高校危險品庫房安全管理事故樹分析法研究

李勤華, 孫 欣， 石 磊， 路貴斌

(南京理工大學(xué) 國有資產(chǎn)與實驗室管理處,江蘇 南京 210094)

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高校危險品庫房安全管理事故樹分析法研究

李勤華, 孫 欣， 石 磊， 路貴斌

(南京理工大學(xué) 國有資產(chǎn)與實驗室管理處,江蘇 南京 210094)

針對高校危險品庫房的安全管理，運用事故樹分析方法，匯總影響危險品庫房的一系列安全因素，獲得了危險品庫房發(fā)生爆炸事故的基本事件，并由此建立了相應(yīng)事故樹圖。通過最小割集、最小徑集、結(jié)構(gòu)重要度等指標(biāo)的求解,對爆炸事故做出了定性定量分析，研究了事故發(fā)生的途徑和原因。根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度的計算，禁止共同儲存的物質(zhì)混存，形成爆炸混合物的物質(zhì)混存，接觸或混合后能引起燃燒的物質(zhì)混存三個基本事件是庫房爆炸事故的最重要因素。由此認為,加強對易燃易爆物品的分類儲存管理是預(yù)防庫房爆炸事故的有效措施。

危險品庫房； 安全管理； 爆炸事故； 事故樹分析； 安全措施

0 引 言

高校的危險品庫房(以下簡稱庫房)服務(wù)于高校的教學(xué)和科研，是集中存儲易燃易爆品、火工品以及爆破器材等危險品的重要場所。隨著庫房規(guī)模的發(fā)展，管理內(nèi)容的增加，要求各項管理工作必須有計劃有步驟開展，庫房的管理活動能否按預(yù)定計劃正常進行，很大程度取決于安全管理的效果，所以庫房是高校安全管理工作的重點部位[1]。高校庫房危險品種類繁多，性質(zhì)各異，由于其易燃易爆、腐蝕劇毒、一物多危、相互增危、有毒有危等諸多不安全因素，情況復(fù)雜，若管理或取用不當(dāng)，會帶來事故隱患，一旦發(fā)生事故，將可能造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，對學(xué)校、社會造成極壞的影響。因此，必須加強高校庫房安全科學(xué)的管理，保證學(xué)校教學(xué)與科研的順利進行。

加強庫房的安全管理，首先必須遵循安全管理的一般規(guī)律，同時著重分析庫房安全管理的特殊規(guī)律，應(yīng)用現(xiàn)代管理科學(xué)的先進方法，借鑒其他行業(yè)安全管理的先進經(jīng)驗，系統(tǒng)研究庫房安全管理的特點、任務(wù)、內(nèi)容及技術(shù)手段等特殊性，控制和消除安全生產(chǎn)建設(shè)中的不安全因素，保護庫房中的人、財、物不遭受破壞、損害和損失[2-3]。

1 影響庫房安全因素

高校庫房管理過程中，影響安全的因素眾多，而且往往是幾種因素交叉與結(jié)合才導(dǎo)致了事故的發(fā)生。只有逐一找出這些因素，并具體加以剖析，才能采取有效措施，消除這些因素對庫房安全的影響。

(1) 人員因素。庫房的各類人員，特別是庫房領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)管理人員是影響危險品庫房安全的主要因素。人員影響庫房安全的因素是由他們的政治思想、業(yè)務(wù)技術(shù)、身體素質(zhì)等條件決定的。庫房工作人員思想覺悟高，對安全管理的重視，對工作認真負責(zé)，嚴(yán)守規(guī)章制度、操作規(guī)程，維護工作秩序，發(fā)現(xiàn)事故苗頭，認真研究及時解決，這就為安全管理工作奠定了可靠的思想基礎(chǔ)[4]。庫房人員安全知識水平推動庫房安全管理工作。事實證明，大多數(shù)事故的發(fā)生不在于物資本身所具有的危險性，而在于管理者和使用者不深知其危險性以及不能對其危險的理化性質(zhì)實施有效的控制，不懂安全知識去實施安全管理，必然是盲目危險的。庫房人員應(yīng)不斷加強對安全技術(shù)知識的學(xué)習(xí)和研究，以適應(yīng)現(xiàn)狀及發(fā)展的要求。

(2) 物資因素。 物資對庫房安全管理的影響程度是由它們的理化性質(zhì)決定的。庫存物資的理化性質(zhì)決定了與其性質(zhì)相適應(yīng)的儲存條件，裝卸搬運方式及檢查維修的手段。具有危險性的物資，必須按其本身所具有的理化性質(zhì)進行管理，才能避免事故的發(fā)生。長年從事軍工類科研與教學(xué)的高校，試驗材料多為易燃易爆物質(zhì)，庫房中會存儲一定量的?；贰⒁兹家妆?、火工品以及爆破器材等危險品，種類繁雜，各有其不同的危險性質(zhì)，容易發(fā)生大規(guī)?；馂?zāi)或爆炸事故，給庫房的安全管理帶來很大困難。

(3) 自然環(huán)境因素。自然環(huán)境因素包括雷擊、地震、洪水、臺風(fēng)、溫濕度、蟲害等諸因素，倘若對上述因素不采取防護措施，則可能導(dǎo)致庫房設(shè)施、物資和人員發(fā)生事故。例如庫房被雷擊，避雷設(shè)施損壞或防雷接地不良，則極易形成火源，引起火炸藥燃燒爆炸；地震造成未固定高壓氣瓶的傾倒，損壞減壓閥，有毒氣體或爆炸性氣體發(fā)生泄漏，引起中毒或爆炸事故；庫房周邊護堤被洪水沖壞或物資蟲蛀鼠咬以及霉?fàn)€、變質(zhì)等。

(4) 管理因素。由于主觀和客觀的原因而造成管理不善也是危及庫房安全的重要因素。制度不健全，主要是指安全責(zé)任制尚未建立以及安全管理制度不完善[5]；規(guī)章制度落實不夠，導(dǎo)致事故苗頭不能及時發(fā)現(xiàn)，安全管理中的問題得不到解決，使庫房隨時都有發(fā)生事故的可能；安全整改措施不落實，使安全管理流于形式，就容易引起管理秩序的紊亂。

2 庫房爆炸事故的事故樹分析

事故樹分析法(Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA)是安全系統(tǒng)工程中最重要的分析方法，該方法把系統(tǒng)可能或已經(jīng)發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系，用一種稱為事故樹的圖形表示出來[6-10]。庫房爆炸事故的影響因素繁多，采用安全檢查表法、因果圖像法都不夠直觀[9]，事故樹分析法是一種演繹分析法，應(yīng)用數(shù)理邏輯的方法，從一個可能的事故開始，一層一層地逐步尋找引起事故的觸發(fā)事件、直接原因和間接原因，并分析這些事故原因之間的相互邏輯關(guān)系，找出該系統(tǒng)存在的薄弱環(huán)節(jié)，指出應(yīng)采取的相應(yīng)對策，從而達到預(yù)防爆炸事故發(fā)生的目的。

2.1 事故樹編制

遵循事故成因分層逐漸展開的原則，建立高校危險品庫房爆炸事故樹，如圖1所示，其中包括11個中間事件，20個基本事件，3個“與門”和9個“或門”，反映出“危險品庫房爆炸事故”的因果關(guān)系。通過對該事故樹分析，不但可以了解事故發(fā)生的所有可能途徑，而且可以分析哪些途徑是最值得注意和防范的，從而針對這些途徑制定相應(yīng)的預(yù)防措施?；臼录椭虚g事件見表1。

2.2 事故樹定性分析

圖1 庫房爆炸事故樹

2.2.1 最小割集

最小割集是指能夠引起頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合[9]。如果割集中任意基本事件不發(fā)生，頂上事件絕不會發(fā)生。最小割集表明了系統(tǒng)的危險性，每個最小割集都是頂上事件發(fā)生的一種可能性。最小割集的數(shù)目越多，系統(tǒng)越危險。

求解最小割集，常用的方法是行列法和布爾代數(shù)法。根據(jù)分析得出的“庫房爆炸事故樹”，利用布爾代數(shù)法計算如下：

T=AB=(C+D+F+G+H)(JK)= (X1+X2+X3+X4+X4+X5+E+X8+X9+X10+X11+X12+X13+I)(X16+X17+X18+K)=(X1+X2+X3+X4+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14X15)× (X16+X17+X18+X19X10)

將上式展開，進一步簡化，得到最小割集56個，表明此系統(tǒng)20個基本事件，存在56種途徑導(dǎo)致頂上事件T(庫房發(fā)生爆炸事故)發(fā)生。

表1 庫房爆炸事故樹事件表

2.2.2 最小徑集

最小徑集是指凡事故樹不能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合[9]。在最小徑集中，所包含的基本事件都不發(fā)生時，頂上事件必然不發(fā)生，因此最小徑集表達了系統(tǒng)的安全性。最小徑集與最小割集具有對偶性，求解時，將事故樹轉(zhuǎn)化為對偶的成功樹，即將圖1事故樹“或門”改為“與門”、“與門”改為“或門”，則為事故樹的徑集，從而得到最小徑集：

P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X14，X15}

P2={X16，X17，X18，X19}

P3={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13}

P4={X16，X17，X18，X20}

2.2.3 結(jié)構(gòu)重要度分析

結(jié)構(gòu)重要度分析是假定各基本事件的發(fā)生概率相等情況下，分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度，從而得出爆炸事故原因中危害最大和可能性最高的基本事件，對提出事故預(yù)防和庫房整改意見具有參考價值。

基本事件結(jié)構(gòu)重要系數(shù)可用以下近似判別式計算:

式中：I(i)為基本事件Xi結(jié)構(gòu)重要系數(shù)；xi∈kj為基本事件Xi屬于最小割(徑)集kj；rj為基本事件Xi所在最小割(徑)集中包含的基本事件的數(shù)目[11-14]。計算出的基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)見表2。

按所求基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)的排序如下：

I(16)=I(17)=I(18)>I(19)=I(20)>I(13)>I(6)=I(8)=I(4)=I(5)=I(9)=I(10)=I(12)=I(2)=I(3)=I(7)=I(11)=I(1)>I(14)=I(15)

3 結(jié)論與措施

根據(jù)上述事故樹的分析，高校危險品庫房爆炸事故的預(yù)防措施應(yīng)從以下幾個方面考慮。

表2 基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)

3.1 加強易燃易爆物品的儲存管理

根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度的計算，X16(禁止共同儲存的物質(zhì)混存)，X17(形成爆炸混合物的物質(zhì)混存)，X18(接觸或混合后能引起燃燒的物質(zhì)混存)三個基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)最大，在事故樹發(fā)生中起的作用最大，是庫房爆炸事故的最重要因素。對于學(xué)校庫房、暫存間或者臨時庫房的易燃易爆品，應(yīng)當(dāng)分類、分堆儲存。性質(zhì)相抵觸能引起燃燒爆炸的物品要單獨儲存：禁止共同儲存的物質(zhì)混存，例如苦味酸、TNT、硝化棉等爆炸品禁止與起爆藥、雷管等共同存儲；禁止形成爆炸混合物的物質(zhì)混存，例如氯酸鉀、硝酸鹽等易制爆化學(xué)品與鎂、鋁、鋅等粉混合存儲；注意接觸或混合后能引起燃燒的物質(zhì)混存，例如溴與磷、鋅粉、鎂粉，高錳酸鉀與硫酸、硫磺，鋁粉與氯仿等。學(xué)校加強易燃易爆物品的儲存管理是預(yù)防庫房爆炸事故的有效措施。

3.2 切實落實安全管理制度

庫房管理要堅持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的原則，建立和健全嚴(yán)格的安全崗位責(zé)任制，做到人人有專責(zé)，事事有人管，各項工作有條不紊。管理人員應(yīng)由經(jīng)過專業(yè)安全培訓(xùn)合格、持有危險品管理合格證者擔(dān)任，易燃易爆品的領(lǐng)用要嚴(yán)格實行五雙制度：雙人管理、雙人發(fā)放、雙人領(lǐng)用、雙把鎖、兩本帳[15]。運輸、發(fā)放危險品過程中要認真仔細，嚴(yán)格執(zhí)行學(xué)校有關(guān)管理規(guī)定和安全操作規(guī)程，防止藥品散落，對于散落的危險品要及時清理，清除安全隱患。

3.3 加強庫房火源、熱源的控制

庫房內(nèi)嚴(yán)禁吸煙、明火取暖和明火照明，需要進行檢修動火時，必須事先向?qū)W校技安部門和保衛(wèi)部門辦理動火備案手續(xù)，撤離庫內(nèi)和附近的物品，并視不同情況經(jīng)專門安全處理后，方準(zhǔn)動火。動火時應(yīng)派專人監(jiān)護，配備滅火器材。動火結(jié)束后，應(yīng)檢查現(xiàn)場，熄滅一切火種；進入庫房的人員不得穿釘鞋以及易產(chǎn)生靜電的衣服，裝卸危險品，必須輕拿輕放，嚴(yán)防震動、撞擊、摩擦、重壓和傾倒，禁止使用能打擊產(chǎn)生火花的鐵質(zhì)工具；針對電氣、靜電、雷擊等產(chǎn)生火花危險的電氣設(shè)備應(yīng)提前采取預(yù)防措施，嚴(yán)格執(zhí)行電氣安全規(guī)程，定期檢測維修。

3.4 認真開展安全檢查

高校要認真進行庫房各項安全檢查，對檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患及時整改，通過檢查和整改，再檢查再整改，不斷推進庫房的安全管理。安全檢查可采取單位自查與領(lǐng)導(dǎo)督查相結(jié)合，定期檢查與臨時檢查相結(jié)合以及季度性檢查與節(jié)假日前檢查相結(jié)合的檢查方式，多角度多層面的開展安全檢查，強化安全生產(chǎn)“紅線”意識，檢查監(jiān)督安全責(zé)任制以及學(xué)校規(guī)章制度的有效落實，確保高校庫房能夠更好地為教學(xué)和科研服務(wù)。

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Application of the Fault Tree Analysis in the Research on Safety Management of Explosive Magazine in Colleges and Universities

LIQin-hua,SUNXin,SHILei,LUGui-bin

(State-owned Assets and Laboratory Management Office,Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)

Explosive magazine is the important unity of safety management in colleges and universities. In order to put forward safety management measures for explosive magazines, fault tree analysis (FTA) was used in this paper. By confirming the basic events which cause the top event, a blasting fault tree was built. The possible causes and the main infective factors of this accident were found by calculating the minimal path sets, the minimum cut sets and structural important degree of the basic events. According to the calculation of structure importance,X16,X17, andX18were the most important basic events for magazine explosions. Base on that, it is effective to prevent magazine explosion accidents by strengthening the management of classified storage.

explosive magazines; safety management; explosion accidents; fault tree analysis; safety measures

2015-06-25

李勤華(1979-)，男，江蘇靖江人，碩士，助理研究員，副處長，主要從事高校實驗室的建設(shè)與管理研究。

Tel.:13814028830； E-mail: hykj@njust.edu.cn

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1006-7167(2016)02-0309-04