故障树分析法在预防焙烧炉非停中的应用

徐 才，程 帅

（山东魏桥铝电有限公司，山东 滨州 256200）

故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。故障树分析从不期望的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。

焙烧炉是氧化铝生产中关键大型设备，担负着脱除氢氧化铝附着水和结晶水的重要工艺任务。目前氧化铝公司焙烧炉系统的规格型号主要包括3000t/d、1500t/d和1350t/d，且系统中关键设备（如引风机）均无冗余设计[1]。焙烧炉一旦发生非停事故，一方面将直接影响到成品氧化铝的产量，并导致燃气放散，造成直接经济损失，另一方面也会影响到煤气发生炉系统及焙烧炉各燃烧站的安全运行。通过近几年的生产安全事故统计数据来看，焙烧炉非停事故占比较大。

因此，对焙烧炉非停事故进行系统的分析，制定有针对性的措施，预防事故的发生将是今后安全管理中的一项重点工作。

1 焙烧炉非停故障树的建立

1.1 故障树图形元素

焙烧炉非停故障树图中主要图形元素包括顶事件、基本事件（底事件）、中间事件和逻辑门。其中顶事件是结果事件，表示最终事故，用矩形框表示；基本事件（底事件）表示导致其他事件发生的事件，无需进一步推演其发生的原因，位于故障树最底端，用圆形框表示；逻辑门表示各事件的逻辑关系，本次故障树分析只采用“与”和“或”两种逻辑门，“与”逻辑门表示所列事件同时发生时上层事件才会发生，“或”逻辑门表示所列事件其中之一发生时上层事件就会发生。为方便阅读，部分故障树分支采取了转移，转移符号为三角形，符号内文字表示对应的图号。图例及说明如表1。

表1 焙烧炉非停故障树图形元素

1.2 焙烧炉非停故障树的建立

本次建立焙烧炉非停故障树，以“焙烧炉V19非计划停车”为顶层事件，结合焙烧、燃气站等各系统的连锁，按照工艺操作、设备、人员培训、电气仪表等专业分工，层层分析，将可能导致焙烧炉非停的各类原因事件按照逻辑关系全面分解推演，并绘制焙烧炉非停的故障树图形[2]。

1.3 焙烧炉非停故障树

按照上述方法建立的焙烧炉非停故障树图形，由于篇幅限制，本文中部分故障树图形不能全部列出的均使用转移符号表示。基本的故障树图形见图1。

2 焙烧炉非停故障树分析

本次对焙烧炉非停进行故障树分析，共获得259个造成非停的底事件。统计结果见表2。

结合以往发生的焙烧炉非停事故，对故障树中底事件的分布情况，分别按照不同分类方法进行分类统计，分析各类因素的分布规律，初步总结和对比各专业、设备设施等在预防焙烧炉非停中的重要性。

图1 焙烧炉非停故障树

表2 焙烧炉非停故障树底事件统计表

表3 按V19非停连锁条件分类底事件数量分布

从上表统计数据分析可以看出，按V19非计划停车条件分类，造成焙烧炉非停的因素主要分布在V19煤气压力异常、引风机运行信号异常、P02A02温度异常、仪表风压力异常这四个方面，占整个影响因素的79%，特别是V19煤气压力单个方面更是占到了45%，这是整个非停预防管理的重点和难点。

表4 按专业分类底事件数量分布

表4统计结果表明，按照不同专业分类，燃气专业单方面占比较大，达到了36%，脱硫专业占比较少为3%。虽然脱硫专业占比较少，但我们应该看到，由于脱硫专业运行时间较短，还没有发生过相关的事故案例，容易在工作中忽视而导致焙烧炉非停事故的发生，需要引起我们的重视。

表5 按管理内容分类底事件数量分布

从表5统计数据来看，设备设施和操作及培训方面是预防焙烧炉非停的主要管理内容，总的占比为80%，这是我们一直以来强调的基础管理工作，必须抓严抓好。规章制度方面虽然所占比例不多，但我们也应该看到，当前规章制度仍有部分需要进一步补充完善的，以便于我们在日常工作实现标准化和规范化管理。

3 结论

（1）应用故障树分析法，可以对焙烧炉非停事故进行全面和系统的分析，查明相关系统可导致事故发生的底事件。

（2）按照不同分类方法，对造成焙烧炉非停的底事件进行总结分析，可以总结出事故发生的规律，从而在日常工作中能有效抓住工作重点。

（3）各单位可以根据本单位实际，针对氧化铝焙烧炉非停故障树的底事件，分别制定相应的防范措施，形成焙烧炉非停预防工作手册，明确责任分工，严格落实执行，从而保障整个系统的运行稳定性，有效预防和减少焙烧炉的非停事故，降低安全风险与经济损失。