摘要：安全管理的根本是危险源的管理，因此做好危险源的识别与评价是做好安全管理的前提。目前核电建造过程中，常用的危险源识别与评价方法有安全检查表法、LEC法、预先危险性分析法，这些方法简单、易用，但是这些方法均为定性评价，评价方法缺乏系统性，选取经验值的主观性较强，评价人员的不同经验会影响危险源的评价结果，造成评价结果的失真甚至错误。本文以三门AP1000核电受限空间管理为例，利用事故树分析法，以三门AP1000核电工程受限空间“窒息中毒”风险为例进行辨识评价，根据危险源评价结果，采取相关的控制措施，为后续受限空间管理提供参考。
关键词：AP1000核电；风险分析；重大风险；管理措施
1、引言
三门核电工程的建造首次采用了全球最先进的第三代核电技术——AP1000核电技术。任何新技术、新工艺的引进都会带来新的安全隐患，且三门核电站建造难度大，建造过程中出现的设计变更、工艺改变、突击施工等因素又给安全管理增加了难度。首台AP1000机组的新技术和新工艺对安全管理的高要求，以及国家乃至世界对AP1000首台机组的高度关注，也给三门核电工程的安全管理带来了较大的压力。
目前核电施工现场常用的危险源辨识和评价方法主要用安全检查表法、LEC法对危险源进行辨识评价。这些方法简单、易用，但是这些方法均为定性评价，评价方法缺乏系统性，选取经验值的主观性较强，评价人员的不同经验会影响危险源的评价结果，造成评价结果的误差甚至错误。本文所选用的事故树分析法是定量评价在核电建造过程中应用的一种尝试。通过分析数据介绍事故树分析法对安全管理的指导性作用和发展前景。
2、事故树分析法的介绍
事故树分析法(Fault Tree Analysis，FTA)又称故障树分析法，是以人们对从结果推断可能原因的思维方法为基础而发展起来的一整套分析方法。事故树分析法是从特定的重大或较大事故(或事件)开始，层层分析其发生的原因，直到原因事件不能再分解为止。将特定的事故和各层原因(危险因素)之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁的表达其逻辑关系(或称因果关系)的逻辑图形，称其为事故树，然后通过对事故树简化、计算达到对事故分析和评价的目的。通过这种分析可以经济、便捷地寻找到事故防范办法，既能做到安全评价的微观指导，又可检查出系统中是否设有可靠的防患于未然的保护措施。
3、事故树分析法在三门AP1000核电工程受限空间管理过程中的应用
受限空间在核电建造行业中是常见的，如管道、设备、风管、模块墙体内部施工等。现以三门AP1000核电工程建造过程中受限空间 “中毒窒息”风险为例，利用事故树分析法进行风险辨识与评价。
3.1 人员在受限空间中窒息的事故树分析
人员在受限空间中窒息的事故树分析（见图1）。
图1：
3.2、事故树最小径集和最小割集
最小径集是导致顶上事件发生所必需的、最低限度的基本事件的集合。事故树有一个径集，顶上事件不发生的可能性就有一种。最小径集越多，顶上事件不发生的途径越多，系统也就越安全。
最小割集是使顶上事件不发生所必需的、最低限度的基本事件的集合。最小割集组数越多，表示顶上事件发生的通道越多，顶上事件发生的可能性也就越大。
由图1可得最小径集：
T`=A1`+A2`+A3`=B1`B2`+B3`B4`+B5`B6`
=[(C1`C2`X3`X4`+X30`)(C3`+C4`)]+X17`X18`X19`X20`X21`+C5`C6`C7`X28`X29`
=
此事故树的成功树有49个割集，即此事故树有49个径集。
3.3 结构重要度分析
事故树中基本事件的结构重要度分析一般有两种：第一种是计算出各基本事件的结构重要系数；第二种是用最小割集和最小径集近似判断各基本事件的结构重要度。一般情况下，使用最小割集或最小径集近似判断比较方便，少事件最小径集的重要系数高于多事件最小径集的重要系数。但是此类复杂的事故树中，会出现在少事件最小径集中出现次数少，在多事件最小径集中出现次数多的情况，仅通过最小径集的近似判断无法分析重要度关系。例如， X3所在的32个最小径集都含有7个基本事件，X30
在的8个最小径集都只含有4个基本事件。因此只能运用第一种方法计算结构重要系数。通过近似分析只能得出以下结论：
X3=X4＞X15=X16＞X1=X2=X5=X6＞X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13=X14
X28=X29＞X22=X23=X24=X25= X 26=X27＞X17=X18=X19=X20=X21
再通过计算重要系数的方法分析基本事件的重要度。计算公式为：
式中 I(i)——基本事件Xi结构重要系数的近似判别值，
——其中事件Xi属于Kj 最小径集，
ni——基本事件Xi所在最小径集中包含基本事件的个数。
根据以上公式得出：X30＞X3=X4 =X28=X29＞X15=X16＞X1=X2=X5=X6= X22=X23=X24=X25= X 26=X27＞X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13=X14＞X17=X18=X19=X20=X21
3.4、分析结果
从最小径集来看，不发生A1（空气中的窒息气体超标）事件有40条途径；不发生A2（呼吸保护系统未保护）事件只有1条途径；不发生A3（报警系统未报警）事件有8条途径。可以看出A2、A3事件防止发生的途径少。
从最小割集来看，造成A1（空气中的窒息气体超标）事件发生的途径有13条，A2（呼吸保护系统未保护）事件发生的途径有5条，A3（报警系统未报警）事件发生的途径有5条。
A1、A3事件不发生的途径比发生的途径多，而A2事件发生的途径比不发生的途径多。
降低 X30（窒息气体实际超标）、X4（检测方法错误）、X29（检测设备故障）、X15（作业过程中产生窒息气体）、X16（风机意外关闭）的发生概率能使顶上事件T的发生概率大大下降。
造成A1事件的发生的途径有13条，A2、A3事件发生的途径各有5条。因此，发生顶上事件T（中毒窒息）的危险性较大。A1事件的危险性比A2、A3事件的自然危险性大。
发生A2事件的途径比不发生的途径多，且该系统的事故树分析都是或门，单个基本事件的发生都会有输出，导致A2事件的发生。因此，A2事件的发生概率较高。同样，A3事件或门较多，只有3个与门由几个基本事件同时发生才输出，与门的级别较低。若想降低A3事件的发生概率，应提高与门的级别。例如在此工作系统上的较高层次采取控制放行措施。也可以通过多报警器检测，多人检测的方法，减少单个基本事件引发的顶上事件发生的可能性，减低X28（检测方法错误）、X29（检测设备故障）的发生概率和结构重要度，从而达到降低A3事件发生概率和危险性的目的。
从系统结构重要度上来看，X30（窒息气体实际超标）、X3（检测设备故障）、X4 （检测方法错误）、X15（作业过程中产生窒息气体）、X16（风机意外关闭）的重要度较高，这些事件的发生概率能比较明显的影响顶上事件的发生概率，在现场监督检查的过程中需将这几个方面作为关注的重点。特别是X3 （检测设备故障），X4 （检测方法错误）的事件实际发生概率偏高，且关注度偏低，日常工作中应该加以控制。
X15（作业过程中产生窒息气体）事件的重要度高，与日常的安全管理的重点是相符合的。受限空间内的电焊作业、油漆喷涂作业均属于此基本事件范围。X16（风机意外关闭）事件的结构重要度较高，但是在施工过程中受其他作业或人员的影响，该事件的发生概率较高，实际关注度偏低。应引入检查和管理制度加以控制，降低其结构重要度和发生概率。
X30（窒息气体实际超标）事件发生概率在核电建设过程中是较低的，但是其在事故树的结构重要度是最高的。因此不能忽视其重要性，应加强日常施工现场的通风及监控措施，以降低其发生的概率。
4、事故树分析在工程中应用的意义
通过以上分析可以看出事故树分析法在日常安全管理中较高的适用性。从危险源识别方面来看，通过事故树分析法分析出的基本事件（危险因素）比经验法更系统、更全面，为施工过程中危险源清单、安全检查表的编制提供了依据。
从危险源评价方面来看，事故树分析法的结构重要度分析、概率计算等，能排列出各基本事件的重要性，为LEC评价法的取值提供理论支持，也可为安全检查表中评分系统权重的设置提供参考，提高传统方法的指导意义。
从对现场安全管理的指导意义来看，通过事故树分析法分析出的重要基本事件可直接指导现场安全监督管理，对关键危险点重点关注与控制。而使用LECD分析法一般只能分析到单项施工，很难全面的分析到基本事件，分析基本事件的危险度也很困难。
从对HSE体系管理的指导意义来看，通过对事故树结构的分析，了解导致事故的可能性（即分析最小割集），评估少事件最小割集。并以此为依据增加管理控制措施，改变事故树结构，减少少事件最小割集，杜绝单事件最小割集的存在（即单事件发生导致顶上事件发生）。
5、发展与展望
事故树的定性分析能全面、系统的评价工作系统，调整管理结构。分析出的重要度较高的基本事件可设为安全控制点，引入控制点验证、放行的机制来降低基本事件的结构重要度，通过这一方法将安全控制与现场施工活动紧密的结合在一起，在核电建设安全管理过程中具有一定的意义。
事故树分析法的定量分析，在操作过程中根据实际情况统计出各基本事件的发生概率，能据此计算出顶上事件（事故）的发生概率。通过各事故发生概率将所有工作系统整合在一起，指导现场对概率较高的工作加以监控，并可进一步对事故树结构加以分析，调整管理措施。
论文作者:杨会仁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：事件论文; 发生论文; 事故论文; 核电论文; 小径论文; 概率论文; 评价论文; 《基层建设》2019年第17期论文;