時間和事件序列圖分析技術(shù)在石化事故分析中的應(yīng)用

張廣文，王延平，張 婷

(中國石化安全工程研究院，山東青島 266071)

時間和事件序列圖分析技術(shù)在石化事故分析中的應(yīng)用

張廣文，王延平，張 婷

(中國石化安全工程研究院，山東青島266071)

利用時間和事件序列圖分析技術(shù)，對某一具體事故進(jìn)行了系統(tǒng)分析，展示了事故的具體發(fā)展過程，找到導(dǎo)致事故的關(guān)鍵事件，通過對關(guān)鍵事件進(jìn)行深入分析，得出事故的直接原因、間接原因和系統(tǒng)存在的問題。

時間和事件序列圖 事故調(diào)查 事故研究

目前，事故研究使用的事故分析技術(shù)有屏障分析方法、變更分析方法、事件及成因圖、TRIPOD理論、系統(tǒng)化原因分析技術(shù)、故障樹分析、管理疏忽與風(fēng)險樹、事件樹分析、原因樹方法等。這些事故分析技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，如屏障分析方法能夠識別目標(biāo)保護(hù)屏障，有利于找出調(diào)查分析起點(diǎn)，缺點(diǎn)是找不出屏障失效原因和有效的解決方案，常需與其他能找出失效原因的方法連用；變更分析方法對特定原因的鑒別十分有效，但未清晰說明給定事件之間的關(guān)系和考慮復(fù)合效應(yīng)的增加變化，僅簡單分析變化出現(xiàn)原因，沒有深入的綜合分析；事件及成因圖對數(shù)據(jù)描述清晰，事件順序一目了然，調(diào)查過程平穩(wěn)，便于識別多種原因及誘發(fā)條件，鑒別信息缺陷，但需預(yù)設(shè)假設(shè)條件[1-5]。而時間和事件序列圖有良好的可靠性及有效性，有助于識別安全狀況及提出安全建議，易于使用。

本文采用時間和事件序列圖，對重大事故進(jìn)行邏輯分析，幫助全面了解事故的整個發(fā)展過程，找到事故中的關(guān)鍵因素，對這些因素進(jìn)行原因分析，深度挖掘事故暴露出的問題，為企業(yè)改善安全生產(chǎn)狀況，預(yù)防重大事故提供有力支撐[3]。

1 應(yīng)用原理

1987年，Hendrick和Benner[3]提出了時間和事件序列圖(Sequentially Timed Events Plotting，簡稱STEF)技術(shù)，后經(jīng)挪威工業(yè)技術(shù)研究院進(jìn)行完善。時間和事件序列圖技術(shù)是以時間和事件序列圖建構(gòu)事故發(fā)生時的情景，回溯事故中的異常事物，強(qiáng)調(diào)人與事件的關(guān)聯(lián)性，主要包括如下概念。

a)在同一時間內(nèi)有多項(xiàng)事件同時發(fā)生，導(dǎo)致事故發(fā)生。

b)利用建構(gòu)方塊(Building Block)方法，協(xié)助數(shù)據(jù)收集，并且詳細(xì)敘述意外發(fā)生時的情境。

c)STEP的工作表以箭頭說明事件的流向/時間事件順序。STEP表單中，直行代表人員(Actor)以及對象，橫列代表執(zhí)行的動作(Action)，詳細(xì)的敘述事件經(jīng)過，事件的相關(guān)人員只需敘述一次，即可清楚了解在事故中所扮演的角色。

d)利用橢圓形符號放置在圖形上方，并以虛線與事件聯(lián)結(jié)，將安全問題納入進(jìn)來，進(jìn)行深入探討，確認(rèn)管理系統(tǒng)上失誤原因，提出改善建議。

進(jìn)行事故分析時，有時無法將所需的證據(jù)收集齊全，這時可利用回溯法(BackSTEP)，推論可能導(dǎo)致事故之事件由右至左依序推論，將缺乏之最小建構(gòu)方塊補(bǔ)足。持續(xù)在每一項(xiàng)建構(gòu)方塊依序詢問：本建構(gòu)方塊是否由前一項(xiàng)方塊所導(dǎo)致、是否具有相關(guān)聯(lián)性，并引導(dǎo)下一項(xiàng)方塊。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 時間和事件序列圖的建立

2.1.1事故案例簡介

2009年某公司環(huán)己酮車間5000L裝置四班現(xiàn)場操作工在接班巡檢時，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的導(dǎo)熱油循環(huán)泵(以下簡稱熱油泵)P-59012B軸承狀態(tài)監(jiān)測已進(jìn)入黃色報(bào)警區(qū)，經(jīng)車間工藝、設(shè)備技術(shù)員確認(rèn)后決定切換P-59012A泵，P-59012B準(zhǔn)備檢修。16∶35，熱油泵P-59012切換A泵完畢，A泵運(yùn)行正常。17∶20熱油泵P-59012A由于過載突然跳停。17∶24主控制操作工發(fā)現(xiàn)P-59012A跳停后，立即通知現(xiàn)場操作工檢查，啟動熱油泵時發(fā)現(xiàn)P-59012A無電，改啟動P-59012B泵過程中，操作人員發(fā)現(xiàn)裝置三樓的熱油膨脹罐V59022呼吸閥呼出油氣和熱油，并有導(dǎo)熱油溢出。17:40左右，溢出的導(dǎo)熱油首先在裝置二樓醇汽化器E-59012處著火，現(xiàn)場操作人員立即實(shí)施初期明火的撲救，并報(bào)火警，5000L裝置緊急停車。17∶44停熱油爐，明火于18∶08撲滅?；馂?zāi)導(dǎo)致5000H/5000L兩套裝置緊急停車，脫氫崗位部分儀表及照明燈具損壞，無人員傷亡。

2.1.2時間和事件序列圖的建立

利用時間和事件序列圖對上述事故進(jìn)行分析，如圖1、圖2所示。圖中，矩形代表基本事件；橢圓代表存在的安全問題；三角形代表轉(zhuǎn)接點(diǎn)；標(biāo)紅部分代表關(guān)鍵事件，用于進(jìn)行深入分析，尋找系統(tǒng)存在的問題。

圖1 事故時間和事件序列圖(1)

圖2 事故時間和事件序列圖(2)

2.2 時間和事件序列圖的分析

通過時間和事件序列圖分析出導(dǎo)致事故發(fā)生的3個關(guān)鍵事件：泵停熱油爐停聯(lián)鎖未設(shè)置、導(dǎo)熱油高溫聯(lián)鎖未投用、操作人員沒有手動停爐。

由這3個關(guān)鍵事件可以分析出事故的直接原因如下。

a)安全裝置不充分。根據(jù)《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，熱油爐應(yīng)設(shè)2道聯(lián)鎖，在有機(jī)熱載體爐出口熱載體溫度超過允許值和循環(huán)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下能自動停爐。實(shí)際僅設(shè)1道，熱油泵停泵熱油爐停車聯(lián)鎖未設(shè)置。

b)安全裝置被拆除。熱油爐出口溫度高溫聯(lián)鎖開關(guān)TSH59072未投用，處于軟“MOS”(開關(guān))狀態(tài)，軟“MOS”更改權(quán)限設(shè)置存在缺陷，聯(lián)鎖被摘除，導(dǎo)致導(dǎo)熱油溫度升高后熱油爐F-59012未能聯(lián)鎖停車。

c)判斷失誤。裝置操作工在兩臺熱油泵停泵后，做出了錯誤的判斷，為維持裝置開車，沒及時手動停爐。

由此可以看出該企業(yè)存在以下管理問題。

a)變更管理不到位：環(huán)己酮、儀表車間沒有將新脫氫軟“MOS”列入到變更管理范圍，沒有對其進(jìn)行日常檢查、維護(hù)，操作人員未經(jīng)批準(zhǔn)進(jìn)行變更摘除聯(lián)鎖。

b)作業(yè)程序不完善：操作規(guī)程中沒有關(guān)于熱油泵故障處理方面的規(guī)定，導(dǎo)致操作人員在2臺泵停泵時無章可循。

c)工程監(jiān)管不到位：在3月中旬的DCS改造中，未按照新版邏輯圖設(shè)置F-59012停泵熱油爐(即導(dǎo)熱油加熱爐)F-59012停車聯(lián)鎖。在DCS改造后，沒有對熱油泵F-59012停泵熱油爐F-59012停車聯(lián)鎖的設(shè)置情況進(jìn)行檢查，沒有模擬聯(lián)鎖的工藝條件，檢查聯(lián)鎖動作的可靠性。

以上問題是導(dǎo)致此次事故的間接原因，由此看出該企業(yè)存在的系統(tǒng)問題如下：裝置(設(shè)施)設(shè)計(jì)和建設(shè)方面，該企業(yè)在技術(shù)改造的工程監(jiān)管和實(shí)施方面存在不足之處；組織機(jī)構(gòu)、職責(zé)、資源和文件控制方面，該企業(yè)在操作規(guī)程的制定方面存在不完善之處，操作規(guī)程中對輔助設(shè)施的異常情況處理沒有明確規(guī)定；變更管理和應(yīng)急管理方面，該企業(yè)在變更管理方面存在不足之處，變更管理制度執(zhí)行不嚴(yán)。

3 結(jié)語

a)時間和事件序列圖展示了重大事故的發(fā)展過程及關(guān)鍵事件，通過對關(guān)鍵事件進(jìn)行原因分析，可以找出事故暴露出的系統(tǒng)原因，通過對暴露出的問題加以控制和改善，可以避免類似事故的重復(fù)發(fā)生。

b)時間和事件序列圖可以清楚地展示時間和事件的關(guān)系，既可以幫助事故調(diào)查人員理清思路，查找漏洞，發(fā)現(xiàn)沒有搜集到的證據(jù)，完善事故調(diào)查過程，又可以幫助事故研究人員找到事故中的關(guān)鍵事件，確定研究對象，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問題。

[1] Livingston AD, Priestley K. Root Causes Analysis: Literature Review[M]. Britain：HSE，2001.

[2] Center for Chemical Process Safety. Guidelines for Investigating Chemical Process Incidents(2nd Edition) [M].USA：American Institute of Chemical Engineers，2003.

[3] Snorre S. Methods for Accident Investigation[M]. Norwegian：Norwegian University of Science and Technology，2002.

[4] Hollnagel E. Barriers and Accident Prevention[M].Burlington, VT, USA：Ashgate Publishing Limited，2004.

[5] Buys JR, Clark JL. Events and Causal Factors Analysis[M]. Idaho, USA.Technical Research and Analysis Center, 1995.

SequentiallyTimedEventsPlottingintheApplicationofthePetrochemicalAccidentAnalysis

Zhang Guangwen, Wan Yanping，Zhang Ting

(SINOPEC Research Institute of Safety Engineering, Shandong, Qingdao 266071)

This paper make use of Sequentially timed events plotting analysis technology to analyze a specific incident, to shows the specific development process, to find the key factors that lead to accidents, through analyzing the key factors, it is concluded that the accident of the direct cause, indirect cause and the problems existing in the system.

sequentially timed events plotting；accident investigation；accident research

2016-03-30

張廣文，工程師，2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)化學(xué)工藝專業(yè)，主要從事風(fēng)險評估技術(shù)研究、事故調(diào)查、事故研究工作。