基于FTA分析法的燃?xì)夤艿赖谌狡茐娘L(fēng)險(xiǎn)防控分析

摘 要：隨著城市燃?xì)獾目焖侔l(fā)展和廣泛應(yīng)用，其安全問題已成為關(guān)系社會(huì)公共安全的重大問題。由于城市燃?xì)夤芾磉^程中，第三方破壞已逐漸成為導(dǎo)致燃?xì)夤艿朗鹿实闹饕蛑??；诠收蠘浞治龇ǎ‵TA）原理，通過建立燃?xì)夤艿赖谌狡茐墓收蠘?，并?duì)故障樹的最小割集、最小徑集求取，分析事故發(fā)生的可能基本事件。結(jié)合燃?xì)夤景踩O(jiān)管的工作條件，明確第三方破壞的風(fēng)險(xiǎn)防控工作重點(diǎn)和關(guān)鍵，以提高燃?xì)獍踩芾硭?，杜絕災(zāi)難性事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

關(guān)鍵詞：FTA分析法 第三方破壞 最小割集 最小徑集 風(fēng)險(xiǎn)防控

1、引言

青島市燃?xì)鈸尵S數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，第三方破壞已成為導(dǎo)致燃?xì)夤艿朗鹿实闹饕蛑?，占近年來燃?xì)馐鹿士偭康?0%以上。故障樹分析法對(duì)城市燃?xì)夤艿赖谌狡茐倪M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，找出可能導(dǎo)致事故發(fā)生的初始因素，通過對(duì)各因素間的邏輯關(guān)系的描述，發(fā)現(xiàn)和查明各種固有的或潛在的風(fēng)險(xiǎn)，找出薄弱環(huán)節(jié)，從而為燃?xì)夤艿赖谌狡茐氖鹿史治龊椭贫L(fēng)險(xiǎn)防控措施提供依據(jù)。

2、故障樹分析原理

2.1故障樹分析法（FTA-Fault Tree Analysis）

是1961年由美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室H.A.Watson提出的，其理論基礎(chǔ)是集合論、概率論、圖論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)。它把系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的事件作為故障樹的頂事件，用規(guī)定的邏輯符號(hào)自上而下分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的直接因素及其相互間的邏輯關(guān)系，并由此逐步深入分析，直到找出事故的基本原因，即故障樹的基本事件為止。故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)可用最小割集進(jìn)行有效描述，其結(jié)構(gòu)函數(shù)一般分為“或門”、“與門”兩種，通常采用布爾代數(shù)符號(hào)表示邏輯門的類型?；蜷T描述一個(gè)或多個(gè)輸入事件的發(fā)生都導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生；與門描述輸出的事件必須是在所有存在的輸入事件同時(shí)發(fā)生時(shí)才發(fā)生。

2.2故障樹的構(gòu)建

頂端事件是故障樹分析的起點(diǎn)和主體，確定的頂端事件應(yīng)針對(duì)分析對(duì)象的的特點(diǎn)，抓住主要的事故狀態(tài)，按照一種事故編制一個(gè)樹的原則進(jìn)行具體分析。根據(jù)此原則，本文選擇“燃?xì)夤艿赖谌狡茐摹弊鳛轫敹耸录?，而引起燃?xì)夤艿朗鹿实氖г驗(yàn)榇雾斒录?，逐次深入分析，直到找出其故障樹事件的基本事件為止，由此?gòu)建燃?xì)夤艿赖谌狡茐牡墓收蠘?。?為該故障樹對(duì)應(yīng)的基本事件列表，該故障樹共考慮了外界施工損害、交通車輛損壞、違章占?jí)?、管道損壞失效等18個(gè)基本事件。

3、故障樹分析

3.1基本分析

從構(gòu)建的故障樹中，可以得出如下基本分析：

（1）從故障樹結(jié)構(gòu)上看，從頂端事件向下有許多層次，層次距離頂端事件越近，則在那一層上的事件只要一發(fā)生，就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，其風(fēng)險(xiǎn)性越大；而距離頂端事件越遠(yuǎn)的層次，其風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)性較小。

（2）由于“與門”下面所連接的事件必須同時(shí)發(fā)生才能有輸出，因此能起到控制的作用；而“或門”下面所連接的任何事件只要一發(fā)生，都能有輸出，因此，“或門”只是一個(gè)通道，下面所連接的事件只要一個(gè)發(fā)生，上一層的事件就會(huì)發(fā)生，不能起到控制作用，風(fēng)險(xiǎn)性大；故障樹中“或門”越多，風(fēng)險(xiǎn)性就越大。

（3）從故障樹的結(jié)構(gòu)看，中間事件雖然距頂端事件近，但其本身并不是獨(dú)立的因素，而是受到若干原因事件的影響，所以要控制和防止頂端事件的發(fā)生，應(yīng)從基本事件著手采取措施。

（4）頂端事件以“或門”和中間事件相連時(shí)，任何一個(gè)中間事件發(fā)生，頂端事件都會(huì)發(fā)生，因此要特別注意頻率高的中間事件。

3.2最小割集的求取

最小割集主要表明的是系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性，最小割集的數(shù)目越多，則代表系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)越大。根據(jù)布爾代數(shù)的性質(zhì)，可把任何布爾函數(shù)化為析取標(biāo)準(zhǔn)形式，即：

式中， 是故障樹的割集。如果 中各項(xiàng)之間不存在包含關(guān)系，則該析取標(biāo)準(zhǔn)式為最簡(jiǎn)析取標(biāo)準(zhǔn)式，那么 為結(jié)構(gòu)函數(shù) 的最小割集。本文利用布爾代數(shù)求得該故障樹的最小割集為16個(gè)。這說明有16種模式可以引起事故的發(fā)生，由此可見控制頂事件最小割集中的基本事件發(fā)生就是燃?xì)夤艿赖谌狡茐娘L(fēng)險(xiǎn)防控的重點(diǎn)。

3.3最小徑集的求取

故障樹的最小徑集?？梢圆捎貌紶柡瘮?shù)標(biāo)準(zhǔn)形式：

式中， 是故障樹的徑集。徑集反映的是與割集相反的意義，有幾個(gè)徑集就有幾個(gè)消除事故的途徑，因此為消除事故提供了可選擇的措施依據(jù)。本文中燃?xì)夤艿赖谌狡茐墓收蠘涞淖钚郊?個(gè)。由此可見，預(yù)防燃?xì)夤艿赖谌狡茐氖鹿时仨殢谋苊忭斒录话l(fā)生的因素出發(fā)進(jìn)行有效風(fēng)險(xiǎn)分析與防控。

3.4風(fēng)險(xiǎn)防控的重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)確定

燃?xì)夤艿赖谌狡茐娘L(fēng)險(xiǎn)防控的關(guān)鍵點(diǎn)如下：

（1）依據(jù)2011年3月國(guó)家頒布實(shí)施的《城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾項(xiàng)l例》建立對(duì)市政建設(shè)施工單位的宣傳機(jī)制，按章加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)安全隱患或危及管網(wǎng)安全運(yùn)行的及時(shí)報(bào)告和處置，對(duì)隱瞞不報(bào)，甚至不聽勸阻強(qiáng)行施工、野蠻施工的，依法嚴(yán)厲查處。

（2）管道巡查工作是保證燃?xì)夤芫W(wǎng)安全、穩(wěn)定供氣的重要措施，也是防止管道損毀占?jí)旱鹊谌狡茐牡挠行Х椒?，?yīng)根據(jù)巡查區(qū)域的管道分布和重點(diǎn)部位保護(hù)要求，選派責(zé)任心強(qiáng)、工作經(jīng)驗(yàn)豐富和工作能力強(qiáng)的巡查人員掌握責(zé)任區(qū)內(nèi)各工地的施工動(dòng)態(tài)，實(shí)施計(jì)劃、重點(diǎn)的監(jiān)護(hù)。

（3）聯(lián)合電力、自來水、通信、排水等管線單位建立和完善管線保護(hù)聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，及時(shí)通報(bào)相關(guān)工程建設(shè)動(dòng)態(tài)，相互做好管線保護(hù)的溝通工作。

（4）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙敷設(shè)管道，特別是取保管道的埋深，要求竣工圖紙與實(shí)際相符，從源頭上杜絕因管道埋設(shè)問題引起的挖破事故。

（5）加強(qiáng)第三方破壞燃?xì)夤艿赖膽?yīng)急和搶修管理，制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，提升應(yīng)急處理能力，有效控制第三方對(duì)燃?xì)夤艿赖钠茐挠绊?，最大限度地降低事故風(fēng)險(xiǎn)程度。

4、結(jié)論

（1）基于故障樹分析法（FTA），建立城市燃?xì)夤艿赖谌狡茐墓收蠘洌?/p>

（2）采用故障樹分析方法對(duì)燃?xì)夤艿赖谌狡茐墓收蠘溥M(jìn)行分析：發(fā)生頂上事件的根本原因事件18個(gè)，最小割集16個(gè)，最小徑集4個(gè)，需實(shí)行嚴(yán)格的管線巡查和風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制。

（3）城市燃?xì)夤艿赖谌狡茐娘L(fēng)險(xiǎn)防控工作的重點(diǎn)應(yīng)圍繞避免人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理缺陷，以指導(dǎo)燃?xì)馄髽I(yè)有效地預(yù)防燃?xì)夤艿朗эL(fēng)險(xiǎn)，杜絕災(zāi)難性事故發(fā)生的安全隱患。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

趙劍（1976年1月），男，泰能天然氣有限公司，266000，工程師，工程部經(jīng)理。