楊文博，任玉清

(大連海洋大學(xué)航海與船舶工程學(xué)院，遼寧 大連，116023)

海洋捕撈業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)不可或缺的重要組成部分，又是最危險的行業(yè)之一，居高不下的漁船事故率、財產(chǎn)損失率和人員傷亡率，極大地限制了海洋漁業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。為減少漁船事故的發(fā)生，進(jìn)一步加強漁船水上安全管理，中國漁業(yè)主管部門高度重視漁船安全生產(chǎn)監(jiān)管，并且提出了建設(shè)“平安漁業(yè)”工作任務(wù)[1]。

目前，船舶風(fēng)險評估研究領(lǐng)域中，擱淺、碰撞等船舶交通事故[2]受到較多關(guān)注，而對于船舶火災(zāi)的研究關(guān)注較少。涉及漁船的火災(zāi)風(fēng)險評估以及漁船火災(zāi)的防控研究更是少之又少。據(jù)中國漁業(yè)互保協(xié)會(China Fishery Mutual Insurance Association，CFMI)統(tǒng)計，1994—2015年，承保的漁船共發(fā)生火災(zāi)2 329艘(次)；其中，造成漁船全損事故有268艘(次)，漁船部分損失的有2 061艘(次)[3]。

漁船火災(zāi)事故經(jīng)常造成漁船重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至人身安全、漁船報廢，嚴(yán)重威脅漁船安全生產(chǎn)。為此，開展?jié)O船的火災(zāi)分析研究意義重大。事故樹分析法作為一種比較成熟的系統(tǒng)安全分析與評價方法，在事故重大危險源的識別與評估過程中發(fā)揮了積極作用[4-6]。本研究將事故樹分析方法引入漁船火災(zāi)事故研究領(lǐng)域，對導(dǎo)致漁船火災(zāi)事故的各種因素及邏輯關(guān)系作出全面闡述,并根據(jù)火災(zāi)事故的發(fā)生、發(fā)展過程,探究行之有效的預(yù)防措施。

1 事故樹分析法簡介

事故樹是指從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹[7-8]。其遵循“從結(jié)果分析原因”的邏輯分析原則，相關(guān)事件(節(jié)點)之間用邏輯門連接。利用事故樹對事故進(jìn)行預(yù)測的方法稱為事故樹分析,被用于分析的事故樹也叫事故樹圖。事故樹分析法(fault tree analysis, FTA)是安全系統(tǒng)工程中進(jìn)行系統(tǒng)安全分析的核心,也是系統(tǒng)安全評價的基礎(chǔ)。

2 漁船火災(zāi)事故及其影響因素[9-10]

2.1 漁船火災(zāi)事故特點

漁船作為一種重要的漁業(yè)生產(chǎn)工具，其發(fā)生的火災(zāi)與陸上不同，主要有以下特點：(1)蔓延速度快。漁船結(jié)構(gòu)的防火等級不高，選取的防火材料參差不齊，一旦發(fā)生火災(zāi)，其蔓延速度迅速而猛烈。短時間的溫度升高造成漁船的設(shè)備損壞，進(jìn)而造成火災(zāi)的連鎖反應(yīng)。(2)撲滅難度大。海上航行中的漁船一旦發(fā)生火災(zāi)很難撲滅，一方面是由于捕撈海域中同行船舶很難在風(fēng)浪中靠近無法提供有效救援。另一方面由于船體空間小，走廊等通道較窄，不利于消防人員撲救，且漁船群體?？楷F(xiàn)象較為普遍，如果出現(xiàn)火災(zāi)過火面積較大，消防人員很難在陌生的環(huán)境內(nèi)快速撲救。(3)經(jīng)濟(jì)損失大。一是火災(zāi)對漁船自身的損失極大，尤其是木質(zhì)漁船；二是漁船上裝備的各種設(shè)備、網(wǎng)具及漁獲物等較多，發(fā)生火災(zāi)后很難進(jìn)行全面有效的搶救，進(jìn)而造成更大損失。(4)傷亡大。漁船內(nèi)可燃物較多，發(fā)生火災(zāi)后燃燒極快，導(dǎo)致船艙內(nèi)迅速高溫，甚至引起爆炸。同時，船艙內(nèi)部空間較小且內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，發(fā)生火災(zāi)后不易逃出。(5)次生危害。海上發(fā)生火災(zāi)、爆炸后，油、燃燒物質(zhì)等污染物流入水中，引起水體污染。海上的漂浮物也會對過往船只構(gòu)成安全隱患。

2.2 漁船火災(zāi)事故的影響因素

漁船火災(zāi)較為特殊，通常認(rèn)為影響漁船火災(zāi)事故的主要因素包括客觀因素和人為因素兩個方面。

2.2.1 客觀因素

(1) 本身物質(zhì)因素。漁船的柴油機(jī)排氣管道、過熱蒸汽管道等熱表面都用隔熱材料包扎予以保護(hù)，但是由于某些特殊原因，例如更換、維修等，需將隔熱材料卸下，此時一旦遇上溢油、漏油等情況，極易引起火災(zāi)。

(2) 輸油管破裂或滲漏。有的船舶船齡較大，管道發(fā)生老化或者生銹現(xiàn)象，這樣的漁船極易發(fā)生漏油，油滴濺到高溫設(shè)備上易引起火災(zāi)事故，這種情況在漁船機(jī)艙內(nèi)更容易發(fā)生。中國漁業(yè)互保協(xié)會在1994—2015年承保的漁船統(tǒng)計情況表明，由于機(jī)艙失火所導(dǎo)致的火災(zāi)事故422艘(次)，占全部火災(zāi)事故的18.12%[3]。

(3)機(jī)械設(shè)備故障或者缺陷。漁船內(nèi)部空間小且復(fù)雜，長期的海上捕撈作業(yè)以及潮熱的天氣極易導(dǎo)致設(shè)備受潮、故障，檢修不及時或者檢修不注意，可導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備過熱自燃，極易引起火災(zāi)事故。

(4)電氣設(shè)備。漁船在短時間內(nèi)的高強度捕撈極易導(dǎo)致船舶電氣設(shè)備超負(fù)荷運行，再加上線路老化、短路，更易發(fā)生火災(zāi)。據(jù)中國漁業(yè)互保協(xié)會統(tǒng)計，1994—2015年期間，由于電氣設(shè)備起火(包括線路)所導(dǎo)致的火災(zāi)事故為1 011艘(次)，占全部火災(zāi)事故的43.41%[3]。

(5)船艙易燃物。漁船的船艙內(nèi)會有很多備用網(wǎng)具、雜物及其他易燃物存在，由于沒有及時清理堆放在角落。容易出現(xiàn)由于明火作業(yè)或者吸煙飄落的火星造成引燃以及起火后蔓延，引起更大的連鎖火災(zāi)。

(6)廚房因素。據(jù)統(tǒng)計[3]，在1994—2015年中國漁業(yè)互保協(xié)會承保的漁船當(dāng)中，由生活用火所導(dǎo)致的火災(zāi)事故為211艘(次)。漁船廚房多采用液化氣為燃料，液化氣存儲條件較為嚴(yán)格，而漁船廚房條件有限，廚房引起的火災(zāi)、甚至爆炸，極易蔓延到漁船各處甚至導(dǎo)致沉船。

(7)意外因素。漁船作業(yè)以及靠泊中會不可避免的發(fā)生一些非人為的不可抗力事件。比如雷擊造成的火災(zāi)以及執(zhí)法部門無法查明準(zhǔn)確的火災(zāi)原因的事故。

2.2.2 人為因素

(1)明火或暗火引起。船員在船艙內(nèi)吸煙，不注意掐滅煙頭；船員維修船體設(shè)備時擦出的火花；電焊設(shè)備在操作時飄落的火星，這些都極易導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。在中國漁業(yè)互保協(xié)會承保的漁船當(dāng)中，由于修理用火所導(dǎo)致的火災(zāi)事故占全部火災(zāi)事故的10.05%。

(2)漁船裝卸油操作不當(dāng)。船舶對于船體內(nèi)裝卸貨油以及自身用油有著嚴(yán)格的裝卸標(biāo)準(zhǔn)和要求，專人專責(zé)，一旦疏忽，極易引起火災(zāi)。

(3)船員疏忽大意。由于漁船自身運作的特殊性，船艙內(nèi)的用油設(shè)備較多，一旦船員疏忽大意沒有及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備泄漏，極易造成大面積火災(zāi)甚至爆炸。據(jù)統(tǒng)計，1994—2015年間，由于油管泄漏所導(dǎo)致的火災(zāi)事故共有43艘(次)[2]。

(4)船員的心理健康狀況。船員長期在船上生活，工作相對固定化，當(dāng)遇到火災(zāi)發(fā)生初期時，不良的心理問題可造成人員思維遲鈍、行動緩慢、配合不協(xié)調(diào)或直接逃走等嚴(yán)重問題，造成火災(zāi)進(jìn)一步蔓延。

(5)船員的消防意識不強。船員采取的滅火措施不夠科學(xué)正確，可造成更大的火災(zāi)事故甚至爆炸，所產(chǎn)生的流火也會造成更大面積的燃燒。

3 事故樹分析法在漁船火災(zāi)事故分析中的應(yīng)用

以“浙普漁運***”號漁船火災(zāi)事故為例，運用事故樹分析方法研究漁船火災(zāi)事故?！罢闫諠O運***”號漁船于12月27日10∶30時左右在122°45′E，30°01′N海域突發(fā)火災(zāi)事故，通過對事故船上當(dāng)事船長、大副、輪機(jī)長及救助船船長等船員的筆錄調(diào)查，得知事故經(jīng)過為：“浙普漁運***”號漁船回港航行途徑122°45′E，30°01′N海域時，廚房發(fā)生火災(zāi)事故，因當(dāng)時海面風(fēng)浪較大，火勢迅速蔓延，由于船上缺少大型滅火器材，在用完滅火器后仍無法將大火撲滅，為保證全體船員的生命安全，船長下令放棄施救，全體船員轉(zhuǎn)移至船首，等待附近漁船救助[11]。此外，機(jī)艙火災(zāi)也是漁船火災(zāi)事故頻發(fā)的場所，而且造成的后果也頗為嚴(yán)重。2015年12月27日傍晚5～6時左右，遼Z漁650**船從山東石島出海作業(yè)，于12月28日9時30分許，因不明原因機(jī)艙起火，發(fā)現(xiàn)后開始施救，用滅火器和水滅火，船上8人施救3個小時左右無果，該船沉沒，幸好被聞訊趕來的魯R漁運501**及時將船上8人救走。

3.1 漁船火災(zāi)事故樹編制

選取“漁船火災(zāi)”為頂事件，建立漁船火災(zāi)事故樹。本研究只考慮漁船在機(jī)艙、廚房以及船員休息處所常見的火災(zāi)，且假設(shè)為正常的通風(fēng)條件。根據(jù)事故樹分析程序，分析引起頂事件發(fā)生的直接的、必要和充分的原因，將漁船作業(yè)時發(fā)生的火災(zāi)事故歸結(jié)為發(fā)生火情和初期撲滅無效兩個原因，考慮漁船本身存在的不安全因素，經(jīng)過分析引起火災(zāi)的各原因之間的邏輯關(guān)系，構(gòu)建出漁船火災(zāi)事故樹如圖1所示?！癟”為頂事件、“M1-M7”為中間事件、“X1-X19”為底事件。該事故樹共包括19個不同的底事件，各符號所代表的事件如表1所示。

3.2 事故樹的定性分析

由于該事故樹中“或門”明顯多于“與門”，則其最小徑集的數(shù)量少，所以定性分析從最小徑集入手可使分析過程得以簡化。

3.2.1 最小徑集的求取

由于最小徑集與割集的對偶性，事故樹的對偶樹(亦稱成功樹)的最小割集，就是原事故樹的最小徑集。將事故樹的“與門”與“或門”相互轉(zhuǎn)換，并把全部事件的發(fā)生變成不發(fā)生，就是在所有事件上都加“' ”，使之變成事件求補的形式。經(jīng)過這樣變換后可以得到原事故樹的成功樹。最小割集(徑集)的求取方法通常有行列法、結(jié)構(gòu)法和布爾代數(shù)法3種。本研究采用布爾代數(shù)法，求取最小徑集如下：

表1 漁船火災(zāi)事故樹各符號所代表的事件含義Tab.1 Symbols and meanings of fault tree on fishing vessel fire accident

T′=A′+B′=
(M′1+M′2)+M′3M′4=(M′5M′6+X′8X′9X′10)+
(M′7+X′11)X′15X′16X′17X′18X′19=
((X′1X′2X′3X′4)(X′5X′6X′7)+X′8X′9X′10+
(X′12X′13X′14+X′11)X′15X′16X′17X′18X′19=
X′1X′2X′3X′4X′5X′6X′7+X′8X′9X′10+X′12X′13
X′14X′15X′16X′17X′18X′19+X′11X′15X′16X′17X′18X′19

式(1)

式(1)得到原事故樹的四個最小徑集如下：

P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7}， P2={X8,X9,X10}，

P3={X12，X13，X14，X15，X16,X17，X18，X19，}， P4={X11，X15，X16，X17，X18，X19}

3.2.2 結(jié)構(gòu)重要度分析

對事故樹進(jìn)行結(jié)構(gòu)重要度分析，就是從事故樹結(jié)構(gòu)入手分析各基本事件相對于頂上事件的重要程度。本研究采用下式計算：

式(2)

式中：k——最小割集(或徑集)的總數(shù)；kj——第j個最小割集(或徑集)；nj——第kj個最小割集(或徑集)的基本事件數(shù)。

由式(2)可得基本事件X1的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)為：

同理可得：

式(3)

為此，得到各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序如下：

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

式(4)

根據(jù)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序可知，漁船的火災(zāi)與漁船上有可燃物密不可分。除了火災(zāi)初期直接燃燒的油污、燃?xì)?、燃油及船員的生活用品外，還包括火情擴(kuò)大后燃燒的木質(zhì)材料、漁網(wǎng)和漁具。漁船的火災(zāi)必然與消防設(shè)備息息相關(guān)，漁船的消防設(shè)備是否齊全可靠直接影響漁船在發(fā)生火災(zāi)時的安全性。引起漁船火災(zāi)的因素重要度都相同恰恰說明，當(dāng)初期發(fā)生火災(zāi)時每一個環(huán)節(jié)小的失誤都可以導(dǎo)致最終大火災(zāi)的發(fā)生，造成無法估計的后果。其次無論是火災(zāi)發(fā)生初期或火災(zāi)未撲滅都有人員因素，并且造成漁船火災(zāi)的有關(guān)人的因素重要度之和與消防設(shè)備的重要度是相同的。從漁船火災(zāi)問題的整體來看，處理火災(zāi)安全隱患要比火災(zāi)發(fā)生時的處理相對重要，“預(yù)防為主，防消結(jié)合”也是針對所有火災(zāi)問題的原則。

3.3 漁船火災(zāi)事故控制措施

基于以上針對漁船火災(zāi)事故樹求得四個最小徑集以及各個事件結(jié)構(gòu)重要度的分析，預(yù)防和控制漁船火災(zāi)事故必須從杜絕可燃物、清除人為因素、完善消防設(shè)備和解決船舶設(shè)備缺陷著手。為有效減少漁船火災(zāi)事故的再次發(fā)生，本研究提出以下防控措施：

(1)成功路徑P2中的基本事件為X8、X9和X10，結(jié)構(gòu)重要度排在首位。所以控制漁船可燃物是首要措施。重視油污所帶來的隱患，經(jīng)常清理殘留和泄露的各類油污。廚房燃?xì)饣蛉加偷氖褂靡欢ㄒ?guī)范，經(jīng)常檢查廚房燃?xì)饣蛉加偷慕涌诤凸苈?，并加強對廚房使用的規(guī)定和管理。另外，需在易發(fā)生火災(zāi)的地點使用阻燃材料，并設(shè)置感溫報警裝置，防止遇見明火后發(fā)生大面積燃燒。目前，中國漁船總體情況仍是老舊漁船較多，尤其是小于24 m的漁船當(dāng)中，木質(zhì)漁船占絕對多數(shù)。因此，建議在漁船建造過程中盡量使用鋼質(zhì)材料。放置漁網(wǎng)、漁具等漁船必備的可燃材料場所雖然不易直接發(fā)生火災(zāi)，但是一旦受到初期火災(zāi)的影響，會迅速燃燒擴(kuò)大火災(zāi)的范圍，船上易燃物應(yīng)當(dāng)定點放置在相對安全穩(wěn)定的地點，且盡量間隔出一定空間。

(2)成功路徑P3、P4中的基本事件包括X15、X16、X17、X18和X19，其結(jié)構(gòu)重要度排在第二?？梢?，漁船應(yīng)派專人定期檢查本船消防設(shè)施，包括滅火器的數(shù)量、種類、使用日期以及壓力。放置消防設(shè)施的時候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體要求，放置于規(guī)定地方并且確保方便取用，盡可能確保每處有火災(zāi)隱患的地方都有滅火設(shè)備，且消防設(shè)備隨時處于可用狀態(tài)。另外，漁船在年度檢驗和期間檢查過程中應(yīng)針對消防器材落實情況重點查驗，漁船自檢及他檢雙重保證下大大減小了對消防器材管理疏忽的隱患。

(3)成功路徑P1、P3和P4中的基本事件X5、X6、X7、X12、X13和X14都是由于人為因素造成的，可見人的影響對漁船火災(zāi)的安全性至關(guān)重要。為此，強化漁船船員的安全意識尤為重要。大量的漁船火災(zāi)原因分析表明，船員安全意識不足和不具備及時處理初期火情的能力是重要原因。首先，應(yīng)通過培訓(xùn)的方式，注重強化人員的安全意識，增強船員的應(yīng)急處理能力，使安全生產(chǎn)理念深入人心并定期進(jìn)行消防演練，組織漁船船員根據(jù)不同著火位置使用消防設(shè)備開展撲救計劃。其次，實行船員消防培訓(xùn)合格持證上崗制度，不允許消防培訓(xùn)考核不合格的船員登船作業(yè)。第三，制定船員安全管理處罰措施。加強針對漁船船員私自使用電熱器具的管理，尤其是老舊的違規(guī)電熱產(chǎn)品。海上勞動強度大，多數(shù)漁民都有吸煙的習(xí)慣，建議規(guī)定指定地點吸煙并明確要求熄滅煙頭，遠(yuǎn)離網(wǎng)具、雜物間和有易燃易爆物的地點，尤其在漁船加油時要禁止吸煙。嚴(yán)格規(guī)范廚房的使用時間，嚴(yán)禁私用、濫用，并對液化氣灶和液化氣瓶進(jìn)行定期檢查，尤其是密封和接頭部分，用火后及時關(guān)閉閥門。針對私自使用違規(guī)電熱產(chǎn)品、禁止吸煙場所吸煙及違規(guī)使用液化灶等現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處罰。

(4)成功路徑P1的基本事件包括X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7，其中X1、X2、X3和X4的結(jié)構(gòu)重要度排在第四，漁船上的各種設(shè)備起火是最常見也是最不容易控制的。所以，加強對電氣設(shè)備和線路的日常檢修管理尤為重要。電氣設(shè)備和線路超過使用年限或出現(xiàn)損壞時，要及時更換。若未到年限發(fā)現(xiàn)電線老化嚴(yán)重、電線接頭松動及漏電等現(xiàn)象，要及時予以更換維修，防止釀成火災(zāi)事故，且電氣線路不能鋪設(shè)在可燃物附近。

4 結(jié)語

漁船的火災(zāi)特點多樣化，蔓延速度快，尤其是木質(zhì)漁船會增加火災(zāi)的風(fēng)險性。漁船火災(zāi)隱患面前無小事，每一個小因素都可能引起漁船火災(zāi)，造成不可挽回的損失，對于漁民的生命和財產(chǎn)造成極大的威脅，不利漁業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。因此，應(yīng)該重點提高船員的安全防火意識、加強漁船相應(yīng)的防護(hù)措施，全面消除漁船火災(zāi)隱患，同時建立合理的監(jiān)督體系，并把漁船火災(zāi)預(yù)防工作放在漁船管理工作的重要位置，最大程度減少漁船火災(zāi)的發(fā)生。

本研究利用事故樹分析法對漁船火災(zāi)風(fēng)險分析進(jìn)行了定性研究，但受現(xiàn)實條件所限，不具備進(jìn)行定量分析的條件，無法針對火災(zāi)隱患，進(jìn)行確切的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險評估研究。目前，被廣泛運用的風(fēng)險評估的理念與方法并沒有引入漁船火災(zāi)事故研究當(dāng)中，當(dāng)前利用事故場景分析模擬的手段，深入研究船舶事故不確定性與確定性之間的聯(lián)系，是船舶火災(zāi)風(fēng)險評估發(fā)展的一個重要方向。近年來，基于事故場景分析模擬的方法，在核電領(lǐng)域火災(zāi)風(fēng)險評估研究方面得到了大量應(yīng)用，也為漁船火災(zāi)風(fēng)險評估提供了借鑒[12-13]?？紤]到漁船火災(zāi)的發(fā)生形式、演變過程和事故后果與一般的水上交通事故或者普通建筑火災(zāi)有諸多不同，下一步應(yīng)從漁船火災(zāi)的特點出發(fā)，進(jìn)一步研究漁船因素和人為因素與火災(zāi)致因之間的關(guān)系，積極探索漁船火災(zāi)事故的定量分析方法，有助于后期開展?jié)O船火災(zāi)風(fēng)險的定量評估。