第93期木制品粉尘爆炸事故概率分析与对策

木制品粉尘爆炸事故概率分析与对策研究

近年来，粉尘爆炸事故多发，本文基于事故树分析法，借助FreeFTA软件编制木制品粉尘爆炸事故树，对事故发生的概率进行定性与定量分析，计算得出基本事件发生的关键重要度排序，结果表明，充足氧气、电气设备不防爆、清扫方式不正确、未及时清扫、设备未接地、私接乱拉电线、开关设备短接、电线短路、危险区明火作业9个基本事件的关键重要度较大，应在木制品企业安全管理中进行重点防范。

根据国家安全监管总局组织制定的《工贸行业重点可燃性粉尘目录(版)》，木粉的爆炸危险性等级被定义为高级，我国很多学者在粉尘爆炸领域开展了深入研究，采用事故树方法分析粉尘爆炸危险性的研究大多以定性分析为主，日前的研究缺少对粉尘爆炸事故原因的基本事件发生概率的系统分析。基于此，本文针对木制品粉尘爆炸事故进行事故树的构建，利用事故树分析对事故发生的概率进行探讨，目的是为企业制定粉尘防爆安全措施提供参考依据。

事故树分析(FaultTreeAnalysis，简称FAT)是安全系统工程中常用的一种分析方法FreeFTA软件是中国矿业大学孟现飞研制开发的一款用于事故树绘制与分析的软件。具有操作简便、计算效率高等优点。本文基于事故树分析原理，利用FreeFTA软件进行木制品粉尘爆炸事故概率分析。

1.1事故树建立

首先，确定顶上事件为木制品粉尘爆炸事故，其次，依据事故发生的必要条件来构建事故树。一般来说，粉尘爆炸需要三个条件:达到爆炸下限的粉尘云、充足的氧气和点火源。这三个条件必须同时存在，才能导致粉尘爆炸事故的发生，因此，逐层分析导致顶上事件发生的各类原因，最终编制的事故树如下图所示，包括23个基本事件、3个与门和13个或门。

1.2事件概率的确定

根据编制的事故树，确定了导致事故发生的23个基本事件，邀请5位相关领域的专家对基本事件的发生概率给予赋值，专家结合木制品企业隐患排查的实际情况和基本事件的故障情况，给出了23个基本事件的概率值和控制措施。用FreeFTA软件计算顶上事件的发生概率为0.，各个基本事件的概率重要度和关键重要度，计算结果，见表1.

2.1事故树定性分析

经布尔代数法计算的最小割集与FreeFTA软件计算的结果一致，共有组最小割集，11组最小割集包含了四个基本事件，其他89组最小割集包含了三个基本事件，每一组割集代表了事故发生的一种途径，由于最小割集表示了系统的危险性，因此，最小割集越多，说明系统的危险性越大。为了降低系统的危险性，对含基本事件少的最小割集应优先考虑采取安全措施。

2.2事故树定量分析

顶上事件的发生概率为0.，也就是说企业的系统安全目标值低于0.，就需要引起管理者重视，采取必要预防措施。基本事件的概率重要度排在前9位的如下:

I(X1)I(X3)I(X13)=I(X7)I(X6)I(X5)=I(X2)I(X9)=I(X10)

基本事件的关键重要度排在前9位的如下:

I(X1)I(X3)I(X9)=I(X10)I(X13)=I(X7)I(X6)=I(X5)=I(X2)

上述重要度分析均显示X1充足氧气和X3电气设备不防爆对顶事件的影响最大，降低基本事件X1和X3的发生概率，能迅速有效地降低顶事件的发生概率，从关键重要度分析可知:基本事件X1和X3不仅敏感性强，而且本身发生概率比较大，因此它们的重要度仍然很高，基本事件X13和X7的发生概率较低，对它作进一步改善有一定困难，类似的基本事件还有X6,X5和X2，而基本事件X9和X10虽然对顶上事件的结构重要度排在最后，但发生概率非常高，所以它的重要度就提高了。

关键重要度比概率重要度和结构重要度更能准确地反映基本事件对顶事件的影响程度，为管理者确定防范措施的顺序提供了依据。

2.3事故预防对策讨论

考虑企业安全生产投入的资金情况和粉尘爆炸防范措施的顺序，基本事件的关键重要度分析可以为管理者提供依据。基本事件充足氧气是木制品粉尘爆炸事故发生的最主要原因，其次是电气设备不防爆，再次是清扫方式不正确和未及时清扫，然后是设备未接地和私接乱拉电线，最后是开关设备短接、电线短路和危险区明火作业。

通过上述基本事件关键重要度分析，结合国家和行业现行标准对木制品粉尘爆炸作业场所的有关要求，制定出相应对策措施，见表2.

此外，爆炸发生后，从控制爆炸事故伤害程度的角度考虑，在粉尘气力输送的管道内加装蝶形止回阀、防爆单向阀等阻隔措施，并在粉尘储存设备上加装泄压阀、泄爆片等安全泄放装置。

旨在粉尘回收系统内发生爆炸时，可以泄放爆炸产生的压力和火焰，并阻止高温高压气体沿粉尘回收管道逆向回流到操作平台，从而避免爆炸火焰通过管道进入到车间内伤害到操作人员。对于木制品生产企业应定期检查维护安全、通风、阻爆、隔爆及泄爆等设施，确保设备设施完好并正常使用.

从事故树分析结果来看，木制品粉尘发生爆炸的途径多、概率高、危险性大。导致木制品粉尘爆炸事故发生的基本事件中，充足氧气、电气设备不防爆、清扫方式不正确、未及时清扫等基本事件的重要度最高，因此，在事故防范过程中要对此有针对性的采取预防对策和措施。

文章来源：

杂婷婷，李蔚然，赵文统，李俊杰，庞磊

北京石油化工学院安全工程学院

北京市安全生产工程技术研究院

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