0 引 言

近年来，随着液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）的引进，LNG项目在我国得到不断发展，LNG船数量在不断增加的同时也带来更多的海上交通事故，对海上的人命财产安全、海洋环境保护及码头区域的安全都构成了一定的威胁。一艘16万m3 LNG 船满载时储运的LNG所蕴含的总能量约为广岛原子弹能量的70倍，一旦发生LNG泄漏事故，后果不堪设想。1977年，“Aquarius”号LNG船在装货过程中因液位报警系统失效，导致液货舱超压泄漏[1]。1999年，71500m3的 “Methane Polar”号LNG船在靠泊时撞到并损坏了泊位，致使码头关闭2周。据DNV，Lloyd’s，SIGTTO，OSC和Douglas Westwood等机构多年来对LNG船舶事故的追踪研究，1964—2010年发生的有详细记录的LNG船事故共45起[2]。根据对已发生事故进行的分析，LNG船事故主要以LNG泄漏事故为主。在装卸、运输过程中导致LNG泄漏事故发生的因素有很多，如船舶碰撞、搁浅、遭遇恶劣天气、船舶内部LNG舱室系统故障及操作失误等。由于LNG船的造价高昂且所装载的LNG蕴含十分庞大的能量，一旦发生事故，不仅会带来巨大的经济损失，还会危及人身安全。因此，为确保 LNG船能安全、稳定地运行，不发生任何大的事故，应提前采取合理有效的措施来预防。提高LNG船安全保障系统的性能，保障LNG船能安全、稳定地运行，对我国能源产业及环保事业的稳定发展具有深远的意义。利用事故树基本理论对 LNG船进行分析，可有效分析出导致事故发生的各种因素，为提前采取合理有效的措施提供理论依据。

1 事故树基本理论

1.1 事故树分析法简介

事故树分析通常根据顶上事件来逐步分析导致事故发生的直接因素和间接因素，最终分析得到系统的基本事件。通过“与”门、“或”门及“条件”门等将各类基本事件与中间事件和顶上事件连接在一起，并用一种称作事故树的树形图表示出来。

在安全设计阶段，会在汽化器出口管道上加装温控模块与充装泵联锁。当汽化器出口温度达到设定的安全预警值时，低温泵联锁停运，确保深冷气体有效汽化后进入钢瓶。

1.2 事故树分析的基本程序

事故树分析是根据已发生的事故和推测以后可能发生的事故提供的信息，去分析导致事故发生的各种因素，从而采取正确的防范措施，预防同类事故再次发生。事故树分析步骤见图1。

图1 事故树分析步骤

2 建立薄膜型LNG船泄漏事故树

本文主要对薄膜型 LNG船进行研究。将薄膜型 LNG船泄漏作为顶上事件，通过查阅历年来发生的LNG船泄漏事故分析出诱导因素。通过归纳总结出导致薄膜型LNG船发生泄漏事故的原因为：船体结构损坏、液货舱损坏及卸料臂损坏等。船体结构损坏、液货舱损坏及卸料臂损坏皆为中间二级事件，进一步分析出导致各二级事件发生的原因，并继续逐层深入分解，找到代表各种故障形式的基本原因件。最终构建出薄膜型LNG船泄漏事故树（见图2），该事故树由27个各级中间事件（见表1）、36个基本事件（见表2）、10个逻辑“与”门及17个逻辑“或”门构成。

图2 薄膜型LNG船泄漏事故树

表1 中间事件清单

事件编号 事件名称 事件编号 事件名称 事件编号 事件名称M1 船体结构损坏 M10 低温隔热层失效 M19 洗涤塔失效M2 液货舱损坏 M11 舱室超压 M20 制冷装置失效M3 卸料臂损坏 M12 惰性气体装置失效 M21 充装管线泄漏M4 船员操作失误 M13 舱室压力过限 M22 旋转接头发生故障M5 天气影响 M14 安全阀失效 M23 液压快速接头故障M6 雷击 M15 惰性发生装置失效 M24 管道破损M7 避雷针失效 M16 干燥单元失效 M25 无法转动或密封圈损坏M8 风浪击打 M17 冷却单元失效 M26 卡爪松动M9 薄膜破裂 M18 燃烧室失效 M27 压紧机构故障

表2 基本事件清单

事件编号 事件名称 事件编号 事件名称 事件编号 事件名称X1 船舶碰撞 X13 油品选型不当 X25 隔热材质选型不当X2 船舶搁浅 X14 混入空气比例过少 X26 阀门泄漏X3 系泊松动 X15 洗涤塔导管堵塞 X27 法兰密封失效X4 雷电击中船体 X16 温控系统失效 X28 管道使用年限过长X5 未安装避雷针 X17 干燥器损坏 X29 管道材质不合格X6 避雷针损坏 X18 无干燥剂或干燥剂失效 X30 卸料臂伸展过长X7 船体抗风级别低 X19 湿度计损坏 X31 操作过程产生水蒸气X8 船体结构强度弱 X20 蒸发器损坏 X32 氮气吹扫系统失效X9 液位计故障，过量充 X21 储液器损坏 X33 阀门泄漏X10 LNG蒸发过快 X22 压缩机损坏 X34 法兰面未贴紧X11 选型不当 X23 分离器损坏 X35 电液控制系统失控X12 安全阀损坏 X24 隔热层破损 X36 压紧弹簧损坏

(2) 安排工作人员经常检查各管线，密切注意管线是否老化、破裂，发现问题及时更换；

3 薄膜型LNG船泄漏事故定性分析

据1964—2010年的事故统计资料，这期间共发生LNG 船泄漏事故18 起，占所有事故的40%，其中：有7起是在装卸货过程中操作不当引起的；有3起是由船舶碰撞及搁浅造成的；有2起是由雷击造成的；其余泄漏事故大多是由液货舱泄漏及卸料臂损坏造成的[3-4]。由于记录在案的LNG船泄漏事故很少，没有足够多的具有说服力的历史数据，因此通过对部分历史事故进行研究及对薄膜型 LNG船结构进行分析，找出导致泄漏事故发生的最基本事件。采用事故树的定性分析法对薄膜型LNG船泄漏事故进行分析。

由图7可见，随着一段还原氢气露点的增加，对应钼粉的费氏粒度增大趋势较为明显，呈正相关关系，样品粒度从5.7μm增大到6.4 μm，增加一段氢气露点可用于生产大粒度钼粉产品。受设备条件制约，氢气露点高于+20 ℃时对钼粉粒度的影响未进行研究。

根据上述基本事件结构重要度分析结果，对比已统计的历史数据可知，重要度高的基本事件并不一定是导致事故经常发生的基本事件，两者并不能完全重合。这是因为不同基本事件的发生概率不同，重要度高的基本事件往往被重点关注，例如管道材质不合格、管道使用年限过长等基本事件会经常受到工作人员的重点关注，因此此类事件发生的概率会很小。由此可知，导致 LNG船发生泄漏事故的诸多因素是可人为避免的，通过加强工作人员落实相关安全规范来减少 LNG船泄漏事故的发生是切实可行的。出于保障LNG船的安全考虑，针对其发生事故的诱导因素的不同，可从以下3个方面提出安全防护措施。

水电公司投资开发成本是最重要的成本，而这些成本多数是历史投资，所以普遍成本较低，实际运营过程中普遍现金流充沛，是很好的防守品种，当然这类品种在牛市弹性不足，建议投资者在熊市和震荡市以水电股避险，等市场逐步涨起来后再换入其他弹性大品种。

3.1 求取最小割集

利用布尔代数法计算LNG船泄漏事故树的所有最小割集为：{X1},{X10,X11},{X10,X12},{X13,X14},{X15,X16},{X17},{X18},{X2},{X19,X20},{X19,X21},{X19,X22},{X19,X23},{X24},{X25},{X26},{X27},{X28},{X3},{X29},{X30},{X31,X32},{X33,X34},{X33,X35,X36},{X4,X5}{X4,X6},{X7},{X8},{X9,X11},{X9,X13}。

3.2 底事件结构重要度分析

式(1)中：k为该事件中最小割集的个数；Er为第r个最小割集；mr为最小割集中含有的基本事件个数；Xi为第i个基本事件；Ik( i)为基本事件的割集重要度系数。

底事件结构重要度的计算式为

运用式(1)计算各事件的重要度系数并相互比较，可得：I(X30)=I(X29)=I(X28)=I(X27)=I(X26)＞I(X19)＞I(X25)= I (X24)= I (X18)= I (X17)= I (X8)= I (X7)= I (X3)= I (X2)= I (X1)= I (X13)= I (X11)= I (X10)= I (X9)＞I (X33)＞ I (X34)= I (X32)= I (X31)= I (X23)= I (X22)= I (X21)= I (X20)= I (X16)= I (X15)= I (X14)= I (X13)=I (X4)＞ I (X36)= I (X35)= I (X6)= I (X5)。由上述计算得出的结构重要度的比较可知，在表2中的各基本事件中：卸料臂伸展过长(X30)、管道材质不合格(X29)、管道使用年限过长(X28)、法兰密封失效(X27)及阀门泄漏(X26)对薄膜型LNG船发生泄漏事故的影响最大；湿度计损坏(X19)、无干燥剂或干燥剂失效(X18)、干燥器损坏(X17)、船舶碰撞(X1)、船舶搁浅(X2)及系泊松动(X3)等对薄膜型 LNG船发生泄漏事故的影响较大；雷电击中船体(X4)和电液控制系统失控(X35)等对薄膜型LNG船发生泄漏事故的影响较小。

4 结果分析及安全防护措施

与定量分析不同，在事故树定性分析中，各基本事件只有发生和不发生 2种情况（即“1”和“0”2种情况），不必像定量分析一样求取各基本事件发生的概率。这样便可分析没有大量统计数据的事故及可能发生的事故。

1) 在设计选型和部件老化及故障方面，可采取以下措施：

(1) 选用型号匹配的合格阀门，并安排工作人员定期检查，发现问题及时更换；

由建立好的事故树可知，导致薄膜型 LNG船发生泄漏事故的原因可分为人为因素、系统自身因素和环境因素等3类，其中：人为因素主要指LNG船上的工作人员未按标准规范操作引发的事故，如船舶碰撞、搁浅等；系统自身因素主要指系统内部元件因使用期限过长、老化等原因导致的故障，如管道使用年限过长等；环境因素指雷击、风浪击打等。

2.拓宽教育资源共享的平台建设。近年来，我国国家精品开放课堂建设规划通过慕课等方式展开，突破了时间和空间的范围，优质的课程资源可供在校师生通过互联网技术免费获得。但我们也应该看到它存在的一些问题，比如：优质课程资源和现有课程资源不匹配，资源共享还有待提高，开放教育共享资源的质量也需进一步提高。为了更好解决这些显著的问题，有关部门应大力支持，时常监督网络平台建设和运行的状况，多方位、多途径招贤纳士，建立一支专业的信息科研队伍，并以开发出种类更丰富的、数量更多的能满足广大社会需要的课程资源为重任，推进高质量课程资源的开发并促进其普遍应用。

(3) 定期对液货舱内部各部件进行检测，提前发现机械故障并予以解决。

(1) 加强对卸料臂操作人员的培训，保证其能按照安全规范正确操作卸料臂；

3）GB/T 13923―2006《基础地理信息要素分类与代码》对于军事测绘来说是基本适用的，但其用于军事测绘的最主要问题在于要素内容的不对应。

2) 在工作人员的安全操作方面，可采取以下措施：

实践在认知事物过程中占据了重要的地位，这点毫无疑义。在高中化学教学中，教师同样应当意识到实践对化学知识学习的重要性，并在实际教学过程中为学生构建相应的实践情境，让学生在情境氛围的引导下获得更加丰富的实践体验，从而加强对化学知识的认知，并提升自身的实践运用能力。

(2) 提高相关操作人员的专业素养，按要求对涉及LNG 操作的人员进行培训、考核，保证相关人员有资格进行安全操作。

3) 在安全预警方面，可采取以下措施：

(1) 做好航线计划，对LNG船的航迹进行连续监控，以保证船舶不偏离航道，避免发生碰撞、触礁等事故；

(2) 在天气恶劣或能见度低的环境下禁止LNG船进出港，在LNG船航行期间，提前做好天气预报工作；

(3) 加强对LNG船海事安全监督管理的研究，从而最大限度地降低LNG船在停泊、卸载作业时的风险[5]。

5 结 语

本文通过运用事故树分析法分析薄膜型LNG船泄漏事故，成功地递进分析出导致顶上事件发生的最终因素，同时针对分析出的因素给出了相应的预防处理措施，体现出了事故树分析法全面、简洁、可靠及灵活易懂的特点。该方法是系统安全工程中最重要的分析法之一。

前苏联文艺评论家康·巴乌斯托夫斯基认为：“对生活，对我们周围一切的诗意的理解，是童年时代给我们的最伟大的馈赠。”[8](P22)童年是一个人感知世界、认识世界的最初阶段。在某种程度上，童年经验决定着生命个体对世界的最初看法，并逐渐形成个体生命的成长底色，影响其日后的生活方式和价值观念。尽管每个人都有份专属于自己的童年经历，但它对于作家而言尤为重要——童年经验在很大程度上是作家进行文学创作的源头活水。

【 参 考 文 献 】

[1] 王衡元.大型LNG船建造研究[J].船舶工程，2005, 27 (S1): 46-51.

[2] PITBLADO D R.LNG Accidents Review[R].Norway: DNV, 2002: 5-10.

[3] 张文海.LNG船历史事故研究[J].船舶，2011, 22 (4): 1-5.

[4] 张涛，高彩魁，罗明星.LNG船国产化研究[J].天然气工业，2010, 30 (7): 76-79.

[5] 刘良喜．LNG船舶在港期间海事监管的安全性探讨[J].天津航海，2010 (2): 30-32.