氧氣瓶安全系統(tǒng)風險事故樹分析報告

有用標準文檔有用標準文檔氧氣瓶安全風險事故樹分析摘要:應(yīng)用事故樹分析方法對氧氣瓶爆炸事故進展分析，找出了引發(fā)事故的根本緣由和途徑，分析了根本緣由大事的構(gòu)造重要度。由此提出了防止氧氣瓶事故的方法，為氧氣瓶的安全治理供給科學依據(jù)。關(guān)鍵詞:氧氣瓶;事故樹;構(gòu)造重要度;預防措施引言隨著近年來國民經(jīng)濟的高速進展，氧氣的需求量隨之增長，相應(yīng)氧氣瓶爆炸事故發(fā)生日益增多。雖然國家對此格外重視，相繼出臺了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》等法規(guī)，但從目前現(xiàn)狀來看，發(fā)生事故的趨勢沒有得到有效的扼制，死亡事故仍不斷發(fā)生。為削減事故發(fā)生，保障人身財產(chǎn)安全，文中擬用事故樹分析法對氧氣瓶的安全風險進展分析評價，找出事故緣由，并制定出相應(yīng)的對策措施，以期引起大家的重視，防患于未然。事故樹分析原理事故樹分析法(FTA)2060爾爭論所首先提出，在2080年月初引入我國。目前，F(xiàn)TA作為安全系統(tǒng)工程中一種進展安全分析、評價和事故推想的先進的科學方法，已得到國內(nèi)外的公認和廣泛應(yīng)用，已成為定性和定量推想與預防事故的主要方法。事故樹分析法以系統(tǒng)較易發(fā)生且后果嚴峻的事故(即頂上大事)作為分析目標，通過調(diào)查與該事故有關(guān)的全部緣由大事和各種因素，經(jīng)過層層分析，逐級找出最終不能再分解的直接緣由大事(即根本大事)。將特定的事故和各層緣由大事(危急因素)(或稱因果關(guān)系)的規(guī)律圖形，即事故樹圖。通過對事故樹簡化、計算，求出最小割集、最小徑集和根本大事結(jié)構(gòu)重要度，進展事故樹定性分析。在事故樹中凡能導致頂上大事發(fā)生的根本大事的集合稱作割集。能導致頂上大事發(fā)生的最低限度根本大事的集合稱為最小割集。最小割集中全部根本大事均發(fā)生時，則頂上大事確定發(fā)生，而最小割集中任一根本大事不發(fā)生，頂上大事未必確定不會發(fā)生。最小割集表達了系統(tǒng)的危急性，每個最小割集都是頂上大事發(fā)生的一種可能渠道，最小割集的數(shù)目越多，系統(tǒng)越危急。最小徑集又稱最小通集。在事故樹中但凡不能導致頂上大事發(fā)生的最低限度的根本大事的集合，稱為最小徑集。最小徑集中全部根本大事均不發(fā)生時，則頂上大事確定不會發(fā)生，而在最小徑集中，任何一個根本大事發(fā)生，便不能保證確定不發(fā)生頂上大事。因此，最小徑集表達了系統(tǒng)的安全性，每一個最小徑集是預防頂上大事發(fā)生的有效途徑之一，最小徑集的數(shù)目越多，系統(tǒng)就越安全。構(gòu)造重要度分析是分析根本大事對頂上大事影響程度，依據(jù)分析的結(jié)果，找出事故發(fā)生的主要緣由，探明把握頂上大事發(fā)生的有效途徑，確定安全對策措施，制定應(yīng)急預案[1]。氧氣瓶性質(zhì)及其使用氧氣的根本特性氧是強氧化性氣體。與空氣相比，燃爆性物質(zhì)在氧氣中的點火能量變小，燃燒速度變大，爆炸范圍變寬，即更易著火燃燒和爆炸。在確定條件下，一些金屬在氧氣中也能燃燒。壓縮純氧的壓力越高，其助燃性能越強。在潮濕或有水條件下，氧氣對鋼材有猛烈的腐蝕性。氧氣瓶及其附件氣瓶本體：系管狀無縫構(gòu)造，上端瓶口處的縮頸局部為瓶頸，瓶頸與瓶體的過渡局部叫瓶肩，瓶頸外側(cè)固定連接有頸圈。下端一般為凹形底。瓶體由優(yōu)質(zhì)錳鋼、鉻鉬鋼或其他合金鋼制成。最常用的是中容積瓶，外徑219mm40L1.5mm15Mpa18Mpa。主要附件：1、瓶閥一般由銅材制成，抗燃，且不起靜電及機械火花。其密封材料應(yīng)有好的阻燃及密封性能。2、瓶帽保護瓶閥免受磕碰，通過螺紋與頸圈連接。瓶帽上一般有排氣孔或側(cè)孔，以防瓶閥漏氣使瓶帽承壓。3、防震圈套于瓶體上的兩個彈性橡膠圈，起減震和保護瓶體的作用。氧氣瓶的充裝與運輸氧氣瓶充裝時，要嚴防混裝和超裝，而混裝造成的后果更為嚴峻，常因混入可燃氣體、油脂等而導致氧氣瓶爆炸。氧氣瓶充裝前，應(yīng)逐只進展檢查，主要檢查內(nèi)容是：1、氣瓶的制造廠家是否具有氣瓶制造許可證；2、氣瓶外外表的涂色是否是規(guī)定的淡酞藍色；3、氣瓶瓶閥的出口螺紋是否為右旋螺紋；4、氣瓶內(nèi)有無剩余壓力，如有剩余壓力則進展氣體定性鑒別；5、氣瓶內(nèi)外外表有無裂紋、嚴峻腐蝕、明顯變形及其他嚴峻外部損傷缺陷；6、氣瓶是否在規(guī)定的檢驗期內(nèi)；7、氣瓶附件是否齊全及符合規(guī)定要求；8、瓶體、瓶閥等是否沾染油脂或其他可燃物；9、瓶內(nèi)是否有積水等。以上任一項覺察問題，都不得允許氣瓶充裝，而須對氣瓶進展處置。對應(yīng)確定的充裝溫度，必需嚴格按規(guī)定的充裝壓力進展充裝，確保在氣瓶最高工作溫度60度時瓶內(nèi)壓力不超過氣瓶許用壓力。氣瓶運輸裝卸時，必需配戴好瓶帽、防震圈，輕裝輕卸，嚴禁拋、滑、滾、碰；氧氣瓶不得與可燃氣體氣瓶同車運輸，也不得與任何易燃、易爆物質(zhì)同車運輸；夏季運輸氧氣瓶應(yīng)避開爆曬。氧氣瓶的安全使用1、氧氣瓶不得與可燃氣體氣瓶同室儲存。氧氣瓶儲存室內(nèi)嚴禁煙火。2、氧氣的防止地點不得靠近熱源和明火。承受氧乙炔火焰進展作業(yè)時，氧氣瓶、溶解乙炔氣瓶及焊〔割〕炬必需相互錯開，氧氣瓶與焊〔割〕炬明火的距離應(yīng)在10米以上。操作中應(yīng)防止回火，避開在氧氣管路中混入乙炔氣體。不得用氧氣吹掃乙炔管路。3、與氧氣接觸的零件不得沾染油污，使用這些零件前必需進展脫油脫脂處理。4、不得戴著沾有油脂的手套或帶油裸手開啟氧氣瓶瓶閥和減壓閥。5、開啟瓶閥和減壓閥時，動作應(yīng)緩慢，以減輕氣流的沖擊和摩擦，防止管路過熱著火。6、制止用壓縮純氧進展通風換氣或吹掃清理，制止以壓縮氧氣代替壓縮空氣作為風開工具的動力源，以防引發(fā)燃爆事故。7、吸氧用氧人員及其近旁人員，必需禁絕抽煙及其他一切火源。8、用瓶單位和人員應(yīng)防止瓶內(nèi)積水及積存其他污物，防止氣瓶腐蝕及其他損害，進而避開氣瓶爆炸。用瓶單位應(yīng)拒絕使用超過檢驗期的氣瓶。9、氧氣瓶應(yīng)戴好安全防護帽，堅直安放在固定的支架上，要實行防止日光曝曬的措施。10、氧氣瓶里的氧氣，不能全部用完，必需留有剩余壓力，嚴防乙炔倒灌引起爆炸。尚有剩余壓力的34、制止用沾染油類的手和工具操作氣瓶，以防引起爆炸。11、氧氣瓶不能猛烈碰撞。制止承受拋、摔及其它簡潔引撞擊的方法進展裝卸或搬運。嚴禁用電磁起重機吊運。12、在開啟瓶閥和減壓器時，人要站在側(cè)面；開啟的速度要緩慢，防止有機材料零件溫度過高或氣流過快產(chǎn)生靜電火花。而造成燃燒。13、冬天，氣瓶的減壓器和管系發(fā)生凍結(jié)時，嚴禁用火烘烤或使用鐵器一類的東西猛擊氣瓶，更不能猛擰減壓表的調(diào)整螺絲，以防止氧氣突然大量沖出，造成事故。8、氧氣瓶不得靠近熱源，與明火的10米。14、制止使用沒有減壓器的氧氣瓶。氣瓶的減壓器應(yīng)有專業(yè)人員修理。氧氣瓶典型事故案例分析120239158:00左右，集團公司第五建設(shè)公司南京分公司(簡稱五化建)一焊工進展切割工作時，氧氣管爆炸，另有3處同時炸裂。切割時，該焊工感到氣體不純(切割線有漂移現(xiàn)象)，但鑒于爆破的是舊氧氣膠管，認為氧氣膠管爆炸是其老化所致。由于未領(lǐng)到氧氣膠管而停頓工作，同時將用氣9187:35，五化建另一名焊工依據(jù)35m處的預制廠內(nèi)切割型鋼的點焊，10MPa，低壓約0.4MPa，約切割10min8:05左右，氧氣瓶突然爆炸，并升起一股灰塵[2]。分析在氣瓶治理中，大局部氣體充裝站的氣瓶都實行“大循環(huán)中的有關(guān)規(guī)定，未在氣瓶充裝前對氣瓶內(nèi)的氣體進展檢驗判別，導致氣瓶內(nèi)氣體不純，遇火即發(fā)生化學性爆炸。且對助燃與可燃氣體，不宜承受橡膠軟管，應(yīng)用高壓金屬軟管。2202353019:55瓶發(fā)生燃燒擊穿事故，造成一死一傷的嚴峻后果[3]。分析:的沖擊摩擦瞬間產(chǎn)生極高的熱量，點燃了管道上的可燃物———橡膠軟管。已燃燒的橡顆粒被高流量、高純氧、高熱量的氣體壓人瓶內(nèi)，在高純氧的作用下產(chǎn)生猛烈燃燒，噴出的氣體將瓶閥、瓶肩熔穿，能量瞬間釋放，否則氣瓶爆炸后果更加嚴重。在高壓氧的作用下，選用易燃的橡膠金屬軟管和操作者的不當操作———開啟過急，是造成這次事故的主要緣由。在高壓氧的狀態(tài)下，主管道及其連接導管，確定要嚴格選取材料，不行使用可燃材料，橡膠金屬軟管確定不能在高壓氧的狀態(tài)下使用，主管道最好選用銅材或紫銅材。在高壓狀態(tài)中使用的氧氣瓶，不管是氣瓶的充裝單位還是使用單位，對氣瓶的操作或更換都要有明確的操作規(guī)程，慎重操作，防止急開急關(guān)。3202381614:30左右，徐州市沛縣蘆發(fā)氣體充裝站，發(fā)生了一起氧氣瓶爆炸事故。該站氧氣充裝臺有二組充裝設(shè)備，81614:3010只氣瓶，當壓8.0MPa9只氣瓶發(fā)生猛烈爆炸事故[4]。分析:能脫油、而本身帶油的鄰苯二甲酸二丁脂錯誤地當做四氯化碳清洗劑使用，二丁脂屬碳氫化合物，遇明火4202361515氣過程中，操作工覺察一個氣瓶與其它氣瓶不一樣，打著打火機預備試該瓶中裝的是什么氣，誰料氣瓶剛一翻開，就“呯”的一聲爆炸了，氣瓶成了碎片，兩人當場死亡[2]。分析:這是一幕典型的無知違章所釀成的慘劇。氧氣嚴格禁火禁油，怎么能用打火機打火試氣!在瓶檢中要鑒別氣體，必需用“可燃氣體檢測儀”檢測。520231117:35，沈陽市第一鋼鐵廠大院內(nèi)突發(fā)爆炸，氧氣瓶庫房夷為平地，五六十只氧氣瓶散落四周，有兩三只氣瓶變成鐵板，墻倒塌，門窗玻璃震碎，幸好室內(nèi)無人，僅使3人受傷[5]。分析:據(jù)悉為液氧汽化充裝，液氧泵為500L/h的大泵，而充灌的僅十幾只鋼瓶。這樣，液氧泵容量大，匯流排上瓶子少，速度快，時間短，產(chǎn)生靜電火花，引發(fā)爆炸。充裝速度過快，是一些液體泵充裝站最大8m3/h30min，而實際上充裝速度和時間都超標，給事故的發(fā)生增加危急因素。另外，現(xiàn)場使用的氣瓶不易存放太多，要隨領(lǐng)隨清。空、實瓶分開5瓶，避開發(fā)生事故時有連鎖反響。氧氣瓶事故緣由調(diào)查及事故樹編制氧氣是一種無色無味的氣體，其本身不燃燒，但它是一種強氧化劑，具有助燃性，是燃燒爆炸的根本要素之一。氧氣幾乎能與全部可燃氣體或蒸汽混合而成爆炸性混合物。純氧與礦物油、油脂或微小分散的可燃粉塵、碳粉、有機物等接觸時，由于猛烈的氧化升溫、積熱，能引起自燃，發(fā)生火災或爆炸。氧氣瓶是一種封閉型的壓力容器，由于修理、檢測、使用的諸多因素，導致氧氣瓶發(fā)生爆炸的緣由有很多。通過事故案例調(diào)查分析得出，引起氧氣瓶爆炸事故的緣由分三大類:超壓物理爆炸、化學爆炸、強度降低爆炸。超壓物理爆炸的緣由有:;化學爆炸的緣由有:沾染油脂、錯裝;強度降低爆炸的緣由有:外力破壞、氣瓶不合格?，F(xiàn)以氧氣瓶爆炸為頂上大事，逐級分析導致事故發(fā)生的各種緣由，編制氧氣瓶爆炸事故樹[6-7]1所示。圖1 氧氣瓶爆炸事故樹氧氣瓶爆炸事故樹分析求事故的最小割集事故樹的構(gòu)造函數(shù)表達式為:T=A1+A2+A3=X1(X3+X4+X5)+B1×B2+X2(B3+B4)=X1(X3+X4+X5)+(C1+C2)×(C3+X6+X7)+X2(C4×X12+C5×X17)=X1(X3+X4+X5)+(D1+D2+X8+X9)×(X10+X11+X6+X7)+X2[(X14+X15+X16)×X12+(X22+X23+X24+X25)×X17]=X1(X3+X4+X5)+[X13(X18+X19)+X20+X21+X8+X9]×(X10+X11+X6+X7)+X2[(X14+X15+X16)×X12+(X22+X23+X24+X25)×X17]=X1X3+X1X4+X1X5+(X13X18+X13X19+X20+X21+X8+X9)×(X10+X11+X6+X7)+X2(X14X12+X15X12+X16X12+X22X17+X23X17+X24X17+X25X17)=X1X3+X1X4+X1X5+X13X18X10+X13X19X10+X20X10+X21X10+X8X10+X9X10+X13X18X11+X13X19X11+X20X11+X21X11+X8X11+X9X11+X13X18X6+X13X19X6+X20X6+X21X6+X8X6+X9X6+X13X18X7+X13X19X7+X20X7+X21X7+X8X7+X9X7+X2X14X12+X2X15X12+X2X16X12+X2X22X17+X2X23X17+X2X24X17+X2X25X17利用布爾代數(shù)法求得該事故樹的最小割集如下:K1={X1，X3}K2={X1，X4}K3={X1，X5}K4={X6，X8}K5={X6，X9}K6={X6，X20}K7={X6，X21}K8={X7，X8}K9={X7，X9}K10={X7，X20}K11={X7，X21}K12={X8，X10}K13={X8，X11}K14={X9，X10}K15={X9，X11}K16={X10，X20}K17={X10，X21}K18={X11，X20}K19={X11，X21}K20={X2，X12，X14}K21={X2，X12，X15}K22={X2，X12，X16}K23={X2，X17，X22}K24={X2，X17，X23}K25={X2，X17，X24}K26={X2，X17，X25}K27={X6，X13，X18}K28={X6，X13，X19}K29={X7，X13，X18}K30={X7，X13，X19}K31={X10，X13，X18}K32={X10，X13，X19}K33={X11，X13，X18}K34={X11，X13，X19}求事故樹根本大事的構(gòu)造重要度依據(jù)僅消滅在同一個最小割集中的全部根本大事構(gòu)造重要度相等，以及僅消滅在根本大事個數(shù)相等的;消滅次數(shù)多，其構(gòu)造重要度大;消滅次數(shù)相等，其構(gòu)造重要度相等。由于X14，X15，X16，X22，X23，X24，X25都只3個根本大事的最小割集中消滅了1次，X3，X4，X52個根本大事的最小割集中消滅1次，X1233次，X17，X18，X193個根本大事的4次，X12個根本大事的最小割集中消滅了3次，X23個根本大事7次，X133個根本大事的最小割集中消滅了8次，X8，X9，X20，X21都24次，X6，X7，X10，X112個根本大事的最小割集中432次，所以各根本大事的構(gòu)造重要度有如下關(guān)系:IΦ(14)=IΦ(15)=IΦ(16)=IΦ(22)=IΦ(23)=IΦ(24)=IΦ(25)IΦ(3)=IΦ(4)=IΦ(5)IΦ(17)=IΦ(18)=IΦ(19)IΦ(8)=IΦ(9)=IΦ(20)=IΦ(21)IΦ(6)=IΦ(7)=IΦ(10)=IΦ(11)由事故樹根本大事構(gòu)造重要度近似判別式算得:式中:nj———根本大事Xi所在割集Kj中根本大事個數(shù)。所以依據(jù)近似法推斷得出事故樹根本大事構(gòu)造重要度排序如下:IΦ(6)=IΦ(7)=IΦ(10)=IΦ(11)>IΦ(8)=IΦ(9)=IΦ(20)=IΦ(21)=IΦ(13)>IΦ(2)>IΦ(1)>IΦ(17)=IΦ(18)=IΦ(19)>IΦ(12)>IΦ(3)=IΦ(4)=IΦ(5)>IΦ(14)=IΦ(15)=IΦ(16)=IΦ(22)=IΦ(23)=IΦ(24)=IΦ(