中国成品油库事故特征与因果路径:一项统计与网络分析

《PLOS One》:Characteristics and causal paths of refined oil depot accidents in China: A statistical and network-based analysis

【字体: 时间:2026年07月23日 来源:PLOS One 2.8

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  成品油库(refined oil depot)储存大量易燃易爆物质,并涉及频繁的存储与转运操作,使其易发生事故,导致人员伤亡和经济损失等严重后果。为改进成品油库的事故预防,研究人员首先收集、验证并清洗了事故记录,得到了中国470起成品油库事故的数据集。从事故类

  
成品油库(refined oil depot)储存大量易燃易爆物质,并涉及频繁的存储与转运操作,使其易发生事故,导致人员伤亡和经济损失等严重后果。为改进成品油库的事故预防,研究人员首先收集、验证并清洗了事故记录,得到了中国470起成品油库事故的数据集。从事故类型、事故单元、运行状态和事故原因方面分析了事故特征。最后,基于事故类型特征,选择油品泄漏-火灾与爆炸事故(oil spill-fire and explosion accidents)作为重点,通过分析事故原因之间的影响关系构建了有向事故原因网络,并利用UCINET分析了关键原因与路径。结果表明,事故最常发生在储油单元(storage units, 52.1%)和装卸作业期间(loading and unloading operations, 67.2%)。油品泄漏是最常见的事故类型(36.2%),操作错误(operational errors)是突出的原因(20.4%)。基于油品泄漏事故易引发火灾与爆炸事故的倾向,进行了网络分析以识别关键路径和原因。结果表明,操作错误、防护缺陷(protection defects)和设备缺陷(defects of equipment)是关键原因,并识别出四条关键路径:培训不足(inadequate training)→操作错误→事故;培训不足→操作错误→设备缺陷→事故;程序不完善(inadequate procedures)→操作错误→事故;程序不完善→操作错误→设备缺陷→事故。这些发现为成品油库的差异化安全管理和针对性事故预防策略提供了支持。
**论文解读:中国成品油库事故特征与因果路径研究**

**研究背景与问题**
成品油库(refined oil depot, ROD)是储存汽油、柴油等成品油的关键设施,其存储物质易燃易爆,且装卸操作频繁、人为干预多,极易发生事故,导致严重人员伤亡和经济损失。尽管已有研究对油库事故进行了统计分析和原因识别,但大多聚焦于单一因素或统计描述,忽视了事故原因之间的交互作用与演化路径。此外,现有研究常将原油库与成品油库视为同质类别,忽略了成品油库装卸频繁、产品挥发性高等独特特性,导致预防措施针对性不足。因此,亟需深入分析成品油库事故特征,并揭示关键原因及传播路径,以提升事故预防效果。

**研究内容与结论**
本研究收集了1953年至2023年中国470起成品油库事故案例,验证清洗后构建数据集,从事故类型、单元、运行状态和原因多维度进行统计分析。进一步聚焦油品泄漏-火灾爆炸事故(oil spill-fire and explosion accidents),通过事故原因间影响关系构建有向网络,利用UCINET识别关键节点和路径。主要结论包括:储油单元(52.1%)和装卸作业(67.2%)是事故高发区;油品泄漏是最常见事故类型(36.2%);操作错误(20.4%)是突出原因;操作错误、防护缺陷和设备缺陷是关键原因,且识别出四条关键路径,均以管理缺陷(培训不足、程序不完善)为根源,驱动操作错误和设备缺陷,最终导致事故升级。该研究发表在《PLOS One》。

**主要技术方法**
研究人员从相关书籍、事故调查报告、公开网站和期刊等多源收集数据,经验证和清洗得到470起事故样本。采用《过程危险有害因素分类与代码》标准构建原因识别框架,将事故原因分为4大类(人为因素、物理因素、环境因素、管理因素)和18个二级因素。针对油品泄漏-火灾爆炸事故中的31起案例,通过分析事故报告中的因果逻辑,提取原因间影响关系,构建有向事故原因网络,并利用UCINET软件计算节点中心性(centrality)和线介数(line betweenness),以确定关键原因和路径。

**研究结果**
(1)**事故基本条件(Basic conditions of accidents)**
- **事故时间(Time of accident)**:1974-1983年事故频发,之后减少;2014-2023年仍有发生,需持续关注。
- **事故规模(Accident scale)**:一般事故在1964-1993年居多,近年大幅减少;重大和严重事故在21世纪偶有发生,但一般事故占比上升。
- **事故伤亡(Accident casualty)**:1974-1993年伤亡最多,随后下降;近年总体伤亡减少,但死亡比例逐渐增加。

(2)**成品油库事故特征(Accident characteristics of refined oil depot)**
- **事故类型(Accident types)**:油品泄漏和火灾最常见,其次为油品变质、其他爆炸和设备损坏;中毒窒息较少。近年油品泄漏和爆炸事故占比上升。
- **事故单元(Units where accidents occurred)**:储油单元(52.1%)和作业单元是主要事故单元;辅助作业单元和管道系统也涉及。近年储油单元事故占比下降,作业单元、辅助作业单元和管道系统占比上升。
- **运行状态(Operation status where accidents occurred)**:装卸作业(67.2%)和正常操作是主要事故状态;近年装卸作业和其他操作占比上升。
- **事故原因(Accident cause)**:人为因素(尤其是操作错误和监督错误)是主要原因,其次为物理因素(设备缺陷、电气危害、明火等);管理因素中培训教育系统不完善突出;环境因素中不良天气和空气条件影响。
- **单元原因特征(Units cause characteristic)**:储油单元和辅助作业单元中操作错误是主导原因;作业单元中操作错误和设备缺陷并存;管道系统中设备缺陷是主因。
- **运行状态原因特征(Operation status cause characteristic)**:装卸作业、检修作业、直接作业和其他操作中操作错误是主因;正常操作中设备缺陷是主因。

(3)**事故原因与路径分析(Accident cause and path analysis)**
- **油品泄漏-火灾爆炸事故原因分析(Oil spill – fire and explosion accident cause analysis)**:31起案例涉及14个原因,设备缺陷和防护缺陷结合操作错误是油品泄漏主因;明火、电气危害、防护缺陷及不良天气/空气条件与油品泄漏结合导致火灾爆炸。
- **基于UCINET的关键原因与路径分析(UCINET-based critical cause and path analysis of accidents)**
- **关键原因分析(Analysis of critical causes of accidents)**:通过点中心性计算,操作错误(A2)和设备缺陷(B1)超过阈值(2.151),防护缺陷(B2)接近阈值,表明这些是关键原因。
- **事故关键路径分析(Accident critical path analysis)**:计算线介数后整合出36条完整路径,前4条路径(占比最大)被识别为关键路径:培训不足(D3)→操作错误(A2)→事故;培训不足(D3)→操作错误(A2)→设备缺陷(B1)→事故;程序不完善(D1)→操作错误(A2)→事故;程序不完善(D1)→操作错误(A2)→设备缺陷(B1)→事故。

**讨论与结论**
讨论部分指出,事故预防应围绕三个重点:一是以油品泄漏预防为首要重点,从缓解后果转向早期控制泄漏;二是对高风险单元(储油单元)和运行状态(装卸作业)实施差异化安全管理,资源优先配置;三是沿关键路径解决管理根源,如培训不足和程序不完善,这些管理缺陷是操作错误和设备缺陷的潜在驱动因素,符合24Model等经典事故因果理论。研究结论部分翻译如下:基于收集的1953年至2023年中国470起成品油库事故,本研究从事故类型、事故单元、运行状态和事故原因分析了事故特征,提供了全面视角。在此基础上,详细考察了油品泄漏-火灾爆炸事故,分析了事故原因间的内在关系,并应用网络分析识别了关键原因和路径。通过整合多维度事故特征与网络分析,本研究阐明了潜在管理缺陷、操作错误、设备和防护缺陷如何驱动事故升级,为事故预防提供了重要基础。然而,本研究存在局限性,事故数据可能因历史记录跨度长而存在报告偏差和轻微事故漏报,未来应整合更多数据,包括未遂事件报告和现场监测记录。
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