事故树分析方法讲解.doc

事故树分析 为了科学地分析蒸汽锅炉爆炸事故，并从中得到有益的教训，从而制定出有效防范措施，特对锅炉结垢、腐蚀、缺水和超压，四个引起锅炉爆炸的主要事件用事故树分析法加以分析。 （1）锅炉超压分析 锅炉超压事故树分析见图6.3.3.1。 E D2 D1 C3 C2 C1 X4 X3 X2 X1 X5 B3 B2 B1 余热锅炉超压 安全阀失灵 压力超过安全值 T 不卸压 卸压不够 未减弱燃烧 压力上升 安全阀锈死 未定期试验 调压 过高 规格小 起跳高度不够 压力视值偏低 工作失误 读数误差 压力表失灵 压力表损坏 脱岗 未监视 三通 关闭 压力表损坏 超期 未校 表盘看不清 未标 红线 光线 不足 表盘直径小 安装位置不当 A1 A2 X9 X10 X13 X14 X15 X6 X7 X8 X11 X12 图6.3.3.1 锅炉超压事故树分析 ①求最小径集 用最小径集进行分析，结构函数式为 T X1X2X3 X4 X5X6 X7 X8X9 X10X11 X12X13 X14X15 从而得到最小径集3组，分别为 ，， ②结构重要度分析 Iφ⑸＞Iφ⑴＝Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＞Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼ ＝Iφ⑽＝Iφ⑾＝Iφ⑿＝Iφ⒀＝Iφ⒁＝Iφ⒂ 锅炉超压事故原因通过事故树分析可知，锅炉超压事故最小径集3个，防止锅炉超压事故的措施有3个方案。通过分析，在15个基本原因事件中，压力上升（X5）是最主要的原因；其次是安全阀没有定期进行试验（X1），因而无法避免安全阀因机械原因失效；再者就是操作人员脱岗和巡查、监视不到位。抓住了这3个原因，就抓住了解决锅炉超压的主要环节。严格按规定检测锅炉附件，增强操作人员的安全意识和责任心，提高操作人员操作技能同样是防止锅炉超压的重要因素。 （2）锅炉缺水分析 锅炉缺水事故树分析见图6.3.3.2。 X19 X11 X10 X9 X7 C2 C1 水位补偿有误 假水位 X12 补偿公式有误 X13 零水位校核不对 X14 水位测量装置故障 X15 变送器没有排污 X18 平衡容器工作异常 就地水位计安装错误 X16 伴热不合理 X17 X3 X2 B3 判断失误 B1 给水故障 事故放水门故障 X6 定期排污阀故障 X5 X4 脱岗 未监视 B4 工作失误 锅炉汽包缺水 T 水位下降 A1 未察觉 A2 低水位保护MFT拒动 X1管道 X8 操作失误 B2 放水阀故障 连续排污阀故障 锅炉爆管 给水自动调节失灵 给水阀门故障 给水管道故障 给水泵故障或损坏 图6.3.3.2 锅炉缺水事故树分析 ①求最小径集。用最小径集进行分析，结构函数式为 T X1X2X3 X6 X7 X8X9 X10X11 X19 X4X5 X12X13 X14X15 X16 X17 X18 最小径集三组，分别为 ，， ②结构重要度分析 从3个最小径集看出X1是单事件的最小径集，X2X3X6 X7 X8X9 X10X11X19同时出现在1组最小径集P2中，X4X5 X12X13 X14X15 X16 X17 X18同时出现在1组最小径集P3中,可以得到 Iφ⑴最大； Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼＝Iφ⑽＝Iφ⑾ Iφ⒆； Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑿＝Iφ⒀＝Iφ⒁＝Iφ⒂＝Iφ⒃＝Iφ⒄＝Iφ⒅ 得结构重要度顺序为 Iφ⑴＞Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼＝Iφ⑽＝Iφ⑾＞Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑿＝Iφ⒀＝Iφ⒁＝Iφ⒂＝Iφ⒃＝Iφ⒄＝Iφ⒅ 预防锅炉缺水措施通过事故树分析，最小割集3个，从3个割集方案中任何一个缺水事故就可以避免，通过分析，在19个基本事件中，水位报警器（X1） 失灵是最主要原因，其次是操作人员脱岗（X4）和排污阀故障（X2），若能抓住这三个关键，抓住3个预防锅炉缺水的主要环节，能解决这三个问题，缺水事故就基本不会发生。 （3）锅炉结垢分析 锅炉结垢事故树分析见图6.3.3.3。 B2 B1 A1 锅 炉 结 垢 炉内处理不当 一 次 水 垢 二 次 水 垢 生水直接入炉 炉外水处理入 炉水质超标 给水水质监测不严 交换剂失效 化验项目值错误 没定时化验 排污结构装置缺陷 排污管道堵塞 没连续定期排污 排污量不够 A1 T X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 C1 图6.3.3.3 锅炉结构事故树分析 ①求最小割（径）集 事故树结构函数如下 TA1A2X1X2B1X3B2 X1 X2X4 C1X3X7X8 X1 X2X4X5X6X3X7X8 X1 X2X4X5 X4X6X3X7X8 从而得出7个最小割集为 ，，，， ，， ②结构重要度分析 按一次近似计算X1、X2、X3、X7、X8是一阶最小割集中的事件，所以Iφ⑴、Iφ⑵、Iφ⑶、Iφ⑺、Iφ⑻最大。 I（4）1/22-11/22-11，I（5）1/22-11/22-11，I1/22-11/2， 所以，各基本事件结构重要顺序为 Iφ⑴＝Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑺＝Iφ⑻＞Iφ⑷＞Iφ⑸＝Iφ⑹ 预防锅炉结垢措施通过对事故树的定性分析，本事故有7个最小割集，也就是说，形成结垢的可能性有7种，其中5种可能性是单事件，所以锅炉结垢极易发生，为防止锅炉发生结垢，必须采取以下措施 ①生水不能直接进入锅炉； ②必须采用炉外炉内同时进行水处理，炉外处理要严格控制水质指标，水质不合格的水不得进入锅炉，对交换剂要及时做到活化和更换； ③司炉工必须严格执行操作规程，定期进行排污，适当开启连续排污，保持排污管道畅通。 （4）锅炉严重腐蚀分析 锅炉严重腐蚀事故树分析见图6.3.3.4。 X9 X8 X3 锅炉严重腐蚀 腐蚀发生 没定期检查 内部腐蚀 内部腐蚀 运行腐蚀 停炉腐蚀 烟尘 冲刷 空气中腐蚀介质 未保养 保养方法不当 纯水不合格 上水PH值小 炉水相对碱度大于0.2 结垢 T A X1 B1 B2 C1 C2 X2 X4 X5 X6 X7 图6.3.3.4 锅炉严重腐蚀事故树分析 ①求最小割（径）集 直接计算最小割集，事故树结构函数如下 TX1AX1B1B2X1C1C2X8X9 X1X2X3X4X5X6X7X8X9 X1X2 X1X3 X1X4 X1X5 X1X6 X1X7 X1X8 X1X9 从而得到8组最小割集为 ，，，， ，，，； ②结构重要度分析 因为 X1在所有最小割集中出现，所以XФ⑴最大，而X2～X9均在最小割集中出现一次，且它们所对应割集阶数均为2，而最大出现次数为1。由此得 Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼ 所以结构重要次序为 Iφ⑴＞Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼ 预防锅炉严重腐蚀措施通过对事故树的定性分析，得出8个最小割集，即锅炉腐蚀的可能性有8种。其主要原因为没有定期检查X1，其次条件是X2～X9。为防止锅炉严重腐蚀采取以下措施 ①每年必须按规定对锅炉进行定期年检，测定其壁厚，根据检验结果采取相应措施； ②按规定控制运行锅炉炉水碱度和相对碱度，锅炉给水的含氧量必须控制在规定范围内。 ③切实加强停炉保养工作，停运锅炉应保持锅炉四周空气干燥 ④运行时尽可能少用含硫较大的燃料（本项目指尽量减少燃气轮机燃气中的硫的含量），并防止尾部低温硫腐蚀。 ⑤锅炉选址应避开有腐蚀性气体的地域。 事故树分析 对桥式起重机作业时吊物挤撞、打击、伤害定性分析见事故树分析图6.6.1.2。 X7 吊运失控 A1 吊物旁有人 A2 X15 桥式起重机作业时吊物挤、撞、打击伤害 T 人躲闪不及 在吊物 旁工作 其他人员路过 危险区 有人 物体倒塌 吊运摆动 运行失控 碎断物飞出 歪拉 斜吊 操作技术不熟练 索具超 限使用 用吊车进行拉断作业 用吊物进行撞击作业 吊物未放稳时摘钩 吊物码放过高不稳 吊物撞击其它物体 吊物放 置不平 控制器 失灵 制动器 失灵 B1 B2 B3 B4 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 图6.6.1.2 吊物挤撞、打击、伤害定性分析见事故树分析 （1）求最小径集 得Tx15A1A2x15B1B2B3B4x1x2x3x4x5x6x7x8x9x11x12x13x14x15 从而得出3个最小径集为 P1{x1x2x3x4x5x6x7x8x9x11} P2{x12x13x14} P3{x15} （2）结构重要度分析 ①因为x1x2x3x4x5x6x7x8x9x10 x11同在一个最小径集内；x12x13x14同在一个最小径集内。 Iφ1 Iφ2 Iφ3 Iφ4 Iφ5 Iφ6 Iφ7 Iφ8 Iφ9 Iφ10 Iφ11；Iφ12 Iφ13 Iφ14 因此只要判定Iφ1、Iφ12、Iφ15的大小即可。 ②求结构重要度系数 根据公式 得 所以，结构重要顺序为 Iφ15＞Iφ12 Iφ13 Iφ14＞Iφ1 Iφ2 Iφ3 Iφ4Iφ5Iφ6 Iφ7Iφ8 Iφ9 Iφ10 Iφ11 （3）结论 从事故树逻辑关系看，有6个逻辑或门，1个逻辑与门，最小径集有3个，造成事故的途径很多，而控制事故途径很少，说明系统危险性较大。 根据分析，对这类事故控制采取预防措施时，应首先对顶上事件影响大的基本事件或包含数目较少的基本事件的组合着手比较有效。应首先控制人的行为、控制操作人员尽量在危险区以外工作，应尽量避免在吊物旁工作，其他人员不能误入危险区，从事起吊人员在吊物起吊前应迅速离开危险区，不得违章操作、违章指挥，要有专业的起吊人员，持证上岗。捆扎业务要熟练，严禁斜吊歪拉，对设备的维护保养也要重视，特别对控制器，制动器灵敏可靠也能减少事故的发生。