2012—2021 年中国重特大危化品事故分析与预防

王赛尔(华北科技学院 安全工程学院，河北 廊坊 065201)

0 引言

我国是危险化学品生产和使用大国。由国家多部门公布的《危险化学品目录(2015版)》中阐明国内现有进出口危险化学品种类约为2 800种[1]。危险化学品是具有毒害、腐蚀、燃烧等性质的，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品的总称。因其种类繁多且自身具有较高的危险性，在生产、储存及使用的过程中，一旦出现防范措施不到位的情况，就容易导致火灾爆炸、人员中毒等事故的发生，造成严重的人员伤亡和财产损失[2-3]。

近年来，国内外众多学者对危化品事故进行了系统性研究。王伟等[4]以事故起数和死亡人数作为统计指标，对我国1981—2020 年上半年发生的共计280 起较大及以上危化品事故从事故发生的时空特征、行业类型及原因等方面进行分析并提出相关建议；朱玉等[5]以化工行业发生的39 起较大及以上危化品中毒和窒息事故为样本，采用行为安全理论的“2-4”模型对事故发生原因进行研究；曹建等[6]为探究我国罐车公路运输危化品事故的发生特征，对2013—2018 年间使用罐车运输危化品引发的事故从人员伤亡情况、发生时间及地域等方面进行系统分析；Do Huyen Thi Thu等[7]采用半定量风险评价、复合指标和模糊逻辑相结合的方法识别潜在危险源，以对危险化学品事故进行评价；Jianhao Wang等[8]根据对盐城事故的初步分析和对天津港事故的前期研究回顾从事件的基本信息、触发因素及外部监管因素等方面进行比较，概括总结了两次事故的异同之处。Bing Wang等[9]针对1989—2019 年我国高温季节发生的76 起重大危化品事故从事故发生区域、类型及危化品种类等7 个方面进行统计分析。

通过阅读大量文献资料，发现利用鱼刺图对重特大危化品事故进行的研究相对较少。本文采用鱼刺图和事故树分析相结合的方式对我国2012—2021 年发生的13 起重特大危化品事故进行分析并提出相应对策措施，以期为我国化工企业的安全管理提供一定的指导。

1 2012—2021 年我国重特大危化品事故统计

1.1 近10 年我国重特大危化品事故概览

根据中华人民共和国应急管理部(PRC)和中国化学品安全协会(CCSA)的统计数据，2012—2021 年我国共计发生过13 起重特大危化品事故。其中，重大事故10 起，特别重大事故3 起，如图1 所示。

图1 2012—2021 年全国重特大危化品事故汇总一览

1.2 事故发生地域分析

对我国2012—2021 年期间发生的重特大危化品事故按事故发生地域进行统计，如图2 所示。由图2可知，我国2012—2021 年期间共有5 个省份(自治区、直辖市) 发生过重特大危化品事故。其中，山东省在2012—2021 的10 年中发生的重特大危化品事故起数最高，为5 起，占此10 年期间全国重特大危化品事故总起数的38.46%；其次是江苏省，为4 起，占事故总起数的30.77%，是需要重点采取措施以预防和减少重特大危化品事故发生的省份。总体来说，我国重特大危化品事故主要集中发生在我国东部地区。河南省和天津市10 年分别只发生1 起重特大危化品事故，但在天津市发生的事故中造成的死亡人数最多，为165 人，占此10 年期间因重特大危化品事故而造成的总死亡人数的36.50%，平均死亡人数高达165 人/起。在河南省发生的事故中造成的死亡人数最少，为15 人，占总死亡人数的3.32%。

图2 2012—2021 年全国各省份 重特大危化品事故起数和死亡人数统计

1.3 事故发生时间分析

对我国近10 年来发生的13 起重特大危化品事故按照年份和月份分别进行统计，如图3 所示。由图3a 可知，2013 和2019 年我国重特大危化品事故发生起数最多，均为3 起，平均死亡人数分别为27.70 和34.30 人/起。2015 年因重特大危化品事故造成的死亡人数最多，达到了178 人，平均死亡人数高达89 人/起， 远高于此10 年期间因重特大危化品事故而造成的平均死亡人数35.08 人/ 起；其次为2019 年，其平均死 亡 人 数 也 高 达34.33 人/ 起。2014、2016、2020 和2021 年重特大危化品事故起数及死亡人数均为0。由图3b 可知，重特大危化品事故集中发生在每年的6—8 月，是企业安全生产需要特别注意的时期，此时期因事故造成的平均死亡人数为38.80 人/ 起。1、5 和9 月没有发生重特大危化品事故。3、8 和11 月份发生的重特大危化品事故造成了严重的人员伤亡，其中8 月份发生的重特大危化品事故造成的死亡人数最多，平均死亡人数达到了89 人/起；其次为3 月份，平均死亡人数达到了78 人/ 起；再次为11 月份，平均死亡人数也高达43 人/起。

图3 2012—2021 年全国重特大危化品事故起数和死亡人数的时间分布

2 2012—2021 年我国重特大危化品事故的鱼刺图分析

2.1 鱼刺图方法简介

由日本管理大师石川馨先生发明的鱼刺图(fishbone diagram)，又名鱼骨图、因果图，是一种发现问题根本原因的方法[10]，分为三种类型：整理问题型鱼骨图、原因型鱼骨图和对策型鱼骨图。这种方法在本质上是利用“头脑风暴法”，在事故致因理论的基础上，运用安全系统工程理论从“人、机、环、管”4 个方面找出各特性要因，按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形[10-11]。

2.2 2012—2021 年重特大危化品事故的鱼刺图

造成重特大危化品事故的原因是多方面的，利用安全系统工程理论从“人、机、环、管”四个方面进行考虑编制鱼刺图，如图4 所示。

图4 2012—2021 年全国重特大危化品事故的鱼刺图分析

3 2012—2021 年我国重特大危化品事故的事故树分析

3.1 2012—2021 年重特大危化品事故模型的构建

事故树分析(简称“FTA”)是安全系统工程的重要分析方法之一，它是从顶上事件开始运用逻辑推理的方法对系统中的危险性进行辨识和评价，直至找出导致事故发生的基本原因为止[12]。

因导致重特大危化品事故的原因众多，难以全部理清。故本文仅将2012—2021 年我国重特大危化品事故调查报告中导致事故发生的直接原因进行统计，利用EasyDraw 软件构建了重特大危化品事故的事故树模型，如图5 所示。其中，T代表顶上事件，其他各符号的含义如表1 所示。

表1 事故树图中各符号所代表的事件

图5 2012—2021 年全国重特大危化品事故的事故树分析

3.2 事故树的定性分析

3.2.1 最小割集的求解

引起顶上事件发生的最低限度的集合叫做最小割集[13]。每个最小割集表示顶上事件发生的一种可能性。最小割集越多，导致事故发生的路径就越多，系统就越危险。它的求解方法主要有行列式法、布尔代数法和矩阵法三种。

本文采取布尔代数法计算事故树的最小割集。结构函数式为：T=M1M2M3M4

将上述表达式展开并化简，共计得到315 个最小割集。因此，重特大危化品事故的发生共计有315 种可能性。

3.2.2 最小径集的求解

引起顶上事件不发生所需的最低限度的集合叫做最小径集[14]，代表系统的安全性。若遇到最小割集数量过多的情况时，可采用最小径集法对事故树进行分析。利用它与最小割集的对偶性，可将事故树转化为成功树，求出成功树的最小割集也就等同于求出原事故树的最小径集。依据此种方法，求出此事故树的最小径集有8 个，如表2 所示。

表2 事故树的最小径集

3.2.3 最小径集法求解各基本事件的结构重要度

结构重要度分析是指不考虑基本事件的发生概率，仅仅从事故树的结构方面分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度[15]。一般采用两种方法求解，一种是精确求出结构重要度系数，另一种是用最小割集或最小径集判断出结构重要度顺序。依据最小径集法，求得此事故树中各基本事件的结构重要度顺序为：

3.2.4 结果分析

(1)通过分析2012—2021 年我国发生的13 起重特大危化品事故的直接原因构建重特大危化品事故的事故树模型。由模型可知，导致事故发生的基本原因事件共有26 个；

(2)经计算可得，此事故树有315 个最小割集，表明存在315 个导致事故发生的途径，说明发生事故的可能性极大；

(3)经计算可得，此事故树有8 个最小径集，也就是说防止事故发生的途径有8 种。其中，{X25}、{X26}这两个最小径集中只包括1 个基本原因事件，采取措施时应当优先考虑。

但是在燃烧爆炸的过程中释放出有毒、有害气体这一过程属于不可控因素，因此可将对人员行为的控制和保障安全措施等方面作为事故预防的重点环节。

4 预防重特大危化品事故的对策措施

4.1 从人的角度分析

人具有很强的主观能动性，是不安全行为的发出者。很多事故的发生都和人的不安全行为有着紧密的关系，因此很有必要通过采取相关措施来预防或减少从业人员不安全行为的发生。对于化工企业而言，应注重提升从业人员的整体素质水平，在招聘员工时多招收些技术能力好、文化程度高、专业素养好的人员并且对于在职员工可以进行能力提升培训。可以通过定期开展安全教育宣传活动、定期举办员工比武大会、学习危化品相关事故的视频、音频、书籍等资料帮助员工更加深入地熟悉从事化工生产相关的规章制度及安全操作规程，提升自己的安全操作水平，更加意识到安全生产的重要性，提高自身安全意识，约束自己的不安全行为，避免事故的发生。

4.2 从物的角度分析

物的不安全状态同样也是引起事故的重要因素。化工企业在购买新设备器材及化工原料等物品时应购进正规厂家生产的合格产品并在生产前进行检验，达标后方能进行生产；在日常巡检过程中加强巡检力度，加大安全投入力度；购进新式传感、监测监控仪器设备提前发现物的不安全状态，并及时采取相应措施以预防事故的发生。

4.3 从环境的角度分析

工作环境会影响人的心理状态，致使从业人员做出不安全行为或使设备出现不安全状态。良好的照明条件可以避免人员因看不清楚操作控制台的相关按钮而引发误操作、长时间工作在嘈杂混乱的生产环境当中，作业人员会出现不同程度的烦躁、耳朵不适等心理和生理不适。化工企业应创造良好的工作环境帮助作业人员有一个好的心情，能够舒缓压力，潜移默化地提高作业人员的工作效率以及工作积极性，可以避免人员误操作或物的不安全状态的发生，进而达到预防事故的目的。

4.4 从管理的角度分析

化工企业应不断加强自身安全管理水平，完善适合本企业发展的合法的安全管理规章制度，优化管理结构，强化安全部门相关职责与权力。政府相关安全监管监察部门应加强对本辖区内化工企业的安全监管监察力度，对危化品实行重点管控。化工企业应合理安排倒排班作息制度，避免因赶工期、盲目追求经济效益等造成作业人员疲劳作业，保证作业人员得到充分的休息，避免因精神不佳造成误操作而引发事故的发生。化工企业也可以尝试使用员工有无按规章制度操作与个人工资挂钩的方法，优化工资管理制度，增强员工的安全意识，促使员工严格按照规章制度进行操作，避免出现人为失误而导致事故发生。

5 结语

(1) 2012—2021 年期间我国共计发生13 起重特大危化品事故，其中重大事故有10起，特大事故有3起；主要集中在我国的东部省份，山东省、江苏省是传统的化工大省，是重特大危化品事故的高发地，需要重点采取措施加强安全监管；每年的6—8 月是我国重特大危化品事故的高发期，需每年特别关注。

(2)本文在文献检索的基础上，采用鱼刺图的分析方法，运用安全系统工程的基本原理从“人、机、环、管”四个方面对造成重特大危化品事故的原因进行了分析并绘制出2012—2021 年全国重特大危化品事故的鱼刺分析图。

(3) 通过对全国发生的13 起重特大危化品事故调查报告中的直接原因进行深入分析并绘制事故树，得到了315 个最小割集和8 个最小径集，并对各基本事件的结构重要度进行排序。应对以下方面进行重点关注：应急预案的完善与科学实施；人员的违章操作；通风设备的正常运转；防爆设备的正确选型等。

(4) 最后，根据鱼刺图和事故树分析的结果，从“人、机、环、管”四个方面提出了相应的对策措施，为重特大危化品事故的预防提供参考。