粮食储备库火灾事故的故障树分析*

王 赫，刘盛华，郝立群，林 琳，任丽辉

（辽宁省粮食科学研究所，沈阳 110032）

粮食是人民群众不可或缺的基本生活资料，对于人口数量占全球1/4之多的中国，更是关乎国家稳定与安全的重要战略物资。确保粮食的储备数量真实和质量安全，是我国一项长期的重要国策。

当前，我国各类粮食储备总量已达6亿t，且存储量呈逐年递增趋势。此外，粮食储备库的单库储量也在不断增大，多地粮食单库储量已由5 000 t增至30 000 t。仓房类型多种多样，既有先进标准仓房、也有落后老旧仓型。设备设施方面既有全自动机械化设备、也有笨重粗糙简陋设备。作业操作方面更是繁复庞杂，既有普遍性、也有特殊性。总体来看是点多面广、劳动强度大、作业环境差、人员收入低。为确保粮食储备库安全保障技术快速发展，开展危险源辩识，通过标准、适用的判定方法，对危险源进行定性或定量评估，确定危险等级，对后续研究及安全生产作业与管理有着极其重要的现实意义与作用。本文通过故障树法分析某粮食仓储企业火灾事故致因因素，找出影响粮库火灾事故的主要因素，提出控制措施，以提高粮库安全生产作业与管理水平。

1 故障树分析法

故障树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA)是一种得到广泛应用的系统安全分析方法。该技术方法于1961年由美国贝尔实验室首次提出，是根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，来研究与事故发生有关的原因、条件和规律，进而实施危险的辨识。当前安全工程领域常用其对事故进行定性或定量分析。故障树分析法一般包括以下几方面工作内容:确定顶事件；将导致顶事件发生全部基本事件应用逻辑门进行关联，以此建造故障树；对故障树进行定性分析，规范化故障树并计算基本事件的最小割集或最小径集；对故障树进行定量分析，计算各基本事件对顶事件发生的结构重要度，或通过基本事件发生概率计算顶事件发生概率等；根据定性和定量分析结果，确定各事件类型的危险性大小、发生概率，寻找系统设计上的薄弱环节；提出相应安全保障措施，预防故障发生或提高系统安全可靠性。故障树法是一种图形演绎法，表达清楚易懂，各因素之间的逻辑关系清晰，可有效找出系统中的薄弱环节，在系统设计中有助于确定潜在隐患或故障，通过定量或定性分析，使诊断更加可靠并具有指导性[1]。

2 事故概况

某粮库由于粮库自身问题引起粮食自燃，火势未得到有效控制而蔓延，酿成重大火灾事故。火灾持续2 h。后经消防部队全力扑救，至12:00左右明火全部扑灭。本起火灾事故造成该粮库设备和粮食大部损坏，粮库部分损毁。虽无人员伤亡，但直接经济损失较大。

3 粮库火灾事故的故障树分析

按照故障树编制原则，以粮库火灾事故为顶事件，根据粮库火灾发生事故的主要类型，将中间事件划分为2类，包括粮库起火A1和消防设施缺失A2，并进一步分析各种导致事故发生的致因因素，编制出故障树(见图1)。故障树中各事件编号及说明见表1。根据图1故障树可以看出，导致粮库火灾事故的基本事件共11个。

表1 粮库火灾故障树基本事件

4 故障树定性分析与计算

4.1 最小割集

最小割集在事故树中，若所有的基本事件全部发生，则顶上事件必然发生。但在多数情况下，只要某个或某几个基本事件发生了，顶上事件就会发生。通常把故障树中能使顶上事件发生的基本事件的集合称为割集；能使顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小割集。按照图1故障树所示的各个事件之间的关系，运用逻辑运算的方法，求出其最小割集[2]。

图1 粮库火灾故障树

经计算，该故障树的最小割集为10组，即:

4.2 顶事件发生概率计算

按照经验，设定各事件失效概率，根据布尔代数运算规则，则粮库发生火灾的顶事件失效概率计算如下：

4.3 基本事件重要度分析

根据结构重要度判断法则，当最小割集中只含一个基本事件，则该基本事件的结构重要度最大，当最小割集的基本事件数不等，基本事件少的割集中的基本事件的结构重要度大，可得

Iφ（1）=Iφ（2）=Iφ（3）=Iφ（4）=Iφ（5）=Iφ（6）=Iφ（7）=Iφ（8）=Iφ（9）＞Iφ（10）=Iφ（11）

由此可见，Xi（i=1,2,3,4,5,6,7,8,9）重要度相同且最高，X10，X11次之。

4.4 最小割集概率重要度分析

5 控制措施

根据本起事故的故障树分析，我们将控制措施归纳为表2：

表2 控制措施