锅炉爆炸事故树

6.2.2锅炉事故树分析评价

6.2.2.1锅炉结垢定性分析 锅炉结垢事故树分析见图6-1

① 求最小割(径)集 事故树结构函数如下： T=A 1+A 2=X 1+X 2+B 1+X 3+B 2 =X 1+X 2+X 4C 1+X 3+X 7+X 8 =X 1+X 2+X 4﹙X 5+X 6﹚+X 3+X 7+X 8 =X 1+X 2+X 4X 5+X 4X 6+X 3+X 7+X 8 从而得出7个最小割集为：

K 1=｛X 1｝，K 2=｛X 2｝，K 3=｛X 3｝，K 4=｛X 4，X 5｝， K 5={X 4，X 6}，K 6={X 7}，K 7={X 8}

X 3 56图6-1 锅炉结垢事故树

②结构重要度分析

按一次近似计算得：

a.因为X1、X2、X3、X7、X8是一阶最小割集中的事件，所以IΦ(1)、IΦ(2)、IΦ(3)、IΦ(7)、IΦ(8)最大。

b.由计算得：

I(4)=1/22-1+1/22-1=1 I(5)=1/22-1=1/2 I(6)=1/22-1=1/2

所以，各基本事件结构重要顺序为：

IΦ(1)=IΦ(2)=IΦ(3)=IΦ(7)=IΦ(8)>IΦ(4)>IΦ(5)=IΦ(6)；

③通过对事故树的定性分析，本事故有7个最小割集，也就是说，形成结垢的可能性有7种，其中5种可能性是单事件，所以锅炉结垢及易发生，为防止锅炉发生结垢，必须采取预防对策措施。

6.2.2.2锅炉缺水定性分析

锅炉缺水事故树分析见图6-2。

①求最小割(径)集。用最小割集进行分析，结构函数式为：

T=X1+X2X3X6X7X8X9X10X11+X4X5X12X13X14X15X16X17X18

最小径集三组，分别为：

P1=｛X1｝，

P2=｛X2X3X6X7X8X9X10X11｝，

P3=｛X4X5X12X13X14X15X16X17X18｝

②结构重要度分析

从3个最小径集看出，X1是单事件的最小径集，X2、X3、X6、X7、X8、X9、X10、X11同时出现在1组最小径集P2中，X4、X5、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18同时出现在1组最小径集P3中，可以得到：IΦ(1)

最大：

IΦ(2)= IΦ(3)= IΦ(6)= IΦ(7)= IΦ(8)= IΦ(9)= IΦ(10)= IΦ(11)；

IΦ(4)= IΦ(5)= IΦ(12)= IΦ(13)= IΦ(14)= IΦ(15)= IΦ(16)= IΦ(17)= IΦ(18)

计算得：IΦ(2)=1/28-1=1/27，IΦ(4)=1/29-1=1/28

结构重要顺序为：

IΦ(1)＞IΦ(2)= IΦ(3)= IΦ(6)= IΦ(7)= IΦ(8)= IΦ(9)= IΦ(10)= IΦ(11)＞IΦ(4)= IΦ(5)= IΦ(12)= IΦ(13)= IΦ(14)= IΦ(15)= IΦ(16)= IΦ(17)= IΦ(18)

③通过事故树的分析，最小径集3个，从3个径集方案中任何一个缺水事故就可以避免，通过分析，在18个基本事件中，水位超限保护失灵(X1)是最主要原因，其次是操作人员脱离岗位(X4)及排污阀门故障(X2)，若能抓住这三个关键，抓住3个预防锅炉缺水的主要环节，能解决这三个问题，缺水事故就不会发生。

6.2.2.3锅炉超压定性分析

锅炉超压事故树分析见图6-3。

①求最小割集(径集)

用最小径集进行分析,结构函数式为:

T=X 1X 2X 3X 4+X 5+X 6X 7X 8X 9X 10X 11X 12X 13X 14X 15 从而得到最小径集3组,分别为: P 1 ={X 5} P 2 ={X 1, X 2, X 3,X 4}

P 3 ={ X 6, X 7, X 8,X 9, X 10, X 11, X 12,X 13, X 14, X 15 } ②结构重要度分析

由于 3 个最小径集中均不含共同元素, 所以得到:

I φ(5) > I φ(1) = I φ(2) = I φ(3) = I φ(4) > I φ(6) = I φ(7) = I φ(8) = I φ(9) = I φ(10) =I φ(11) =I φ(12) =I φ(13) =I φ(14) =I φ(15)

图6-3 锅炉超压事故树分析图

3

③通过对事故树的定量分析,找出了锅炉超压事故的主要发生原因, 在15 个基本事件中, 压力上升(X 5)是最主要原因; 其次是安全阀没有定期进行手动试验因而无法避免安全阀锈蚀后卡住; 再者就是操作人员脱岗和未严密监视压力表。可以讲, 抓住了这三种主要原因, 就抓住了解决锅炉超压的主要环节, 提高操作人员的操作技能, 加强和培养操作人员高度的安全意识和责任感, 同样是防止锅炉超压的重要方面。

6.2.2.4锅炉腐蚀定性分析 锅炉腐蚀事故树见图6-4

①求最小割(径)集

直接计算最小割集，事故树结构函数如下： T=X1A1= X1(B1+ B2)= X1(C1+ C2+ X8+ X9)

图6-4 锅炉腐蚀事故树

1

= X1(X2+ X3+X4+ X5+ X6+ X7+X8+X9)

= X1 X2+ X1 X3+ X1 X4+X1 X5+X1 X6+X1 X7+X1 X8+X1 X9

从而得到8组最小割集为：

②结构重要度分析：

因为X1在所有最小割集中出现，所以XФ⑴最大，而X2～X9均在最小割集中出现一次，且它们所对应割集阶数均为2，而最大出现次数为1。由此得：

Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼

所以结构重要次序为：

Iφ⑴＞Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼

③通过对事故树的定性分析，得出8个最小割集，即锅炉腐蚀的可能性有8种。其主要原因为没有定期检查(X1)，其次条件是X2～X9。若能抓住主要环节，采取防止锅炉严重腐蚀必要措施，锅炉严重腐蚀事故就不会发生。

6.2.2.5预防事故措施

从以上分析可知，造成锅炉爆炸事故的原因主要归结为锅炉结垢、锅炉缺水、锅炉超压和锅炉严重腐蚀。以下分别给出预防对策措施。

1、预防锅炉结垢措施：

①生水不能进入锅炉；

②必须采用炉外炉内同时进行处理，炉外处理要严格控制水质指标，水质不合格的水不得进入锅炉，对失效的交换剂要及时做到停用；

③司炉工为特种作业人员，需培训合格后持证上岗；必须严格执行操作规程，定期进行排污，适当开启连续排污，保持排污管道畅通。

2、预防锅炉缺水措施