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最小割集在液化石油气罐车双重预防体系中的应用

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舒建峰

摘要：本文应用最小割集法，构建液化石油气罐车燃烧爆炸事故树，利用事故树分析软件，解算事故树最小割集与结构重要度大小，并以此为依据，划分了各基本事件在液化石油气罐车双重预防建设中的风险等级，明确了双重预防建设内容，并从人机环管角度提出了相应的管控措施。结果表明：采用最小割集和结构重要度的风险等级划分方法，可以更加准确地、科学地划分风险等级，为双重预防风险分级管控和隐患排查治理的建设提供科学的参考依据。

关键词：液化石油气罐车;燃烧爆炸;最小割集;双重预防

中图分类号：TE88文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）22-0106-04

Abstract： In this paper， the minimum cut set method was applied to construct the accident tree of LPG tank car combustion and explosion. The minimum cut set and structural importance of the fault tree were calculated by using the fault tree analysis software. Based on this， the risk level of each basic event in the double prevention construction of LPG tank car was divided， and the construction contents of double prevention were defined， and the corresponding measures were proposed from the perspective of man-machine and environmental management control measures. The results show that the risk classification method based on the minimum cut set and structural importance can more accurately and scientifically divide the risk level， and provide a scientific reference for the construction of double prevention risk classification control and hidden danger investigation and control.

Keywords： liquefied petroleum gas tank truck;combustion explosion;minimal cut set;double prevention

隨着社会经济的迅速发展，液化石油气因污染少、产热量高、易于运输、压力稳定等优点，已经广泛应用于各个领域。汽车罐车作为主要运输载体，运输中较为灵活、方便、快捷，但在运输和装卸液化石油气的过程中，由于人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素、管理的漏洞或缺陷，促使发生生产安全事故，造成人员伤亡和财产损失[1]。“10·6怀化气罐车爆炸事故”“临沂金誉石化公司6·5罐车泄漏重大爆炸着火事故”以及近期的“温岭6·13液化石油气槽罐车爆炸事故”都在警示我们：液化石油气罐车的危险性较高，应引起运输、装卸、使用人员的高度重视和关注。因此，有效辨识液化石油气罐车在运行中的危险因素，及时解决和弥补液化石油气罐车运输和使用中存在的短板和瓶颈，保障液化石油气罐车的安全运行，降低液化石油气罐车突发生产安全事故具有重要的意义。本文将液化石油气罐车与最小割集和《国务院安委会办公室关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》（安委办〔2016〕11号）双重预防建设要求相结合，以实现液化石油气罐车安全生产的关口前移，切实提升液化石油气罐车整体预控能力，夯实遏制重特大事故的基础。

1 最小割集在双预防中的应用模型

最小割集可以表示系统的危险性，表示顶事件发生的原因组合，并为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施。利用最小割集可以判定事故树中基本事件的结构重要度，方便地计算顶事件发生的概率。

双重预防体系是通过风险分级管控和隐患排查治理两重管理形成一套机制，以达到关口前移，预防生产安全事故的发生。

最小割集是通过建立某事件或事故的事故树，运用事故树分析实际生产过程中不希望发生的事故作为事故树的顶事件，根据事故发生逻辑关系绘制事故树逻辑树图，用逻辑门将中间事件和基本事件的逻辑关系进行连接，利用定性定量分析求得最小割集和结构重要度，确定顶事件发生的原因，以科学地制定相应的管控措施，降低事故发生的可能性。最小割集与双重预防体系结合模型是通过最小割集和结构重要度计算结果划分风险等级，制定安全风险分级管控方案和隐患排查治理方案[2-4]。最小割集与双重预防结合模型如图1所示。

2 液化石油气罐车最小割集计算

2.1 建立事故树

本研究结合“临沂金誉石化公司6·5罐车泄漏重大爆炸着火事故”和现场管理人员经验及相关文献，以人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素、管理的漏洞或缺陷为主线，按照完整性、针对性、科学性等原则，构建液化石油气罐车燃烧爆炸的事故树[5-6]，具体如图2所示。图2上的事件名称及编号如表1所示。

2.2 最小割集和结构重要度计算

在事故树中，一般把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集。最小割集是能导致顶上事件发生最低限度的基本事件的集合（即割集中任一基本事件不发生，顶上事件就不会发生）。最小割集表达了顶事件事故树发生的危险性，每个最小割集都是顶事件发生的一种方式，最小割集的数目越多，顶事件事故树发生的危险性越高。利用事故树分析软件和计算机软件，得到了事故树的22个最小割集：K1={C1，X1，X15，X16，X17}，K2={C1，X3，X15，X16，X17}，K3={C1，X6，X15，X16，X17}…K21={C1，X11，X12，X15，X16，X18}，K22={C1，X9，X10，X15，X16，X18}。

结构重要性是权衡各基本事件发生对顶事件发生影响的程度，总而言之，就是基本事件或最小切割集的发生对顶部事件的贡献。利用事故树分析软件、计算机软件和式（1），可以得到事故树的结构重要性。

其中，[Ii]表示基本事件[xi]结构重要系数判别值;[xi∈kj]表示基本事件[xi]属于[kj]最小割集;[ni]表示基本事件[xi]最小割集中包含基本事件的个数。

各基本事件结构重要度大小为：I（C1）=0.685、I（X1）=0.121、I（X2）=0.121、I（X3）=0.121、I（X4）=0.121、I（X5）=0.121、I（X6）=0.121、I（X7）=0.121、I（X10）=0.119、I（X8）=0.061、I（X9）=0.061、I（X11）=0.061、I（X12）=0.061、I（X13）=0.061、I（X14）=0.061、I（X15）=0.685、I（X16）=0.685、I（X17）=0.439、I（X18）=0.439。

各基本事件结构重要度排序为：I（C1）=I（X15）=I（X16）>I（X17）=I（X18）>I（X1）=I（X2）=I（X3）=I（X4）=I（X5）=I（X6）=I（X7）>I（X10）>I（X8）=I（X9）=I（X11）=I（X12）=I（X13）=I（X14）。

3 风险分级管控

3.1 风险分级

将最小割集和结构重要计算结果按照基本事件的结构重要度范围划分为四个等级，并结合《国务院安委会办公室关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》（安委办〔2016〕11号）规定的安全风险等级，把促使顶事件发生的基本事件在液化石油气罐车双重预防建设中的风险等级划分为重大风险、较大风险、一般风险、低风险四级，如表2所示。

3.2 风险管控

综合上述风险辨识和分级，提出在液化石油气罐车双重预防中的以下建设内容。

第一，达到爆炸极限、装卸软管破裂、罐体阀门组失效危险性最大，管控级别最高，企业应设定岗位、班组、车间、公司四个级别的日常巡检、周巡检、月巡检、季巡检，及时查找设备运维中的问题，并及时解决，从而做到降低和预防事故的发生。

第二，人员的操作失误和应急措施不当危险性次大，管控级别次之，企业应设定岗位、班组、车间三个级别的日常巡检、周巡检、月巡检，及时排查问题并解决。

第三，点火吸烟、物质过热引燃、物体撞击、用铁制工具作业、穿铁钉鞋工作、防爆电器损坏、未使用防爆电器、罐车静电释放设备失效危险性次小，企业应设定岗位、班组两个级别的日常巡检、周巡检，及时排查问题并解决。

第四，油液流速过高、油液冲击金属容器、化纤品与人体摩擦、作业中导体接触、雷击、避雷设施失效危险性最小，企业应设定岗位级别的日常巡检，及时排查问题并解决。

第五，在提出风险管控措施时，可针对基本事件从人、机、环、管四个方面提出。①人的因素：在易燃易爆工作场所和罐车安全防护距离以内禁止吸烟、使用明火、使用铁制工具、穿钉鞋、疲劳作业、心理异常等。②物的因素：罐车配备的阀门、软管、管道、压力容器、仪表等安全设施必须有效，并根据相关法律法规对必须检验检测的设施进行检验检测，出具相应的检验检测报告。③环境的因素：罐车运输中，应优选道路良好路段，避免坑洼道路;应优选白天运输，夜晚光线不足时应禁止运输;在炎热天气下运输时，应做好防高温措施，避免由高温引起的物质燃烧。④管理的因素：完善安全管理机构，制定对应的安全责任制度，严防由于安全管理不到位而发生的违章操作、违章指挥、违章作业的行为。

4 隐患排查治理

①针对上述辨识出风险点的管控措施，应制定隐患排查方案，以防止因管控措施的失效而产生的生产安全事故。

②隐患排查是預防事故的最后一道防线，如若落实不到位或推诿扯皮，就会引发企业不愿见到的结果。因此，在液化石油气罐车双重预防中，应切实做到将隐患划分为重大隐患和一般隐患。重大隐患由公司级别治理，治理前应编制重大隐患治理方案，治理中应严格按照方案整改;一般隐患由岗位、班组、车间治理。重大隐患和一般隐患在治理之后均应进行验收，并建立台账，实现闭环运行。

除此之外，应按照双重预防建设标准和指导手册，将导致顶事件发生的基本事件对应地设置管控等级、部门、人员，制定管控措施和应急措施，落实风险管控责任主体。同时，在重点部位设置重大安全风险公告栏、制作岗位安全风险告知卡、绘制企业安全风险四色分布图和企业作业安全风险比较图。最后，企业应建立安全风险分级管控清单（数据库）和隐患排查治理台帐（数据库），形成双重预防运行长效机制。

5 结论

本文以液化石油气罐车燃烧爆炸为例，研究建立了最小割集与双重预防相结合的方法。该方法建立了液化石油气罐车燃烧爆炸事故树，确定了导致事故发生的最小割集、结构重要度、基本事件的风险等级以及双重预防建设要求，并从人、机、环、管角度提出了建议措施，为液化石油气罐车燃烧爆炸事故的预防提供参考。

建立事故树模型，对液化油气罐车燃烧爆炸事故树进行定性定量分析，应用最小割集和结构重要度大小划分液化石油气罐车的风险等级，可避免传统风险分级方法的主观判断性，使风险等级更加科学与精准，以便更加明确事故预防侧重点。通过得出的最小割集和各基本事件的重要度，可科学地、精确地提出针对性的风险分级管控措施和隐患排查治理方案，从而使液化石油气罐车双重预防建设达到显著效果，从而降低和防范液化石油气罐车燃烧爆炸事故的发生。

参考文献：

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[5]涂文勇.液化石油气罐车卸车作业事故：安全阀意外开启泄压原因调查[J].安全，2019（2）：12-14.

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