氧气瓶爆炸事故树分析

1、氧气瓶爆炸事故树分析 氧气是一种无色无味的气体，其本身不燃烧，但它是一种强氧化剂，具有助燃性，是燃烧爆炸的基本要素之一。氧气几乎能与所有可燃气体或蒸汽混合而成爆炸性混合物。纯氧与矿物油、油脂或细微分散的可燃粉尘、碳粉、有机物等接触时，由于剧烈的氧化升温、积热，能引起自燃，发生火灾或爆炸。氧气瓶是一种封闭型的压力容器，由于维修、检测、使用的诸多因素，导致氧气瓶发生爆炸的原因有很多。通过事故案例调查分析得出，引起氧气瓶爆炸事故的原因分三大类:超压物理爆炸、化学爆炸、强度降低爆炸。超压物理爆炸的原因有:曝晒、接近热源、与火源接触;化学爆炸的原因有:沾染油脂、错装;强度降低爆炸的原因有:外力破坏、气瓶

2、不合格。现以氧气瓶爆炸为顶上事件，逐级分析导致事故发生的各种原因，编制氧气瓶爆炸事故树，如下图所示。+氧气瓶爆炸超压物理爆炸TA1化学性爆炸A2强度降低爆炸A3压力超过允许值X1+·强度低于氧气压力·X2曝晒接近热源与火源接触X3X4X5存在可燃物+着火源+外力破坏·气瓶不合格·B1B2B3B4静电火花摩擦热量明火+工作用火违章动火X6X7与可燃物混装使用可燃材料·使用可燃密封材料使用可燃连接管+油污沾染+错装+没留余气用有油脂的装具工作存放附近有油脂标识不清气源不洁C1C2C3D1D2X13X8X9X10X11X18X19X20X21气瓶带压

3、X12受撞击+存在缺陷+没定期检验翻倒在坚硬地面其它物体打击气瓶碰撞裂纹明显变形腐蚀小于最小壁厚X22X23X24X25X14X15X16X17C4C5图6-4 氧气瓶爆炸事故树图6.3.4.1求事故的最小割集 事故树的结构函数表达式为: 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)×X

4、12+(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+X20

5、X10+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 利用布尔代数法求得该事故树的最小割集如下: K1=X1，X3 K2=X1，X4 K3=X1，X5 K4=X6，X8 K5=X6，X9 K6=X6，X20 K7=X6，X21 K

6、8=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=

7、X10，X13，X18 K32=X10，X13，X19 K33=X11，X13，X18 K34=X11，X13，X196.3.4.2求事故树基本事件的结构重要度 根据仅出现在同一个最小割集中的所有基本事件结构重要度相等，以及仅出现在基本事件个数相等的若干个最小割集中的各基本事件结构重要度依出现次数而定。出现次数少，其结构重要度小;出现次数多，其结构重要度大;出现次数相等，其结构重要度相等。因为X14，X15，X16，X22，X23，X24，X25都只在含有3个基本事件的最小割集中出现了1次，X3，X4，X5都只在含有2个基本事件的最小割集中出现了1次，X12只在含有3个基本事件的最小割集中出现

8、了3次，X17，X18，X19只在含有3个基本事件的最小割集中出现了4次，X1只在含有2个基本事件的最小割集中出现了3次，X2只在含有3个基本事件的最小割集中出现了7次，X13只在含有3个基本事件的最小割集中出现了8次，X8，X9，X20，X21都只在含有2个基本事件的最小割集中出现了4次，X6，X7，X10，X11在含有2个基本事件的最小割集中出现了4次，在含有3个基本事件的最小割集中出现了2次，所以各基本事件的结构重要度有如下关系: I(14)=I(15)=I(16)=I(22)=I(23)= I(24)=I(25) I(3)=I(4)=I(5) I(17)=I(18)=I(19) I(8

9、)=I(9)=I(20)=I(21)I(6)=I(7)=I(10)=I(11)由事故树基本事件结构重要度近似判别式算得: 式中:nj基本事件Xi所在割集Kj中基本事件个数。所以根据近似法判断得出事故树基本事件结构重要度排序如下:I(6)=I(7)=I(10)=I(11)>I(8)=I(9)=I(20)=I(21)=I(13)>I(2)>I(1)>I(17)=I(18)=I(19)>I(12)>I(3)=I(4)=I(5)>I(14)=I(15)=I(16)=I(22)=I(23)=I(24)=I(25)6.3.4.3氧气瓶事故树分析结果 从氧气瓶事故树

10、分析结果可以看出，造成氧气瓶爆炸事故的途径有34个，事故较易发生，其中静电火花、摩擦热量、违章动火、工作用火是最危险事件，使用可燃连接管、可燃密封材料、没留余气、标识不清、气源不洁是其次的危险事件。根据事故树的最小割集和基本事件结构重要度排序情况，提出以下预防对策: (1)充装和使用气瓶时，严格遵守操作规程，开、关阀门不要过快、过急，避免产生摩擦热和静电火花; (2)对漆色、字样与所充装气体不符的，或漆色、字样脱落不易识别气瓶类型的和未判明装过何种气体的气瓶，严禁进行充装; (3)氧气瓶内气体不能用尽，应留有余压，如感到气体不纯，应考虑形成爆鸣性气体的可能性，对气瓶内的气体采用正确的检测方法进行鉴别; (4)对槽车拉运的液氧应进行化验分析，确保可燃气含量不超标，或要求供货方提供产品质量证明; (5)要保证气瓶强度，购买选用有制造气瓶资质的单位生产的合格产品，并按气瓶检验规定要求，每3年检验1次; (6)在充装、使用氧气瓶前，操作者要仔细检查自己的双手、手套、工具、减压阀等有无沾染油脂;用