危化品仓库消防安全系统分析
2018-05-24张泽天李孝斌
□张泽天，李孝斌
(中国人民武装警察部队学院 研究生部，河北 廊坊 065000)
一、引言
近年来，危化品仓库火灾事故频发，对人员生命与财产安全造成严重危害。危化品仓库具有如下特点：易燃易爆、危害后果严重、储存条件严苛、仓库选址谨慎、建筑结构与设施设计严苛、操作与管理规范要求严格等。[1]危化品储存管理越来越成为危化品储存企业重要的环节之一，如果管理不善，会存在严重的安全事故隐患，甚至导致重大事故的发生。对危化品仓库消防安全进行系统分析可有效预防火灾事故的发生，为危化品企业制定防火检查标准与应急救援预案提供科学合理的依据。
国内很多学者对危化品仓库的系统安全评估方法进行了深入的研究。陈言[2]等人对传统风险评估模型进行改写，提出基于层次分析法与风险指数分级法相结合的危化品仓库安全评估模型。杨卓倩[3]针对危化品仓库风险因素构建了危化品仓库风险耦合协调度模型。周家红[4]等人将集对分析理论应用于危化品物流系统的危险性评价中,提出危险等级的划分方法。本文利用危化品仓库事故致因理论分析结果，运用基于事件树的事故树分析法对危化品仓库的系统安全进行定量分析，筛选危化品仓库火灾事故发生的主要原因，并为仓库安防人员制定安全检查表，最后提出有效的消防安全技术措施与管理措施。
二、基于事故致因理论的危化品仓库火灾案例分析
事故致因理论是从本质上阐明事故的因果关系，说明事故发生、发展过程和后果的理论，是人们对事故机理所做的逻辑抽象和数学抽象。[5]本文采用综合论分析方法，主要内容如表1所示。综合论认为，事故的发生是由直接原因、间接原因和基础原因共同导致的必然结果。
表1综合论事故致因理论分析
本文通过统计近几年危化品仓库火灾事故案例，利用综合论分析方法对37个典型危化品仓库火灾案例进行事故致因分析，统计导致事故发生的各层级原因的频数，如表2所示。
表2 基于事故致因理论的危化品物流仓库火灾原因统计
三、危化品仓库系统安全分析
系统安全分析方法分为定性分析法、半定量分析法与定量分析法。[5]定量分析法综合考虑建筑物发生火灾事故的概率以及火灾产生的后果，已成为近年来最引人注目、发展最快的风险评估方法。定量分析法包括事件树分析法、事故树分析法等。
本文采用事件树与事故树相结合的系统安全工程分析方法，将火灾发展事件树的起因事件与失败事件分别作为顶上事件绘制事故树，确定每一基本事件对事故发生的贡献程度，寻找易导致火灾爆炸事故发生的原因，为危化品仓库安防人员制定适用的安全检查表对其进行定期检查，有效预防火灾爆炸事故的发生。[6]
火灾的发生经历起火、早期增长、充分发展与减弱四个阶段，本文通过绘制这四个阶段的事故树，列出导致火灾发生的基本事件并在统计大量危化品仓库火灾发生原因的基础上定义各基本事件的发生概率，根据布尔代数法计算仓库起火概率，并对其进行安全等级的划分。
危化品仓库火灾事件树如图1。
起火事故树分析图、早期灭火失败事故树分析图、火灾充分发展事故树分析图与避难和救援失败事故树分析图分别如图2、3、4、5所示。
图1 火灾发展事件树
针对危化品仓库的特点，结合表2中典型危化品仓库火灾爆炸事故的火灾原因统计结果，列出事故树分析的基本事件列表，如表3所示。
表3 事故树分析基本事件列表
由图2可知，危化品仓库起火(事件A)的布尔表达式为
A= (X1+X2+X3+X4)*(X5+X6+X7+X8+X9)+X10+X11+X12+X13
而
P(A)= (P(X1)+P(X2)+P(X3)+P(X4))*(P(X5)+P(X6)+P(X7)+P(X8)+P(X9))+P(X10)+P(X11)+P(X12)+P(X13)=0.096
(1)
图2 起火事故树分析图
图3 早期灭火失败事故树分析图
图4 火灾充分发展事故树分析图
图5 避难和救援失败事故树分析图
根据图3可知，早期灭火失败(事件B)的布尔表达式为
B=X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9
P(B)=P(X1)+P(X2)+P(X3)+P(X4)+P(X5)+P(X6)+P(X7)+P(X8)+P(X9)=0.348
(2)
根据图4可知，火灾充分发展(事件C)的布尔表达式为
C=X1+X2+X3+X7+X8+X4+X5+X6
P(C)=P(X1)+P(X2)+P(X3)+P(X7)+P(X8)+P(X4)+P(X5)+P(X6)=0.439
(3)
根据图5可知，避难与救援失败(事件D)的布尔表达式
D=X1+X2+X3+X4+X5
P(D)= P(X1)+P(X2)+P(X3)+P(X4)+P(X5)= 0.449
(4)
又由图1可知，早期灭火成功(事件E)的概率为
P(E)=1-P(B)
=1-0.348
=0.652
(5)
阻止火灾发展成功(事件F)的概率为
P(F)=P(B)×(1-P(C)
=0.348×(1-0.439)
=0.195
(6)
避难和救援成功(事件G)的概率为
P(G)= P(B)× P(C)×(1-P(D))
=0.348×0.439×(1-0.449)
=0.084
(7)
因此，危化品物流仓库火灾可充分发展且人员避难与救援失败的概率为
P(高度危险)=1-P(早期灭火成功)-P(阻止火灾发展成功)-P(避难和救援成功)
=1-0.652-0.195-0.084
=0.069
(8)
P(危险)=1- P(早期灭火成功)-P(阻止火灾发展成功)
=1-0.652-0.195
=0.153
(9)
P(较安全)=1- P(早期灭火成功)
=1-0.652
=0.348
(10)
根据式(8)、(9)、(10)可将危化品物流仓库安全等级分为四个等级。
2.针对危化品仓库安防人员的系统安全评估方案
根据表3中所列基本事件与其发生概率，寻找主要影响仓库安全的因素，制定适用于危化品物流仓库安防人员的仓库安全检查表，如表4所示。
表4 危化品物流仓库安全检查表
该安全检查表的使用简单方便，安防人员在检查危化品仓库时，对以上所列各项进行检查记录，符合要求的检查项目打“√”，不符合要求的检查项目打“×”，检查完毕后，将打“√”的项目分值相加得到仓库安全分值A，总分为200分，计算B值大小
(11)
由式(3-8)可知，当B≤0.652时，仓库处于高风险状态；当0.652
表5 危化品物流仓库安全等级分级表
四、危化品仓库消防安全控制措施
(一)技术措施
1.规范危化品储存方式
危化品物流仓库中危化品的储存应遵循相应的技术标准与法律规范。对于特定的危化品，应保证其储存量合适、储存时间不超过储存期限，摆放整齐、不成层堆放、安全间距适当。不同种类、能够相互反应、性质抵触、接触易发生燃烧甚至爆炸的危化品应分区，甚至分库房储存，区域之间或库房之间应保持足够的安全间距。
2.提高危化品储存环境标准
仓库内部的环境设置应充分考虑危化品的各项物性参数与燃爆特性，如燃点、闪点、爆炸下限等，可通过设置温度计与湿度计严格控制室内温度与湿度，设置可燃气体探测器维持可燃气体浓度在爆炸极限范围之外。仓库内应采取超前切断电源，用电器应设置隔爆外壳，防爆等级应符合要求；电线、开关、插头、接线板等保持整洁、完好；线路敷设也应遵循相应的规范标准，严格控制点火源。仓库内材料尽量选用吸湿性材料，减少搬运与拆卸货物工程中的静电摩擦，也可采取静电接地、增加空气湿度、使用静电消除器有效减少静电的产生与积累。仓库应设置避雷针、避雷带、避雷网等避雷设施，防止危化品被雷电引燃发生火灾甚至爆炸。
3.加强消防设施建设
仓库应按规定设置水、泡沫、蒸汽等消防灭火系统，设置消防双电源，设置消火栓、消防水池、消防水龙、消防水泵等灭火用水设施；应根据储存危化品的类型与特性选择自动喷水灭火系统的类型，如《建筑设计防火规范》第8.3.7项规定，建筑面积大于60m2或储存量大于2t的硝化棉仓库应设置雨淋自动喷水灭火系统。据《建筑设计防火规范》第8.4.3项可知，散发可燃气体、可燃蒸气的仓库应设置可燃气体报警装置。仓库内应设置防排烟设施并满足相关规范要求。仓库内灭火器的种类、数量等设置应符合相关规定。
(二)管理措施
1.提高企业职工的消防安全意识，加强对仓库管理人员的危化品知识普及，特别是提高企业员工安全是生产的重要手段这一重要认识。企业也可定期组织消防常识竞赛，提高员工对消防安全知识学习的积极性。
2.危化品仓储企业应定期对管理人员与职工进行相关法律规范、专业技术、职业卫生防护和应急，救援知识的培训，提高从业人员的素质。建立规范、统一的危化品操作体系规范，对每一步操作进行严格管理。标准与规范的制订须重视其可操作性与实用性。
3.建立危化品物流仓库的风险评估体系与事故后果危害分析体系。利用适当的方法预先对危化品物流仓库的风险进行评估，对发生火灾或爆炸的事故后果进行分析，实时了解仓库的安全状态水平，及时改进系统安全水平，为相关部门的法律规范制定提供理论依据。
4.加强自身监管力度，根据自身储存危化品的特定种类与性质制定相关人员操作技术标准与值班规范，建立严格的仓储安全责任制，每日检查制，严格执行责任追究制保证危化品仓库时时有监管，提高新工艺与新技术的引进，增强防灾能力。
5.大力加强危化品仓库的监督管理，特别要发展仓库自动检测、及时报警与早期应急操作的功能。危化品企业制定符合自身特征的应急救援预案，提前部署安排相关人员与行动，每月组织一次火灾演练，提高员工的安全意识与应对火灾风险的能力，将事故风险降到最低，事故后果减轻到最低。
五、结论
本文对危化品仓库的消防系统安全进行分析，得到如下结论。
本文利用综合论法对危化品仓库火灾进行事故致因理论分析，得到最易导致危化品仓库发生火灾的直接原因为：危化品储存环境危险；人员违规操作，延误救援时机以及违规存储危化品等；间接原因为事故单位安全管理责任缺失；基础原因为事故单位安全意识淡薄以及政府部门监督管理机制不健全。
本文选取基于事件树的事故树定量分析法对危化品仓库的系统安全进行分析，给出一般危化品仓库安全等级分级表以及适用于仓库安防人员对危化品物流仓库进行检查的危化品物流仓库安全检查表。
对危化品物流仓库的消防系统安全进行分析是提高仓库安全水平、减少人员伤亡的有效措施，更精确的定量分析系统安全是该领域未来的研究方向。
【参考文献】
[1]肖军. 危化品物流仓库的火灾隐患值得关注[J]. 消防技术与产品信息, 2011(4):53-57.
[2]陈言. 危险化学品仓储安全评估系统的应用研究[D]. 江西:华东交通大学, 2015.
[3]杨卓倩. 危险化学品仓储系统风险评价方法研究[D]. 四川:西南交通大学, 2017.
[4]周家红, 许开立, 修世军. 危险品物流系统危险性评价[J]. 安全与环境学报, 2007(1):150-154.
[5]范维澄,孙金华,陆守香. 火灾风险评估方法学[M]. 科学出版社, 2004:177-180.
[6]郝彩霞, 许彦, 龚声武. 事故树分析法在LPG储罐火灾爆炸事故中的应用[J]. 中国安全生产科学技术, 2012(1):154-159.
[7]陈志芬, 陈晋, 黄崇福. 大型公共场所火灾风险评价指标体系(Ⅰ)：火灾事故因果分析[J]. 自然灾害学报, 2006(1):79-85.
[8]GB50016-2006 建筑设计防火规范[S].
