风险评价
•矣会2021年第20期
白家文中国石油化工股份有限公司荆门分公司湖北荆门
448000
摘要：运用事故树分析方法，结合某化工公司板框压滤机爆炸事故，分析研判板框压滤机使 用过程爆炸的诱因，并提出针对性事故预防措施，指导完善板框压滤机的安全使用。
关键词：事故树分析法；板框压滤机；爆炸；风险分析板框压滤机是一种普遍使用的固液分离设 备，由多块装有滤布的滤板和板框叠合组成一个 封闭的过滤空间，滤料在压力作用下实现固液两 相分离，具有性能稳定、经久耐用、操作方便等 特点。但压滤机属于液压设备，其工作压力较 高，危险性较大，在使用过程中容易出现各种突 发事故。例如：2009年某选煤厂压滤车间压滤机 起动后不能自动保压，以致于压滤机油压过高， 滤板破裂；某选煤厂板框式压滤机入料管路上料 不畅发生堵塞，压滤机逆止失效，引发压力倒灌 导致事故发生：某矿业公司由于压滤机油缸盖处 焊接头失效，油缸端盖突然崩裂造成2起较严重 事故；袁家村矿和太钢尖山矿在2014年至2016 年发生了多起压滤机液压缸活塞杆断裂事故。 20
17年11月16日，九江某公司一仓库发生火 灾，起火原因是现场操作工随意丢弃烟头，引燃 了压滤机下方料仓内长期散落堆积的干燥物料； 2020年9月28日，天门某化工公司在对二硝基蒽 醌滤料压滤作业时发生爆炸，造成6人死亡的惨 痛事故。因此，深入研究压滤机使用安全措施， 尤其是预防爆炸措施很有必要。
事故树分析法是采用图形演绎和逻辑推 理，从结果到原因将整个事件层层展开，便于 清晰出事故诱发因素之间的特定因果关系及 逻辑关系。其特点是果因关系清晰，对导致事故 的各种原因及逻辑关系能做出全面、简洁、形
象地描述，事故发生原因一目了然，能有效分 析板框压滤机爆炸的根源。
本文结合板框压滤机爆炸事故情况，深入 分析板框压滤机使用过程中存在的爆炸风险因 素，并采用事故树分析方法，提出有针对性的 事故预防措施，以期对板框压滤机的安全管理 和使用提供借鉴意义。1
板框压滤机使用过程爆炸诱因分析
1.1爆炸所需条件
爆炸一般须具备以下5个条件：（1)存在 第一类危险源，即存在爆炸性物质；（2)存在 助燃剂（氧化
剂）；（3)危险源与助燃剂接触 (混合）；（4)相对局限的空间，即单位能量 密度高；（5)存在足够能量的点燃源，如明火 (高温）、静电火花、电气火星等。
以上5个条件构成爆炸“五边形”，如图1 所示。但是针对不同场景，5个条件也可以简化 成3个条件，如瓦斯爆炸事故要发生必须瓦斯浓 度处于爆炸范围、氧气浓度超过失爆氧浓度、 存在具备一定条件的引火源，三者同时具备。板 框压滤机一般多为间歇操作，滤板和板框规格 固定不变，针对滤料理化特征更换不同孔径的 滤布或采用不同的过滤压力，因滤腔本身具有 封闭性，正常情况下几乎隔绝氧气，所以压滤
机爆炸条件可简化为3个，如图丨所示。
典 f S K S
类危
足移鼸置的点
ffS S b 燃剂. 且与危t t m 触（翯食）
爆炸形成条件
作者简介：白家文（1968-)，男，工程师，长期从事危化品企业安全生产管理工作。
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CHEMICAL SAFETY & ENVIRONMENT —
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1.2 板框压滤机的化学性爆炸影响因素
板框压滤机爆炸分为化学性爆炸和物理性 爆炸，本文仅探讨化学性爆炸的影响因素。1.2.1
存在第一类危险源，即存在易燃易爆物质 化工生产物料大多具有易燃易爆特性，在压滤过程实质就是
固体物料高压干燥过程。一般 而言，干燥程度越高，压力越大，物料危险性 越大，所以压滤过程物料本身的风险不断增 大。
1.2.2 存在足够能量的点燃源
压滤机使用时因静电火花、电火花、高温 热表面、金属撞击、雷击或者明火等原因，均 能产生足够引燃引爆危险源的能量。如二硝基 蒽醌成品与聚丙烯滤布产生摩擦，静电作用下就 能够被引燃引爆。
静电火花的产生是由于静电产生且未及时 消除，静电产生原因可能是滤腔升压过快、滤 布选材不当、员工未穿防静电衣物、带电体感 应静电等，静电未消除可能是由于未设置静电 接地装置、静电接地故障、接地装置不符合标 准等。电火花产生原因可能是使用非防爆电 器、防爆电器故障、接触不良等。高温热表面 可能是由于压力过高、电气过载等。金属撞击 可能是由于使用铁质工具、违规穿钉鞋或板框 异常碰撞等。明火的产生原因可能有违规动火 作业、动火作业安全措施失效、员工违章（违规 吸烟、违规携带火种）等。
1.2.3 存在助燃剂，且与危险源接触（混合）
正常操作时，滤料一般不会接触氧气，但 是板框内腔超压、密封不严或者员工操作失误 均可导致滤
料泄漏，与空气接触，出现事故苗 头。其中板框内腔超压可能是由于操作压力过 高、堵塞、泄压失效等原因；密封不严可能是因 为液压压力偏低、滤板清理不彻底、夹杂异物、 滤布褶皱等。
因此，影响板框压滤机使用安全的因素很 多，它们均可作为板框压滤机爆炸事故的基本 事件，影响爆炸风险的大小。2
事故树分析流程
2.1确定顶上事件
将板框压滤机化学爆炸作为事故树的顶上 事件。
2.2 分析顶上事件发生的原因
从压滤机爆炸3个条件出发，层层分析查 导致顶上事件发生的最基本事件，根据分析共 有11个中间事件和28个基本事件。2.3 绘制事故树
阿sa门事件完整照片根据顶上事件、中间事件和基本事件之间 的果因关系和逻辑关系，用逻辑门和事件符号 依次连接（“
代表与门，“ + ”代表或门），
绘制板框压滤机爆炸事树，见图2所示。
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图2 板框压滤机爆炸事故树
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2.4 定性分析
利用最小割集分析板框压滤机爆炸的直接 原因和间接原因，根据最小径集确定预防板框 压滤机爆炸的优选方案，依据结构重要度排序 出对顶上事件的发生影响最大的基本事件。 通过使用布尔运算对28个基本事件进行计算发 现，板框压滤机化学爆炸事故树的最小割集较 多，共有168个，系统的危险性较大。而最小径 集相对较少，只有4个，因此采用最小径集分析 该事故树简单、高效且易行。
成功树顶上事件r 的结构函数如下： r =AV +A V +M 2,
—V '-L V ' V
' V ' V
' V
' V
' V
V ' V ' V 1 V '
-y l 丨十”23 乂24 义25 乂26 乂27 乂28 十乂3 ^4 乂5 乂6
组织部工作计划V > V ' V ' V f V 1V f V ^ V 1V > V ^ V ^ V fi V r V ，
^10^丨丨^丨2入丨3乂丨4乂丨5^丨6乂17乂19^20八2丨^22十^7八8
V /V " ' V
> V "
' V
^ V - ^ V
> V
1V
' V
^ V -
^ V
，
Ai ) A \〇 A \ \ A \2
A \^ A \s A \^ A \^ A \() A m A i \ A n
由上述计算可得出板框压滤机爆炸事故树 的最小径集如下：
0i ={^i }；
02={%2，义23，义24，尤25，％26，％27，尤28); 03={^3 » ^4 » ^5 » ^6 » ^10 » ^11 » ^12 » ^13 » ^14 » 义15，义 16，^17 » 义19 » ^20 » 尤21 , ^22}：
Q a ={X 1, X 8, X 9, ^,〇, ^n , X 12, X ,3，不4，不 5，尤16，1|7，不9，义20，义21，而2}。
要想顶上事件不发生，则要每-个最小径 集中所包含的基本事件都不发生，每一个最小 径集都是采取预防措施防止发生事故的一种途 径，4个最小径集中有3个最小径集中包含的基 本事件较多，易导致板框压滤机爆炸事故发 生，但是尽可能避免压滤易燃易爆物料是最根 本的预防措施。
根据基本事件的结构重要度计算公式，得 到各基本事件的结构重要度系数如下：
/(^,)=31.5；
7(足!8)=,(而7)=7(126)=,(而5)=,«!4)=7(^23)= /(X 2)=4.5;
1 )=^(^2〇)=A^I
l
)~l (^1 6)=
Z (尤15)=7(义14)=7(不3)=/(义12)=/(义11)=/(尤|。)=1.75;
I (X 9)=I (X s )=I (X 7)=3.5； I (X 6)=I (X 5)=I (X 4)=I (X 3)=2.6 …
因此，板框压滤机爆炸事故的各基本事件 结构重要度排序如下：
,(义1)>7(义：28)=,(^27)=,0^26)=,0^25)=,(^24)=/(Z 23)=/(Z 2)>/(X 9)=/(^8)=/(X 7)>/(^6)=/(Z 5)=/(^4)=
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I(Xi 5)=I{XtA )=I(Xu)=I(Xn )=I(Xn)=I(Xi0)
由计算可知，基本事件不即“物料具有易 燃易爆特性”的结构重要度最大，说明物料性 质对板框压滤爆炸事故的影响最大。其次，“压滤超压”“密封不严”“静电未及时消 除”和“员工操作失误”等事件均在一定程度 上导致事故发生。所以，在制定有针对性的安全 技术控制措施时，首先应重点关注物料性质，同 时不能忽视其他方面的因素。3 预防性措施和建议
综上分析结果，应从压滤物料把关和压滤 过程控制2方面着手，控制各基本事件的发生， 达到防止板框压滤机爆炸事故发生的目的，按 照轻重缓急和最大危害原则，有针对性地制定 预防措施。
3.1掌握压滤物料的特性
除常规理化性质之外，还需重点关注燃爆 性、易感性（静电、撞击和摩擦）和热分解性， 尤其对湿度变化敏感的物质，避免使用压滤机 过滤千燥，从操作工艺上实现本质安全，因此 必要的物料稳定性测试是很有意义的。3.2 确保压滤机的压力稳定
压滤机操作压力过低则板框压不紧，易造成 物料泄漏；操作压力过高则易导致板腔憋压，一 旦超过滤板受压极限，板框爆裂风险极大，同 时还会伴随过热现象，引起多米诺连锁效应。所 以，应严格控制板框压滤机操作压力。3.3 根据滤料选择正确装置
针对滤料的酸碱性、强度、过滤效率等工 艺指标，选用适宜的滤布材质、型号和尺寸， 避免滤料与滤布的摩擦危险。同时，工艺温度 过低、固体颗粒粒径较大、滤料过稠等原因易 导致结晶堵塞滤布；滤布装设不平整、清理不 到位等，均会对滤布造成损伤，轻则影响产品 质量稳定，重则造成滤料泄漏或爆燃。因此， 还应加强压滤机运转工况的监控分析，及时判 断滤布破损情况，同时严格按照操作规程安 装、更换和清理滤布。
3.4 定期做好安全检测以及装置维护
定期检测防雷、防静电和电气接地措施的 有效性，减少安全设施失效导致的事故风险积
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<；匕£■矣会_§払也 2021年第20期带宽限制
聚。涉爆场所应使用防爆电气设施，强化对电 气线路的检查与维护。关注液压系统液压油的 使用，定期给液压系统补油、换油，并清洗滤 油器。
3.5 加强教育培训，提高员工安全意识
加强对操作人员的教育培训，严禁违规穿 戴衣物鞋帽，严禁违章抽烟、用火，严格按照 操作规程完成压滤操作，缓慢升压或降压，装 设板框时应做到“轻、巧、合”，避免频繁异 常碰撞。
3.6 严格特殊作业管理
加强动火等特殊作业风险管控，严格作业 审批和操作流程，重视压滤物料周边安全防控 措施的落实。4 结论
本文运用事故树分析法对板框压滤机化学 爆炸事故的诱因进行了分析，建立了板框压滤 机爆炸事故树，并通过求取最小径集及各基本 事件的结构重要度，分析导致爆炸事故的主要 因素，并提出针对性的安全技术控制措施和建 议，指导完善板框压滤机的安全使用。但鉴于 目前缺乏可靠的基本事件发生概率，只对本事 故树进行定性分析，若能定量分析，将能得出 更精确的分析结果，对预防爆炸事故的发生有 重要意义。口
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四川南充发生下水道作业气体中毒
涂松岩个人资料事故致2死1伤
2021年5月15日下午，在四川省南充市高
坪区高都路，3名工人检查地下管网时发生气体 中毒。2人抢救无效死亡，1人己脱离生命危 险、生命体征正常。
15日下午，3名工人打开下水道井盖进入下
水道开展相关作业时，发生气体中毒，其中2人 不幸身亡，事故发生后，当地相关部门及时赶 到现场开展相关工作。另1名幸存者神智清醒， 在医院接受进一步，无生命危险。
目前，事故调查和善后工作正在积极开展 中。
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