发生器(乙炔)火灾爆炸事故树分析

发生器（乙炔）火灾爆炸事故树分析

唐俊岩王海瑜

一、前言

乙炔发生器是一种有火灾爆炸危险的设备。采用事故树分析法对电石入水式低压乙炔发生器火灾、爆炸事件进行分析，进而提出了相应的对策措施，为企业消除事故及安全生产提供可靠保障。

乙炔是一种无色的气体，俗称电石气，是最简单的炔烃。乙炔的用途很广，常见的溶解乙炔用于焊接或切割金属材料。目前国内溶解乙炔的生产主要采用电石法。电石法生产乙炔又可分为排水式、联合式、电石入水式和沉浮式等几种。乙炔发生器是利用电石和水相互作用制取乙炔的设备，是乙炔生产的关键设备。由于乙炔的危险性，乙炔发生器有燃烧爆炸危险。本文采用事故树分析法对电石入水式低压乙炔发生器火灾、爆炸事件进行分析，并提出相应的安全对策措施，为企业消除事故及安全生产提供可靠保障。

二、方法简介

事故树（Fault Tree Analysis, FTA），也称故障树，是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，是安全系统工程中重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。

事故树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果，按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图，表示导致灾害、伤害事故（不希望事件）的各种因素之间的逻辑关系，它由输入符号或关系符号组成，用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题，并为判断灾害、伤害的发生途径及与灾害、伤害之间的关系，提供一种最形象、最简洁的表达形式。

三、分析步骤

事故树分析步骤见图1。

图1 FTA步骤

四、重点解决的技术问题

1 绘制事故树

我在广泛收集、整理有关事故资料，认真消化了相关安全规程、操作规程和众多事故案例的基础上作出乙炔发生器发生爆炸事故树。

绘制事故树时，重点注意了以下问题：

（1）尽可能全面收集有关的事故案例及规程、标准。

（2）系统、全面地发掘事故的发生原因及事件相互间的逻辑关系。作图过程中充分尊重生产、工艺、操作、安全等方面富有经验的同志的意见。

2 求最小割集

由于事故树较为复杂，计算最小割集时如全部具体到基本事件，则割集十分庞大，既不便于表达，也不便企业采取控制措施。因此，实际处理时本文视情况对事故树取到某一便于采取措施的中间事件作为基本分析单元。

3 结构重要度分析

结构重要度分析，是从事故树结构上分析各基本事件（这里指基本分析单元）的重要程度。即在不考虑各基本事件的发生概率，或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件发生所产生的影响程度。

4 控制措施

从理论上讲，每一组最小割集是反映事故树中可能引起顶上事件发生的一个基本事件组合，据此可有的放矢地制定预防控制措施，但因FTA推出的割集往往数目繁多，实际无法根据它们将应采取的所有措施一一列出。因此，根据目前所掌握的情况，考虑安全生产管理的实际状况及实施的验易程度，针对一些较为重大的问题提出了控制措施。

五、事故树分析

1事故树

乙炔发生器发生爆炸事故树见图2。

图2 乙炔发生器发生爆炸事故树事故树图例及基本事件含义如下：

□顶上事件、中间事件符号，需要进一步往下分析的事件：○基本事件符号、不能往下分析的事件；

◇正常事件；

2 最小割集

采用布尔代数对事故树进行简化，得到如下50个最小割集：

（X1，B1），（X1，B2），（X1，B3），（X1，B4），（X1，B5），（X2，B1），（X2，B2），（X2，B3），（X2，B4），（X2，B5），（X3，B1），（X3，B2），（X3，B3），（X3，B4），（X3，B5），（X4，B1），（X4，B2），（X4，B3），（X4，B4），（X4，B5），（X5，B1），（X5，B2），（X5，B3），（X5，B4），（X5，B5），（X6，B1），（X6，B2），（X6，B3），（X6，B4），（X6，B5），（X7，B1），（X7，B2），（X7，B3），（X7，B4），（X7，B5），（X8，B1），（X8，B2），（X8，B3），（X8，B4），（X8，B5），（X9,X11），（X11,X10），（X12），（X13）（X15），（X16），（X17），（X18），（X19），（X20）

每一个最小割集代表一个事件可能发生的模式。

3 结构重要度分析

I11=I12=I13=I14=I15=I16=I17=I18=I19=I20=1

I1=I2=I3=I4=I5=I6=I7=I8=2.5

I(B1)=I(B2)=I(B3)=I(B4)=I(B5)=4

I9=0.5

得到结构重要度顺序为：I(B1)= I(B2)= I(B3)=I(B4)=I(B5)＞I1= I2= I3=I4=I5=I6=I7=I8＞I12=I13= I14= I15=I16=I17=I18=I19=I20＞I9

这个顺序说明明火、静电火花、电火花、撞击火花、雷击火花等因素的结构重要度最大，其次为空气通过各种途径进入乙炔反应器或乙炔通过各种途径泄漏等因素的结构重要度较大，需要我们采取针对措施，防止事故发生。

4 事故预防措施

为防止事故的发生，提出以下预防措施：

（1）乙炔发生间所有电气必须采用防爆型，防爆等级应达到dⅡCT2(B4d)级；

（2）生产区内严禁烟火，严格执行动火制度；

（3）为防止爆炸性气体的形成，开车前应用氮气置换系统，检修动火前也应采用氮气进行系统置换。

（4）定期检测，保证防静电、防雷设施的可靠性；

（5）乙炔发生器各种安全附件应保持完好；

（6）禁止使用含铜工具，与乙炔接触的仪表含铜量不应超过70％，禁止使用水银温度计；

（7）严把电石质量关，粒度过小，硫磷含量过高的电石不得投入使用；

（8）为防止撞击火花的产生，加料时动作应轻缓，防止电石、矽铁与器壁碰撞，禁止使用铁制器具敲打设备管道，禁止穿带铁钉鞋。