施工現(xiàn)場火災的事故樹分析法

1、施工現(xiàn)場火災的事故樹分析法     作者：何長春 單位：徐州消防支隊 隨著我國現(xiàn)代化城市建設的快速發(fā)展，建筑施工工地成為當前城市中最常見的作業(yè)場所。建筑工地是一個多工種，立體交叉作業(yè)的施工場地。施工現(xiàn)場存在火災隱患多、出入人員雜亂人為潛在火險因素多的特點。極易發(fā)生建筑工地火災，給國家財產(chǎn)和人民生產(chǎn)安全造成巨大損失。2004年3月16日庫爾勒市唐明房產(chǎn)綜合樓施工工地發(fā)生特大火災，過火面積1799m，直接財產(chǎn)損失400余萬元。因此，認真研究火災發(fā)生機理，最大限度地減小傷亡事故，是每位消防工作者和安全工作者面臨的課題。事故樹分析方法是安全系統(tǒng)工程中進行系統(tǒng)安全

2、分析的核心，是安全評價的基礎。它應用數(shù)理邏輯方法，從一個可能的事故開始，一層一層逐步尋找引起事故發(fā)生的觸發(fā)事件、直接原因和間接原因，并分析種種事故原因之間的相互邏輯關系，是一種演繹分析方法。其目的是識別導致事故的基本事件與人為失誤的組合，為人們提供避免或減少導致事故基本原因的線索，從而降低事故發(fā)生的可能性，對導致事故災害事故的各種因素間的邏輯關系作出全面、簡潔和形象的描述，便于邏輯運算，進行定性、定量分析和系統(tǒng)評價。其優(yōu)點是以系統(tǒng)、綜合的觀點，運用系統(tǒng)安全工程的方法對各類事故進行系統(tǒng)安全的分析，著眼于事故的整個過程來找出事故的本質原因。本文用事故樹分析法來分析當前建筑施工現(xiàn)場火災事故。通過分析

3、對施工現(xiàn)場火災事故的各種因素及邏輯關系做出全面闡述，并根據(jù)施工現(xiàn)場火災事故的發(fā)生，發(fā)展過程，找出行之有效的防治措施，防止該類事故的發(fā)生。為施工現(xiàn)場的消防管理和監(jiān)督提供理論依據(jù)，并且為該類事故的安全評價提供科學、可靠的參考依據(jù)。1建筑施工現(xiàn)場火災危險源的識別根據(jù)經(jīng)典的著火三角形原理，燃燒的發(fā)生必需具備可燃物，助燃物，和點火源三要素，在施工現(xiàn)場火災中助燃物即為空氣可以不考慮。由此可以看出，施工現(xiàn)場火災事故的發(fā)生必須具備可燃物和點火源兩個條件。同時燃燒的產(chǎn)生并不意味著一定發(fā)生火災，只有在燃燒失去控制的情況下，火災才發(fā)生。因此火勢的蔓延也是施工現(xiàn)場火災事故所考慮的一個重要方面。（1）引發(fā)起火的易燃、易

4、爆，可燃物。建筑工地存放著大量的屋面墻面保溫材料、建筑裝修材料、油氈紙、草墊子、油漆等可燃材料及汽油、柴油、油漆等易燃、可燃液體。同時建筑工地中的作業(yè)棚、倉庫、宿舍、辦公室，廚房等設施，絕大多數(shù)都是用可燃材料搭設而成的臨時建筑，耐火等級低。另外，施工時遺留的廢刨花、鋸末、油氈紙頭也都是易燃、可燃物。（2）觸發(fā)起火的點火源。施工現(xiàn)場明火作業(yè)特別多，在工程施工高峰期間，電焊、氣焊、熬制瀝青、噴燈、煤爐，以及在冬季施工中，水、砂子、河石等均要用火加熱，還有工人宿舍、休息室內(nèi)的取暖、食堂的用火用電等。施工現(xiàn)場臨時電氣線路多，缺乏系統(tǒng)正規(guī)的設計，電氣線路縱橫交錯。同時由于管理不力，電氣線路老化現(xiàn)象較多，

5、容易發(fā)生漏電短路，超負荷用電等火災隱患。施工現(xiàn)場人為起火因素多。由于建筑施工的工藝特點，各工序之間都相互交叉、流水作業(yè)，建筑工人常處于分散、流動狀態(tài)，亂動機械，亂扔煙頭現(xiàn)象時有發(fā)生。（3）火勢蔓延因素。建筑工地內(nèi)低耐火等級的臨時建筑多，而且往往相互連接，缺乏應有的防火距離，所以一旦起火，尤其遇到風天，蔓延非常迅速。一般工地往往只有臨時消防水源，在某些重要臨時設施附近放置幾個手提式滅火器，不可能設置比較完善的施工現(xiàn)場消防設施，并且施工人員的消防常識大多比較匱乏，所以很難及時地將發(fā)生的火災遏制在初起階段。2建筑施工現(xiàn)場火災事故樹的建立與分析2.1事故樹的建立從火災事故的機理來看，起火和火勢蔓延是建

6、筑施工現(xiàn)場火災造成損失和傷亡的主要影響因素。而起火和火勢蔓延又是由多個因素綜合影響制約的結果。根據(jù)上述事故樹分析的原理，結合施工現(xiàn)場的實際情況，充分考慮施工現(xiàn)場火災發(fā)生的各項因素，可以作出施工現(xiàn)場火災事故樹（圖略）由事故樹可知，造成促使該事件發(fā)生的初始原因有16個，分別用X1,X2,，來表示，這些原因即為事故隱患。在眾多情況下，并不是所有的初始原因都同時發(fā)生。只有當部分的初始原因發(fā)生時，就可以使頂上事件發(fā)生，這些集合稱為割集，即導致頂上事件發(fā)生的集合。如果割集中任意去掉一個基本事件后就不是割集，那么這樣的割集就是最小割集。最小割集是頂上事件發(fā)生的充分必要條件。應用布爾代數(shù)簡化，共得到81組最小

7、割集，整理結果列于表1中。在事故樹中，某些基本事件不發(fā)生，頂上事件就不會發(fā)生，這些不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集。在同一事故樹中，不包含其他徑集的徑集稱為最小徑集。即如果徑集中任意去掉一個基本事件后就不再是徑集，那么該徑集就是最小徑集。所以，最小徑集是保證頂上事件不發(fā)生的充分必要條件。同樣利用布爾代數(shù)法，得到該事故樹的最小徑集列于表1中。共得3組。結構重要度分析，是從事故樹結構上分析各基本事件的重要程度。即在不考慮各基本事件的發(fā)生概率的情況下，分析各基本事件對頂上事件發(fā)生所產(chǎn)生的影響程度。基本事件結構重度可以由下式得到：公式略式中：k為事故樹包含的最小割集合數(shù)目；m為包含第i個基本事件的最小割

8、集合數(shù)目；R為包含第i個基本事件的第j個最小割集合中基本事件的數(shù)目。各基本事件的結構重要度計算結果見表1。（1）在邏輯門結構中，或門表示至少一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件就發(fā)生，或門相當于一個通道不能起到控制作用；而與門表示僅當所有輸入事件都發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生，因此它能起到控制作用?？梢娛鹿蕵渲谢蜷T越多，危險性也就越大。從施工現(xiàn)場的事故樹圖來看，事故樹中或門較多，而與門較少。所以從與門與或門的數(shù)量比例來看，可知該系統(tǒng)的危險性是比較大的。這與施工現(xiàn)場火災事故的多發(fā)，頻發(fā)特征是相吻合的。（2）任一割集就是造成系統(tǒng)分流短路的分支集合。事故樹中有幾個最小割集，頂上事件發(fā)生就有幾種可能；最小割集越多，

9、系統(tǒng)就越危險，最小割集反映了系統(tǒng)的危險性。最小割集中基本事件數(shù)越多，事故就越難發(fā)生；反之，基本事件數(shù)越少，事故發(fā)生就較容易。從分析計算可以看出，由于該實例的最小割集有81組，表明導致事故發(fā)生共有81種途徑。事故樹分析中,最小割集有如下兩種用途：在進行施工現(xiàn)場火災事故的分析時，人們可以從k1開始，依據(jù)k1提示的X1,X14,X6三個基本事件逐一檢查、核實和分析，就可以確定事故是不是由k1所造成的，這樣就可以檢查出基本原因?？梢岳米钚「罴瘉碇贫A防事故發(fā)生的措施。由最小割集定義可知，當每一割集中的全部基本事件同時發(fā)生時，則頂上事件就發(fā)生。因此若對第ki個割集中的基本事件發(fā)生條件破壞一個，則該割集

10、失去了造成事故的危險。所以可以通過對以上事故樹的分析，為施工現(xiàn)場的火災事故調查和事故的預防提供理論依據(jù)。（3）從最小徑集來看，它是使頂上事件不發(fā)生的各基本事件不發(fā)生的基本組合。在事故樹中，如果最小割集比較多而最小徑集比較少，則用最小徑集來分析更方便。在本事故樹中，其中最小割集81個,最小徑集3個，因而用最小徑集來分析則比較方便。只要采取3個徑集方案中的任何一個，施工現(xiàn)場火災事故即可避免。由該事故樹的3個最小徑集可以看出，第一個方案并不容易實現(xiàn)，因為施工現(xiàn)場的可燃源大多都是施工中的必要材料；第二方案雖然基本因素較多但是應用于施工實際中最可能實現(xiàn)，只要注意施工過程中的用火，電氣焊作業(yè)，加強線路和個

11、人行為的管理，加強可燃存儲的管理，即可以有效的預防；第三方案表明只要是阻止了火勢的蔓延，即使是起火，也能有效地防止施工現(xiàn)場的火災，但由于施工布局的必要性和局限性，這種控制火勢的方法并不可取。所以通過對比分析筆者認為第二種方案為最佳方案。（4）基本事件結構重要度越大，它對頂上事件的影響就越大，反之亦然。從上表結構重要度一欄中，可以看到不同的基本事件在系統(tǒng)中結構重要度是不同的。在該事故樹中，基本事件X14，X15，X16結構重要度最大。表明控制火勢的擴展在施工現(xiàn)場火災事故的控制中也是相當重要的。3施工現(xiàn)場火災事故防治策略通過對上圖事故樹的定性分析，為理論上防止施工現(xiàn)場的火災提供了依據(jù)。但是由于施工

12、現(xiàn)場的誘發(fā)火災事故因素的復雜性，單一的采用某個方案控制火災的發(fā)生并不現(xiàn)實，只有通過對各基本因素的綜合考慮，多方控制才能有效地減少和防止火災事故的發(fā)生。結合施工現(xiàn)場的具體實際情況?？梢詮囊韵聨讉€方面著手，建立防治措施。4結論（1）加強施工現(xiàn)場易燃、易爆、可燃材料的管理，及時清理作業(yè)遺留的可燃廢渣，并遠離火源，電源。在含有易燃物品作業(yè)場地嚴禁吸煙和動用明火。（2）加強對明火作業(yè)、電氣焊割等過程的管理。（3）加強對電氣線路和電氣設備的規(guī)范安裝和日常檢查管理。（4）配備完善的消防設施和消防器材。（5）加強對施工隊伍管理和消防安全培訓，提高員工的消防安全意識和消防技能。（1）本文在充分認識施工現(xiàn)場火災特點的前提下，根據(jù)著火和火災發(fā)生的基本原理，從可燃物、點火源、火勢蔓延三個方面分析了作為