时间和事件序列图分析技术在石化事故分析中的应用

张广文，王延平，张 婷

(中国石化安全工程研究院，山东青岛 266071)

时间和事件序列图分析技术在石化事故分析中的应用

张广文，王延平，张 婷

(中国石化安全工程研究院，山东青岛266071)

利用时间和事件序列图分析技术，对某一具体事故进行了系统分析，展示了事故的具体发展过程，找到导致事故的关键事件，通过对关键事件进行深入分析，得出事故的直接原因、间接原因和系统存在的问题。

时间和事件序列图 事故调查 事故研究

目前，事故研究使用的事故分析技术有屏障分析方法、变更分析方法、事件及成因图、TRIPOD理论、系统化原因分析技术、故障树分析、管理疏忽与风险树、事件树分析、原因树方法等。这些事故分析技术各有优缺点，如屏障分析方法能够识别目标保护屏障，有利于找出调查分析起点，缺点是找不出屏障失效原因和有效的解决方案，常需与其他能找出失效原因的方法连用；变更分析方法对特定原因的鉴别十分有效，但未清晰说明给定事件之间的关系和考虑复合效应的增加变化，仅简单分析变化出现原因，没有深入的综合分析；事件及成因图对数据描述清晰，事件顺序一目了然，调查过程平稳，便于识别多种原因及诱发条件，鉴别信息缺陷，但需预设假设条件[1-5]。而时间和事件序列图有良好的可靠性及有效性，有助于识别安全状况及提出安全建议，易于使用。

本文采用时间和事件序列图，对重大事故进行逻辑分析，帮助全面了解事故的整个发展过程，找到事故中的关键因素，对这些因素进行原因分析，深度挖掘事故暴露出的问题，为企业改善安全生产状况，预防重大事故提供有力支撑[3]。

1 应用原理

1987年，Hendrick和Benner[3]提出了时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting，简称STEF)技术，后经挪威工业技术研究院进行完善。时间和事件序列图技术是以时间和事件序列图建构事故发生时的情景，回溯事故中的异常事物，强调人与事件的关联性，主要包括如下概念。

a)在同一时间内有多项事件同时发生，导致事故发生。

b)利用建构方块(Building Block)方法，协助数据收集，并且详细叙述意外发生时的情境。

c)STEP的工作表以箭头说明事件的流向/时间事件顺序。STEP表单中，直行代表人员(Actor)以及对象，横列代表执行的动作(Action)，详细的叙述事件经过，事件的相关人员只需叙述一次，即可清楚了解在事故中所扮演的角色。

d)利用椭圆形符号放置在图形上方，并以虚线与事件联结，将安全问题纳入进来，进行深入探讨，确认管理系统上失误原因，提出改善建议。

进行事故分析时，有时无法将所需的证据收集齐全，这时可利用回溯法(BackSTEP)，推论可能导致事故之事件由右至左依序推论，将缺乏之最小建构方块补足。持续在每一项建构方块依序询问：本建构方块是否由前一项方块所导致、是否具有相关联性，并引导下一项方块。

2 应用实例

2.1 时间和事件序列图的建立

2.1.1事故案例简介

2009年某公司环己酮车间5000L装置四班现场操作工在接班巡检时，发现运行中的导热油循环泵(以下简称热油泵)P-59012B轴承状态监测已进入黄色报警区，经车间工艺、设备技术员确认后决定切换P-59012A泵，P-59012B准备检修。16∶35，热油泵P-59012切换A泵完毕，A泵运行正常。17∶20热油泵P-59012A由于过载突然跳停。17∶24主控制操作工发现P-59012A跳停后，立即通知现场操作工检查，启动热油泵时发现P-59012A无电，改启动P-59012B泵过程中，操作人员发现装置三楼的热油膨胀罐V59022呼吸阀呼出油气和热油，并有导热油溢出。17:40左右，溢出的导热油首先在装置二楼醇汽化器E-59012处着火，现场操作人员立即实施初期明火的扑救，并报火警，5000L装置紧急停车。17∶44停热油炉，明火于18∶08扑灭。火灾导致5000H/5000L两套装置紧急停车，脱氢岗位部分仪表及照明灯具损坏，无人员伤亡。

2.1.2时间和事件序列图的建立

利用时间和事件序列图对上述事故进行分析，如图1、图2所示。图中，矩形代表基本事件；椭圆代表存在的安全问题；三角形代表转接点；标红部分代表关键事件，用于进行深入分析，寻找系统存在的问题。

图1 事故时间和事件序列图(1)

图2 事故时间和事件序列图(2)

2.2 时间和事件序列图的分析

通过时间和事件序列图分析出导致事故发生的3个关键事件：泵停热油炉停联锁未设置、导热油高温联锁未投用、操作人员没有手动停炉。

由这3个关键事件可以分析出事故的直接原因如下。

a)安全装置不充分。根据《有机热载体炉安全技术监察规程》，热油炉应设2道联锁，在有机热载体炉出口热载体温度超过允许值和循环泵停止运转的情况下能自动停炉。实际仅设1道，热油泵停泵热油炉停车联锁未设置。

b)安全装置被拆除。热油炉出口温度高温联锁开关TSH59072未投用，处于软“MOS”(开关)状态，软“MOS”更改权限设置存在缺陷，联锁被摘除，导致导热油温度升高后热油炉F-59012未能联锁停车。

c)判断失误。装置操作工在两台热油泵停泵后，做出了错误的判断，为维持装置开车，没及时手动停炉。

由此可以看出该企业存在以下管理问题。

a)变更管理不到位：环己酮、仪表车间没有将新脱氢软“MOS”列入到变更管理范围，没有对其进行日常检查、维护，操作人员未经批准进行变更摘除联锁。

b)作业程序不完善：操作规程中没有关于热油泵故障处理方面的规定，导致操作人员在2台泵停泵时无章可循。

c)工程监管不到位：在3月中旬的DCS改造中，未按照新版逻辑图设置F-59012停泵热油炉(即导热油加热炉)F-59012停车联锁。在DCS改造后，没有对热油泵F-59012停泵热油炉F-59012停车联锁的设置情况进行检查，没有模拟联锁的工艺条件，检查联锁动作的可靠性。

以上问题是导致此次事故的间接原因，由此看出该企业存在的系统问题如下：装置(设施)设计和建设方面，该企业在技术改造的工程监管和实施方面存在不足之处；组织机构、职责、资源和文件控制方面，该企业在操作规程的制定方面存在不完善之处，操作规程中对辅助设施的异常情况处理没有明确规定；变更管理和应急管理方面，该企业在变更管理方面存在不足之处，变更管理制度执行不严。

3 结语

a)时间和事件序列图展示了重大事故的发展过程及关键事件，通过对关键事件进行原因分析，可以找出事故暴露出的系统原因，通过对暴露出的问题加以控制和改善，可以避免类似事故的重复发生。

b)时间和事件序列图可以清楚地展示时间和事件的关系，既可以帮助事故调查人员理清思路，查找漏洞，发现没有搜集到的证据，完善事故调查过程，又可以帮助事故研究人员找到事故中的关键事件，确定研究对象，发现本质问题。

[1] Livingston AD, Priestley K. Root Causes Analysis: Literature Review[M]. Britain：HSE，2001.

[2] Center for Chemical Process Safety. Guidelines for Investigating Chemical Process Incidents(2nd Edition) [M].USA：American Institute of Chemical Engineers，2003.

[3] Snorre S. Methods for Accident Investigation[M]. Norwegian：Norwegian University of Science and Technology，2002.

[4] Hollnagel E. Barriers and Accident Prevention[M].Burlington, VT, USA：Ashgate Publishing Limited，2004.

[5] Buys JR, Clark JL. Events and Causal Factors Analysis[M]. Idaho, USA.Technical Research and Analysis Center, 1995.

SequentiallyTimedEventsPlottingintheApplicationofthePetrochemicalAccidentAnalysis

Zhang Guangwen, Wan Yanping，Zhang Ting

(SINOPEC Research Institute of Safety Engineering, Shandong, Qingdao 266071)

This paper make use of Sequentially timed events plotting analysis technology to analyze a specific incident, to shows the specific development process, to find the key factors that lead to accidents, through analyzing the key factors, it is concluded that the accident of the direct cause, indirect cause and the problems existing in the system.

sequentially timed events plotting；accident investigation；accident research

2016-03-30

张广文，工程师，2008年毕业于中国石油大学(北京)化学工艺专业，主要从事风险评估技术研究、事故调查、事故研究工作。