仲偉瑞

摘要:根據(jù)油庫作業(yè)安全管理規(guī)定和要求,研究形成了一種基于ETA的油庫作業(yè)安全風(fēng)險評估方法。該方法通過構(gòu)造油庫作業(yè)事件樹,定量計算各后果事件的發(fā)生概率,并結(jié)合后果事件的嚴(yán)重程度確定風(fēng)險指數(shù),科學(xué)劃分風(fēng)險等級,發(fā)布相應(yīng)風(fēng)險警報,從而有效防范事故發(fā)生。油庫輸油管線動火作業(yè)安全風(fēng)險評估實例表明了此方法的科學(xué)性和有效性。

關(guān)鍵詞:石油庫;作業(yè)安全;風(fēng)險評估;ETA

中圖分類號:E234文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Abstract: According to the prescripts and requests of the oil deport operation safety management, we build up a mothod of oil deport operation safety risk evaluation based on ETA. Through constructing the event tree for oil deport operation, this method can calculate the probability of the sequent event, find the risk index associated with the severeness of the sequent event, divid risk grade and put out risk alarm. So it can keep the accidents away efficiently. An example of some oil deport fire operation safety risk evaluation on the pipeline makes it clear that this method is feasible and effective.

Key words: oil deport; operation satety; risk evaluation; ETA

0引言

事件樹分析法(Event Tree Analysis,ETA)是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一,它不僅可以對油庫作業(yè)事故及不安全因素進(jìn)行事前預(yù)測,估計事故的可能后果,還可以對事故原因進(jìn)行事后分析。因此,事件樹分析法有著較強的優(yōu)越性和靈活性,基于ETA理論和方法對油庫作業(yè)安全風(fēng)險進(jìn)行評估,能顯著提高油庫作業(yè)安全風(fēng)險評估的科學(xué)性和有效性。

1基于ETA的油庫作業(yè)安全風(fēng)險評估原理

1.1方法概述

作為運籌學(xué)中的決策樹分析在安全系統(tǒng)工程領(lǐng)域的應(yīng)用,ETA是一種從原因到結(jié)果按時間順序描繪事故發(fā)生的樹形模型圖,利用事件樹可以對事故因果關(guān)系進(jìn)行邏輯推理分析。系統(tǒng)中的每個要素都完成規(guī)定的功能,則稱為成功(或可靠),某要素未完成規(guī)定的功能,則稱為失敗(或不可靠)。

基于ETA的油庫作業(yè)安全風(fēng)險評估,是根據(jù)油庫技術(shù)規(guī)范和安全管理制度,運用ETA對各類油庫作業(yè)流程潛在的危險、有害因素進(jìn)行分析和測算,找出安全技術(shù)和安全管理方面存在的不足和缺陷,判斷發(fā)生事故的可能性及其危害程度,確定危險等級,發(fā)布風(fēng)險預(yù)警,為規(guī)避、降低風(fēng)險提供科學(xué)、有效的決策支持。

1.2風(fēng)險評估步驟

1.2.1風(fēng)險辨識

風(fēng)險辨識是找出油庫作業(yè)中可能引發(fā)事故導(dǎo)致不良后果的各類危險源。危險源包括實體類危險源和狀態(tài)類危險源。其中,實體類危險源是各類實體本身所固有的危險性,如多數(shù)油品都可以看作是實體類危險源;狀態(tài)類危險源是導(dǎo)致危險物質(zhì)的安全約束條件被破壞或使限制措施失效的各種不安全隱患。

某個特定場所的實體類危險源是客觀存在的,在一定時期內(nèi)不會有變化,但是狀態(tài)類危險源的存在是實時變化的,并因其導(dǎo)致了油庫作業(yè)安全風(fēng)險等級的動態(tài)變化性,對其進(jìn)行實時的監(jiān)控能準(zhǔn)確有效地反映某項作業(yè)實時的安全狀況。因此,在油庫作業(yè)安全風(fēng)險評估中,選用狀態(tài)類危險源作為安全風(fēng)險評估和預(yù)警的要素。

油庫作業(yè)狀態(tài)類危險源主要包括四個方面:

(1)人的失誤或不安全行為,如操作錯誤、穿釘子鞋、亂闖禁區(qū)等;

(2)物的不安全狀態(tài),如設(shè)備完好率低、電氣故障狀態(tài);

(3)環(huán)境的不適宜狀態(tài),如溫度不適宜、雷雨天氣、地質(zhì)災(zāi)害等;

(4)管理上的缺陷,如人員分工不合理、人員不到位、操作水平不高等。

1.2.2事件樹分析

事件樹分析從事故的初始事件開始,途經(jīng)中間環(huán)節(jié)事件到最終后果事件為止,每一事件按“成功”和“失敗”兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。成功和失敗的分叉點稱為節(jié)點,用樹枝的上分支作為成功事件,把下分支作為失敗事件,按事件發(fā)展順序不斷延續(xù)分析,直至最后結(jié)果,最終形成一個在水平方向橫向展開的樹形圖。根據(jù)事件發(fā)展的不同情況,如果已知每個節(jié)點處成功或失敗的概率,就可以計算出各種不同結(jié)果的概率。

(1)確定事件系統(tǒng)的組成要素

事件系統(tǒng)的組成要素包括初始事件、中間環(huán)節(jié)事件和后果事件,按照事故發(fā)展的時間先后順序,通常把事故發(fā)展過程中某一要素最開始發(fā)生的事件稱為初始事件,某些要素在中間發(fā)展階段發(fā)生的事件稱為中間環(huán)節(jié)事件,中間環(huán)節(jié)事件一般是按一定順序發(fā)生的,系統(tǒng)最后的結(jié)果為最終后果事件。

(2)建造事件樹圖

確定和分析初始事件發(fā)生后,從初始事件開始,從左向右展開繪制事件樹圖。根據(jù)各中間環(huán)節(jié)事件的因果關(guān)系以及成功與失敗的兩種分支狀態(tài)(根據(jù)需要也可有兩種以上的分支狀態(tài),如溫度的正常、過高、過低三種分支狀態(tài)),分析各種可能的結(jié)果,找出后果事件。在事件樹建造過程中,如果某一非正常事件的發(fā)生概率極低時可以不列入中間環(huán)節(jié)事件中。

(3)事件樹定性分析

通過事件樹圖可以直觀、定性地看出有哪些因素導(dǎo)致了事故的發(fā)生,還可以看出事故發(fā)展進(jìn)程中各種因素的先后影響順序,由此確定防止事故發(fā)展的應(yīng)急響應(yīng)措施,防患于未然。

1.2.3事件概率分析

在已知初始事件和各中間環(huán)節(jié)事件發(fā)生概率的前提下,可計算出事件樹中每一個最終后果事件的發(fā)生概率。我們把由某一初始事件引出的事件鏈上的所有失效事件的概率加起來就得到由該初始事件引起的失效概率。對所建完的事件樹,收集、分析各事件的發(fā)生概率及其相互間的依賴關(guān)系,定量計算出各后果事件的發(fā)生概率。

以圖1所示的一個簡單的事件樹為例,說明事件樹各分支鏈后果事件的發(fā)生概率的計算方法。根據(jù)事件樹中的各事件發(fā)生的相互關(guān)系,其后果事件的發(fā)生概率計算如下:

(1)獨立事件

當(dāng)事件樹中的各事件的發(fā)生是獨立的,則各分支鏈后果事件的發(fā)生概率為初始事件與各中間環(huán)節(jié)事件發(fā)生概率的概率積。以圖1中的事件樹種后果事件IS S 為例,其發(fā)生概率為:

PIS S =PIPS PS (1)

(2)非獨立事件

當(dāng)事件樹中的各事件的發(fā)生不是相互獨立時,進(jìn)行事件樹中后果事件發(fā)生概率的計算較為復(fù)雜。此時,必須考慮各事件發(fā)生的條件概率。以圖1中的事件樹種后果事件IF F 為例,其發(fā)生概率為:

PIF F =PIPF |IPF |F ,I (2)

其中:PF |I表示在初始事件I發(fā)生的條件下,系統(tǒng)1失效事件F 發(fā)生的概率;而PF |F ,I表示在初始事件I發(fā)生、系統(tǒng)1失效事件F 也發(fā)生的條件下,系統(tǒng)2失效事件F 發(fā)生的概率。

1.2.4風(fēng)險評估

(1)風(fēng)險指數(shù)的確定

油庫作業(yè)安全風(fēng)險由后果事件發(fā)生的可能性(概率)和后果事件對業(yè)務(wù)的影響嚴(yán)重程度確定。通過分析不同作業(yè)產(chǎn)生的后果事件類型、影響范圍和損失程度,將油庫作業(yè)事故分為特大事故、重大事故、嚴(yán)重事故和一般事故四等,其嚴(yán)重等級可由對應(yīng)的危害指數(shù)直接體現(xiàn),具體詳見表1。

對于獨立事件序列T',可能發(fā)生事故的風(fēng)險指數(shù)Ω可由如下公式計算:

Ω=L×PT' (3)

其中,L為發(fā)生事故或后果事件的危害指數(shù),PT'為事故或后果事件發(fā)生概率。

(2)風(fēng)險等級劃分、預(yù)警

為便于區(qū)分風(fēng)險程度,從而采取不同的有效措施,根據(jù)油庫作業(yè)風(fēng)險指數(shù)大小,將油庫作業(yè)風(fēng)險分為高度風(fēng)險、較高風(fēng)險、中度風(fēng)險和輕度風(fēng)險,并相應(yīng)發(fā)布紅色、橙色、黃色和藍(lán)色警報(詳見表2),從而引起相關(guān)部門和人員重視,有針對性地采取應(yīng)急響應(yīng)措施。

2應(yīng)用實例

油庫輸油管線動火作業(yè)事故教訓(xùn)深刻,輕則造成跑油、冒油、漏油、混油和設(shè)施設(shè)備損壞,重則造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。根據(jù)表1對事故類型的分類,油庫輸油管線動火作業(yè)各等級事故均有可能發(fā)生。因此,油庫輸油管線動火作業(yè)存在較多風(fēng)險?；贓TA對油庫動火作業(yè)風(fēng)險進(jìn)行評估,有助于明確不同作業(yè)環(huán)節(jié)對作業(yè)后果的影響程度,從而能夠迅速采取相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng),有效規(guī)避作業(yè)風(fēng)險。

根據(jù)作業(yè)流程和事故分析,構(gòu)造油庫管線動火作業(yè)事件樹。我們假定各事件的發(fā)生是相互獨立的,通過風(fēng)險辨識、故障樹和專家經(jīng)驗分析,計算得出各分支鏈的后果事件概率如圖2中所示。根據(jù)后果事件類型和發(fā)生概率,按式(3)分別計算各后果事件的風(fēng)險指數(shù),從而明確風(fēng)險等級,并發(fā)布風(fēng)險警報(如圖2所示)。

3結(jié)束語

基于ETA對油庫作業(yè)安全風(fēng)險進(jìn)行評估,從油庫作業(yè)流程入手,按照科學(xué)的程序和方法,對油庫作業(yè)過程固有的或潛在的危險因素,發(fā)生事故的可能性以及這些危險因素可能造成的損失或傷害程度進(jìn)行識別、分析和評估,并以設(shè)定的指數(shù)、級別或概率,對某項作業(yè)和操作的危險性給以量化處理,確定其發(fā)生概率和危險程度,以便采取最經(jīng)濟(jì)、合理及有效的安全對策,保障油庫作業(yè)安全進(jìn)行,為預(yù)防事故的發(fā)生提供行之有效的安全對策和管理辦法。

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注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文