氧气瓶安全系统风险事故树分析报告

有用标准文档有用标准文档氧气瓶安全风险事故树分析摘要:应用事故树分析方法对氧气瓶爆炸事故进展分析，找出了引发事故的根本缘由和途径，分析了根本缘由大事的构造重要度。由此提出了防止氧气瓶事故的方法，为氧气瓶的安全治理供给科学依据。关键词:氧气瓶;事故树;构造重要度;预防措施引言随着近年来国民经济的高速进展，氧气的需求量随之增长，相应氧气瓶爆炸事故发生日益增多。虽然国家对此格外重视，相继出台了《气瓶安全监察规程》和《气瓶安全监察规定》等法规，但从目前现状来看，发生事故的趋势没有得到有效的扼制，死亡事故仍不断发生。为削减事故发生，保障人身财产安全，文中拟用事故树分析法对氧气瓶的安全风险进展分析评价，找出事故缘由，并制定出相应的对策措施，以期引起大家的重视，防患于未然。事故树分析原理事故树分析法(FTA)2060尔争论所首先提出，在2080年月初引入我国。目前，FTA作为安全系统工程中一种进展安全分析、评价和事故推想的先进的科学方法，已得到国内外的公认和广泛应用，已成为定性和定量推想与预防事故的主要方法。事故树分析法以系统较易发生且后果严峻的事故(即顶上大事)作为分析目标，通过调查与该事故有关的全部缘由大事和各种因素，经过层层分析，逐级找出最终不能再分解的直接缘由大事(即根本大事)。将特定的事故和各层缘由大事(危急因素)(或称因果关系)的规律图形，即事故树图。通过对事故树简化、计算，求出最小割集、最小径集和根本大事结构重要度，进展事故树定性分析。在事故树中凡能导致顶上大事发生的根本大事的集合称作割集。能导致顶上大事发生的最低限度根本大事的集合称为最小割集。最小割集中全部根本大事均发生时，则顶上大事确定发生，而最小割集中任一根本大事不发生，顶上大事未必确定不会发生。最小割集表达了系统的危急性，每个最小割集都是顶上大事发生的一种可能渠道，最小割集的数目越多，系统越危急。最小径集又称最小通集。在事故树中但凡不能导致顶上大事发生的最低限度的根本大事的集合，称为最小径集。最小径集中全部根本大事均不发生时，则顶上大事确定不会发生，而在最小径集中，任何一个根本大事发生，便不能保证确定不发生顶上大事。因此，最小径集表达了系统的安全性，每一个最小径集是预防顶上大事发生的有效途径之一，最小径集的数目越多，系统就越安全。构造重要度分析是分析根本大事对顶上大事影响程度，依据分析的结果，找出事故发生的主要缘由，探明把握顶上大事发生的有效途径，确定安全对策措施，制定应急预案[1]。氧气瓶性质及其使用氧气的根本特性氧是强氧化性气体。与空气相比，燃爆性物质在氧气中的点火能量变小，燃烧速度变大，爆炸范围变宽，即更易着火燃烧和爆炸。在确定条件下，一些金属在氧气中也能燃烧。压缩纯氧的压力越高，其助燃性能越强。在潮湿或有水条件下，氧气对钢材有猛烈的腐蚀性。氧气瓶及其附件气瓶本体：系管状无缝构造，上端瓶口处的缩颈局部为瓶颈，瓶颈与瓶体的过渡局部叫瓶肩，瓶颈外侧固定连接有颈圈。下端一般为凹形底。瓶体由优质锰钢、铬钼钢或其他合金钢制成。最常用的是中容积瓶，外径219mm40L1.5mm15Mpa18Mpa。主要附件：1、瓶阀一般由铜材制成，抗燃，且不起静电及机械火花。其密封材料应有好的阻燃及密封性能。2、瓶帽保护瓶阀免受磕碰，通过螺纹与颈圈连接。瓶帽上一般有排气孔或侧孔，以防瓶阀漏气使瓶帽承压。3、防震圈套于瓶体上的两个弹性橡胶圈，起减震和保护瓶体的作用。氧气瓶的充装与运输氧气瓶充装时，要严防混装和超装，而混装造成的后果更为严峻，常因混入可燃气体、油脂等而导致氧气瓶爆炸。氧气瓶充装前，应逐只进展检查，主要检查内容是：1、气瓶的制造厂家是否具有气瓶制造许可证；2、气瓶外外表的涂色是否是规定的淡酞蓝色；3、气瓶瓶阀的出口螺纹是否为右旋螺纹；4、气瓶内有无剩余压力，如有剩余压力则进展气体定性鉴别；5、气瓶内外外表有无裂纹、严峻腐蚀、明显变形及其他严峻外部损伤缺陷；6、气瓶是否在规定的检验期内；7、气瓶附件是否齐全及符合规定要求；8、瓶体、瓶阀等是否沾染油脂或其他可燃物；9、瓶内是否有积水等。以上任一项觉察问题，都不得允许气瓶充装，而须对气瓶进展处置。对应确定的充装温度，必需严格按规定的充装压力进展充装，确保在气瓶最高工作温度60度时瓶内压力不超过气瓶许用压力。气瓶运输装卸时，必需配戴好瓶帽、防震圈，轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、碰；氧气瓶不得与可燃气体气瓶同车运输，也不得与任何易燃、易爆物质同车运输；夏季运输氧气瓶应避开爆晒。氧气瓶的安全使用1、氧气瓶不得与可燃气体气瓶同室储存。氧气瓶储存室内严禁烟火。2、氧气的防止地点不得靠近热源和明火。承受氧乙炔火焰进展作业时，氧气瓶、溶解乙炔气瓶及焊〔割〕炬必需相互错开，氧气瓶与焊〔割〕炬明火的距离应在10米以上。操作中应防止回火，避开在氧气管路中混入乙炔气体。不得用氧气吹扫乙炔管路。3、与氧气接触的零件不得沾染油污，使用这些零件前必需进展脱油脱脂处理。4、不得戴着沾有油脂的手套或带油裸手开启氧气瓶瓶阀和减压阀。5、开启瓶阀和减压阀时，动作应缓慢，以减轻气流的冲击和摩擦，防止管路过热着火。6、制止用压缩纯氧进展通风换气或吹扫清理，制止以压缩氧气代替压缩空气作为风开工具的动力源，以防引发燃爆事故。7、吸氧用氧人员及其近旁人员，必需禁绝抽烟及其他一切火源。8、用瓶单位和人员应防止瓶内积水及积存其他污物，防止气瓶腐蚀及其他损害，进而避开气瓶爆炸。用瓶单位应拒绝使用超过检验期的气瓶。9、氧气瓶应戴好安全防护帽，坚直安放在固定的支架上，要实行防止日光曝晒的措施。10、氧气瓶里的氧气，不能全部用完，必需留有剩余压力，严防乙炔倒灌引起爆炸。尚有剩余压力的34、制止用沾染油类的手和工具操作气瓶，以防引起爆炸。11、氧气瓶不能猛烈碰撞。制止承受抛、摔及其它简洁引撞击的方法进展装卸或搬运。严禁用电磁起重机吊运。12、在开启瓶阀和减压器时，人要站在侧面；开启的速度要缓慢，防止有机材料零件温度过高或气流过快产生静电火花。而造成燃烧。13、冬天，气瓶的减压器和管系发生冻结时，严禁用火烘烤或使用铁器一类的东西猛击气瓶，更不能猛拧减压表的调整螺丝，以防止氧气突然大量冲出，造成事故。8、氧气瓶不得靠近热源，与明火的10米。14、制止使用没有减压器的氧气瓶。气瓶的减压器应有专业人员修理。氧气瓶典型事故案例分析120239158:00左右，集团公司第五建设公司南京分公司(简称五化建)一焊工进展切割工作时，氧气管爆炸，另有3处同时炸裂。切割时，该焊工感到气体不纯(切割线有漂移现象)，但鉴于爆破的是旧氧气胶管，认为氧气胶管爆炸是其老化所致。由于未领到氧气胶管而停顿工作，同时将用气9187:35，五化建另一名焊工依据35m处的预制厂内切割型钢的点焊，10MPa，低压约0.4MPa，约切割10min8:05左右，氧气瓶突然爆炸，并升起一股灰尘[2]。分析在气瓶治理中，大局部气体充装站的气瓶都实行“大循环中的有关规定，未在气瓶充装前对气瓶内的气体进展检验判别，导致气瓶内气体不纯，遇火即发生化学性爆炸。且对助燃与可燃气体，不宜承受橡胶软管，应用高压金属软管。2202353019:55瓶发生燃烧击穿事故，造成一死一伤的严峻后果[3]。分析:的冲击摩擦瞬间产生极高的热量，点燃了管道上的可燃物———橡胶软管。已燃烧的橡颗粒被高流量、高纯氧、高热量的气体压人瓶内，在高纯氧的作用下产生猛烈燃烧，喷出的气体将瓶阀、瓶肩熔穿，能量瞬间释放，否则气瓶爆炸后果更加严重。在高压氧的作用下，选用易燃的橡胶金属软管和操作者的不当操作———开启过急，是造成这次事故的主要缘由。在高压氧的状态下，主管道及其连接导管，确定要严格选取材料，不行使用可燃材料，橡胶金属软管确定不能在高压氧的状态下使用，主管道最好选用铜材或紫铜材。在高压状态中使用的氧气瓶，不管是气瓶的充装单位还是使用单位，对气瓶的操作或更换都要有明确的操作规程，慎重操作，防止急开急关。3202381614:30左右，徐州市沛县芦发气体充装站，发生了一起氧气瓶爆炸事故。该站氧气充装台有二组充装设备，81614:3010只气瓶，当压8.0MPa9只气瓶发生猛烈爆炸事故[4]。分析:能脱油、而本身带油的邻苯二甲酸二丁脂错误地当做四氯化碳清洗剂使用，二丁脂属碳氢化合物，遇明火4202361515气过程中，操作工觉察一个气瓶与其它气瓶不一样，打着打火机预备试该瓶中装的是什么气，谁料气瓶刚一翻开，就“呯”的一声爆炸了，气瓶成了碎片，两人当场死亡[2]。分析:这是一幕典型的无知违章所酿成的惨剧。氧气严格禁火禁油，怎么能用打火机打火试气!在瓶检中要鉴别气体，必需用“可燃气体检测仪”检测。520231117:35，沈阳市第一钢铁厂大院内突发爆炸，氧气瓶库房夷为平地，五六十只氧气瓶散落四周，有两三只气瓶变成铁板，墙倒塌，门窗玻璃震碎，幸好室内无人，仅使3人受伤[5]。分析:据悉为液氧汽化充装，液氧泵为500L/h的大泵，而充灌的仅十几只钢瓶。这样，液氧泵容量大，汇流排上瓶子少，速度快，时间短，产生静电火花，引发爆炸。充装速度过快，是一些液体泵充装站最大8m3/h30min，而实际上充装速度和时间都超标，给事故的发生增加危急因素。另外，现场使用的气瓶不易存放太多，要随领随清。空、实瓶分开5瓶，避开发生事故时有连锁反响。氧气瓶事故缘由调查及事故树编制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，是燃烧爆炸的根本要素之一。氧气几乎能与全部可燃气体或蒸汽混合而成爆炸性混合物。纯氧与矿物油、油脂或微小分散的可燃粉尘、碳粉、有机物等接触时，由于猛烈的氧化升温、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，由于修理、检测、使用的诸多因素，导致氧气瓶发生爆炸的缘由有很多。通过事故案例调查分析得出，引起氧气瓶爆炸事故的缘由分三大类:超压物理爆炸、化学爆炸、强度降低爆炸。超压物理爆炸的缘由有:;化学爆炸的缘由有:沾染油脂、错装;强度降低爆炸的缘由有:外力破坏、气瓶不合格。现以氧气瓶爆炸为顶上大事，逐级分析导致事故发生的各种缘由，编制氧气瓶爆炸事故树[6-7]1所示。图1 氧气瓶爆炸事故树氧气瓶爆炸事故树分析求事故的最小割集事故树的构造函数表达式为: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)×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}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}求事故树根本大事的构造重要度依据仅消灭在同一个最小割集中的全部根本大事构造重要度相等，以及仅消灭在根本大事个数相等的;消灭次数多，其构造重要度大;消灭次数相等，其构造重要度相等。由于X14，X15，X16，X22，X23，X24，X25都只3个根本大事的最小割集中消灭了1次，X3，X4，X52个根本大事的最小割集中消灭1次，X1233次，X17，X18，X193个根本大事的4次，X12个根本大事的最小割集中消灭了3次，X23个根本大事7次，X133个根本大事的最小割集中消灭了8次，X8，X9，X20，X21都24次，X6，X7，X10，X112个根本大事的最小割集中432次，所以各根本大事的构造重要度有如下关系: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)由事故树根本大事构造重要度近似判别式算得:式中:nj———根本大事Xi所在割集Kj中根本大事个数。所以依据近似法推断得出事故树根本大事构造重要度排序如下: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(