并將之分為大因素、中因素、小因素和更小因素4類，再對(duì)各級(jí)因素進(jìn)行詳細(xì)的剖析.在尋找及分析各因素時(shí)，最好能做到搜集、分析和羅列出全部因素.

(4)綜合分類.對(duì)已列因素進(jìn)行歸類和整理，務(wù)必做到全方位和綜合性.在分類過程中，要明確各因素之間的主次、從屬及并列關(guān)系，最好能夠用主次圖加以表示.

(5)分類填圖.通過對(duì)影響研究問題各因素的綜合分類，沿魚刺圖主干線畫出各大因素的支線圖，再依次畫出各大因素所包含的中因素、小因素和更小因素，將各因素的名稱用簡潔準(zhǔn)確的語言描述，標(biāo)注于適當(dāng)位置，再用箭頭的指向表達(dá)各因素的從屬關(guān)系.

1.2魚刺圖法在有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)的意義

有機(jī)熱載體爐安全影響因素魚刺圖及其安全事故結(jié)構(gòu)分析圖為有機(jī)熱載體爐的安全評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù).在有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)中的意義主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

(1)對(duì)魚刺圖進(jìn)行詳細(xì)的分析，從“人—機(jī)—環(huán)境”三方面因素進(jìn)行缺陷搜尋，先不斷排除表層簡單原因，再深入探究更深層次的隱患，最終快速高效地判定事故原因，為有效預(yù)防安全事故奠定基礎(chǔ).

(2)相關(guān)分析圖的建立為有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)提供理論分析基礎(chǔ)，為預(yù)防有機(jī)熱載體爐安全事故發(fā)生提供理論和經(jīng)驗(yàn)依據(jù)，安全負(fù)責(zé)人或技術(shù)人員可以從理論出發(fā)，建立有效的預(yù)防機(jī)制，不斷改善操作技術(shù)和生產(chǎn)環(huán)境，有效地預(yù)防有機(jī)熱載體爐安全事故發(fā)生.

(3)對(duì)有機(jī)熱載體爐安全影響因素魚刺圖及其安全事故結(jié)構(gòu)分析圖的深入分析，有助于安全管理部門或負(fù)責(zé)人更加簡單明了地獲知影響有機(jī)熱載體爐安全事故的因素和誘因.

2 基于魚刺圖法的有機(jī)熱載體爐分析

通過查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)資料及現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研考察，筆者發(fā)現(xiàn)有機(jī)熱載體爐的安全事故是人、機(jī)和環(huán)境這3個(gè)因素共同作用的結(jié)果.其中，造成安全事故發(fā)生的必要條件是人的不安全行為和機(jī)的不安全狀態(tài)，充分條件為環(huán)境因素.

有機(jī)熱載體爐安全事故的影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，是眾多影響因素在共同作用下產(chǎn)生的結(jié)果.因此，文中研究的是一個(gè)極為復(fù)雜的復(fù)合式魚刺圖，筆者對(duì)有機(jī)熱載體爐安全事故的各影響因素進(jìn)行了逐層分解，并遵循因果邏輯關(guān)系將各因素進(jìn)行羅列，有利于綜合分析有機(jī)熱載體爐安全事故.

2.1人的因素

由于人為原因引起的失誤，致使實(shí)際結(jié)果與預(yù)期效果產(chǎn)生偏離，進(jìn)而造成不良的影響.經(jīng)過多方查證，結(jié)合已有有機(jī)熱載體爐安全事故調(diào)查報(bào)告可知人的因素主要包括操作人員失職、管理人員失職、應(yīng)急預(yù)案不完善及安全資金不到位.這幾個(gè)因素中，操作人員失職是導(dǎo)致安全事故發(fā)生的主要因素，它是有機(jī)熱載體爐操作人員在操作過程中誘發(fā)的、直接或間接對(duì)有機(jī)熱載體爐系統(tǒng)造成表象或潛在的損傷、最終必將導(dǎo)致爐體事故的人為失誤；管理人員失職是指安全監(jiān)督、質(zhì)保管理或行政主管部門由于責(zé)任落實(shí)不到位、部門職能失職或政策執(zhí)行不到位等原因引起的一種人因失誤；應(yīng)急預(yù)案不完善主要分為無必須的應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急演練及應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行性差等；安全資金不到位是指安全資金部署的“四無”，即無計(jì)劃、無保障、無安排和無落實(shí).最后，根據(jù)有機(jī)熱載體爐安全事故分析研究及上述人因失誤因素歸納總結(jié)，畫出人因缺陷的魚刺圖，如圖1所示.

圖1 人因缺陷魚刺

2.2機(jī)的因素

機(jī)的因素是有機(jī)熱載體爐安全運(yùn)行保障的重要因素.在任何生產(chǎn)運(yùn)行活動(dòng)中，設(shè)備極其配套設(shè)施都將是極為重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，如果機(jī)的因素?zé)o法得到保障和完善或更新，必將導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，甚至生產(chǎn)安全事故的發(fā)生[8].隨著我國承壓設(shè)備安全事故的增多，國家更加重視這方面的監(jiān)督工作.結(jié)合已有相關(guān)文獻(xiàn)知識(shí)，本文對(duì)機(jī)的不安全狀態(tài)分析主要圍繞有機(jī)熱載體爐爐體設(shè)備選型缺陷、爐體機(jī)電設(shè)備缺陷、爐體輔助系統(tǒng)缺陷和爐體自動(dòng)控制系統(tǒng)四個(gè)方面所涉及的因素展開，具體分析如圖2所示.

圖2 機(jī)因缺陷魚刺

2.3環(huán)境的因素

環(huán)境因素是有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)中的重要因素，兩者之間相輔相成，不可或缺.結(jié)合有機(jī)熱載體爐運(yùn)營環(huán)境的特點(diǎn)，本文從操作環(huán)境缺陷、管理環(huán)境不達(dá)標(biāo)、爐體空間及管道系統(tǒng)布置不合理和有機(jī)熱載體介質(zhì)運(yùn)行環(huán)境情況四個(gè)方面對(duì)有機(jī)熱載體爐安全生產(chǎn)因素進(jìn)行了詳細(xì)分析，具體分析情況詳見圖3.

3 評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)的綜合分析，事故發(fā)生主要是人的因素、機(jī)的因素以及環(huán)境的因素共同作用的結(jié)果，這三個(gè)因素之間有著復(fù)雜的相互關(guān)系.“人—機(jī)—環(huán)境”(MME)既是獨(dú)立的，又相互關(guān)聯(lián)，相互作用.在特定的環(huán)境條件下，有機(jī)熱載體爐在人的不安全行為和機(jī)的不安全狀態(tài)下即可導(dǎo)致安全事故的發(fā)生.根據(jù)“人—機(jī)—環(huán)境”因素的邏輯關(guān)系，建立有機(jī)熱載體爐安全事故分析結(jié)構(gòu)圖見圖4.

圖4 有機(jī)熱載體爐安全事故結(jié)構(gòu)分析

通過圖4分析可知，有機(jī)熱載體爐安全事故主要分為火災(zāi)事故、爆炸事故、泄漏事故、爆管事故等.以有機(jī)熱載體爐火災(zāi)事故為例，火災(zāi)事故的發(fā)生主要誘因分為人的不安全作為(人因)、機(jī)械設(shè)備及操作技術(shù)的不安全狀態(tài)(機(jī)因)、生產(chǎn)環(huán)境和配套設(shè)施情況(環(huán)境因素)，即不排除人的不利操作、爐體的設(shè)備缺陷和工作環(huán)境惡劣這3個(gè)方面的原因，也可能是其中的一個(gè)因素所致.

4 有機(jī)熱載體爐安全預(yù)防措施

從有機(jī)熱載體爐安全影響因素魚刺圖及其安全事故結(jié)構(gòu)分析圖的分析可知，有機(jī)熱載體爐安全事故預(yù)防措施應(yīng)分別從“人—機(jī)—環(huán)境”3個(gè)方面考慮.

(1)人的因素.首先，管理人員要認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和規(guī)章制度，切實(shí)把好安全關(guān)；其次，組織完善安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，制訂有效的安全管理制度和各項(xiàng)規(guī)章制度；再次，技術(shù)操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格，嚴(yán)格要求持證上崗，努力提高人員安全生產(chǎn)意識(shí)，建立獎(jiǎng)懲機(jī)制，加大安全資金投入，并定期對(duì)技術(shù)操作人員進(jìn)行周期培訓(xùn)和教育；最后，建立健全事故應(yīng)急機(jī)制，積極應(yīng)對(duì)不可預(yù)知事故發(fā)生情況，將損失降至最低.

(2)機(jī)的因素.初期階段，有機(jī)熱載體爐的選型需經(jīng)專家論證，確保爐體設(shè)計(jì)指標(biāo)的安全可靠性；有機(jī)熱載體爐的采購商需選擇有特殊設(shè)備制造許可證及生產(chǎn)資質(zhì)的廠商，嚴(yán)肅認(rèn)真完成招標(biāo)工作；有機(jī)熱載體爐驗(yàn)收工作需嚴(yán)格把關(guān)，并及時(shí)補(bǔ)充必備的安全防護(hù)設(shè)施，以提高安全事故預(yù)防能力；運(yùn)行過程中，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和指導(dǎo)方法，對(duì)有機(jī)熱載體爐體及配件進(jìn)行定期檢查和定期維護(hù)；管理部門需定期組織有關(guān)技術(shù)專家或特殊設(shè)備檢測有關(guān)部門對(duì)爐體進(jìn)行檢驗(yàn)、維修并更新各種生產(chǎn)設(shè)備，以確保生產(chǎn)設(shè)備有效工作.

(3) 環(huán)境的因素.環(huán)境因素作為有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià)中的重要因素之一，在日常設(shè)備運(yùn)行中主要需要注意以下幾點(diǎn)：①設(shè)備操作環(huán)境方面.有機(jī)熱載體爐系統(tǒng)運(yùn)行過程中的溫度、濕度需時(shí)時(shí)監(jiān)控；振動(dòng)、噪聲及粉塵物質(zhì)等環(huán)境指標(biāo)也應(yīng)控制在允許范圍之內(nèi)；爐體安全防護(hù)設(shè)施的安全標(biāo)識(shí)懸掛要符合規(guī)定.②介質(zhì)運(yùn)行環(huán)境方面.有機(jī)熱載體介質(zhì)需要較好的穩(wěn)定性、氧化安定性和強(qiáng)制性，有效控制熱載體介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)黏度，防控介質(zhì)在熱條件下的碳聚合反應(yīng)和熱裂解發(fā)生.③安全管理環(huán)境方面.定期組織人員培訓(xùn)，加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，完善安全管理規(guī)章制度和人員管理章程，加強(qiáng)年度檢驗(yàn)工作，按期保質(zhì)完成技術(shù)整改工作.

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(責(zé)任編輯 陳炳權(quán))

SecurityEvaluationofOrganicHeatTransferBasedonFBFMethod

CHEN Hongjiang1,PENG Xiaolan2，3

(1.Hunan Institute of Metrology and Test,Changsha 410014,China；2.School of Resources and Safety Engineering,Centre South University,Changsha 410083,China；3.Hunan Special Equipment Inspection and Testing Center,Changsha 410075,China)

The theory of safe engineering is introduced into organic heat transfer.The Fish Bone Fig (FBF) law is used for organic heat transfer in a scientific and reasonable safety evaluation,which effectively analyzes the organic heat transfer’s hidden dangers during its evaluation,and for different causes measures are put forward accordingly.

organic heat transfer;hidden dangers;Fig Bone Fish;security analysis;countermeasures

1007-2985(2014)03-0088-05

2013-12-26

湖南省質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目(201210080)

陳紅江(1983-)，男，河北衡水人，湖南省計(jì)量檢測研究院工程師，博士，主要從事有機(jī)熱載體爐安全評(píng)定及積碳檢測技術(shù)研究.

X928.3

A

10.3969/j.issn.1007-2985.2014.03.019