一种事故隐患等级定量划分方法

2020-04-16沈静涛工程师

安全 2020年2期

沈静涛工程师

(陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司，陕西延安 727406)

0 引言

隐患排查治理是安全管理的重要手段之一，通过分析隐患风险，制定防范治理措施，达到及时消除隐患，保障生产安全的目的。目前从国家到地方均出台了各种隐患排查治理规章和实施导则等规范性文件，有效的指导隐患排查治理工作。但现阶段的各类规范性文件对隐患的认识和整改均建立在经验层面，没有深入分析隐患导致事故的机理和过程，未对隐患做出科学定义、量化分级、形成完整有效的治理体系。隐患整改工作尚处在头疼医头，脚疼医脚的阶段。

中国矿业大学(北京)的王龙康等人根据危险是否可消除将事故根源分为危险源和安全隐患[1]。中国地质大学(北京)的许铭等人将事故隐患的定义归纳为3类[2]：危险源学说；部分危险源学说；非危险源学说。石油化工企业普遍采用的是第三类非危险源学说，指生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定，或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷[3]。王龙康分析了危险源和隐患的不同，其实质是第一类危险源和第二类危险源的区别。许铭提出的3种学说各有侧重，第一种和第二种将危险源等同于事故隐患，虽然文章中定义清晰，但对工作的指导意义不大。实际工作中并不是所有危险源都将导致事故的发生。第三类侧重于工程实践，将隐患分为“人、物和管理”3方面内容。分类明确，但属于实践经验的总结，未明确指出“人、物和管理”3方面导致事故发生的机理和过程，实际工作中并不能明确的区分哪些是可能造成事故发生的隐患，而哪些则是事故发生的征兆。而对于事故隐患的定量分级方法，更是鲜有提及。因此，本文主要研究事故隐患的定义和较为普遍适用、具有一定操作性的隐患定量分级方法。通过对事故隐患影响因素的分析，达到定量划分事故隐患等级的目的。

1 事故隐患的定义

轨迹交叉论[4]是一种从事故的直接和间接原因出发研究事故致因的理论,事故模型，如图1。

图1 轨迹交叉理论模型

轨迹交叉理论很好的解释了隐患导致事故发生的机理和过程。事故由原因引起，最终相互接触导致事故发生。间接原因和直接原因是导致事故的必要条件和前提，本文将其归类于事故隐患。事故经过由间接和直接原因导致，是事故发生的起始，因此不属于事故隐患，本文将其归类于事故征兆。事故征兆指事故来临前的表现形式，即事故发生的初期形态，由隐患所引起，为事故的一部分。可以得到：接触最终导致事故的发生，是事故发生的关键；间接原因和直接原因可导致事故和征兆的发生，是事故发生的直接隐患和间接隐患。因此事故隐患可定义为可能导致事故发生的人的不安全行为、物的不安全状态和管理上的缺陷的直接或间接原因。

如某炼厂一生产装置的回炼油返塔调节阀副线泄漏，巡检发现并及时处置，未造成人员伤亡。按照轨迹交叉理论分析，副线泄漏已经处在事故经过阶段，为事故征兆。泄漏的物质未与人员接触，最终未导致事故发生。阀门底部出现砂眼是该事故的直接原因，是导致泄漏的直接隐患。阀门未及时检查维护保养，设备设施管理不到位是间接原因，是导致泄漏的间接隐患。

2 事故隐患分级

目前根据隐患的危害和整改难度大小将事故隐患分为一般、重大两个等级[2]，但尚无具体量化方法。《重大火灾隐患判定方法》[5]、《危险化学品企业事故隐患排查治理实施指南》[6]等对一些具体隐患做了直接判定，对于未包含在内的隐患，该类列举方法不具有普遍适用性。

根据风险定义，风险与系统的不可靠度和损失严重程度有关[7]。按照轨迹交叉理论，直接隐患和间接隐患是事故发生的必要条件。隐患已经存在，既是风险，当人和物沿轨迹不断发展，最终接触，就必然导致事故发生。无论隐患是否最终导致事故，都要及时消除，这也是事故隐患和安全隐患的本质区别[8]。因此研究事故隐患的不可靠度即发生的概率已没有意义，本文只研究隐患可能导致的损失严重程度。

本文将“隐患危害程度”和“整改难易程度”作为分级判定的两个评判因素，将隐患分为一般、重大两个等级。“隐患危害”主要是指事故发生后可能造成的损失严重程度，用事故树风险评价方法分析；“整改难易度”主要是指造成该隐患的装置、工艺、位置在系统中的重要度和对装置、系统的正常运转、工作的影响度，用重要度方法分析，本文选用LEC评价方法。二者同属于严重程度分析，默认权重相等，最后用事故树耦合。

事故树和LEC评价方法较容易推广，因此选用这两种方法。但同时也因人的认知等因素，存在一定的误差。为消除误差，可以借助专家库、大数据计算或其他评价方法等措施消除误差。

2.1 隐患危害程度分析

2.1.1 分析过程

采用改进型LEC评价方法对事故隐患危害程度进行风险分析[9]。

事故隐患发生的可能性(L)，可能性直接赋值10。这里考虑事故的危害程度，假定事故必定发生。

暴露于危险环境的频繁程度(E)，见表1。

表1 暴露于危险环境的频繁程度

发生事故可能造成的后果严重程度(C)[9]，见表2。

表2 发生事故可能造成的后果

说明：各指标按较大者取。

计算事故隐患危害程度风险，并归一化处理(D)。

(1)

2.1.2 隐患等级判定

根据LEC评价，事故隐患危害程度风险在0.02以下被认为是低风险，不做整改风险也可接受；0.02～0.07认为具有一般危险，需要注意；0.07～0.16认为具有显著危险，需要及时整改；0.16～0.32被认为高度危险；0.32以上将被认为不可接受，需要立即停止生产直到消除危险为止。从风险可被接受的程度可以看出，在0.16以下的危险程度可与一般事故隐患定义吻合，0.16以上的危险程度与重大事故定义吻合，因此本文以0.16为分解点，区分较大隐患和重大隐患。将0.16以上的直接判定为重大隐患，0.02以下的可直接判定为一般隐患，0.02～0.16之间的再与事故隐患的整改难易程度综合判定，见表3。

表3 事故危害程度判定事故隐患等级

2.2 隐患整改难易度程度分析

用事故树评价方法分析隐患在系统中的结构重要度(Iφ(I))[10]确定隐患的整改难易程度。

2.2.1 分析过程

(1)以事故、故障为顶事件，画事故树，确定结构函数。

(2)

式中：

T—顶事件结构函数；

Er—事故树的第r个最小割集；

K—最小割集数；

i—基本事件序号。

(2)确定顶事件发生概率函数，计算基本事件的概率重要度。

(3)

(4)

式中：

P—事件发生概率；

Ig—基本事件的概率重要度。

(3)计算基本事件的结构重要度，并归一化处理Iø(i)。

(5)

2.2.2 隐患等级判定

结构重要度系数(Iø)分级标准参考事故隐患危害程度风险分级标准，见表4。

表4 依据整改难易程度判定事故隐患等级

2.3 事故隐患等级划分综合判定

隐患危害程度和整改难易程度两个判定因素之间是或的逻辑关系，用事故树表示，如图2。

图2 事故隐患等级综合判定

得事故隐患等级综合判定表达式：

事故隐患综合判定=D+Iø=

(6)

计算结果大于等于0.16时，为重大事故隐患；小于0.16时，为一般事故隐患。

3 隐患等级判定举例

以某反应器系统为例，如图3。进行可能造成系统停车事故的隐患等级判定。

图3 某反应器示意图

3.1 隐患排查

画出系统停车事故树，如图4。为简化分析过程，以机泵故障、搅拌故障等作为基本事件，不再往下分析。

根据分析造成反应器停车的隐患有：机泵故障X1、搅拌设备故障X2、温度控制器故障X3、温度报警器故障X4、冷冻盐水阀门故障X5、冷冻盐水管线堵塞X6、进料阀门故障X7、进料管线堵塞X8。

3.2 隐患危害程度风险分析

隐患发生的可能性(L)取10。暴露于危险环境的频繁程度(E)取6。基本事件X1、X2、X7、X8可能造成本套设备停车，后果严重程度取2；基本事件X3、X4、X5、X6可能造成冷却降温故障，系统可监护运行，后果严重程度取1。

图4 反应器停止运行故障事故树分析

计算隐患危害程度风险，见表5。

表5 事故隐患危害程度风险

以上隐患危害程度风险值属于(0.02～0.16)区间，不能直接判定隐患等级大小，需与隐患整改难以程度综合判定。

3.3 隐患整改难易度程度评价

(1)列出并化简事故树布尔析取表达式：

T=G1+G2+G5=(X1+X2+X3+X4+

X7+X8)(X1+X2+X5+X6+X7+X8)

(2)确定基本事件的概率重要度表达式，并计算基本事件的结构重要度，见表6。

表6 事故隐患整改难易度程度

基本事件X1、X2、X7、X8与被研究系统的影响程度高度重要，可能需要局部停车或全部停车处理，所构成的事故隐患判定为重大事故隐患；基本事件X3、X4、X5、X6与被研究系统的影响程度显著重要，需要与事故隐患后果严重程度(D)结合综合判定，X3、X4、X5、X6综合判定值均为0.09，综合判定结果为一般事故隐患。

因此最终事故隐患等级划分为：基本事件X1、X2、X7、X8为重大事故隐患；X3、X4、X5、X6为一般事故隐患，与根据原则进行定性分级的结果相一致。