2012—2021 年中國重特大危化品事故分析與預(yù)防

王賽爾(華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，河北 廊坊 065201)

0 引言

我國是危險化學(xué)品生產(chǎn)和使用大國。由國家多部門公布的《危險化學(xué)品目錄(2015版)》中闡明國內(nèi)現(xiàn)有進(jìn)出口危險化學(xué)品種類約為2 800種[1]。危險化學(xué)品是具有毒害、腐蝕、燃燒等性質(zhì)的，對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品的總稱。因其種類繁多且自身具有較高的危險性，在生產(chǎn)、儲存及使用的過程中，一旦出現(xiàn)防范措施不到位的情況，就容易導(dǎo)致火災(zāi)爆炸、人員中毒等事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失[2-3]。

近年來，國內(nèi)外眾多學(xué)者對危化品事故進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。王偉等[4]以事故起數(shù)和死亡人數(shù)作為統(tǒng)計指標(biāo)，對我國1981—2020 年上半年發(fā)生的共計280 起較大及以上?；肥鹿蕪氖鹿拾l(fā)生的時空特征、行業(yè)類型及原因等方面進(jìn)行分析并提出相關(guān)建議；朱玉等[5]以化工行業(yè)發(fā)生的39 起較大及以上?；分卸竞椭舷⑹鹿蕿闃颖?，采用行為安全理論的“2-4”模型對事故發(fā)生原因進(jìn)行研究；曹建等[6]為探究我國罐車公路運輸?；肥鹿实陌l(fā)生特征，對2013—2018 年間使用罐車運輸危化品引發(fā)的事故從人員傷亡情況、發(fā)生時間及地域等方面進(jìn)行系統(tǒng)分析；Do Huyen Thi Thu等[7]采用半定量風(fēng)險評價、復(fù)合指標(biāo)和模糊邏輯相結(jié)合的方法識別潛在危險源，以對危險化學(xué)品事故進(jìn)行評價；Jianhao Wang等[8]根據(jù)對鹽城事故的初步分析和對天津港事故的前期研究回顧從事件的基本信息、觸發(fā)因素及外部監(jiān)管因素等方面進(jìn)行比較，概括總結(jié)了兩次事故的異同之處。Bing Wang等[9]針對1989—2019 年我國高溫季節(jié)發(fā)生的76 起重大危化品事故從事故發(fā)生區(qū)域、類型及危化品種類等7 個方面進(jìn)行統(tǒng)計分析。

通過閱讀大量文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)利用魚刺圖對重特大?；肥鹿蔬M(jìn)行的研究相對較少。本文采用魚刺圖和事故樹分析相結(jié)合的方式對我國2012—2021 年發(fā)生的13 起重特大?；肥鹿蔬M(jìn)行分析并提出相應(yīng)對策措施，以期為我國化工企業(yè)的安全管理提供一定的指導(dǎo)。

1 2012—2021 年我國重特大?；肥鹿式y(tǒng)計

1.1 近10 年我國重特大?；肥鹿矢庞[

根據(jù)中華人民共和國應(yīng)急管理部(PRC)和中國化學(xué)品安全協(xié)會(CCSA)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2012—2021 年我國共計發(fā)生過13 起重特大危化品事故。其中，重大事故10 起，特別重大事故3 起，如圖1 所示。

圖1 2012—2021 年全國重特大危化品事故匯總一覽

1.2 事故發(fā)生地域分析

對我國2012—2021 年期間發(fā)生的重特大?；肥鹿拾词鹿拾l(fā)生地域進(jìn)行統(tǒng)計，如圖2 所示。由圖2可知，我國2012—2021 年期間共有5 個省份(自治區(qū)、直轄市) 發(fā)生過重特大?；肥鹿?。其中，山東省在2012—2021 的10 年中發(fā)生的重特大危化品事故起數(shù)最高，為5 起，占此10 年期間全國重特大?；肥鹿士偲饠?shù)的38.46%；其次是江蘇省，為4 起，占事故總起數(shù)的30.77%，是需要重點采取措施以預(yù)防和減少重特大?；肥鹿拾l(fā)生的省份。總體來說，我國重特大?；肥鹿手饕邪l(fā)生在我國東部地區(qū)。河南省和天津市10 年分別只發(fā)生1 起重特大危化品事故，但在天津市發(fā)生的事故中造成的死亡人數(shù)最多，為165 人，占此10 年期間因重特大?；肥鹿识斐傻目偹劳鋈藬?shù)的36.50%，平均死亡人數(shù)高達(dá)165 人/起。在河南省發(fā)生的事故中造成的死亡人數(shù)最少，為15 人，占總死亡人數(shù)的3.32%。

圖2 2012—2021 年全國各省份 重特大危化品事故起數(shù)和死亡人數(shù)統(tǒng)計

1.3 事故發(fā)生時間分析

對我國近10 年來發(fā)生的13 起重特大?；肥鹿拾凑漳攴莺驮路莘謩e進(jìn)行統(tǒng)計，如圖3 所示。由圖3a 可知，2013 和2019 年我國重特大?；肥鹿拾l(fā)生起數(shù)最多，均為3 起，平均死亡人數(shù)分別為27.70 和34.30 人/起。2015 年因重特大?；肥鹿试斐傻乃劳鋈藬?shù)最多，達(dá)到了178 人，平均死亡人數(shù)高達(dá)89 人/起， 遠(yuǎn)高于此10 年期間因重特大危化品事故而造成的平均死亡人數(shù)35.08 人/ 起；其次為2019 年，其平均死 亡 人 數(shù) 也 高 達(dá)34.33 人/ 起。2014、2016、2020 和2021 年重特大?；肥鹿势饠?shù)及死亡人數(shù)均為0。由圖3b 可知，重特大危化品事故集中發(fā)生在每年的6—8 月，是企業(yè)安全生產(chǎn)需要特別注意的時期，此時期因事故造成的平均死亡人數(shù)為38.80 人/ 起。1、5 和9 月沒有發(fā)生重特大危化品事故。3、8 和11 月份發(fā)生的重特大危化品事故造成了嚴(yán)重的人員傷亡，其中8 月份發(fā)生的重特大?；肥鹿试斐傻乃劳鋈藬?shù)最多，平均死亡人數(shù)達(dá)到了89 人/起；其次為3 月份，平均死亡人數(shù)達(dá)到了78 人/ 起；再次為11 月份，平均死亡人數(shù)也高達(dá)43 人/起。

圖3 2012—2021 年全國重特大?；肥鹿势饠?shù)和死亡人數(shù)的時間分布

2 2012—2021 年我國重特大?；肥鹿实聂~刺圖分析

2.1 魚刺圖方法簡介

由日本管理大師石川馨先生發(fā)明的魚刺圖(fishbone diagram)，又名魚骨圖、因果圖，是一種發(fā)現(xiàn)問題根本原因的方法[10]，分為三種類型：整理問題型魚骨圖、原因型魚骨圖和對策型魚骨圖。這種方法在本質(zhì)上是利用“頭腦風(fēng)暴法”，在事故致因理論的基礎(chǔ)上，運用安全系統(tǒng)工程理論從“人、機(jī)、環(huán)、管”4 個方面找出各特性要因，按相互關(guān)聯(lián)性整理而成的層次分明、條理清楚，并標(biāo)出重要因素的圖形[10-11]。

2.2 2012—2021 年重特大危化品事故的魚刺圖

造成重特大?；肥鹿实脑蚴嵌喾矫娴?，利用安全系統(tǒng)工程理論從“人、機(jī)、環(huán)、管”四個方面進(jìn)行考慮編制魚刺圖，如圖4 所示。

圖4 2012—2021 年全國重特大?；肥鹿实聂~刺圖分析

3 2012—2021 年我國重特大危化品事故的事故樹分析

3.1 2012—2021 年重特大?；肥鹿誓Ｐ偷臉?gòu)建

事故樹分析(簡稱“FTA”)是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，它是從頂上事件開始運用邏輯推理的方法對系統(tǒng)中的危險性進(jìn)行辨識和評價，直至找出導(dǎo)致事故發(fā)生的基本原因為止[12]。

因?qū)е轮靥卮笪；肥鹿实脑虮姸?，難以全部理清。故本文僅將2012—2021 年我國重特大?；肥鹿收{(diào)查報告中導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因進(jìn)行統(tǒng)計，利用EasyDraw 軟件構(gòu)建了重特大?；肥鹿实氖鹿蕵淠Ｐ?，如圖5 所示。其中，T代表頂上事件，其他各符號的含義如表1 所示。

表1 事故樹圖中各符號所代表的事件

圖5 2012—2021 年全國重特大?；肥鹿实氖鹿蕵浞治?/p>

3.2 事故樹的定性分析

3.2.1 最小割集的求解

引起頂上事件發(fā)生的最低限度的集合叫做最小割集[13]。每個最小割集表示頂上事件發(fā)生的一種可能性。最小割集越多，導(dǎo)致事故發(fā)生的路徑就越多，系統(tǒng)就越危險。它的求解方法主要有行列式法、布爾代數(shù)法和矩陣法三種。

本文采取布爾代數(shù)法計算事故樹的最小割集。結(jié)構(gòu)函數(shù)式為：T=M1M2M3M4

將上述表達(dá)式展開并化簡，共計得到315 個最小割集。因此，重特大?；肥鹿实陌l(fā)生共計有315 種可能性。

3.2.2 最小徑集的求解

引起頂上事件不發(fā)生所需的最低限度的集合叫做最小徑集[14]，代表系統(tǒng)的安全性。若遇到最小割集數(shù)量過多的情況時，可采用最小徑集法對事故樹進(jìn)行分析。利用它與最小割集的對偶性，可將事故樹轉(zhuǎn)化為成功樹，求出成功樹的最小割集也就等同于求出原事故樹的最小徑集。依據(jù)此種方法，求出此事故樹的最小徑集有8 個，如表2 所示。

表2 事故樹的最小徑集

3.2.3 最小徑集法求解各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度

結(jié)構(gòu)重要度分析是指不考慮基本事件的發(fā)生概率，僅僅從事故樹的結(jié)構(gòu)方面分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度[15]。一般采用兩種方法求解，一種是精確求出結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，另一種是用最小割集或最小徑集判斷出結(jié)構(gòu)重要度順序。依據(jù)最小徑集法，求得此事故樹中各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度順序為：

3.2.4 結(jié)果分析

(1)通過分析2012—2021 年我國發(fā)生的13 起重特大?；肥鹿实闹苯釉驑?gòu)建重特大危化品事故的事故樹模型。由模型可知，導(dǎo)致事故發(fā)生的基本原因事件共有26 個；

(2)經(jīng)計算可得，此事故樹有315 個最小割集，表明存在315 個導(dǎo)致事故發(fā)生的途徑，說明發(fā)生事故的可能性極大；

(3)經(jīng)計算可得，此事故樹有8 個最小徑集，也就是說防止事故發(fā)生的途徑有8 種。其中，{X25}、{X26}這兩個最小徑集中只包括1 個基本原因事件，采取措施時應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。

但是在燃燒爆炸的過程中釋放出有毒、有害氣體這一過程屬于不可控因素，因此可將對人員行為的控制和保障安全措施等方面作為事故預(yù)防的重點環(huán)節(jié)。

4 預(yù)防重特大危化品事故的對策措施

4.1 從人的角度分析

人具有很強的主觀能動性，是不安全行為的發(fā)出者。很多事故的發(fā)生都和人的不安全行為有著緊密的關(guān)系，因此很有必要通過采取相關(guān)措施來預(yù)防或減少從業(yè)人員不安全行為的發(fā)生。對于化工企業(yè)而言，應(yīng)注重提升從業(yè)人員的整體素質(zhì)水平，在招聘員工時多招收些技術(shù)能力好、文化程度高、專業(yè)素養(yǎng)好的人員并且對于在職員工可以進(jìn)行能力提升培訓(xùn)?？梢酝ㄟ^定期開展安全教育宣傳活動、定期舉辦員工比武大會、學(xué)習(xí)危化品相關(guān)事故的視頻、音頻、書籍等資料幫助員工更加深入地熟悉從事化工生產(chǎn)相關(guān)的規(guī)章制度及安全操作規(guī)程，提升自己的安全操作水平，更加意識到安全生產(chǎn)的重要性，提高自身安全意識，約束自己的不安全行為，避免事故的發(fā)生。

4.2 從物的角度分析

物的不安全狀態(tài)同樣也是引起事故的重要因素?；て髽I(yè)在購買新設(shè)備器材及化工原料等物品時應(yīng)購進(jìn)正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品并在生產(chǎn)前進(jìn)行檢驗，達(dá)標(biāo)后方能進(jìn)行生產(chǎn)；在日常巡檢過程中加強巡檢力度，加大安全投入力度；購進(jìn)新式傳感、監(jiān)測監(jiān)控儀器設(shè)備提前發(fā)現(xiàn)物的不安全狀態(tài)，并及時采取相應(yīng)措施以預(yù)防事故的發(fā)生。

4.3 從環(huán)境的角度分析

工作環(huán)境會影響人的心理狀態(tài)，致使從業(yè)人員做出不安全行為或使設(shè)備出現(xiàn)不安全狀態(tài)。良好的照明條件可以避免人員因看不清楚操作控制臺的相關(guān)按鈕而引發(fā)誤操作、長時間工作在嘈雜混亂的生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中，作業(yè)人員會出現(xiàn)不同程度的煩躁、耳朵不適等心理和生理不適?；て髽I(yè)應(yīng)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境幫助作業(yè)人員有一個好的心情，能夠舒緩壓力，潛移默化地提高作業(yè)人員的工作效率以及工作積極性，可以避免人員誤操作或物的不安全狀態(tài)的發(fā)生，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防事故的目的。

4.4 從管理的角度分析

化工企業(yè)應(yīng)不斷加強自身安全管理水平，完善適合本企業(yè)發(fā)展的合法的安全管理規(guī)章制度，優(yōu)化管理結(jié)構(gòu)，強化安全部門相關(guān)職責(zé)與權(quán)力。政府相關(guān)安全監(jiān)管監(jiān)察部門應(yīng)加強對本轄區(qū)內(nèi)化工企業(yè)的安全監(jiān)管監(jiān)察力度，對?；穼嵭兄攸c管控?；て髽I(yè)應(yīng)合理安排倒排班作息制度，避免因趕工期、盲目追求經(jīng)濟(jì)效益等造成作業(yè)人員疲勞作業(yè)，保證作業(yè)人員得到充分的休息，避免因精神不佳造成誤操作而引發(fā)事故的發(fā)生。化工企業(yè)也可以嘗試使用員工有無按規(guī)章制度操作與個人工資掛鉤的方法，優(yōu)化工資管理制度，增強員工的安全意識，促使員工嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)人為失誤而導(dǎo)致事故發(fā)生。

5 結(jié)語

(1) 2012—2021 年期間我國共計發(fā)生13 起重特大危化品事故，其中重大事故有10起，特大事故有3起；主要集中在我國的東部省份，山東省、江蘇省是傳統(tǒng)的化工大省，是重特大?；肥鹿实母甙l(fā)地，需要重點采取措施加強安全監(jiān)管；每年的6—8 月是我國重特大?；肥鹿实母甙l(fā)期，需每年特別關(guān)注。

(2)本文在文獻(xiàn)檢索的基礎(chǔ)上，采用魚刺圖的分析方法，運用安全系統(tǒng)工程的基本原理從“人、機(jī)、環(huán)、管”四個方面對造成重特大危化品事故的原因進(jìn)行了分析并繪制出2012—2021 年全國重特大?；肥鹿实聂~刺分析圖。

(3) 通過對全國發(fā)生的13 起重特大?；肥鹿收{(diào)查報告中的直接原因進(jìn)行深入分析并繪制事故樹，得到了315 個最小割集和8 個最小徑集，并對各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度進(jìn)行排序。應(yīng)對以下方面進(jìn)行重點關(guān)注：應(yīng)急預(yù)案的完善與科學(xué)實施；人員的違章操作；通風(fēng)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)；防爆設(shè)備的正確選型等。

(4) 最后，根據(jù)魚刺圖和事故樹分析的結(jié)果，從“人、機(jī)、環(huán)、管”四個方面提出了相應(yīng)的對策措施，為重特大?；肥鹿实念A(yù)防提供參考。