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1、,安全科學原理,主要內(nèi)容,安全科學是一門專門研究安全的本質(zhì)及其運動、轉(zhuǎn)化規(guī)律與保障條件的科學。,安全科學,目的,任務,研究對象,主要是人類技術(shù)系統(tǒng)領(lǐng)域的災害事故,宏觀上-安全理論與策略,研究對象,微觀上-安全手段和方法,人類的生產(chǎn)、生存和生活活動,特點,綜合性和交叉性。涉及數(shù)、理、化、天文、地理、生物、經(jīng)濟、法學、管理、教育等自然科學和社會科學知識，形成了大量的安全科學與相關(guān)學科的交叉學科。,保護人的安全與健康，避免財產(chǎn)的損失，保障技術(shù)功能和環(huán)境的安全,內(nèi)容,安全科學的產(chǎn)生和發(fā)展,遠古時代,我國古代,到了18世紀中葉,21世紀,利用石器和木器制造了作為狩獵(即生產(chǎn))和自衛(wèi)(即安全)的工具,青銅
2、冶鑄及其安全防護技術(shù)都已達到了相當高的水平,工業(yè)革命，勞動生產(chǎn)率空前提高,人機環(huán)境聯(lián)系越發(fā)緊密。各種體系的建設(shè)，更加以人為本,安全科學的屬性,安全條件與自然科學有關(guān),安全機制與人體科學和思維科學有關(guān),安全管理與系統(tǒng)科學和社會科學有關(guān),安全與危險的統(tǒng)一性和矛盾性,安全的相對性,危險的絕對性,安全與危險是一對矛盾，具有矛盾的所有特性,安全科學的學科體系,安全學科與其他學科的關(guān)系,綜合特性,事故概念,事故是系統(tǒng)運行過程中發(fā)生的意外的、突發(fā)的事件的統(tǒng)稱,所謂系統(tǒng)，指由相互間具有有機聯(lián)系的組成部分結(jié)合而成的一個能完成特定功能的整體。,事故,系統(tǒng),事故特征,事故是在系統(tǒng)運行過程中發(fā)生的,事故是意外的突發(fā)事
3、件，屬于隨機事件,事故是一個動態(tài)過程，有萌發(fā)、發(fā)展、突發(fā)3個階段,事故的發(fā)生有它的必然性,事故的發(fā)生規(guī)律,事故的發(fā)生規(guī)律,事故多發(fā)時間,節(jié)假日及其前后：節(jié)假日及其前后，操作人員思想受干擾多，工作時注意力容易分散,交接班前后：交接班前后的一個鄰近時間段，有人稱之為“注意力低峰”,凌晨04:0006:00通常人在凌晨是最發(fā)困的時候，思想較難集中,事故多發(fā)季節(jié),觸電事故多發(fā)生在夏季；雷擊事故多發(fā)生在春夏之交雷雨季節(jié)；火災事故多發(fā)生在秋冬季,事故的多發(fā)作業(yè),（1）高處作業(yè)。（2）地下作業(yè)。（3）帶電作業(yè)。（4）高速轉(zhuǎn)動作業(yè)。（5）有污染的作業(yè)。（6）在交叉路口、陡坡、急轉(zhuǎn)彎、鬧市區(qū)行車。（7）復雜操作
4、。（8）單調(diào)的監(jiān)控作業(yè)。,事故發(fā)生周期,容易發(fā)生在人處于自己生物節(jié)律的臨界期或低潮期,事故發(fā)生率隨時間的變化往往呈波動性,三、安全與事故的關(guān)系新發(fā)生的、不可預見的意外事故是不可避免的之外，而社會中絕大多數(shù)事故，即社會中重復發(fā)生的同類事故，均是可以避免的。只要人們能認識掌握安全與事故的運動規(guī)律和預防、控制事故的規(guī)律，把傳統(tǒng)的事后管理轉(zhuǎn)到事故發(fā)生之前，從本質(zhì)上對事故進行超前有效預防和控制，社會中絕大多數(shù)事故是可以避免的。自然生存規(guī)律、發(fā)展變化規(guī)律和事故的統(tǒng)計規(guī)律,1.安全與事故的自然生存規(guī)律,安全與事故的自然生存規(guī)律，是指安全與事故普遍存在于自然界和人類社會活動之中，具有與客觀事物規(guī)律相依而生的自
5、然屬性。,人們對安全、隱患、事故的認識處于感性認識階段，并沒有揭示出安全、隱患、事故的本質(zhì)。,2.安全與事故的發(fā)展變化規(guī)律,安全與事故的發(fā)展變化規(guī)律，是指在生產(chǎn)系統(tǒng)中，安全與事故既相互聯(lián)系，又相互排斥，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，且具有促進客觀事物向高層次發(fā)展的社會屬性。,安全與隱患、事故是對立統(tǒng)一的，三者隨著生產(chǎn)實踐規(guī)律運動與異常運動在不斷地發(fā)生變化。,圖2-1安全、隱患、事故關(guān)系示意圖,是指生產(chǎn)實踐規(guī)律運動，即安全占有的范圍；外圓與內(nèi)圓之間的月牙部分是指生產(chǎn)實踐異常運動，即隱患占有的范圍；月牙下部的弓形是指生產(chǎn)實踐發(fā)生的異常災變，即事故占有的范圍,事故的統(tǒng)計規(guī)律,三角形規(guī)律,也稱海因利奇法則，
6、其意義并不在于指導人們：要消除重傷事故，必須從消除大量的無傷害事件著手,設(shè)備故障的浴盆曲線,一、早期事故致因理論1919年，英國的格林伍德（M.Greenwood）和伍茲（H.H.Woods）對許多工廠事故進行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)工人中的某些人更容易發(fā)生事故。（重點人）美國的法默（Farmer）提出事故頻發(fā)傾向理論：認為工廠中少數(shù)人具有穩(wěn)定的、內(nèi)在的、容易發(fā)生事故的傾向。最著名的美國安全工程師海因里希（W.H.Heinrich）的因果連鎖理論（也稱多米諾骨牌理論）。,海因里希,其中以海因里希的事故因果鏈理論最為著名：事故因果鏈模型共包括事故的基本原因、事故的間接原因、事故的直接原因、事故、事故后果
7、五個互為因果的事件。,圖2-3事故因果連鎖,海因里希最初提出的事故因果連鎖的五個事件如下:,遺傳及社會環(huán)境,人的缺點,人的不安全行為或物的不安全狀態(tài),事故,傷害,圖2-4博德事故因果連鎖原理,在海因里希事故因果鏈模型的基礎(chǔ)上，博德提出了反映現(xiàn)代安全觀點的事故因果鏈模型(見圖2-4)。,博德事故因果連鎖中最具特色的是把事故的根本原因歸結(jié)于管理失誤,圖2-5事故連鎖模型,二、二次世界大戰(zhàn)后的事故成因理論1961年吉布森（Gibson）、1966年哈登（Hadden）等人提出了解釋事故發(fā)生機理的能量意外釋放論，認為事故是一種不正常的或不希望的能量釋放。美國礦山局的札別塔基斯（MichaelZabet
8、akis）依據(jù)能量轉(zhuǎn)移理論建立了新的事故因果鏈模型。（1）事故（2）不安全行為和不安全狀態(tài),（3）基本原因包括以下3個方面的問題1.企業(yè)領(lǐng)導者的安全政策及決策。2.個人因素。3.環(huán)境因素。,圖2-6能量轉(zhuǎn)移理論觀點的事故連鎖模型,防止能量或危險物質(zhì)意外釋放、避免人員傷害或財物損失的主要技術(shù)措施,用安全的能源代替不安全的能源,限制能量,防止能量蓄積,緩慢地釋放能量,采取防護措施,在時間上或空間上把能量與人隔離,信息形式的屏蔽,四、現(xiàn)代系統(tǒng)安全理論20世紀50年代后，隨著戰(zhàn)略武器的研制、宇宙開發(fā)和核電站的建設(shè)等作為現(xiàn)代科學技術(shù)標志的復雜巨系統(tǒng)相繼問世，以瑟利、安德森為代表的眾多學者提出了系統(tǒng)安全理
9、論。,綜合論事故模型,一、事故可預防性理論現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是人造系統(tǒng)，這種客觀實際給預防事故提供了基本的前提。所以說，任何事故從理論和客觀上講都是可預防的。認識這一特性，對堅定信念、防止事故發(fā)生有促進作用。因此，人類應該通過各種合理的對策和努力，從根本上消除事故發(fā)生的隱患，把工業(yè)事故的發(fā)生降低到最小限度。,二、事故的宏觀戰(zhàn)略預防對策1.安全法制對策,職業(yè)安全衛(wèi)生的法制對策是通過如下幾方面的工作來實現(xiàn)的。,職業(yè)安全衛(wèi)生責任制度,實行強制的國家職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)督,建立健全安全法規(guī)制度,有效的群眾監(jiān)督,2工程技術(shù)對策工程技術(shù)對策是指通過工程項目和技術(shù)措施實現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全化，或改善勞動條件提高生產(chǎn)的安
10、全性。在具體的工程技術(shù)對策中，可采用如下技術(shù)原則：,（7）時間防護原則（8）薄弱環(huán)節(jié)原則（9）堅固性原則（10）個體防護原則（11）代替作業(yè)人員的原則（12）警告和禁止信息原則,（1）消除潛在危險的原則（2）降低潛在危險因素數(shù)值的原則（3）冗余性原則（4）閉鎖原則（5）能量屏障原則（6）距離防護原則,3安全管理對策安全管理是通過制定和監(jiān)督實施有關(guān)安全法令、規(guī)程、規(guī)范、標準和規(guī)章制度等規(guī)范人們在生產(chǎn)活動中的行為準則，使勞動保護工作有法可依、有章可循，用法制手段保護職工在勞動中的安全和健康。4安全教育對策,三、人為事故的預防1人為事故的規(guī)律在生產(chǎn)實踐活動中，人既是促進生產(chǎn)發(fā)展的決定因素，又是生產(chǎn)中
11、安全與事故的決定因素。,事故因素中，安全意識90%，技術(shù)水平10%。意識決定行為，行為決定習慣，習慣決定素質(zhì)，素質(zhì)決定命運。,在掌握了人們異常行為的內(nèi)在聯(lián)系及其運行規(guī)律后，為了加強人的預防性安全管理工作，有效預防、控制人為事故，我們可從以下4個方面入手：（效預防人為事故，必須做好勞動者的表態(tài)安全管理。（2）要想有效預防、控制人為事故，必須做好勞動者的動態(tài)安全管理。（3）要想有效預防、控制人為事故，還要做好勞動環(huán)境的安全管理。（4）要想有效預防、控制人為事故，還要解決好安全管理中存在的問題。,2強化人的安全行為，預防事故發(fā)生,強化人的安全行為，預防事故發(fā)生，是指通過開展安全教育提高人們的安全意識
12、，使其產(chǎn)生安全行為，做到自我預防事故的發(fā)生。主要應抓住兩個環(huán)節(jié)：一要開展好安全教育，提高人們預防、控制事故的自為能力；二要抓好人為事故的自我預防。,3改變?nèi)说漠惓Ｐ袨椋刂剖鹿拾l(fā)生要改變?nèi)说漠惓Ｐ袨?，控制事故發(fā)生，主要有如下5種方法。（1）自我控制（2）跟蹤控制（3）安全監(jiān)護（4）安全檢查（5）技術(shù)控制,四、設(shè)備因素導致事故的預防設(shè)備與設(shè)施是生產(chǎn)過程的物質(zhì)基礎(chǔ)，是重要的生產(chǎn)要素。設(shè)備因素導致事故的預防研究應集中于4方面：,設(shè)備故障及事故的原因分析,設(shè)備導致事故的預防、控制要點,設(shè)備的檢查、修理及報廢,設(shè)備因素與事故的規(guī)律,五、環(huán)境因素導致事故的預防1環(huán)境與事故的規(guī)律環(huán)境:指生產(chǎn)實踐活動中占有的
13、空間及其范圍內(nèi)的一切物質(zhì)狀態(tài)。環(huán)境包括的內(nèi)容，依據(jù)其導致事故的危害方式分為如下內(nèi)容:環(huán)境中的生產(chǎn)布局，地形、地物等；環(huán)境中的溫度、濕度、光線等；環(huán)境中的塵、毒、噪聲等；環(huán)境中的山林、河流、海洋等；環(huán)境中的雨水、冰雪、風云等。2環(huán)境導致事故的預防、控制要點應做好如下工作：運用安全法制手段加強環(huán)境管理，預防事故的發(fā)生；治理塵、毒危害，預防、控制職業(yè)病發(fā)生；應用勞動保護用品，預防、控制環(huán)境導致事故的發(fā)生；運用安全檢查手段改變異常環(huán)境，控制事故發(fā)生。,系統(tǒng),由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能有機整體。,系統(tǒng)特征,整體性,相關(guān)性,目的性,有序性,環(huán)境適應性,安全系統(tǒng)工程,安全系統(tǒng)工程
14、（SafetySystemEngineering）是采用系統(tǒng)工程的基本原理和方法，預先識別、分析系統(tǒng)存在的危險因素，評價并控制系統(tǒng)風險，使系統(tǒng)安全性達到預期目標的工程技術(shù),安全系統(tǒng)工程的發(fā)展特征,自1947年9月，美國航空科學院報導了一篇題為“安全工程”的論文，最早提出系統(tǒng)安全概念以來，安全系統(tǒng)工程領(lǐng)域不斷發(fā)展，其過程體現(xiàn)了一些主要特征：,安全系統(tǒng)工程是在事故頻繁發(fā)生的逼迫下產(chǎn)生的,現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展為安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生提供了必要條件,美國導彈技術(shù)的開發(fā)促使安全系統(tǒng)工程的誕生,安全系統(tǒng)工程不僅包括分析與評價技術(shù)，也包括管理科學內(nèi)容,安全系統(tǒng)工程的內(nèi)容,系統(tǒng)安全分析,對系統(tǒng)進行深入、細致分析，充
15、分了解和查明系統(tǒng)存在的危險性，估計事故發(fā)生的概率和可能產(chǎn)生傷害及損失的嚴重程度，為確定出哪種危險能夠通過修改系統(tǒng)設(shè)計或改變控制系統(tǒng)運行程序來進行預防提供依據(jù),系統(tǒng)安全評價,安全評價是對系統(tǒng)的危險性進行定性和定量分析，得出系統(tǒng)發(fā)生危險的可能性及其程度的評價，以尋求最低事故率、最小的損失和最優(yōu)的安全投資效益。安全評價可分為定性安全評價和定量安全評價兩大類。,安全預測,安全系統(tǒng)工程研究對象,（1）人子系統(tǒng)人的生理、心理，人的安全行為；,（2）機器子系統(tǒng)不僅從工件的形狀、大小、材質(zhì)及其可靠性方面研究，還要考慮其對人的要求和從人的角度對機器的要求出發(fā)進行研究（人機的配合）；,（3）環(huán)境子系統(tǒng)考慮環(huán)境的理
16、化因素和社會因素。,1.系統(tǒng)安全分析的主要內(nèi)容：系統(tǒng)安全分析主要是對系統(tǒng)危險因素進行分析，分析導致系統(tǒng)故障或事故的各種因素及其相關(guān)關(guān)系。（1）對可能誘發(fā)或直接導致事故的因素及其相互關(guān)系進行分析；（2）對系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境條件、設(shè)備、人員等因素進行分析；（3）對保障安全生產(chǎn)的措施進行分析(面向危險因素)；（4）對事故后果進行分析；（5）對安全防護措施進行分析(面向人員)。,2.常用的系統(tǒng)安全分析方法有：（1）安全檢查表（2）預先危險分析（3）故障類型、影響和危險度分析（4）危險和可操作性研究（5）事件樹分析（6）事故樹分析（7）系統(tǒng)可靠性分析（8）原因-后果分析,事故樹分析程序,事故樹分析（Faul
17、tTreeAnalysis，簡稱FTA），又稱故障樹分析，是一種演繹推理法，把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹的樹形圖表示，通過對事故樹的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因。它不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潛在原因。用它描述事故的因果關(guān)系直觀、明了，思路清晰，邏輯性強。,確定頂上事件,理解系統(tǒng),構(gòu)造FTA,改善系統(tǒng),調(diào)查事故原因,確定目標、給出概率數(shù)據(jù),技術(shù)資料,反饋修正,事故樹的編制舉例（構(gòu)造FTA）,1989年8月12日9時55分，青島黃島油庫的原油罐群因雷擊發(fā)生爆炸起火。這場事故造成5個油罐報廢，4萬噸原油燃燒，損失1
18、401萬元，19人死亡，,74人受傷。殘火至16日才全部撲滅。,2005.12.11英國首都倫敦西北部的赫默爾亨普斯特德鎮(zhèn)的油庫爆炸，造成36人受傷,采用事故樹分析方法，建立油庫靜電爆炸事故樹。,油庫靜電爆炸,達到爆炸極限,油氣積聚,靜電火花,油罐靜電放電,人體靜電放電,穿化纖衣服,接近導體,油氣揮發(fā),庫區(qū)通風不暢,靜電積聚,飛濺油與空氣摩擦,油液流速高,油液沖擊器壁,管道內(nèi)壁粗糙,接地不良,接地線損壞,未設(shè)接地,接地電阻不符,T:油庫靜電爆炸a1:達到爆炸極限A1:靜電火花A2:油氣達到可燃濃度A3:油庫靜電放電A4:人體靜電放電A4:靜電積累A6:接地不良X1:油氣存在X2:庫區(qū)通風不良X3:穿化纖衣服X4:與導體接近X5:油液流速高X6:管道內(nèi)壁粗糙X7:油液沖擊器壁X8:飛濺油與空氣摩擦X9:未設(shè)防靜電裝置X10:接地線損壞X11:接地電阻不合要求,事故樹規(guī)范化,
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