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1、,安全科學原理,主要內容,安全科學是一門專門研究安全的本質及其運動、轉化規律與保障條件的科學。,安全科學,目的,任務,研究對象,主要是人類技術系統領域的災害事故,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、生存和生活活動,特點,綜合性和交叉性。涉及數、理、化、天文、地理、生物、經濟、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學科的交叉學科。,保護人的安全與健康，避免財產的損失，保障技術功能和環境的安全,內容,安全科學的產生和發展,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)和自衛(即安全)的工具,青銅
2、冶鑄及其安全防護技術都已達到了相當高的水平,工業革命，勞動生產率空前提高,人機環境聯系越發緊密。各種體系的建設，更加以人為本,安全科學的屬性,安全條件與自然科學有關,安全機制與人體科學和思維科學有關,安全管理與系統科學和社會科學有關,安全與危險的統一性和矛盾性,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系,綜合特性,事故概念,事故是系統運行過程中發生的意外的、突發的事件的統稱,所謂系統，指由相互間具有有機聯系的組成部分結合而成的一個能完成特定功能的整體。,事故,系統,事故特征,事故是在系統運行過程中發生的,事故是意外的突發事
3、件，屬于隨機事件,事故是一個動態過程，有萌發、發展、突發3個階段,事故的發生有它的必然性,事故的發生規律,事故的發生規律,事故多發時間,節假日及其前后：節假日及其前后，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困的時候，思想較難集中,事故多發季節,觸電事故多發生在夏季；雷擊事故多發生在春夏之交雷雨季節；火災事故多發生在秋冬季,事故的多發作業,（1）高處作業。（2）地下作業。（3）帶電作業。（4）高速轉動作業。（5）有污染的作業。（6）在交叉路口、陡坡、急轉彎、鬧市區行車。（7）復雜操作
4、。（8）單調的監控作業。,事故發生周期,容易發生在人處于自己生物節律的臨界期或低潮期,事故發生率隨時間的變化往往呈波動性,三、安全與事故的關系新發生的、不可預見的意外事故是不可避免的之外，而社會中絕大多數事故，即社會中重復發生的同類事故，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律和預防、控制事故的規律，把傳統的事后管理轉到事故發生之前，從本質上對事故進行超前有效預防和控制，社會中絕大多數事故是可以避免的。自然生存規律、發展變化規律和事故的統計規律,1.安全與事故的自然生存規律,安全與事故的自然生存規律，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。,2.安全與事故的發展變化規律,安全與事故的發展變化規律，是指在生產系統中，安全與事故既相互聯系，又相互排斥，并在一定條件下相互轉化，且具有促進客觀事物向高層次發展的社會屬性。,安全與隱患、事故是對立統一的，三者隨著生產實踐規律運動與異常運動在不斷地發生變化。,圖2-1安全、隱患、事故關系示意圖,是指生產實踐規律運動，即安全占有的范圍；外圓與內圓之間的月牙部分是指生產實踐異常運動，即隱患占有的范圍；月牙下部的弓形是指生產實踐發生的異常災變，即事故占有的范圍,事故的統計規律,三角形規律,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計分析，發現工人中的某些人更容易發生事故。（重點人）美國的法默（Farmer）提出事故頻發傾向理論：認為工廠中少數人具有穩定的、內在的、容易發生事故的傾向。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:,遺傳及社會環境,人的缺點,人的不安全行為或物的不安全狀態,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上，博德提出了反映現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于管理失誤,圖2-5事故連鎖模型,二、二次世界大戰后的事故成因理論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）依據能量轉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,（3）基本原因包括以下3個方面的問題1.企業領導者的安全政策及決策。2.個人因素。3.環境因素。,圖2-6能量轉移理論觀點的事故連鎖模型,防止能量或危險物質意外釋放、避免人員傷害或財物損失的主要技術措施,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、現代系統安全理論20世紀50年代后，隨著戰略武器的研制、宇宙開發和核電站的建設等作為現代科學技術標志的復雜巨系統相繼問世，以瑟利、安德森為代表的眾多學者提出了系統安全理
9、論。,綜合論事故模型,一、事故可預防性理論現代工業生產系統是人造系統，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生的隱患，把工業事故的發生降低到最小限度。,二、事故的宏觀戰略預防對策1.安全法制對策,職業安全衛生的法制對策是通過如下幾方面的工作來實現的。,職業安全衛生責任制度,實行強制的國家職業安全衛生監督,建立健全安全法規制度,有效的群眾監督,2工程技術對策工程技術對策是指通過工程項目和技術措施實現生產的本質安全化，或改善勞動條件提高生產的安
10、全性。在具體的工程技術對策中，可采用如下技術原則：,（7）時間防護原則（8）薄弱環節原則（9）堅固性原則（10）個體防護原則（11）代替作業人員的原則（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督實施有關安全法令、規程、規范、標準和規章制度等規范人們在生產活動中的行為準則，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人為事故的規律在生產實踐活動中，人既是促進生產發展的決定因素，又是生產中
11、安全與事故的決定因素。,事故因素中，安全意識90%，技術水平10%。意識決定行為，行為決定習慣，習慣決定素質，素質決定命運。,在掌握了人們異常行為的內在聯系及其運行規律后，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安全管理。（3）要想有效預防、控制人為事故，還要做好勞動環境的安全管理。（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，預防事故發生,強化人的安全行為，預防事故發生，是指通過開展安全教育提高人們的安全意識
12、，使其產生安全行為，做到自我預防事故的發生。主要應抓住兩個環節：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改變人的異常行為，控制事故發生要改變人的異常行為，控制事故發生，主要有如下5種方法。（1）自我控制（2）跟蹤控制（3）安全監護（4）安全檢查（5）技術控制,四、設備因素導致事故的預防設備與設施是生產過程的物質基礎，是重要的生產要素。設備因素導致事故的預防研究應集中于4方面：,設備故障及事故的原因分析,設備導致事故的預防、控制要點,設備的檢查、修理及報廢,設備因素與事故的規律,五、環境因素導致事故的預防1環境與事故的規律環境:指生產實踐活動中占有的
13、空間及其范圍內的一切物質狀態。環境包括的內容，依據其導致事故的危害方式分為如下內容:環境中的生產布局，地形、地物等；環境中的溫度、濕度、光線等；環境中的塵、毒、噪聲等；環境中的山林、河流、海洋等；環境中的雨水、冰雪、風云等。2環境導致事故的預防、控制要點應做好如下工作：運用安全法制手段加強環境管理，預防事故的發生；治理塵、毒危害，預防、控制職業病發生；應用勞動保護用品，預防、控制環境導致事故的發生；運用安全檢查手段改變異常環境，控制事故發生。,系統,由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合成的具有特定功能有機整體。,系統特征,整體性,相關性,目的性,有序性,環境適應性,安全系統工程,安全系統工程
14、（SafetySystemEngineering）是采用系統工程的基本原理和方法，預先識別、分析系統存在的危險因素，評價并控制系統風險，使系統安全性達到預期目標的工程技術,安全系統工程的發展特征,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，最早提出系統安全概念以來，安全系統工程領域不斷發展，其過程體現了一些主要特征：,安全系統工程是在事故頻繁發生的逼迫下產生的,現代科學技術的發展為安全系統工程的產生提供了必要條件,美國導彈技術的開發促使安全系統工程的誕生,安全系統工程不僅包括分析與評價技術，也包括管理科學內容,安全系統工程的內容,系統安全分析,對系統進行深入、細致分析，充
15、分了解和查明系統存在的危險性，估計事故發生的概率和可能產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設計或改變控制系統運行程序來進行預防提供依據,系統安全評價,安全評價是對系統的危險性進行定性和定量分析，得出系統發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,安全系統工程研究對象,（1）人子系統人的生理、心理，人的安全行為；,（2）機器子系統不僅從工件的形狀、大小、材質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進行研究（人機的配合）；,（3）環境子系統考慮環境的理
16、化因素和社會因素。,1.系統安全分析的主要內容：系統安全分析主要是對系統危險因素進行分析，分析導致系統故障或事故的各種因素及其相關關系。（1）對可能誘發或直接導致事故的因素及其相互關系進行分析；（2）對系統有關的環境條件、設備、人員等因素進行分析；（3）對保障安全生產的措施進行分析(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，把系統可能發生的某種事故與導致事故發生的各種原因之間的邏輯關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系直觀、明了，思路清晰，邏輯性強。,確定頂上事件,理解系統,構造FTA,改善系統,調查事故原因,確定目標、給出概率數據,技術資料,反饋修正,事故樹的編制舉例（構造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,庫區通風不暢,靜電積聚,飛濺油與空氣摩擦,油液流速高,油液沖擊器壁,管道內壁粗糙,接地不良,接地線損壞,未設接地,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:管道內壁粗糙X7:油液沖擊器壁X8:飛濺油與空氣摩擦X9:未設防靜電裝置X10:接地線損壞X11:接地電阻不合要求,事故樹規范化,
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