预先危险性分析法和事故树分析法在气体供应站安全评价中的应用

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1、预先危险性分析法和事故树分析法在气体供应站安全评价中的应用杜旭红李建伟刘凯中国辐射防护研宄院摘要：针对气体供应站危险因素多、事故频发问题，本文首先采用了预先危险性分析法对气体供应站进行危险有害因素分析，明确了气体供应站可能发生事故的原因和危险等级;然后采用事故树分析法对输送气体的管线做了池露分析，通过分析事故树基木事件的结构重要度，找出了17个直接导致事故发生的根木原因。关键词：预先危险性分析法;事故树分析法;气体供应站;气体供应站（简称气体站）作为工程项目中的辅助设施，为工艺系统提供必要的辅助性气体，常见的供应气体主要包括：乙炔、氢气、氧气、氨气、氩气、氦气、氮气、液氮、

2、二氧化碳等。这些气体在生产、加工、运输、储存过程中，有的直接充装气瓶储存，有的需要在生产、加工后，经过气体管线输送给用户。如果充装好的气瓶，其充装压力过高，在搬运、操作过程屮发生碰撞，可引发钢瓶物理爆炸事故;如果气体钢瓶在装卸搬运过程中，违规操作，会发生碰撞、挤压事故;如果在气体输送过程中，管线泄露，乙炔气体（易燃易爆气体）、氢气（易燃易爆气体）达到爆炸极限后，遇明火、热源可发生火灾爆炸事故;氧气（助燃气体）发生泄露，且遇易燃易爆性气体，会加速场所的火灾爆炸事故发生;氩气、氮气、二氧化碳等惰性气体泄露，达到极限后，可引起工作人员窒息死亡。因此，针对上述问题，本文深入研宄气体

3、站各类危险因素和气体管线泄露隐患，从安全的角度出发进行事故树分析，查找根本原因，提前预防，强化管理，按期检修，可有效防患火灾爆炸、人员烫伤、中毒窒息等二次事故的发生。1气体站概况及危险性分析1.1某气体站概况某气体站配备氮气、二氧化碳生产装置为用户提供氮气、二氧化碳，另外气体站还存在一定数量的氧气瓶、氩气瓶、氦气瓶、二氧化碳气瓶、氮气瓶、乙炔气瓶、氢气瓶、标准气瓶和1台真空泵。（1）气体站二氧化碳的贮存、分配流程，如图1。图1二氧化碳的贮存、分配流程图下载原图主要设备包括：1个容积为10m、工作压力为2.OMPa的低温二氧化碳储槽；1台流量为240Nm/h的二氧化碳加热器。

4、（2）气体站氮气贮存、分配流程，如图2。图2气体站氮气贮存、分配流程图下载原图主要设备包括:1个容积为30m,工作压力为1.2MPa的低温液氮储槽；1台流量为500Nm/h的液氮汽化器；1台排气量为40Nm/h、排气压力为14.8MPa的氮气膜压机;1个容积为4m、工作压力为14.8MPa的氮气储罐；1个容积为0.5m、工作压力为1.2MPa的缓冲罐。1.2气体站预先危险性分析根据气体站生产设备使用情况和操作流程可知，在实际生产过程中，这些气体管线、阀门直接与气瓶或气体产生设备和连，如果乙炔气体（易燃易爆气体）、氢气（易燃易爆气体），发生管线泄露，＞1.场所通风不良，达到爆

5、炸极限后，遇明火、热源可发生火灾爆炸事故;如果氧气（助燃气体）发生管线泄露，II遇易燃易爆性气体，会加速场所的火灾爆炸事故发生;如果充装好的气瓶，其充装压力过高，从l.（T25MPa，且气瓶未按期检查，超期使用，或在搬运、操作过程中发生碰撞，安全装罝失效，可引发钢瓶物理爆炸事故;如果氩气、氮气、二氧化碳等惰性气体一旦泄露，场所通风不良，达到极限后，被工作人员吸入，会使人窒息死亡;如果各种气体钢瓶在装卸搬运过程中防护措施不到位，违规操作,还容易发生碰撞、挤压事故。气体站预先危险性分析，见表1。由表1可知，气体供应站可能发生的事故主要有6种，其中可能发生的III级事故主耍有3种

6、:火灾爆炸、物理爆炸和中毒窒息;可能发生的II级事故主耍有2种：物体打击、低温冻伤;可能发生的I级事故主要是噪声。表1气体站预先危险性分析表下载原表2管线泄露事故树分析本文以管线泄露为事故树的顶上事件，分析可能发生管线泄露事故的主耍原因包括:管道损坏、管道壁面孔洞、阀门垫片开裂三种原因。主要原因一:管道损坏是由于材质缺陷或施工缺陷或内部胀破三种原因造成的。材质缺陷包括强度设计不合规定、管材选择不当、管材质量差等三种类型，管材质量差是由于制造加工质量差与使用前未检测造成的;施工缺陷包括安装质量差、焊接质量差、撞击挤压三种原因，撩击挤压则是由施工时违章作业或马虎大意造成的；内部

7、胀破包括管道内高压、管壁变薄两种原因，管道内高压是由反应失控或违章超压作业造成的，管壁变薄是在检修不到位的前提下，管道内腐蚀磨损或物料摩擦造成的。主要原因二:管道壁面孔洞是因为砂眼、应力裂纹和管道内腐蚀穿孔造成的，腐蚀穿孔又包含管道内外腐蚀严重、未刷防腐漆或防腐层剥落三种原因。主要原因三:阀门艳片开裂包含艳片质量问题、安装受力不均匀、选型错误、失效四种原因。绘制管线泄露事故树，如图3。2.1最小割集的计算该事故树的结构函数为：图3气体管线泄露事故树下载原图由此可得20个最小割集:这20个最小割集中，每个最小割集代表