2002年3月14日上午10時40分,某化工科研單位操作人員在通風柜中進行催化劑中間體的提取操作,即將裝有已烷提取液的燒杯放在電加熱套中進行加熱,當操作人員將裝有已烷提取液的燒杯拿起,準備移出加熱套時,杯中已烷表面突然起火,操作者立即用濕毛巾蓋住杯口,但第一次未能奏效,再蓋時,放在旁邊的另一只已烷溶液和三口瓶也被引燃,操作人員立即用1211滅火器進行滅火,但因距離較遠亦未能奏效。此時,聞訊趕來的另一名操作人員試圖用塑料桶蓋住著火的三口瓶,未能奏效后,拿起燃燒的三口瓶沖向屋外,途中因火焰將衣袖引燃,燒及手臂,疼痛中失手,三口瓶落地破碎,瓶中約3.5L已烷沿地面燃燒,并將周邊可燃物體引燃,火勢變大,濃煙滾滾。房間內其它操作人員無奈只能沖出房間,聞訊趕來的職工前來救火,火勢很快得到控制,但黑煙很大,約1.5小時后大火撲滅。此次事故,有2名操作人員的表皮被燒傷,實驗室內3組通風柜嚴重燒損,通風管道燒熔損壞,部分電熱設備、攪拌器及部分玻璃儀器等報廢。
1 故障樹分析方法簡介
故障樹分析法(Fault Tree Analysis,FTA)是一種屬于演繹法(由結果推原因)的安全分析方法,該方法起源于1962年美國貝爾電話研究所。它從特定的事故或故障開始,以邏輯推理的方式分析,找出全部可能的原因因素,將特定的事故和各原因因素之間用邏輯門符號連接起來,得到形象簡潔、能表達其邏輯關系的邏輯圖形,即故障樹。被作為事故、故障的事件稱頂上事件;其前導事件中是其它事件的結果的事件稱中間事件;不能或不必再繼續分解的事件稱為基本事件。通過對故障樹簡化或模塊化,既可對事故進行定性分析評價,也可進行定量評價。
2 繪制已烷燃爆故障樹
2.1 已烷特性
已烷是化工行業常用的有機溶劑,屬一級易燃液體。沸點:69℃,熔點:-95℃,相對密度(水=1):0.7,蒸氣壓:20℃時17kPa,蒸氣相對密度(空氣=1):3.0,閃點:-22℃(閉杯),自燃溫度:225℃,爆炸極限:空氣中1.1%~7.5%(體積)。
2.2 繪制故障樹
圖1中符號“·”表示“與”門,意思是:當輸入(下方)事件同時發生時,輸出(上方)事件才發生;符號“+”表示“或”門,意思是:至少有一個輸入事件發生,輸出事件發生。
圖1 已烷燃爆FTA圖
故障樹的布爾表達式為:
T=A·F
=(B+C+D+E)·X9·G
=(X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8)X9(X10+X11)
展開后化簡為:T=X9X10X1+X9X10X2+X9X10X3+X9X10X4+X9X10X5+X9X10X6+X9X10X7+X9X10X8+X9X11X1
+X9X11X2+X9X11X3+X9X11X4+X9X11X5+X9X11X6+X9X11X7+X9X11X8共有16個最小割集。
結構重要度為:
I?(1)=I?(2)=I?(3)=I?(4)=I?(5)=I?(6)=I?(7)=I?(8)=1/16×(1/3×2)=4.18%
I?(9)=1/16×1/3×16=33.33%
I?(10)=I?(11)=1/16×(1/3×8)=16.67%
從上面的分析可知,事故的發生是由基本事件引起的,尤其是結構重要度大的事件,事故原因如下:
(1)已烷采用開放式操作,未采用密閉系統,不符合安全規程;(2)通風柜的功率不夠;(3)未穿防靜電服裝;(4)使用非防爆裝置(電加熱插座)。
要預防事故的發生,要從基本事件抓起。因此,按照安全事故“四不放過”的原則,提出以下整改措施:
(1)改進工藝流程,已烷采用密閉系統,生產裝置的技術安全要通過有關部門的審查;(2)禁止使用非防爆電器;(3)應保證通風設備運行良好,功率足夠;(4)上崗應穿防靜電服裝;(5)止崗禁穿帶鐵釘的鞋;(6)禁止吸煙;(7)對相關責任人分別進行經濟處罰。