港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與事故樹(shù)分析

張佳斌 褚冠全

摘 要：本文針對(duì)港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，分析了導(dǎo)致可燃物與空氣混合的風(fēng)險(xiǎn)因素和會(huì)形成點(diǎn)火源的風(fēng)險(xiǎn)因素。以風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)為前提編制港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故樹(shù)，得到導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件及各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，提出預(yù)防港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故的措施。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)貨物集裝箱;火災(zāi);風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí);事故樹(shù)

中圖分類號(hào)：X951 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）07-0036-04

我國(guó)港口危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)主要分布于上海、深圳、寧波、青島、廣州、天津、大連、廈門(mén)、太倉(cāng)等沿海和長(zhǎng)江港口的集裝箱碼頭附近區(qū)域，《危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào)》（GB6944-2012）將危險(xiǎn)貨物分為爆炸品等九大類，按照現(xiàn)行做法，我國(guó)港口同一危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)可能同時(shí)堆存除第7類放射性物質(zhì)之外的其他8個(gè)類別危險(xiǎn)貨物的集裝箱。一旦發(fā)生火災(zāi)，由于各種復(fù)雜因素交織，可能造成嚴(yán)重?fù)p失。

事故樹(shù)分析（Fault Tree Analysis， 簡(jiǎn)稱FTA），是通過(guò)各種符號(hào)和其連接的邏輯門(mén)組成，用于分析導(dǎo)致固定事件發(fā)生的基本事件的一種方法。事故樹(shù)分析以系統(tǒng)所不希望發(fā)生的事件作為分析的目標(biāo)，逐層推溯可能的原因，通過(guò)邏輯門(mén)進(jìn)行連接，直到原因事件不可再細(xì)分為止，從而確定“基本事件”。初步建立的事故樹(shù)，可以通過(guò)布爾代數(shù)規(guī)則進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到最小割集與最小徑集，即導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的基本事件的組合和保證頂上事件不發(fā)生的事件的組合，最后可計(jì)算出各基本事件對(duì)頂上事件的影響力度的相對(duì)結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，對(duì)各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度進(jìn)行排序，為制定管理措施提供依據(jù)。

事故樹(shù)分析法作為一個(gè)比較成熟的技術(shù)，有很多的應(yīng)用。在火災(zāi)爆炸研究方面，文獻(xiàn)[1～3]分別使用事故樹(shù)研究法從定性分析和定量計(jì)算等方面針對(duì)丙烯、儲(chǔ)油罐以及油庫(kù)等不同的對(duì)象的火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，得出基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，從而提出管理建議和措施;文獻(xiàn)[4]運(yùn)用事故樹(shù)分析法對(duì)高純液氨罐式集裝箱泄漏進(jìn)行了分析，找出影響泄漏的各基本事件并計(jì)算結(jié)構(gòu)重要度，提出響應(yīng)的對(duì)策措施;文獻(xiàn)[5]采用事故樹(shù)分析法針對(duì)4.2類易自然物質(zhì)集裝箱發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，得出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)預(yù)測(cè)和安全對(duì)策改進(jìn)措施。

港口危險(xiǎn)貨物集裝箱安全管理方面的研究有很多成果，文獻(xiàn)[6]通過(guò)分析集裝箱化危險(xiǎn)品船載運(yùn)典型事故案例，構(gòu)建事故樹(shù)并計(jì)算，得到風(fēng)險(xiǎn)至因關(guān)鍵因子及各因子重要度;文獻(xiàn)[7]選取某危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)作為研究對(duì)象，運(yùn)用CASST-QRA軟件模擬，從而對(duì)危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)進(jìn)行安全評(píng)估;文獻(xiàn)[8]綜合運(yùn)用層次分析法和粗糙集方法，建立評(píng)價(jià)模型對(duì)危險(xiǎn)貨物集裝箱多式聯(lián)運(yùn)進(jìn)行安全評(píng)價(jià);文獻(xiàn)[9]從危險(xiǎn)貨物分類、作業(yè)環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)因素等多個(gè)角度對(duì)危險(xiǎn)貨物集裝箱的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和研究;文獻(xiàn)[10]解讀了法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范的相關(guān)要求，分析了集裝箱運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物瞞報(bào)原因與對(duì)策;文獻(xiàn)[11]介紹了危險(xiǎn)品集裝箱瞞報(bào)行為的查驗(yàn)要點(diǎn);文獻(xiàn)[12]通過(guò)具體例子，論述了集裝箱危險(xiǎn)品堆場(chǎng)安全設(shè)計(jì)思路;文獻(xiàn)[13]在分析事故特點(diǎn)和系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，提出了建立港口危險(xiǎn)貨物集裝箱應(yīng)急輔助決策支持系統(tǒng)的必要性及基本的模塊組成;

1 港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

港口危險(xiǎn)貨物集裝箱發(fā)生火災(zāi)需要滿足可燃物與空氣充分混合、點(diǎn)火源兩個(gè)條件，能夠造成導(dǎo)致可燃物與空氣混合的事件與構(gòu)成點(diǎn)火源的事件便是風(fēng)險(xiǎn)所在。

1.1可燃物與空氣混合

正常情況下，集裝箱內(nèi)的可燃物經(jīng)過(guò)嚴(yán)格包裝，隔絕空氣，在未出現(xiàn)可燃物泄漏的情況下，無(wú)法形成可燃物與空氣充分混合的條件。參考美國(guó)、英國(guó)危險(xiǎn)貨物泄漏事故研究結(jié)果可知，94%以上的泄漏事故不是由于包裝本身的缺陷引起的，而是發(fā)生在危險(xiǎn)貨物的準(zhǔn)備、包裝、拆裝箱和裝卸的過(guò)程中。因此針對(duì)可燃物泄漏的分析從包裝不規(guī)范的泄漏和操作不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏兩個(gè)方面分析。

1.1.1包裝不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏

包裝不規(guī)范包括包裝不適用、包裝操作不當(dāng)和包裝不合格三種。

包裝不適用可分為包裝容器與內(nèi)容物不相容和超出包裝承載能力。包裝容器與內(nèi)容物不相容會(huì)導(dǎo)致容器與所裝危險(xiǎn)貨物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低包裝的強(qiáng)度甚至導(dǎo)致包裝容器破損;超出包裝承載能力也會(huì)導(dǎo)致包裝容器的強(qiáng)度降低甚至損壞包裝容器導(dǎo)致危險(xiǎn)貨物泄漏。

包裝操作不當(dāng)可分為桶裝蓋未擰緊、包裝袋未扎緊和過(guò)量充裝三種。桶裝蓋未擰緊和包裝袋未扎緊可導(dǎo)致包裝外留有殘存危險(xiǎn)貨物，甚至導(dǎo)致可燃物泄漏;過(guò)量充裝會(huì)導(dǎo)致包裝破損造成危險(xiǎn)貨物泄漏。

包裝不合格分為使用未檢驗(yàn)合格的包裝與使用檢驗(yàn)過(guò)期的包裝兩種情況。使用未經(jīng)檢驗(yàn)合格的包裝，包裝的理化性能在使用前沒(méi)有按照規(guī)定要求通過(guò)國(guó)家規(guī)定的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格，包裝的質(zhì)量無(wú)法保證;使用檢驗(yàn)過(guò)期的包裝，使用前已經(jīng)檢測(cè)合格，但是由于長(zhǎng)時(shí)間不用，待到需要使用時(shí)已超出了檢驗(yàn)合格的有效期，包裝在儲(chǔ)存期間，受到自然界不同程度的腐蝕，導(dǎo)致包裝品質(zhì)降低。這兩種情況都會(huì)成為危險(xiǎn)貨物儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生事故的隱患。

1.1.2操作不規(guī)范導(dǎo)致的泄漏

導(dǎo)致操作不規(guī)范的原因有兩個(gè)，一個(gè)是操作規(guī)程不規(guī)范，另一個(gè)是員工未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。

操作規(guī)程不規(guī)范分為管理體系不健全和貨物風(fēng)險(xiǎn)未辨識(shí)。健全的管理體系要求企業(yè)管理體系呈穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)的統(tǒng)一，港口危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)的管理組織不合理必定會(huì)導(dǎo)致某些環(huán)節(jié)管理薄弱或缺失;風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)和分析，判定發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性和嚴(yán)重程度，從而為制定管理措施提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)未辨識(shí)或者辨識(shí)不全，會(huì)造成管理盲區(qū)。

員工未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程的原因有三個(gè)：未進(jìn)行安全培訓(xùn)、培訓(xùn)不到位、未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位的特種作業(yè)人員以及其他作業(yè)人員，需要通過(guò)安全教育培訓(xùn)并合格方可上崗作業(yè)，未進(jìn)行安全培訓(xùn)或者培訓(xùn)不合格，對(duì)操作規(guī)程不熟悉，導(dǎo)致操作不規(guī)范或者錯(cuò)誤操作;進(jìn)行了安全培訓(xùn)并培訓(xùn)到位，但是由于員工的僥幸心理等也可能造成未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程導(dǎo)致不規(guī)范的操作。以上三個(gè)原因的操作不規(guī)范都可能導(dǎo)致裝卸過(guò)程中的暴力裝卸，造成危險(xiǎn)貨物泄漏。

1.2點(diǎn)火源

明火、電器火花、雷擊火花、靜電火花、高溫等因素可能成為港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故的點(diǎn)火源。形成明火的情況包括違章吸煙、違章用火;造成電器火花的情況有使用非防爆電器和防爆器損壞;雷擊火花需要滿足發(fā)生雷擊和避雷器失效;高溫需要滿足天氣高溫和箱體長(zhǎng)時(shí)間日曬;靜電火花包括靜電放電和衣物與人體摩擦產(chǎn)生靜電，其中靜電放電需要滿足靜電積累和接地不良兩個(gè)條件;撞擊火花主要是作業(yè)過(guò)程中操作不當(dāng)造成。

2 港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故樹(shù)分析

編制港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故樹(shù)，列出邏輯關(guān)系式并計(jì)算得到最小割集，對(duì)事故樹(shù)的結(jié)果進(jìn)行分析，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對(duì)性地制定安全對(duì)策。

2.1編制事故樹(shù)

從頂上事件（危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故）開(kāi)始，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的結(jié)果逐級(jí)找出直接原因事件，直到基本原因事件位置，按照邏輯關(guān)系，使用邏輯門(mén)對(duì)頂上事件、中間事件、基本事件進(jìn)行連接，得到危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故樹(shù)，如圖1所示。

2.2事故樹(shù)化簡(jiǎn)計(jì)算與結(jié)構(gòu)重要度分析

最小徑集是指不引起頂上事故發(fā)生的最低限度的基本時(shí)間的組合，通過(guò)與事故樹(shù)對(duì)偶的成功樹(shù)可以得到系統(tǒng)的最小徑集。最小徑集計(jì)算方法為：

根據(jù)上式可得系統(tǒng)的11個(gè)最小徑集，即：

計(jì)算各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，公式如式1所示為：

式中，Ii表示基本事件Xi的結(jié)構(gòu)重要度，rpj 表示最小徑集Pj的階數(shù)，即基本事件的個(gè)數(shù)。計(jì)算可得各基本事件的結(jié)構(gòu)重要性度如表1所示：

由此可得各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度順序：

3 防范措施建議

任意最小徑集中包含的全部基本事件不發(fā)生即可保證系統(tǒng)頂上事件不發(fā)生，因此最小徑集越多，每個(gè)最小徑集中包含的基本事件越少，頂上事件越不容易發(fā)生，系統(tǒng)越安全。根據(jù)分析可得，X13和X14的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)最大，其次是X15、X16、X17，再次為X18、X19、X20、X21、X26，剩下基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)較低，對(duì)頂上事件發(fā)生的影響更弱。

針對(duì)港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的防范措施，首先，要重點(diǎn)加強(qiáng)人員的巡檢，確保巡檢人員按照規(guī)程及時(shí)、嚴(yán)格巡檢，增加危險(xiǎn)貨物集裝箱堆存區(qū)域的檢查頻率，發(fā)生泄漏能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，最大限度地減少危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)發(fā)生率;其次，要加強(qiáng)報(bào)警儀等安全設(shè)施的可靠性，選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)備設(shè)施，同時(shí)對(duì)安全設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性維護(hù)、保養(yǎng)，并定期檢測(cè)，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn);第三，加強(qiáng)對(duì)員工的教育和培訓(xùn)，增強(qiáng)人員的安全意識(shí)，杜絕違章吸煙、違章用火等人員不安全行為的發(fā)生，使用防爆電器并確保防爆器可用，確保避雷器可用以及箱體接地裝置安全可靠，高溫天氣防止箱體長(zhǎng)時(shí)間日曬并對(duì)箱體采取降溫措施，從根本上杜絕出現(xiàn)點(diǎn)火源;最后，應(yīng)選用檢驗(yàn)合格且在有效期內(nèi)包裝，包裝的使用應(yīng)得當(dāng)，封口安全可靠，不存在蓋子未旋緊或者扎口松動(dòng)等情況。

針對(duì)危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)事故，除了預(yù)防措施外，還應(yīng)盡一切可能做好事故應(yīng)急處置措施，保證消防通訊聯(lián)絡(luò)暢通，應(yīng)急處置物資可靠，火災(zāi)發(fā)生初期迅速撲滅，最大限度地減輕火災(zāi)的損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故往往會(huì)造成較大的人身傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行預(yù)防。事故樹(shù)分析方法通過(guò)對(duì)導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件的分析，能夠簡(jiǎn)潔明了地分析和預(yù)測(cè)事故發(fā)生的原因，從而制定預(yù)防措施。本文針對(duì)港口危險(xiǎn)貨物集裝箱火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)，編制事故樹(shù)，得到導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件及各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，進(jìn)而提出管理措施，降低事故發(fā)生率，對(duì)港口危險(xiǎn)貨物集裝箱的安全管理有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉中興. 丙烯罐區(qū)火災(zāi)、爆炸風(fēng)險(xiǎn)的故障樹(shù)分析[J]. 安全、健康和環(huán)境， 2009（07）： 44-46.

[2] 盛耀祖， 唐峰， 吳萍萍. 儲(chǔ)油罐火災(zāi)爆炸故障樹(shù)分析[J]. 安全、健康和環(huán)境， 2016， 16（04）： 50-52.

[3] 李衛(wèi)東. 基于故障樹(shù)分析的油庫(kù)火災(zāi)爆炸研究[J]. 當(dāng)代化工， 2015（07）： 158-160.

[4] 薛小龍， 魯紅亮， 耿雪峰. 基于事故樹(shù)的高純液氨罐式集裝箱泄漏分析[J]. 中國(guó)特種設(shè)備安全， 2015（S1）：110-112+145.

[5] 汪世鋒. 基于事故樹(shù)分析法的危險(xiǎn)品集裝箱安全對(duì)策分析[J]. 中國(guó)水運(yùn)（下半月）， 2009， 09（6）：43-45.

[6] 劉明明， 胡甚平， 郭云龍. 集裝箱化危險(xiǎn)品船載運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)因子辨識(shí)[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)， 2017， 027（010）：168-174.

[7] 胡廣霞， 彭玉生， 段曉瑞. 區(qū)域定量分析方法在危險(xiǎn)貨物集裝箱堆場(chǎng)安全評(píng)估中的應(yīng)用[J]. 水運(yùn)工程， 2017， （6）：87-91.

[8] 黃凱， 李晟東. 基于AHP和粗糙集的危險(xiǎn)貨物集裝箱多式聯(lián)運(yùn)安全綜合評(píng)價(jià)[J]. 物流技術(shù)， 2016， 35（10）：74-77.

[9] 呂廣宇. 港口危險(xiǎn)貨物集裝箱風(fēng)險(xiǎn)防控[J]. 勞動(dòng)保護(hù)， 2018， （5）：90-92.

[10] 廖兵兵， 蔣立安， 衡曉周. 集裝箱運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物瞞報(bào)原因與對(duì)策[J]. 中國(guó)水運(yùn)， 2011， （12）： 30-31.

[11] 尹杰. 危險(xiǎn)品集裝箱瞞報(bào)行為查驗(yàn)要點(diǎn)[J]. 中國(guó)海事， 2015， （9）：49-50.

[12] 丁少鵬. 集裝箱危險(xiǎn)品堆場(chǎng)安全設(shè)計(jì)——以廣州港南沙港區(qū)一期工程為例[J]. 水運(yùn)工程， 2008， （2）：61-65.

[13] 孫維維， 陳軒. 港口危險(xiǎn)貨物集裝箱應(yīng)急輔助決策支持系統(tǒng)研究[J]. 中國(guó)水運(yùn)， 2012， （6）：47-48.