狄月峰

摘 要：以一起LNG加氣站的槽車泄漏事故為分析案例，運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理，采用事故樹分析法，明確系統(tǒng)，確定頂上事件，繪制事故樹，布爾代數(shù)法化簡事故樹，利用近似公式定性分析基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，分析了基本事件對(duì)事故的影響，提出了可行的防范措施，并引出泄漏事故的應(yīng)急處置措施。

關(guān)鍵詞：LNG槽車 泄漏 事故樹應(yīng)用 防范措施 應(yīng)急措施

中圖分類號(hào)：TU582 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）02（c）-0095-03

隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，國家大力提倡使用清潔能源，LNG加氣站在能源戰(zhàn)略調(diào)整的背景下得到了迅猛發(fā)展，同時(shí)該類型加氣站發(fā)生安全事故的幾率也相應(yīng)增加。泄露事故是最常見的事故，也是引起火災(zāi)、爆炸、窒息等事故的先決條件。就近年接觸到的一起泄露事故，采用事故樹分析方法，進(jìn)行危害分析，找到引起事故的主要原因和應(yīng)對(duì)措施，避免類似事故再次發(fā)生。

1 事故樹（FAT）

事故樹也叫故障樹，簡單來說就是從事故結(jié)果出發(fā)，通過邏輯推理，找出導(dǎo)致事故發(fā)生的原因，簡言之從果到因。事故樹邏輯推理主要包括：邏輯與門即只有幾個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，才會(huì)導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生；邏輯或門即幾個(gè)事件中只要有一件發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生；條件與門即幾個(gè)事件發(fā)生后必須滿足一定條件后才會(huì)導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生；條件或門即幾個(gè)事件中其中一件發(fā)生時(shí)必須滿足一定條件后才會(huì)導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生等。

在事故樹運(yùn)用過程中，首先要明確要分析的系統(tǒng)，在系統(tǒng)中要找出要分析的事故（稱為頂上事件）作為分析起點(diǎn)；其次，按照邏輯推理找出導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的原因（稱為中間事件）；最后，繼續(xù)利用邏輯推理找出中間事件發(fā)生的原因，直至不可再分為止的事件（稱為基本事件）。在這個(gè)分析的過程中畫出事故樹，根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，求出能導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件的所有集合（稱為最小割集）和不導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件的所有集合（稱為最小徑集），再考慮基本事件的發(fā)生對(duì)事故的影響程度（稱為結(jié)構(gòu)重要度）。概況起來事故樹分析的主要步驟包括：明確系統(tǒng)，確定頂上事件，繪制事故樹，定性分析，制定防范措施。

2 FAT在事故分析中的應(yīng)用

2.1 事故概況

2015年9月一輛裝有19噸LNG的槽車駛?cè)肽炒笮蛧蠹託庹?，在接卸LNG液體時(shí)，槽車司機(jī)未連接好接卸軟管并在氣動(dòng)閥門無法正常使用的情況下手動(dòng)打開此閥門（緊急切斷閥），然而司機(jī)從LNG工廠灌裝完LNG后，忘記關(guān)閉手動(dòng)截止閥（司機(jī)事后回憶說），因此，大量LNG液化天然氣急速向外擴(kuò)散，現(xiàn)場彌漫一團(tuán)白色煙霧。后經(jīng)消防人員穿好防凍服在水槍掩護(hù)下，經(jīng)過近1個(gè)小時(shí)的處置成功關(guān)閉緊急切斷閥，有效阻止一起火災(zāi)爆炸事故。

2.2 事故樹基本事件分析

本次事故很顯然要分析的系統(tǒng)是LNG加氣站槽車的卸氣過程，頂上事件為LNG槽車發(fā)生泄漏，通過對(duì)事故后續(xù)原因分析，明確了該事件的中間事件和基本事件，建立事故樹基本事件分析（見表1）。

根據(jù)以上分析表建立事故樹模型如圖1所示。

2.3 求最小割集

割集是使頂上事件發(fā)生的基本事件的集合，最小割集就是能使頂上事件發(fā)生的最低數(shù)量的基本事件的集合。每個(gè)最小割集就是頂上事件發(fā)生一種可能性，有幾個(gè)最小割集就有幾種可能，最小割集越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn)，最小割集里的基本事件又是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最薄弱環(huán)節(jié)，因此最小割集可以直觀地對(duì)事件發(fā)生危險(xiǎn)性排序，進(jìn)而防范危險(xiǎn)性大的事件，忽略危險(xiǎn)性小的事件。在求最小割集時(shí)，要用布爾代數(shù)運(yùn)算法則化簡事故樹。

在事故樹分析中常用邏輯運(yùn)算符號(hào)乘（·）、加（+），將各個(gè)事件連接起來，這種連接式稱為布爾代數(shù)表達(dá)式。運(yùn)算法則主要包括：

2.4 求最小徑集

徑集是使頂上事件不發(fā)生的基本事件的集合，最小徑集就是使頂上事件不發(fā)生的最低數(shù)量的基本事件的集合。最小徑集指明了哪些基本事件不同時(shí)發(fā)生就可以使頂上事件不發(fā)生的安全模式。

最小徑集的求法是把事故樹頂上事件發(fā)生用不發(fā)生代替，即把“或”門換成“與”門，把“與”門換成“或”門，可以求出原事故樹對(duì)偶的成功樹，那么求出來的成功樹的最小割集就是事故樹的最小徑集了。

2.5 結(jié)構(gòu)重要度分析（定性分析）

不考慮基本事件發(fā)生的概率，僅從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的發(fā)生對(duì)頂上事件發(fā)生影響的重要度，這種分析方法叫結(jié)構(gòu)重要度分析。分析結(jié)構(gòu)重要度主要是在制定安全防范措施時(shí)根據(jù)輕重緩急使系統(tǒng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效、安全的目的。結(jié)構(gòu)重要度的近似判別式如下[2]：

2.6 結(jié)果分析

通過對(duì)圖1事故樹進(jìn)行定性分析，LNG槽車泄露事故樹最小割集有12個(gè)，最小徑集有2個(gè)，即導(dǎo)致此次槽車泄露事故的可能性有12種，但只要采取2個(gè)徑集中的任一個(gè)，LNG槽車泄露事故就可避免。第一方案中{X0 X1}是最佳方案，只要保證氣動(dòng)閥完好有效，就可及時(shí)關(guān)閉閥門，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大，通過結(jié)構(gòu)重要度也驗(yàn)證了基本事件X0、X1是泄露事故發(fā)生中的主要原因。第二個(gè)方案{X2 X3 X4 X5 X6 X7}是控制泄露事故發(fā)生的管理措施，這一方案基本事件較多，能做到逐個(gè)控制不是一件容易的事情，所以這種方案在某種意義上說不理想。

3 防范措施

從上述分析可知，在LNG卸車過程中，只有設(shè)備出現(xiàn)故障和管理出現(xiàn)問題的事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，LNG泄露事故才會(huì)發(fā)生，因此預(yù)防此類事故的預(yù)防措施從如下幾方面入手：責(zé)令承運(yùn)商開展汽車槽車日常檢查和維護(hù)保養(yǎng)，經(jīng)常檢查安全附件（如安全閥、壓力表、液位計(jì)、增壓器、緊急切斷閥、連接接頭、管道閥門、導(dǎo)靜電裝置等）性能，及時(shí)排除故障，確保性能完好；加強(qiáng)承運(yùn)商的管理，提高承運(yùn)商的準(zhǔn)入門檻，除要符合國家有關(guān)的資質(zhì)外，要取得業(yè)主方的準(zhǔn)入資格證。在日常監(jiān)管中建立承運(yùn)商黑名單制度，曝光違規(guī)違章行為；明確承運(yùn)人員在卸液過程的安全職責(zé)，完善卸液操作規(guī)程，監(jiān)督承運(yùn)商是否嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行；強(qiáng)作業(yè)現(xiàn)場安全監(jiān)護(hù)，在卸液全過程承運(yùn)商和業(yè)主方實(shí)行“雙確認(rèn)、雙監(jiān)護(hù)”，卸液的每步操作均需雙方簽字確認(rèn)，并由雙方人員全程監(jiān)控；加強(qiáng)對(duì)操作人員的崗位培訓(xùn)，提高從業(yè)人員的技能水平，安全意識(shí)和責(zé)任心，從而降低因操作失誤發(fā)生事故的幾率；加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案演練，強(qiáng)化協(xié)調(diào)配合能力，并要配備空氣呼吸器、防凍服、防爆工具等應(yīng)急物資，熟練掌握使用方法，提高應(yīng)急處置能力。

4 應(yīng)急措施

LNG槽車一旦發(fā)生泄漏事故，如果處置措施不當(dāng)，極有可能造成燃燒甚至爆炸，對(duì)現(xiàn)場消防救援人員形成威脅，所以處置過程中采取科學(xué)的處置對(duì)策，可確保現(xiàn)場救援人員的生命安全。那如果發(fā)泄了泄漏有哪些處置方法和措施？如果是罐體外部裝卸氣相、液相管路發(fā)生泄漏緊急止漏，最直接的也是最快的方式就是關(guān)閥斷料，槽車的緊急切斷閥的設(shè)計(jì)就是應(yīng)急用的，該閥有手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種方式，要確?？刂品绞接行В蝗绻莾?chǔ)罐本體發(fā)生了泄漏，可采用塞楔堵漏閥、冷凍堵漏法以及塞楔-冷凍聯(lián)合堵漏法，在堵漏時(shí)要使用防爆堵漏工具，在處置過程中應(yīng)對(duì)泄漏的LNG氣體進(jìn)行驅(qū)散，可采用噴霧水驅(qū)散和稀釋；如果堵漏措施無效或無法堵漏，槽車又無法在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移時(shí)，可采取倒罐的方式把槽車?yán)锏腖NG導(dǎo)入加氣站的LNG儲(chǔ)罐內(nèi)，類似卸液過程；如果無法實(shí)施關(guān)閥、堵漏、倒罐這三種措施時(shí)，只能采取放空方式，現(xiàn)場做好警戒，嚴(yán)格控制火源包括靜電，救援人員要做好防低溫、防窒息的個(gè)體防護(hù)，利用噴霧水槍稀釋驅(qū)散，進(jìn)行氣體檢測確保環(huán)境安全。當(dāng)LNG槽車一旦起火燃燒，應(yīng)在冷卻事故罐的基礎(chǔ)上，做好警戒、疏散、消滅火源等準(zhǔn)備工作，適時(shí)利用大量高倍泡沫隔絕空氣、窒息滅火。

本起事故案例中消防人員通過關(guān)閥斷料的方式成功處置了泄漏事故。

5 結(jié)語

國內(nèi)天然氣事業(yè)增長勢頭強(qiáng)勁，使用槽車運(yùn)輸LNG越來越多，杜絕此類事故需要我們加強(qiáng)承運(yùn)商管理，監(jiān)督承運(yùn)商履行安全職責(zé)，強(qiáng)化承運(yùn)人員安全意識(shí)，自覺執(zhí)行各項(xiàng)操作規(guī)程，在重大作業(yè)現(xiàn)場實(shí)行雙確認(rèn)、雙監(jiān)護(hù)制度，加強(qiáng)應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。同時(shí)槽車儲(chǔ)罐作為特種設(shè)備政府和企業(yè)從設(shè)計(jì)、制造、安全、使用、檢驗(yàn)、修理、改造7個(gè)環(huán)節(jié)全過程一體化的監(jiān)察制度，實(shí)現(xiàn)其閉環(huán)管理，防止在液體天然氣接卸現(xiàn)場出現(xiàn)泄漏事故，保證液體天然氣站場的安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐志勝.安全系統(tǒng)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2] 楊帆.液化天然氣泄漏的事故樹分析[J].科技導(dǎo)報(bào)，2011，29（17）：45-47.

[3] 宋峰彬.液化天然氣接收站槽車區(qū)LNG泄漏事故樹分析[J].化學(xué)工程與裝備，2011（11）：188-189.

[4] 孫蘭會(huì).關(guān)于事故樹的結(jié)構(gòu)重要度分析[J].科技通報(bào)，2015，31（4）：248-250.