室内检修作业中火灾爆炸事故树分析与建议

上海燃气市北销售有限公司 方淑芬

关键字：燃气检修作业 事故树分析 火灾爆炸

室内燃气检修作业根据作业内容的不同分为燃气表新装、燃气表调换、移添改扩工程、电话检修和测估等工作，作业范围包括室内立管、支管、总开关、燃气表、用气管、灶前开关、燃气灶及连接灶具的橡胶管、金属软管与夹头等部位。由于检修作业中涉及的介质为天然气，爆炸极限浓度范围为5%～15%，一旦发生泄漏，极易发生燃气安全事故。从事故发生的可能性和事故后果的严重程度来看，火灾和爆炸是燃气检修作业中最危险的安全事件，本文将运用事故树分析检修作业可能产生火灾或爆炸的各个因素，从事故树结构上确定每个基本事件对顶上事件的影响程度，从而提出相应的防范措施和建议。

1 事故树的建立

以火灾和爆炸事件作为顶上事件，将产生火灾和爆炸事件的条件，即天然气泄漏并在空气中混合达到爆炸极限浓度范围及点火源作为中间事件。燃气泄漏达到爆炸极限可进一步划分成三个事件：燃气泄漏、通风不良和未及时发现并处置漏气。点火源可再细分为明火源、电器火源、静电火花、高温物体表面、撞击与摩擦和其他如雷电天气等。按照上述方法对细分后的条件再逐步深入分解，直至底事件，然后通过逻辑门将这些事件按照逻辑关系编制成室内检修作业火灾爆炸事故树见图1，其中T表示顶上事件，M表示中间事件，X表示底事件，火灾爆炸事故树中各基本事件的符号和含义见表1。

图1 室内检修作业火灾爆炸事故树

表1 火灾爆炸事故树中各符号的含义

2 定性分析

2.1 最小径集

事故树定性分析的任务是从火灾爆炸事故树结构出发，分析各基本事件的发生对顶上事件(火灾爆炸事件)所产生的影响，并根据每个基本事件对顶上事件影响程度的大小，确定采取措施的轻重缓急。本文采用布尔代数算法进行求解：

从上式可知该火灾爆炸事故树中有7×7×11=539个最小割集，即导致顶上事件发生有539种可能，系统危险性很大。用539个最小割集求解结构重要度，则数据比较庞大繁琐，故本文将事故树进行转换，用各事件的补集替代原事件，与门和或门进行互换，求得等效事故树的最小径集：

计算后得出：该火灾爆炸事故树共有1个一阶最小径集，2个五阶最小径集，1个七阶最小径集，1个十一阶最小径集，即：

最小径集是不发生顶上事件所必需的最低限度的集合，表示系统安全性的大小。事故树中最小径集越多，系统就越安全。该火灾爆炸事故树中有5个最小径集，意味着5种预防的途径。只要保证火灾爆炸事故树中任何一组最小径集中基本事件的集合均不发生，顶上事件就不会发生。

2.2 结构重要度

底事件的结构重要度系数计算可采用二次近似公式进行计算。

式中：I(Xi)——第i个事件的结构重要度系数；

Ki——最小径集总数；

nj——第i个底事件所在的最小径集Kj的底事件总数；

Xi∈Kj——第i个底事件属于第j个最小径集。

将上述5个最小径集分别代入进行计算，可得：

按上述数值对结构重要度排序，可得：

从结构重要度分析对事故树顶上事件的影响因素可知，导致火灾爆炸的基本事件中，X1即通风不良的结构重要度最大，其他几个事件的结构重要度排序依次是未及时处置漏气、未及时发现漏气、燃气泄漏和点火源。导致未及时处置漏气的各种因素对顶上事件发生的影响是相同的，导致未及时发现漏气的各种途径对顶上事件发生的影响是相同的，导致燃气泄漏的各种途径对顶上事件发生的影响是相同的，各种形式的点火源对顶上事件发生的影响也是相同的。

3 减少事故的对策措施

从上述事故树的最小径集得出火灾爆炸事件的预防途径有5种，其中X1即通风不良为一阶最小径集，意味着从通风不良入手最为便捷。从结构重要度分析得出，通风不良、未及时处置漏气、未及时发现漏气、燃气泄漏和点火源的结构重要度对顶上事件火灾爆炸事件的发生影响依次递减，点火源的影响最小但也非常重要，据此提出便捷性依次递减的减少室内检修作业火灾爆炸事故的对策措施。

3.1 作业时保持空气流通

通风不畅在事故树结构上是引起火灾爆炸的首要原因。从最小径集也可以看出，解决通风不良这个因素，火灾爆炸就可以避免，因此室内检修作业时首先需要保持通风。检修作业前应打开门窗保持空气流通，如遇作业环境不良可打开强排风装置，但同时应注意装置的防爆性能。新装作业时，如遇暗厨房或用户擅自改变厨房的用途，应严格按照规程进行处理。

3.2 提升泄漏后的快速响应能力

强化岗位技能培训，室内检修人员熟练掌握哪些部位是易漏点，并在最短时间内确定泄漏源；强化检修人员的应急处置能力；健全室内检修作业燃气泄漏后的应急管理，如有特殊情况很难及时修复泄漏点，应及时采取应急措施，使事件处于可控范围。此外，加大“四新”技术的推广应用，快速修复泄漏。

3.3 及时发现燃气的泄漏

室内检修人员应配备与天然气介质相符的检漏设备，并严格按岗位规程和检漏设备技术要求进行操作。通常，使用电子压力计或U型压力计检查管道整体气密性，使用小型便携移动式检测仪初步判定泄漏区域，结合肥皂水等查漏手段确定泄漏点。当使用U型压力计检查时必须放置3分钟或以上，避免管道缓慢泄漏时，检漏仪检测不到。与此同时，还需加大燃气安全宣传力度，大力倡导居民家庭安装燃气浓度检测报警器，一旦发生燃气泄漏事件，及时报警。

3.4 检修作业时严控火源

点火源是引起火灾、爆炸的导火索，天然气燃烧和爆炸需要的激发能源很小，在带气检修作业时必须杜绝一切可能的点火源。检修人员必须穿防静电工作服，严禁穿化纤衣服和钉子鞋；必须严格遵守操作规程，现场严禁明火源，严禁使用通讯工具，严禁违章使用电器，包括开关、电灯、固定电话、移动电话、拉拔插销、排风扇和抽油烟机等。检修作业过程中工具要轻拿轻放，严禁用金属利器敲打管道或设施，必须敲击时，一定要先用水浇湿管道等表面。此外，禁止在雷雨天气进行带气检修作业。

3.5 推进新型管材、管件的应用

推进安全便捷的管材管件和设备的应用，如涂覆镀锌钢管和滚压螺纹机，增强管道和接口自身的防腐能力，延长管道的使用年限，减少管道使用过程中因腐烂及接口不良而造成泄漏的频次。

3.6 落实日常安检工作

安检中发现隐患并及时处置，同时做好用户自排管隐患的安全告知和后期的追踪整改工作。普及安全用气常识及燃气泄漏后的应急措施，减少由于用户擅自改装燃气设施、擅自改变安装燃气设施地点的使用用途、使用损坏的燃气灶及各种误操作造成的燃气事故。

4 结语

室内燃气检修作业中造成火灾、爆炸事件的影响因素很多，研究造成事故的各种因素和因素之间的相互关系，并采取相应的防范措施可以降低事故发生的概率。采用事故树分析法将火灾爆炸事件作为顶上事件，通过定性分析计算出每个基本事件对顶上事件发生的影响程度并进行排序，就可以有针对性地制定安全措施，从而有效减少室内检修作业火灾爆炸事故的发生。