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      基于FTA故障樹分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)、爆炸防范的研究

      2016-04-08 02:10:09楊惟喜
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年7期
      關(guān)鍵詞:故障樹爆炸防范

      楊惟喜

      摘 要:隨著我國(guó)各檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室普遍配備了例如火焰原子吸收分光光度計(jì),氣相色譜儀等大型分析儀器,配套使用的高純乙炔氣體、高純氫氣等氣瓶,具有很高的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性,對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理提出了很高的要求。本文通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸事故建立故障樹模型,清晰地展現(xiàn)了一系列可能導(dǎo)致事故的基本事件,通過這個(gè)嶄新的分析視角,進(jìn)而提出了一套預(yù)防實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸事故的切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)室安全巡查制度。

      關(guān)鍵詞:故障樹;火災(zāi);爆炸;防范

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.223

      1 研究背景

      近些年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和食品檢測(cè)技術(shù)水平的飛速發(fā)展,各食品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室普遍配備了例如火焰原子吸收分光光度計(jì),氣相色譜儀等大型分析儀器。這些儀器需要配套使用的高純乙炔氣體、高純氫氣等氣瓶,具有很高的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性。食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室具有人員密集,昂貴儀器設(shè)備擺放集中的特點(diǎn),一旦發(fā)生爆炸火災(zāi)事故,將造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)的損失,也對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理提出了很高的要求。

      在實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理體系運(yùn)行中,雖然在受控程序文件中有編制關(guān)于 “實(shí)驗(yàn)室安全作業(yè)”的管理程序,但真正可以達(dá)到預(yù)見性地發(fā)現(xiàn)較全面的潛在問題通常存在較大難度。為能有效地實(shí)施“預(yù)防措施”,使可能存在的潛在問題無法出現(xiàn),需要一個(gè)從識(shí)別問題到控制潛在影響的管理系統(tǒng),即FMEA(Failure Mode and Effects Analysis ) “潛在失效模式和后果分析”。為了建立實(shí)驗(yàn)室安全管理中故障模式影響分析,建立起比較好的故障樹模型,特別是對(duì)于“重大火災(zāi),爆炸安全事故”等頂事件的重點(diǎn)指向故障樹模型的建立非常的必要,能夠提供我們預(yù)測(cè)和防止實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)、爆炸事件的必要的研究視角。

      2 研究目的

      FTA(Fault Tree Analysis)故障樹分析法已在航空和航天的設(shè)計(jì)、原子反應(yīng)堆、大型儀器等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,是一種很有前途的分析方法。首先設(shè)定“絕對(duì)不能讓其發(fā)生的事件”為頂事件,從上而下的展開所有基本事件,在分析各種各樣的事件可能性和關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上,可以構(gòu)筑起防止頂現(xiàn)象發(fā)生的策略。

      本研究的目的是,把頂事件設(shè)定為“實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸事故”,建立故障樹FTA模型,采用邏輯的方法,形象地進(jìn)行危險(xiǎn)的分析工作,從而為制定相關(guān)預(yù)防策略提供清晰的視角。

      3 頂事件的確定

      在2015年12月18日,北京,清華大學(xué)何添樓231實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸,據(jù)安監(jiān)部門通報(bào),爆炸是在使用氫氣做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生的。新聞媒體和安監(jiān)部門都把“使用氫氣引發(fā)爆炸事故”作為頂事件來考慮的。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[1]的分析統(tǒng)計(jì),在2001~2013年的100起實(shí)驗(yàn)室安全事故中,由各類實(shí)驗(yàn)室安全事故的比例(圖1)可以看到火災(zāi)和爆炸事故類型的比例占到了86%。該文獻(xiàn)也有將“危險(xiǎn)化學(xué)氣體引發(fā)的火災(zāi)、爆炸事故”指定為頂事件的傾向。

      因此,我將“實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸,火災(zāi)等事故”在實(shí)驗(yàn)室安全管理中被認(rèn)為是“絕對(duì)不能讓其發(fā)生的事件”(頂事件)。

      4 火災(zāi),爆炸故障樹的建立

      首先我們從火災(zāi),爆炸事故必備的三要素著眼開始對(duì)故障樹進(jìn)行構(gòu)筑?;馂?zāi),爆炸的三要素指的是:A:火源,熱源;B:達(dá)到爆燃濃度的可燃物質(zhì);C:助燃劑,一般情況下指的是空氣。由于實(shí)驗(yàn)室的日常安全管理無法對(duì)隔絕空氣進(jìn)行操作,所以本文著眼于火災(zāi),爆炸事故的AB兩個(gè)要素進(jìn)行展開分析,建立故障樹模型(見圖2)。

      圖2中X1~X11為故障樹的底事件,根據(jù)多年的實(shí)驗(yàn)室管理工作經(jīng)驗(yàn),將觸發(fā)火災(zāi),爆炸事故的底事件歸納如下(表1)。

      由表1可以看出實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸的主要成因是由11個(gè)事件所構(gòu)成,對(duì)應(yīng)這些直接的事故成因,我們?nèi)绻梢杂嗅槍?duì)性的建立安全巡查制度,對(duì)以上危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行日常的檢查,將能達(dá)到消除安全隱患,防止火災(zāi),爆炸事故發(fā)生的目的。依據(jù)故障樹所指向的11個(gè)底事件,提出相應(yīng)的的安全巡查規(guī)范如表2所示。

      5 結(jié)論

      本文通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸事故建立故障樹模型,清晰地展現(xiàn)了一系列可能導(dǎo)致事故的基本事件,通過這個(gè)嶄新的分析視角,進(jìn)而提出了一套預(yù)防實(shí)驗(yàn)室火災(zāi),爆炸事故的切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)室安全巡查制度。

      參考文獻(xiàn):

      [1]李志紅.100起實(shí)驗(yàn)室安全事故統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014,31(04):210-214.

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