锅炉爆炸事故树

Revisedat2pmonDecember25,2020.锅炉爆炸事故树6.2.2锅炉事故树分析评价6.2.2.1锅炉结垢定性分析锅炉结垢事故树分析见图6-1锅炉结垢++一次水垢+炉内处理不当炉外水处理入炉水质超标生水直接入炉+交换剂失效给水水质检测不严+没定时化验化验项目值错二次水垢+没连续定期排排污量不够+排污管道堵塞排污结构装置缺陷TA1A2X1B1X2B2X3X4C1X5X6X7X8图6-1锅炉结垢事故树求最小割(径)集事故树结构函数如下：T=A1+A2=X1+X2+B1+X3+B2=X1+X2+X4C1+X3+X7+X8=X1+X2+X4﹙X5+X6﹚+X3+X7+X8=X1+X2+X4X5+X4X6+X3+X7+X8从而得出7个最小割集为：K1=｛X1｝，K2=｛X2｝，K3=｛X3｝，K4=｛X4，X5｝，K5={X4，X6}，K6={X7}，K7={X8}②结构重要度分析按一次近似计算得：a.因为X1、X2、X3、X7、X8是一阶最小割集中的事件，所以IΦ(1)、IΦ(2)、IΦ(3)、IΦ(7)、IΦ(8)最大。b.由计算得：I(4)=1/22-1+1/22-1=1I(5)=1/22-1=1/2I(6)=1/22-1=1/2所以，各基本事件结构重要顺序为：IΦ(1)=IΦ(2)=IΦ(3)=IΦ(7)=IΦ(8)>IΦ(4)>IΦ(5)=IΦ(6)；③通过对事故树的定性分析，本事故有7个最小割集，也就是说，形成结垢的可能性有7种，其中5种可能性是单事件，所以锅炉结垢及易发生，为防止锅炉发生结垢，必须采取预防对策措施。6.2.2.2锅炉缺水定性分析锅炉缺水事故树分析见图6-2。锅炉缺水+水位下降未察觉+给水故障排污阀故障+++判断失误工作失误++叫水失误假水位++管道阀门事故x6不严x2未关x3忘记叫水X12叫水方法不对X13脱岗x4未监视X5水位计损坏x14没定期冲洗X15水位计安装不合理X16碱度高X17汽水旋塞关闭X18汽水共腾自动给水失灵X7无水或停水X8泵故障或损坏X9无蒸汽泵X10爆管X11TA1A2B1B2B4B3C1C2D水位超限保护失灵X1图6-2锅炉缺水事故树①求最小割(径)集。用最小割集进行分析，结构函数式为：T=X1+X2X3X6X7X8X9X10X11+X4X5X12X13X14X15X16X17X18最小径集三组，分别为：P1=｛X1｝，P2=｛X2X3X6X7X8X9X10X11｝，P3=｛X4X5X12X13X14X15X16X17X18｝②结构重要度分析从3个最小径集看出，X1是单事件的最小径集，X2、X3、X6、X7、X8、X9、X10、X11同时出现在1组最小径集P2中，X4、X5、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18同时出现在1组最小径集P3中，可以得到：IΦ(1)最大：IΦ(2)=IΦ(3)=IΦ(6)=IΦ(7)=IΦ(8)=IΦ(9)=IΦ(10)=IΦ(11)；IΦ(4)=IΦ(5)=IΦ(12)=IΦ(13)=IΦ(14)=IΦ(15)=IΦ(16)=IΦ(17)=IΦ(18)计算得：IΦ(2)=1/28-1=1/27，IΦ(4)=1/29-1=1/28结构重要顺序为：IΦ(1)＞IΦ(2)=IΦ(3)=IΦ(6)=IΦ(7)=IΦ(8)=IΦ(9)=IΦ(10)=IΦ(11)＞IΦ(4)=IΦ(5)=IΦ(12)=IΦ(13)=IΦ(14)=IΦ(15)=IΦ(16)=IΦ(17)=IΦ(18)③通过事故树的分析，最小径集3个，从3个径集中任何一个缺水事故就可以避免，通过分析，在18个基本事件中，水位超限保护失灵(X1)是最主要原因，其次是操作人员脱离岗位(X4)及排污阀门故障(X2)，若能抓住这三个关键，抓住3个预防锅炉缺水的主要环节，能解决这三个问，缺水事故就不会发生。6.2.2.3锅炉超压定性分析锅炉超压事故树分析见图6-3。C3锅炉超压·安全阀未卸压压力超过安全值+不排气排气不够·未减弱燃烧压力上升++规格小起跳高度不够安全阀锈死未定期手动试验调压过高+压力视值偏低工作失误+脱岗未监视读数误差压力表损坏压力表失灵+表盘看不清+光线不足未标红线安装位置不当表盘直径小+超期未校没定期冲洗三通关闭图6-3锅炉超压事故树分析图TA1A2B2B1B3X5C1X1X2X3X4C2D1D2X6X7X9X10X11X12X13X14X15X8+①求最小割集(径集)用最小径集进行分析,结构函数式为:T=X1X2X3X4+X5+X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15从而得到最小径集3组,分别为:P1={X5}P2={X1,X2,X3,X4}P3={X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X15}②结构重要度分析由于3个最小径集中均不含共同元素,所以得到:Iφ(5)>Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)>Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(12)=Iφ(13)=Iφ(14)=Iφ(15)③通过对事故树的定量分析,找出了锅炉超压事故的主要发生原因,在15个基本事件中,压力上升(X5)是最主要原因;其次是安全阀没有定期进行手动试验因而无法避免安全阀锈蚀后卡住;再者就是操作人员脱岗和未严密监视压力表。可以讲,抓住了这三种主要原因,就抓住了解决锅炉超压的主要环节,提高操作人员的操作技能,加强和培养操作人员高度的安全意识和责任感,同样是防止锅炉超压的重要方面。6.2.2.4锅炉腐蚀定性分析锅炉腐蚀事故树见图6-4锅炉严重腐蚀+腐蚀发生未定期检查+内部腐蚀外部腐蚀+烟尘冲刷品空气中腐蚀介质+运行腐蚀停炉腐蚀+未保养保养方法不当+炉水相对碱度大于锅炉给水没除氧上水PH值小结垢TA1B1B2C1C2X6X7X8X9X2X3X4X5图6-4锅炉腐蚀事故树X1①求最小割(径)集直接计算最小割集，事故树结构函数如下：T=X1A1=X1(B1+B2)=X1(C1+C2+X8+X9)=X1(X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9)=X1X2+X1X3+X1X4+X1X5+X1X6+X1X7+X1X8+X1X9从而得到8组最小割集为：②结构重要度分析：因为X1在所有最小割集中出现，所以XФ⑴最大，而X2～X9均在最小割集中出现一次，且它们所对应割集阶数均为2，而最大出现次数为1。由此得：Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼所以结构重要次序为：Iφ⑴＞Iφ⑵＝Iφ⑶＝Iφ⑷＝Iφ⑸＝Iφ⑹＝Iφ⑺＝Iφ⑻＝Iφ⑼③通过对事故树的定性分析，得出8个最小割集，即锅炉腐蚀的可能性有8种。其主要原因为没有定期检查(X1)，其次条件是X2～X9。若能抓住主要环节，采取防止锅炉严重腐蚀必要措施，锅炉严重腐蚀事故就不会发生。6.2.2.5预防事故措施从以上分析可知，造成锅炉爆炸事故的原因主要归结为锅炉结垢、锅炉缺水、锅炉超压和锅炉严重腐蚀。以下分别给出预防对策措施。1、预防锅炉结垢措施：①生水不能进入锅炉；②必须采用炉外炉内同时进行处理，炉外处理要严格控制水质指标，水质不合格的水不得进入锅炉，对失效的交换剂要及时做到停用；③司炉工为特种作业人员，需合格后持证上岗；必须严格执行操作，定期进行排污，适当开启连续排污，保持排污管道畅通。2、预防锅炉缺水措施①定期检查、维修水位报警器，保证水位报警器正常工作②及时关严排污阀③加强和培训操作人员高度的安全意识和责任感3、预防锅炉超压的措施①对安全阀进行定期校验、手动排汽试验；安全阀必须结构完整、安全可靠、动作灵敏，另外，在汽包上应安装两个安全阀；安全阀每年至少校验一次，且铅封完好。②定期检验、维护压力表，压力表必须灵敏可靠，精度不应低于级。③加强和培养操作人员高度的安全意识的责任感。4、预防锅炉严重腐蚀措施①坚持每年进行锅炉定检查，测定其壁厚，根据检验结果采取相应措施；②切实加强停炉保养工作，停运锅炉应保持锅炉四周空气干燥;③按规定控制运行锅炉炉水碱度和相对碱度，锅炉给水的含氧量必须控制在规定的范围内；④运行时尽可能少用水分过大和含硫较大的燃料,同时防止尾部低温硫腐蚀。