摘 要： 在进行设计前，应用安全评价方法，对拟建的工程、系统进行分析，能够清晰发现对顶上事件发生影响的最大因素，为优化设计、预测故障、消除隐患、防范事故提供指导。安全评价方法在工程设计上有广泛的应用前景。
关键词： 安全评价方法;供电系统;电气火灾;对策措施
1 前 言
安全评价是利用系统工程方法对拟建或已有工程、系统可能存在的危险性及其可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险的大小提出相应对策措施，以达到工程、系统安全的过程。安全评价贯穿于工程设计、建设、运行的各个阶段。因此，安全评价是现代化、科学化安全管理的重要环节和保证。
枣矿集团新安煤矿为适应市场需求，拟先期建设入洗能力为120万t/a的选煤厂。我公司承担了选煤厂工程设计任务。在选煤厂供电系统设计前，我们尝试运用安全评价方法中的预先危险分析法和故障树分析法对选煤厂供电系统的特点、系统中可能存在的危险性类别、出现条件、导致事故的后果进行分析，找出系统中潜在危险并确定其危险等级。在设计时，针对危险源提出消除或控制危险性的对策措施。
2 预先危险分析(PHA)
2.1 查找可能造成的危险源
根据以往的经验教训及同类行业生产中发生的事故(或灾害)对系统的影响、损坏程度，类比判断供电系统中可能出现的情况，查找可能造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性，并对确定的主要危险源分类，制成表1。
2.2 识别危险源
危险源是指有潜在危险性的物质和能量。危险源识别就是识别危险的存在并确定危险等级的过程。通过经验类比法制成的预先危险分析表(见表1)可看出供电系统存有可能造成电气事故的危险。在触电、雷电、静电放电、电磁辐射及电气装置事故中，可能酿成电气火灾事故，造成人身伤亡、系统破坏、重大经济损失。因此，电气火灾是供电系统的主要危险源，属灾难性的Ⅳ级危险源(危险性等级划分见表2)。设计中必须予以重视，应果断排除并重点防范。
3 故障树分析法(FTA)
3.1故障树构建
故障树是一种分析、判断系统可靠性和可用性的重要方法。在设计过程中，通过对可能造成系统失效的各种因素(如硬件、软件、环境、人为等)进行分析，建造逻辑框图，事先预测系统失效的可能性，进而采取对策措施，提高系统的可靠性、安全性。
正确构建故障树是分析问题的关键。在故障树构建时，把系统最不希望发生的故障状态作为逻辑分析的目标，称为顶上事件;继而找出导致这一故障状态发生的所有可能的直接原因，称为中间事件;再跟踪找出导致这些中间事件发生的所有可能的直接原因，称为底事件。用相应的代表符号及逻辑门把顶上事件、中间事件、底事件连接成树形逻辑图，此图称故障图。
根据上述故障树构建原理和通过预先危险分析找出的危险源，选择选煤厂电气火灾为故障树的顶上事件。根据预先危险分析可知，导致顶上事件发生的主要原因(中间事件)有3个：①短路着火;②接地着火;③过负荷着火。三者之间为或门关系，即只要一个事件发生，顶上事件必然发生。继而找出导致中间事件发生的直接因素，直至不需继续分析的事件(底事件)为止，建立其故障树(如图1)
3.2 电气火灾故障树分析
3.2.1 故障树定性分析
故障树定性分析的主要任务是寻找导致顶上事件发生的原因事件及原因事件的所有故障模式集合，换言之，就是找出故障树的全部最小割集。
在故障树分析中用逻辑运算符号与门(·)或门(+)将图1中的各个事件连接起来，称为布尔代数表达式。求最小割集时，要用布尔代数运算法则，将表达式自上而下展开，并化简代数式。则故障树图1的结构函数表达式为：T=A1+A2+A3
A1=x1x2x3x4 A2=x1x2x4 A3=x1x2x5
则T=x1x2x3x4+x1x2x4+x1x2x5
根据上式可知，导致顶上事件(电气火灾)可能发生的渠道有3个(最小割集)，分别为：
E1={x1x2x3x4} E2={x1x2x4} E3={x1x2x5}
最小割集表明系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件(电气火灾)发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多，系统潜在的危险性越大。上述3个最小割集(E1、E2、E3)是供电系统中的薄弱环节，掌握了它们，就掌握了电气火灾发生的规律和原因，为供电系统设计、防治电气火灾提供了依据。
3.2.2 结构重要度分析
结构重要度分析是从故障树结构上分析各基本事件的发生对顶上事件的发生所产生影响的程度，称为各基本事件的重要程度[1Φ(i)，i=1~4]。
从上述的最小割集(E1、E2、E3)中可看出：x1、x2事件在3个最小割集中出现次数相同，比其它事件出现的次数多，且存在于低阶割集中，所以IΦ (1)=IΦ(2)，其结构重要度最大;同理，IΦ(4)>IΦ(5);而x3出现在高阶割集中，且只一次，故IΦ(3)最小。
通过以上分析可知，造成电气火灾的危险因素，其重要程度依次为：
IΦ(1)=IΦ(2)>IΦ(4)>IΦ(5)>IΦ(3)[本文共有 2 页，当前是第 1 页] <<上一页 下一页>>
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