高校危险品库房安全管理事故树分析法研究

李勤华, 孙 欣， 石 磊， 路贵斌

(南京理工大学 国有资产与实验室管理处,江苏 南京 210094)



高校危险品库房安全管理事故树分析法研究

李勤华, 孙 欣， 石 磊， 路贵斌

(南京理工大学 国有资产与实验室管理处,江苏 南京 210094)

针对高校危险品库房的安全管理，运用事故树分析方法，汇总影响危险品库房的一系列安全因素，获得了危险品库房发生爆炸事故的基本事件，并由此建立了相应事故树图。通过最小割集、最小径集、结构重要度等指标的求解,对爆炸事故做出了定性定量分析，研究了事故发生的途径和原因。根据结构重要度的计算，禁止共同储存的物质混存，形成爆炸混合物的物质混存，接触或混合后能引起燃烧的物质混存三个基本事件是库房爆炸事故的最重要因素。由此认为,加强对易燃易爆物品的分类储存管理是预防库房爆炸事故的有效措施。

危险品库房； 安全管理； 爆炸事故； 事故树分析； 安全措施

0 引 言

高校的危险品库房(以下简称库房)服务于高校的教学和科研，是集中存储易燃易爆品、火工品以及爆破器材等危险品的重要场所。随着库房规模的发展，管理内容的增加，要求各项管理工作必须有计划有步骤开展，库房的管理活动能否按预定计划正常进行，很大程度取决于安全管理的效果，所以库房是高校安全管理工作的重点部位[1]。高校库房危险品种类繁多，性质各异，由于其易燃易爆、腐蚀剧毒、一物多危、相互增危、有毒有危等诸多不安全因素，情况复杂，若管理或取用不当，会带来事故隐患，一旦发生事故，将可能造成人员伤亡和财产损失，对学校、社会造成极坏的影响。因此，必须加强高校库房安全科学的管理，保证学校教学与科研的顺利进行。

加强库房的安全管理，首先必须遵循安全管理的一般规律，同时着重分析库房安全管理的特殊规律，应用现代管理科学的先进方法，借鉴其他行业安全管理的先进经验，系统研究库房安全管理的特点、任务、内容及技术手段等特殊性，控制和消除安全生产建设中的不安全因素，保护库房中的人、财、物不遭受破坏、损害和损失[2-3]。

1 影响库房安全因素

高校库房管理过程中，影响安全的因素众多，而且往往是几种因素交叉与结合才导致了事故的发生。只有逐一找出这些因素，并具体加以剖析，才能采取有效措施，消除这些因素对库房安全的影响。

(1) 人员因素。库房的各类人员，特别是库房领导和业务管理人员是影响危险品库房安全的主要因素。人员影响库房安全的因素是由他们的政治思想、业务技术、身体素质等条件决定的。库房工作人员思想觉悟高，对安全管理的重视，对工作认真负责，严守规章制度、操作规程，维护工作秩序，发现事故苗头，认真研究及时解决，这就为安全管理工作奠定了可靠的思想基础[4]。库房人员安全知识水平推动库房安全管理工作。事实证明，大多数事故的发生不在于物资本身所具有的危险性，而在于管理者和使用者不深知其危险性以及不能对其危险的理化性质实施有效的控制，不懂安全知识去实施安全管理，必然是盲目危险的。库房人员应不断加强对安全技术知识的学习和研究，以适应现状及发展的要求。

(2) 物资因素。 物资对库房安全管理的影响程度是由它们的理化性质决定的。库存物资的理化性质决定了与其性质相适应的储存条件，装卸搬运方式及检查维修的手段。具有危险性的物资，必须按其本身所具有的理化性质进行管理，才能避免事故的发生。长年从事军工类科研与教学的高校，试验材料多为易燃易爆物质，库房中会存储一定量的危化品、易燃易爆品、火工品以及爆破器材等危险品，种类繁杂，各有其不同的危险性质，容易发生大规模火灾或爆炸事故，给库房的安全管理带来很大困难。

(3) 自然环境因素。自然环境因素包括雷击、地震、洪水、台风、温湿度、虫害等诸因素，倘若对上述因素不采取防护措施，则可能导致库房设施、物资和人员发生事故。例如库房被雷击，避雷设施损坏或防雷接地不良，则极易形成火源，引起火炸药燃烧爆炸；地震造成未固定高压气瓶的倾倒，损坏减压阀，有毒气体或爆炸性气体发生泄漏，引起中毒或爆炸事故；库房周边护堤被洪水冲坏或物资虫蛀鼠咬以及霉烂、变质等。

(4) 管理因素。由于主观和客观的原因而造成管理不善也是危及库房安全的重要因素。制度不健全，主要是指安全责任制尚未建立以及安全管理制度不完善[5]；规章制度落实不够，导致事故苗头不能及时发现，安全管理中的问题得不到解决，使库房随时都有发生事故的可能；安全整改措施不落实，使安全管理流于形式，就容易引起管理秩序的紊乱。

2 库房爆炸事故的事故树分析

事故树分析法(Fault Tree Analysis，FTA)是安全系统工程中最重要的分析方法，该方法把系统可能或已经发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系，用一种称为事故树的图形表示出来[6-10]。库房爆炸事故的影响因素繁多，采用安全检查表法、因果图像法都不够直观[9]，事故树分析法是一种演绎分析法，应用数理逻辑的方法，从一个可能的事故开始，一层一层地逐步寻找引起事故的触发事件、直接原因和间接原因，并分析这些事故原因之间的相互逻辑关系，找出该系统存在的薄弱环节，指出应采取的相应对策，从而达到预防爆炸事故发生的目的。

2.1 事故树编制

遵循事故成因分层逐渐展开的原则，建立高校危险品库房爆炸事故树，如图1所示，其中包括11个中间事件，20个基本事件，3个“与门”和9个“或门”，反映出“危险品库房爆炸事故”的因果关系。通过对该事故树分析，不但可以了解事故发生的所有可能途径，而且可以分析哪些途径是最值得注意和防范的，从而针对这些途径制定相应的预防措施。基本事件和中间事件见表1。

2.2 事故树定性分析

图1 库房爆炸事故树

2.2.1 最小割集

最小割集是指能够引起顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合[9]。如果割集中任意基本事件不发生，顶上事件绝不会发生。最小割集表明了系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能性。最小割集的数目越多，系统越危险。

求解最小割集，常用的方法是行列法和布尔代数法。根据分析得出的“库房爆炸事故树”，利用布尔代数法计算如下：

T=AB=(C+D+F+G+H)(JK)= (X1+X2+X3+X4+X4+X5+E+X8+X9+X10+X11+X12+X13+I)(X16+X17+X18+K)=(X1+X2+X3+X4+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14X15)× (X16+X17+X18+X19X10)

将上式展开，进一步简化，得到最小割集56个，表明此系统20个基本事件，存在56种途径导致顶上事件T(库房发生爆炸事故)发生。

表1 库房爆炸事故树事件表

2.2.2 最小径集

最小径集是指凡事故树不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合[9]。在最小径集中，所包含的基本事件都不发生时，顶上事件必然不发生，因此最小径集表达了系统的安全性。最小径集与最小割集具有对偶性，求解时，将事故树转化为对偶的成功树，即将图1事故树“或门”改为“与门”、“与门”改为“或门”，则为事故树的径集，从而得到最小径集：

P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X14，X15}

P2={X16，X17，X18，X19}

P3={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13}

P4={X16，X17，X18，X20}

2.2.3 结构重要度分析

结构重要度分析是假定各基本事件的发生概率相等情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度，从而得出爆炸事故原因中危害最大和可能性最高的基本事件，对提出事故预防和库房整改意见具有参考价值。

基本事件结构重要系数可用以下近似判别式计算:

式中：I(i)为基本事件Xi结构重要系数；xi∈kj为基本事件Xi属于最小割(径)集kj；rj为基本事件Xi所在最小割(径)集中包含的基本事件的数目[11-14]。计算出的基本事件结构重要度系数见表2。

按所求基本事件结构重要度系数的排序如下：

I(16)=I(17)=I(18)>I(19)=I(20)>I(13)>I(6)=I(8)=I(4)=I(5)=I(9)=I(10)=I(12)=I(2)=I(3)=I(7)=I(11)=I(1)>I(14)=I(15)

3 结论与措施

根据上述事故树的分析，高校危险品库房爆炸事故的预防措施应从以下几个方面考虑。

表2 基本事件结构重要度系数

3.1 加强易燃易爆物品的储存管理

根据结构重要度的计算，X16(禁止共同储存的物质混存)，X17(形成爆炸混合物的物质混存)，X18(接触或混合后能引起燃烧的物质混存)三个基本事件结构重要度系数最大，在事故树发生中起的作用最大，是库房爆炸事故的最重要因素。对于学校库房、暂存间或者临时库房的易燃易爆品，应当分类、分堆储存。性质相抵触能引起燃烧爆炸的物品要单独储存：禁止共同储存的物质混存，例如苦味酸、TNT、硝化棉等爆炸品禁止与起爆药、雷管等共同存储；禁止形成爆炸混合物的物质混存，例如氯酸钾、硝酸盐等易制爆化学品与镁、铝、锌等粉混合存储；注意接触或混合后能引起燃烧的物质混存，例如溴与磷、锌粉、镁粉，高锰酸钾与硫酸、硫磺，铝粉与氯仿等。学校加强易燃易爆物品的储存管理是预防库房爆炸事故的有效措施。

3.2 切实落实安全管理制度

库房管理要坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，建立和健全严格的安全岗位责任制，做到人人有专责，事事有人管，各项工作有条不紊。管理人员应由经过专业安全培训合格、持有危险品管理合格证者担任，易燃易爆品的领用要严格实行五双制度：双人管理、双人发放、双人领用、双把锁、两本帐[15]。运输、发放危险品过程中要认真仔细，严格执行学校有关管理规定和安全操作规程，防止药品散落，对于散落的危险品要及时清理，清除安全隐患。

3.3 加强库房火源、热源的控制

库房内严禁吸烟、明火取暖和明火照明，需要进行检修动火时，必须事先向学校技安部门和保卫部门办理动火备案手续，撤离库内和附近的物品，并视不同情况经专门安全处理后，方准动火。动火时应派专人监护，配备灭火器材。动火结束后，应检查现场，熄灭一切火种；进入库房的人员不得穿钉鞋以及易产生静电的衣服，装卸危险品，必须轻拿轻放，严防震动、撞击、摩擦、重压和倾倒，禁止使用能打击产生火花的铁质工具；针对电气、静电、雷击等产生火花危险的电气设备应提前采取预防措施，严格执行电气安全规程，定期检测维修。

3.4 认真开展安全检查

高校要认真进行库房各项安全检查，对检查中发现的安全隐患及时整改，通过检查和整改，再检查再整改，不断推进库房的安全管理。安全检查可采取单位自查与领导督查相结合，定期检查与临时检查相结合以及季度性检查与节假日前检查相结合的检查方式，多角度多层面的开展安全检查，强化安全生产“红线”意识，检查监督安全责任制以及学校规章制度的有效落实，确保高校库房能够更好地为教学和科研服务。

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Application of the Fault Tree Analysis in the Research on Safety Management of Explosive Magazine in Colleges and Universities

LIQin-hua,SUNXin,SHILei,LUGui-bin

(State-owned Assets and Laboratory Management Office,Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)

Explosive magazine is the important unity of safety management in colleges and universities. In order to put forward safety management measures for explosive magazines, fault tree analysis (FTA) was used in this paper. By confirming the basic events which cause the top event, a blasting fault tree was built. The possible causes and the main infective factors of this accident were found by calculating the minimal path sets, the minimum cut sets and structural important degree of the basic events. According to the calculation of structure importance,X16,X17, andX18were the most important basic events for magazine explosions. Base on that, it is effective to prevent magazine explosion accidents by strengthening the management of classified storage.

explosive magazines; safety management; explosion accidents; fault tree analysis; safety measures

2015-06-25

李勤华(1979-)，男，江苏靖江人，硕士，助理研究员，副处长，主要从事高校实验室的建设与管理研究。

Tel.:13814028830； E-mail: hykj@njust.edu.cn

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1006-7167(2016)02-0309-04