基于事故樹分析法的火災(zāi)致災(zāi)因素分析

基于事故樹分析法的火災(zāi)致災(zāi)因素分析

1基于事故樹的火災(zāi)致災(zāi)因素分析技術(shù)隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大。到處都是大型建筑和高層建筑，如大型酒店、餐館、酒吧、購物中心等。這些建筑物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能亦日趨繁多,為了滿足不同的要求而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和室內(nèi)裝潢,更加重了建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)性。一旦發(fā)生火災(zāi),可能會(huì)迅速蔓延,造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,重、特大火災(zāi)事故發(fā)生的概率也隨之增加。因此,認(rèn)真研究火災(zāi)發(fā)生原因,最大限度地減小傷亡事故,是每位消防工作者和安全工作者面臨的課題。然而,人們在對傷亡事故的研究中,往往只注重某些單一的環(huán)節(jié),對事故的分析僅僅限于查清事故原因,從而采取相應(yīng)措施,預(yù)防事故再次發(fā)生,這種傳統(tǒng)的事后找原因的方法,只能發(fā)現(xiàn)表層顯性的原因,不能顯現(xiàn)事故的全部過程,也很難有效預(yù)防事故悲劇的重演。因此,要以系統(tǒng)、綜合的觀點(diǎn),運(yùn)用系統(tǒng)安全工程的方法對各類事故進(jìn)行系統(tǒng)的分析,著眼于事故的整個(gè)過程,才能找出事故的本質(zhì)原因。調(diào)查認(rèn)定火災(zāi)原因,核定火災(zāi)損失,查明火災(zāi)事故責(zé)任,對于事故發(fā)生后,應(yīng)該根據(jù)火災(zāi)原因、火災(zāi)損失,進(jìn)行綜合分析和總結(jié),這是火調(diào)工作的主要任務(wù)之一。本文利用事故樹分析技術(shù),對火災(zāi)致災(zāi)因素進(jìn)行分析,通過對近十年來51起重、特大火災(zāi)案例進(jìn)行歸納、統(tǒng)計(jì),對起火原因、造成重大財(cái)產(chǎn)損失原因進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),并分別做成事故樹,通過布爾代數(shù)法化簡事故樹求出最小割集和最小徑集。通過結(jié)構(gòu)重要度找出重要事件,并利用最小割集和最小徑集算出頂上事件的發(fā)生概率。通過事故樹分析,找出火災(zāi)致災(zāi)的各個(gè)基本事件,并針對能夠?qū)е禄馂?zāi)發(fā)生的重要事件制定出行之有效的預(yù)防和應(yīng)急措施,避免火災(zāi)的發(fā)生或把火災(zāi)致災(zāi)程度降到最小。2事故樹分析的應(yīng)用2.1在過去10年中，重點(diǎn)和大火災(zāi)發(fā)生的原因的事故樹的建立和分析2.1.1火災(zāi)原因分析對起火原因的調(diào)查是火調(diào)人員的一項(xiàng)重要任務(wù),每個(gè)火災(zāi)現(xiàn)場都不盡相同,但某些起火原因卻有相似之處,屬于同一類型。通過對近十年來重特大火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)分類及分析制成了起火原因事故樹,以起火原因?yàn)轫斏鲜录?。由于裝飾或裝修材料起火和起火建筑有可能存在大量可燃物,均是屬于可燃易燃物起火,電氣類火災(zāi)在現(xiàn)代火災(zāi)中占有很大的比重,而人為放火由于其目的性較明顯,造成重、特大火災(zāi)的可能性較大,所以將起火原因分為電器設(shè)備起火、可燃易燃物起火、電線或器具電源線起火和人為縱火,并以其為主要研究對象,在對近十年51起重、特大起火原因進(jìn)行歸納總結(jié)后,通過反復(fù)分析頂上事件、各中間事件及各基本事件之間的邏輯關(guān)系,繪制出起火原因事故樹。燃燒形成的必要條件包括可燃物、助燃物、點(diǎn)火源。消除其中任何一項(xiàng)都能避免燃燒的形成,就預(yù)防了火災(zāi)的發(fā)生。這里研究的起火原因指點(diǎn)火源,在燃燒形成的必要條件中,助燃物無法控制,而可燃物雖然可得到控制,如裝修采用防火材料等,但可燃物仍然會(huì)占據(jù)很大比重,控制的難度很大。所以,通過對起火原因的事故樹分析,找出常見的點(diǎn)火源,對它加以控制,將大大減少火災(zāi)的發(fā)生。對近十年51起重、特大火災(zāi)案例起火原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表1。通過上表建立起火原因事故樹見圖1,圖中符號含義如表2所示。2.1.2在過去10年中，重點(diǎn)和大火災(zāi)發(fā)生的原因的分析中2.1.2.復(fù)配裝置石根據(jù)布爾代數(shù)法對事故樹進(jìn)行計(jì)算,得到該事故樹的最小割集有19個(gè),見表3。把事故樹對偶置換為成功樹,求得最小徑集分別為:P1={x1,x2,x3,x4,x5,x10,x11,x12,x15};P2={x1,x2,x3,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14,x15}。事件x1,x2,x3,x10,x11,x12,x15出現(xiàn)在單一事件的最小割集中,所以重要系數(shù)大,x4,x5出現(xiàn)6次,x6,x7,x8,x9,x13,x14出現(xiàn)2次,所以:I(1)=I(2)=I(3)=I(10)=I(11)=I(12)=I(15)>I(4)=I(5)>I(6)=I(7)=I(8)=I(9)=I(13)=I(14)。2.1.2.頂事件發(fā)生概率基本事件的概率分別為:q1=0.028,q2=0.014,q3=0.028,q4=0.225,q5=0.099,q6=0.028,q7=0.056,q8=0.028,q9=0.070,q10=0.056,q11=0.028,q12=0.014,q13=0.056,q14=0.042,q15=0.085。頂上事件發(fā)生概率可由公式(1)計(jì)算。Q=1?∑j=1p∏i=1(1?qi)+∑1≤j≤p∏(1?qi)+?+(?1)p∏(1?qi)(1)Q=1-∑j=1p∏i=1(1-qi)+∑1≤j≤p∏(1-qi)+?+(-1)p∏(1-qi)(1)式中,Q表示頂上事件發(fā)生概率函數(shù);qi表示第i個(gè)基本事件的發(fā)生概率。計(jì)算可得Q(T)=0.287。2.2在過去十年中，重點(diǎn)和大型火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失損失的樹齡和分析2.2.1火災(zāi)直接財(cái)產(chǎn)損失對火災(zāi)損失的核定,也是火調(diào)人員的一項(xiàng)重要工作。在最新的火災(zāi)分類中對火災(zāi)造成財(cái)產(chǎn)損失的影響做了調(diào)整,若排除人員死亡人數(shù),火災(zāi)中的直接財(cái)產(chǎn)損失達(dá)到5000萬以上才被認(rèn)為是重、特大火災(zāi),而不是以前的30萬以上,這就說明近年來的火災(zāi)直接財(cái)產(chǎn)損失相當(dāng)巨大,同樣不能忽視。近十年51起重、特大火災(zāi)案例造成財(cái)產(chǎn)損失原因統(tǒng)計(jì)見表4。通過上表建立火災(zāi)造成財(cái)產(chǎn)損失原因的事故樹見圖2,圖中符號含義如表5所示。2.2.2在過去10年的大發(fā)作中，對造成的財(cái)產(chǎn)損失損失的分析2.2.2.徑集x,4先對頂上事件進(jìn)行化簡,然后得到最小割集共24個(gè),見表6。把事故樹對偶置換為成功樹,求得最小徑集為:P1={x1,x2,x3,x4,x5,x6},P2={x7,x8,x9,x10}。事件x7,x8,x9,x10出現(xiàn)6次,x1,x2,x3,x4,x5,x6出現(xiàn)4次所以:I(7)=I(8)=I(9)=I(10)>I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)2.2.2.q9.2.2事故樹中各個(gè)基本事件的概率分別為:q1=0.024,q2=0.193,q3=0.169,q4=0.133,q5=0.024,q6=0.084,q7=0.024,q8=0.121,q9=0.157,q10=0.072。根據(jù)上述計(jì)算公式,可得頂上事件發(fā)生概率為Q(T)=0.162。3結(jié)合不同事故樹的討論3.1頂事件控制+x,4該事故樹基本事件只有15個(gè),但最小割集有19組,最小徑集只有2組,說明頂上事件發(fā)生途徑較多,控制途徑較少,所以這個(gè)系統(tǒng)仍是較危險(xiǎn)的系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)重要度而言,x1,x2,x3,x10,x11,x12,x15的結(jié)構(gòu)重要度最大,對頂上事件發(fā)生影響最重要;其次是x4,x5;再次是x6,x7,x8,x9,x13,x14。所以,若x1,x2,x3,x10,x11,x12,x15等基本事件能得到控制,則頂上事件發(fā)生的概率將大大降低。從最小徑集的定義可知,若控制P1、P2中任一個(gè),不讓其發(fā)生,則頂上事件不發(fā)生。由于在這2種預(yù)防途徑中都包含有結(jié)構(gòu)重要度最大的全部基本事件,且其他基本事件多為人為努力可以控制的,所以可以選擇含有較少基本事件的最小徑集為最有利采取預(yù)防措施的方案,即P1方案。但從預(yù)防的可能性、可靠性和結(jié)構(gòu)重要度綜合考慮,起火原因的預(yù)防宜同時(shí)兼顧其他的各個(gè)方案,即宜取P1、P2作為制訂預(yù)防措施的依據(jù),對各個(gè)人為努力可以控制的基本事件做好預(yù)防。3.2結(jié)構(gòu)重要度原因子x,x,4該事故樹基本事件有10個(gè),但最小割集有24組,最小徑集有2組,頂上事件發(fā)生途徑仍然較多,但控制途徑仍然較少,所以這個(gè)系統(tǒng)也是較危險(xiǎn)的系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)重要度而言,x7,x8,x9,x10重要度大于x1,x2,x3,x4,x5,x6?？刂坪脁7,x8,x9,x10這四個(gè)基本事件,則頂上事件發(fā)生的概率就會(huì)大大降低。從最小徑集的定義可知,若控制P1、P2中任一個(gè),不讓其發(fā)生,則頂上事件不發(fā)生。雖然P2要比P1包含的事件少,但兩者只相差兩項(xiàng),所以,兩者都不能被忽略,也就是說,此事故樹兩個(gè)最小徑集都要作為制訂預(yù)防措施的依據(jù)。3.3基本事件與規(guī)定本文建立的兩個(gè)事故樹,經(jīng)計(jì)算頂上事故發(fā)生概率分別為0.287和0.162,通過概率與發(fā)生事故可能性的關(guān)系表(表7),可看出兩個(gè)頂上事件都是非常容易發(fā)生的,如果不注意對基本事件的控制,尤其是對各個(gè)最小徑集中的事件不加以預(yù)防、重視的話,頂上事件極易發(fā)生。在兩個(gè)事故樹中,每一個(gè)都屬于火災(zāi)致災(zāi)的因素,如果能夠預(yù)防起火,那么火災(zāi)將不會(huì)發(fā)生,對于火災(zāi)中造成人員傷亡和火災(zāi)造成財(cái)產(chǎn)損失這兩個(gè)事件,起火也是前提條件。4火災(zāi)預(yù)防建議通過對起火原因、火災(zāi)中造成財(cái)產(chǎn)損失兩個(gè)事故樹的分析和討論,以及對火災(zāi)致災(zāi)因素的分析,得出以下控制火災(zāi)的對策。(1)電氣線路及電氣設(shè)備的敷設(shè)及安裝應(yīng)符合安全規(guī)定,正確使用電氣避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);(2)注意電線連接、絕緣線老化等問題,防止發(fā)生短路、接觸不良等問題;(3)裝修時(shí)要采用防火材料,并注意電焊熔珠濺落;(4)避免工作失誤產(chǎn)生火源;(5)吸完煙后掐滅煙頭,以免遺留火源;(6)消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火裝置、火災(zāi)事故照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門窗、卷簾、閥門等