安全評價中的事故樹開發與應用
摘要：02manbetx.com
樹03manbetx
是美國貝爾電話實驗室1962年提出的，主要用於03manbetx
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的原因和評價02manbetx.com
風險。近年來，隨著概率論、圖論、集合論和電子計算機的發展，02manbetx.com
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得以迅速發展和完善，並應用到設計和生產實踐中。我國近年來在許多行業和企業中試用和推廣，取得了不少成果，實踐證明它實用於我國國民經濟各部門各行業的安全生產管理。華北製藥廠在推廣應用安全評價過程中就事故樹03manbetx
進行了微機開發，它對安全評價的推廣和應用起到了積極的推動作用。
近年來安全評價在我國各行各業得到了廣泛的應用推廣。在化工生產企業，由於使用大量易燃、易爆、易中毒的化學原料，其生產過程又常具有高溫、高壓等危險的作業環境，因此在整個生產過程中稍有疏忽就有可能發生重大的著火、爆炸、中毒等事故，給國家財產和職工人身安全帶來嚴重危害。運用安全評價可克服傳統的安全管理的缺陷，能預先評估出事故發生的可能，人們據此可以采取一係列切實可行有效的措施，使事故發生的可能性降到最低限度，以期達到預防各種事故的目的。
我廠采用的安全評價方法是依據《醫藥工業企業安全性評價通則》，這種評價方法是以美國道化公司危險指數評價法並結合我國醫藥企業生產的特點經過全國醫藥企業試用並多次修改而產生的，它運用指數法、安全檢查表法、係統安全分析法，分單元、車間、工廠三個層次評價火災爆炸、中毒、作業三種危險，它參考了眾多國家01manbetx
、導則標準等。這種方法是假想當工藝裝置及關聯設施處於最不利的狀態下，發生事故後可能造成的最大損失額，同時影響因素也考慮得較全麵，例如泄露、輸送、貯存、溫度、壓力、防電、防雷設施等，這種方法還使用大量圖表進行分析。依據這個基本方法將醫藥生產中可能發生的火災爆炸、中毒等事故與其發生的基本因素有機的聯係在一起，形成一個能比較直觀清晰全麵反映因果關係的圖表—事故樹，事故樹是樹的一種特殊形式，是從結果到原因描述事故的有向邏輯樹，依據事故樹的結構，列出布爾表達式再進行化簡，求出最小割集和最小徑集以及各基本事件的結構重要度、概率重要度、臨界重要度係數，最後依據定性分析的結論選擇控製事故降低其發生概率的方案，從而為保證醫藥安全生產奠定基礎。例如我廠潔黴素提煉單元發生火災爆炸的事故樹結構參見下圖。
l.計算最小割集
最小割集在事故樹分析中占有非常重要的地位，它是導致頂上事件(即事故)發生的基本事件的集合，也就是說，事故樹中一組基本事件發生就能造成頂上事件發生。因此求出最小割集就能找出有效合理地控製事故發生的極其重要的途經。因為最小割集明確表明:每個最小割集都是頂上事件發生的一種可能，亦即表示哪些故障和差錯同時發生頂上事件就會發生，事故樹中有幾個最小割集，頂上事件的發生就有幾種可能，最小割集越多係統越危險。而掌握了最小割集，實際上就掌握了事故發生的各種可能，據此可分別采取預防 措施，加以控製。求最小割集我們是采用矩陣法用BASIC語言編製而成，具體步驟是首先求出事故樹的布爾特征割集，然後用布爾代數進行化簡，最後求出最小割集。
2.計算最小徑集
最小徑集也叫通集或路集，它是頂上事件 (即事故)不發生所必須的最小基本事件的集合，也就是說，事故樹中某些基本事件不發生則事故就不會發生。最/J、徑集表示係統的安全性，求出最小徑集就可以了解要使事故不發生有幾種可能的方案，依據最小徑集就可了解到控製住哪幾個基本事件(某一最小徑集)就可以控製住頂上事件使其不發生，要想使頂上事件不發生共有幾種可能的方案(有幾個最小徑集就有幾種方案)，從最小徑集還能直觀地看出，哪種事故發生的可能最危險，哪種稍次，以及如何采取 措施降低事故發生的概率。求最小徑集我們采用的方法亦為矩陣法，是利用它與最小割集的對偶性首先作出與事故樹對偶的成功數後用BASIC語言編製而成，具體步驟是首先求出事故樹的布爾特征徑集，然後用布爾代數進行化簡，最後求出最小徑集。
3.計算頂上事件發生概率
頂上事件(事故)發生概率反映了基本事件發生概率對頂上事件發生的影響程度。因此當頂上事件發生概率超過了預定的目標值後就必須采取必要的係統改進 措施，使其降至目標值以下，在計算頂上事件發生概率時我們采用了當前十分流行的FOXBASE語言編製而成。計算頂上事件發生概率的方法有多種，我們采用的是首項近似法和獨立近似法兩個計算方法，其目的是為了便於比較，從而找出更理想的預防措施。
(1)首項近似法的計算公式為：
(2)獨立近似法的計算公式為：
其中：
8—頂上事件發生概率值
gi—第i個基本事件的發生概率
xi∈kr—第i個基本事件屬於第r個最小割集
r—最小割集的序數
k—最小割集的個數
—求概率積
—求概率和
—求K項代數和
4.結構皿要度分析
結構重要度係數是從事故樹的結構上分析各基本事件的重要程度，該功能是依據最小割集采用二次近似式求出各基本事件結構重要係數，並給出從小到大的排列順序，計算公式為：
其中：r j－寸應最小割集的階數
5.概率重要度分析
概率重要係數是各基本事件發生概率的變化給頂上事件發生概率多大影響，該功能利用頂上事件概率8函數是一個多變線性函數這一性質對自變量基本事件qi求一次偏導，得到各基本事件的概率重要係數，計算公式為：
6.臨界重要度分析
該功能是從敏感度和自動發生概率的雙重角度衡量各基本事件的重要 標準的計算公式，為：
其中：
Clg(i)—第i個基本事件的臨界重要係數
qi—第i個基本事件的概率係數
g—頂上事件發生的概率
Ig(i)—第i個基本事件的概率重要度係數
經過大量繁瑣的計算，我廠潔黴素提煉單元的事故樹求出的有關參數如下：
(1)最小割集：
{X1}
{X2)
{X3}
{X4，X6}
{x4，x7}
{x4，x8}
{X5，X6)
{X5，X7}
{X5， X8)
{x9}
{x10}
{x11)
{X12)
{X13)
(2)最小徑集：
{Xl, X2，X3, X4，X5, X9, X10,X11, X12, X13)
{X1，X2，X3，X6, X7, X8，X9,X10, X11, X12, X13)
(3)頂上事件發生概率：
g = 0.36093197
(4)結構重要係數為：
X6=0.75 X7=0.75 X8=0.75
X4 = 0.875 X5 = 0.875 Xl=1.0
X10＝1.0 X11=1.0 X12=1.0
X13=1.0 X2=1.0 X3=1.0
X9=1.0
從小到大排序如下：
X9=X3=X2=X13=X12=X11=X10=X1>X5 = X4>X8 = X7=X6
其中：
(5)概率重要係數為：
X6= 0.086 X7=0.086 X8=0.086
X4=0.21 X5=0.21 Xl=1.0
X10=1.0 X11=1.0 X12=1.0
X13=1.0 X2=1:0 X3=1.0
X9=1.0
從小到大排序如下:
X9=X3=X2=X13=X12=X11=X10
=X1>X5 = X4>X8 = X7 = X6
(6)臨界重要係數為：
X3 = 0.0005 X13=0.0009 X12 = 0.0012
X5=0.0029 X7=0.012 X6=0.014
X8 = 0. 0160 X4 = 0. 0391 Xl = 0.1165
X10 = 0.2097 X11= 0.2097 X2＝0.2097
X9 = 0.2097
從小到大排序如下:
X9=X2=X11=X10>X1>X4>X8>
X6>X7>X5>X12>X13>X3
注：各基本事件概率取值為：
X1＝0.05 X2 = 0.09 X3=0.0002
X4=0.08 X5=0.006 X6= 0.06
X7 = 0.06 X8=0.08 X9= 0.09
X10=0.09 X11 = 0. 09 X12 = 0. 0005
Xl3 = 0. 0004
7.程序設計方法
(1)利用Fusseff算法求得最小割集與最小徑集，Fusseff算法又稱矩陣法，它是從終端事件開始，自上而下逐步填寫的，最後得到布爾特征割集，根據結果得到降低事故發生概率的所有可能作為最佳方案，此方法運算效率高，大大節省了時間。
(2)結構重要度分析、概率重要度分析、臨界重要度分析、頂上事件發生概率是從不同角度分析各基本事件發生時對頂上事件所產生的影響大小，是為人們修改係統提供重要信息的主要手段。這幾部分功能是用FOXBASE語言采用模塊化結構編製而成的，各功能塊使用方便靈活，從而為減少事故的發生提供了必要的理論依據。
(3)程序結構模塊化。各功能塊相對獨立，便於維護和擴充，同時采用菜單驅動，人機界麵清晰友好，使用方.便靈活，數據準確可靠。
8.應用效果
(1)將安全評價中的事故樹分析進行微機開發提高了工作效率，減輕了工作強度，把工作人員從繁瑣的手工係統中解脫了出來。以前在事故樹分析中，由於基本事件的邏輯門有許多變換，計算公式非常複雜，應用手工計算常常發生遺漏錯算，而且計算結果亦不準確，由此采用人工係統往往很難勝任。使用計算機進行事故樹分析後徹底解決了人工係統費時費力誤差大速度慢的弊端，僅用幾分鍾時間就可以代替幾小時的工作量，從而節省了大量人力物力。
(2)計算結果準確迅速及時，為搞好安全管理保證醫藥生產提供了可靠的輔助決策依據。由於計算機具有運算速度決、精度高、結果準確的特點，因此安全管理人員就可以依據計算機提供的分析結果及時采取經濟有效的預防措施，使事故發生率大大降低，從而大大減少了事故的經濟損失。
(3)用數據說話，令人信服。我廠是國家大型醫藥聯合企業，是國內最大的抗生素生產基地，生產多種優質藥品，因此我廠的醫藥生產安全與否直接影響著眾多人口的健康。多年來我廠的安全管理工作保證了醫藥生產的正常進行，克服了傳統定性管理的缺點，如以前在確定車間或崗位的危險程度時，隻能說這個車間或崗位很危險，但具體危險到什麼程度傳統的管理方法是無法給予確切回答的，而現在通過事故樹分析借助計算機計算的結果就可以確切地說出這個車間或崗位的危險程度即危險等級，這樣有理有據令人信服。
(4)將我廠安全生產納入了現代化的管理中。通過安全評價畫出事故樹，再用計算機進行事故樹分析，從而找出導致事故發生的原因及其發生的概率，據此采取最經濟有效的預防措施，將事故消滅在發生之前，從而達到了預防事故發生促進安全生產的目的。
(5)由於采用了現代化的安全生產管理方法，使我廠在醫藥生產中取得了巨大的經濟效益，我廠自1989年至1996年抗生素產量達1.5萬t，產值近50億元人民幣，利稅近14億元，職工傷亡事故逐年減少，其中1993年至1996年與1989年至1992年相比死亡人數減少100%，無重傷發生，輕傷人數減少20，經濟損失減少27，並且無任何重大、大的火災爆炸、中毒事故發生。
幾年來，我廠在安全生產管理方麵作了大量有效的工作，其中利用計算機進行事故樹分析協助有關人員作好安全管理，保證醫藥產品安全生產發揮了很大的作用。此外我廠以事故樹分析與應用為核心的安全成果評價項目在1995年召開的全國化工安全衛生技術協會上獲得優秀成果獎。今後我們決心在醫藥安全生產管理的工作中，依據現代化管理的需要，進一步作好有關各項工作，確保我廠醫藥生產的安全，從而為人類的健康作出更大的貢獻。
