2014年安全工程師《管理知識(shí)》講義:第一章五節(jié)

　　第五節(jié)能量意外釋放理論

　　(1)能量意外釋放理論的提出

　　1961年，吉布森提出了事故是一種不正常的或不希望的能量釋放，各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。因此，應(yīng)該通過(guò)控制能量或控制作為能量達(dá)及人體媒介的能量載體來(lái)預(yù)防傷害事故。

　　1966年，在吉布森的研究基礎(chǔ)上，哈登完善了能量意外釋放理論，提出“人受傷害的原因只能是某種能量的轉(zhuǎn)移”，并提出了能量逆流于人體造成傷害的分類(lèi)方法，將傷害分為兩類(lèi)：第一類(lèi)傷害是由于施加了局部或全身性損傷閾值的能量引起的;第二類(lèi)傷害是由影響了局部或全身性能量交換引起的，主要指中毒窒息和凍傷。

　　哈登認(rèn)為，在一定條件下，某種形式的能量能否產(chǎn)生造成人員傷亡事故的傷害取決于能量大小、接觸能量時(shí)間長(zhǎng)短和頻率以及力的集中程度。根據(jù)能量意外釋放論，可以利用各種屏蔽來(lái)防止意外的能量轉(zhuǎn)移，從而防止事故的發(fā)生。

　　(2)事故致因和表現(xiàn)

　　1事故致因

　　如果失去控制的、意外釋放的能量達(dá)及人體，并且能量的作用超過(guò)了人們的承受能力。人體必將受到傷害。根據(jù)能量意外釋放理論，傷害事故原因是：

　?、俳佑|了超過(guò)機(jī)體組織(或結(jié)構(gòu))抵抗力的某種形式的過(guò)量的能量。

　?、谟袡C(jī)體與周?chē)h(huán)境的正常能量交換受到了干擾(如窒息、淹溺等)。

　　因而，各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。同時(shí)，也常常通過(guò)控制能量，或控制達(dá)及人體媒介的能量載體來(lái)預(yù)防傷害事故。

　　2)能量轉(zhuǎn)移造成事故的表現(xiàn)

　　機(jī)械能、電能、熱能、化學(xué)能、電離及非電離輻射、聲能和生物能等形式的能量，都可能導(dǎo)致人員傷害。其中前四種形式的能量引起的傷害最為常見(jiàn)。

　　2.事故防范對(duì)策

　　哈登認(rèn)為，預(yù)防能量轉(zhuǎn)移于人體的安全措施可用屏蔽防護(hù)系統(tǒng)。約束限制能量，防止人體與能量接觸的措施稱(chēng)為屏蔽，這是一種廣義的屏蔽。同時(shí)，他指出，屏蔽設(shè)置得越早，效果越好。按能量大小可建立單一屏蔽或多重的冗余屏蔽。

　　在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常采用的防止能量意外釋放的屏蔽措施主要有下列l(wèi) 1種：

　　(1)用安全的能源代替不安全的能源。有時(shí)被利用的能源危險(xiǎn)性較高，這時(shí)可考慮用較安全的能源取代。例如，在容易發(fā)生觸電的作業(yè)場(chǎng)所，用壓縮空氣動(dòng)力代替電力，可以防止發(fā)生觸電事故，還有用水力采煤代替火藥爆破等。但是應(yīng)該看到，絕對(duì)安全的事物是沒(méi)有的，以壓縮空氣做動(dòng)力雖然避免了觸電事故，壓縮空氣管路破裂、脫落的軟管抽打等都帶來(lái)了新的危害。

　　(2)限制能量。即限制能量的大小和速度，規(guī)定安全極限量，在生產(chǎn)工藝中盡量采用低能量的工藝或設(shè)備，這樣，即使發(fā)生了意外的能量釋放，也不致發(fā)生嚴(yán)重傷害。例如，利用低電壓設(shè)備防止電擊，限制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度以防止機(jī)械傷害，限制露天爆破裝藥量以防止個(gè)別飛石傷人等。

　　(3)防止能量蓄積。能量的大量蓄積會(huì)導(dǎo)致能量突然釋放，因此，要及時(shí)泄放多余能量，防止能量蓄積。例如，應(yīng)用低高度位能，控制爆炸性氣體濃度，通過(guò)接地消除靜電蓄積，利用避雷針?lè)烹姳Ｗo(hù)重要設(shè)施等。

　　(4)控制能量釋放。如建立水閘墻防止高勢(shì)能地下水突然涌出。

　　(5)延緩釋放能量。緩慢地釋放能量可以降低單位時(shí)間內(nèi)釋放的能量，減輕能量對(duì)人體的作用。例如，采用安全閥、逸出閥控制高壓氣體;采用全面崩落法管理煤巷頂板，控制地壓;用各種減振裝置吸收沖擊能量，防止人員受到傷害等。

　　(6)開(kāi)辟釋放能量的渠道。如安全接地可以防止觸電;在礦山探放水可以防止透水，抽放煤體內(nèi)瓦斯可以防止瓦斯蓄積爆炸等。

　　(7)設(shè)置屏蔽設(shè)施。屏蔽設(shè)施是一些防止人員與能量接觸的物理實(shí)體，即狹義的屏蔽。屏蔽設(shè)施可以被設(shè)置在能源上，例如安裝在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分外面的防護(hù)罩;也可以被設(shè)置在人員與能源之間，例如安全圍欄等。人員佩戴的個(gè)體防護(hù)用品，可被看做是設(shè)置在人員身上的屏蔽設(shè)施。

　　(8)在人、物與能源之間設(shè)置屏障，在時(shí)間或空間上把能量與人隔離。在生產(chǎn)過(guò)程中有兩種或兩種以上的能量相互作用引起事故的情況，例如，一臺(tái)吊車(chē)移動(dòng)的機(jī)械能作用于化工裝置，使化工裝置破裂而有毒物質(zhì)泄漏，引起人員中毒。針對(duì)兩種能量相互作用的情況，我們應(yīng)該考慮設(shè)置兩組屏蔽設(shè)施：一組設(shè)置于兩種能量之間，防止能量間的相互作用;一組設(shè)置于能量與人之間，防止能量達(dá)及人體，如防火門(mén)、防火密閉等。

　　(9)提高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。如采用雙重絕緣工具防止高壓電能觸電事故;對(duì)瓦斯連續(xù)監(jiān)測(cè)和遙控遙測(cè)以及增強(qiáng)對(duì)傷害的抵抗能力，如用耐高溫、耐高寒、高強(qiáng)度材料制作的個(gè)體防護(hù)用具等。

　　10)改變工藝流程。如改變不安全流程為安全流程，用無(wú)毒少毒物質(zhì)代替劇毒有害物質(zhì)等。

　　11)修復(fù)或急救。治療、矯正以減輕傷害程度或恢復(fù)原有功能;搞好緊急救護(hù)，進(jìn)行自救教育;限制災(zāi)害范圍，防止事態(tài)擴(kuò)大等。

　　軌跡交叉理論

　　1.軌跡交叉理論的提出

　　約翰遜(w.G.Johnson)認(rèn)為，判斷到底是不安全行為還是不安全狀態(tài)，受研究者主觀因素的影響，取決于他認(rèn)識(shí)問(wèn)題的深刻程度，許多人由于缺乏有關(guān)失誤方面的知識(shí)，把由于人失誤造成的不安全狀態(tài)看做是不安全行為。一起傷亡事故的發(fā)生，除了人的不安全行為之外，一定存在著某種不安全狀態(tài)，并且不安全狀態(tài)對(duì)事故發(fā)生作用更大些。

　　斯奇巴(Skib。)提出，生產(chǎn)操作人員與機(jī)械設(shè)備兩種因素都對(duì)事故的發(fā)生有影響，并且機(jī)械設(shè)備的危險(xiǎn)狀態(tài)對(duì)事故的發(fā)生作用更大些，只有當(dāng)兩種因素同時(shí)出現(xiàn)，才能發(fā)生事故。

　　上述理論被稱(chēng)為軌跡交叉理論，該理論主要觀點(diǎn)是：在事故發(fā)展進(jìn)程中，人的因素運(yùn)動(dòng)軌跡與物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn)就是事故發(fā)生的時(shí)間和空問(wèn)，即人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)發(fā)生于同一時(shí)間、同一空間，或者說(shuō)人的不安全行為與物的不安全狀態(tài)相通，則將在此時(shí)間、空間發(fā)生事故。

　　軌跡交叉理論作為一種事故致因理論，強(qiáng)調(diào)人的因素和物的因素在事故致因中占有同樣重要的地位。按照該理論，可以通過(guò)避免人與物兩種因素運(yùn)動(dòng)軌跡交叉，即避免人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)同時(shí)、同地出現(xiàn)，來(lái)預(yù)防事故的發(fā)生。

　　2.軌跡交叉理論作用原理

　　軌跡交叉理論將事故的發(fā)生發(fā)展過(guò)程描述為：基本原因一間接原因一直接原因一事故一傷害。從事故發(fā)展運(yùn)動(dòng)的角度，這樣的過(guò)程被形容為事故致因因素導(dǎo)致事故的運(yùn)動(dòng)軌跡，具體包括人的因素運(yùn)動(dòng)軌跡和物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡。

　　(1)人的因素運(yùn)動(dòng)軌跡

　　人的不安全行為基于生理、心理、環(huán)境、行為等方面而產(chǎn)生。

　　1)生理、先天身心缺陷;

　　2)社會(huì)環(huán)境、企業(yè)管理上的缺陷;

　　3)后天的心理缺陷;

　　4)視、聽(tīng)、嗅、味、觸等感官能量分配上的差異;

　　5)行為失誤。

　　(2)物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡

　　在物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡中，在生產(chǎn)過(guò)程各階段都可能產(chǎn)生不安全狀態(tài)。

　?、僭O(shè)計(jì)上的缺陷，如用材不當(dāng)、強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤、結(jié)構(gòu)完整性差、采礦方法不適應(yīng)礦床

　　圍巖性質(zhì)等;

　?、谥圃?、工藝流程上的缺陷;

　　③維修保養(yǎng)上的缺陷，降低了可靠性;

　?、苁褂蒙系娜毕?

　?、葑鳂I(yè)場(chǎng)所環(huán)境上的缺陷。

　　在生產(chǎn)過(guò)程中，人的因素運(yùn)動(dòng)軌跡按1)→2)→3)→4)→5)的方向順序進(jìn)行，物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡按①→②→③→④→⑤的方向進(jìn)行，人、物兩軌跡相交的時(shí)間與地點(diǎn)，就是發(fā)生傷亡事故的“時(shí)空”，也就導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

　　值得注意的是，許多情況下人與物又互為因果。例如有時(shí)物的不安全狀態(tài)誘發(fā)了人的不安全行為，而人的不安全行為又促進(jìn)了物的不安全狀態(tài)的發(fā)展，或?qū)е滦碌牟话踩珷顟B(tài)出現(xiàn)。因而，實(shí)際的事故并非簡(jiǎn)單地按照上述的人、物兩條軌跡進(jìn)行，而是呈現(xiàn)非常復(fù)雜的因果關(guān)系。

　　若設(shè)法排除機(jī)械設(shè)備或處理危險(xiǎn)物質(zhì)過(guò)程中的隱患，或者消除人為失誤和不安全行為，使兩事件鏈連鎖中斷，則兩系列運(yùn)動(dòng)軌跡不能相交，危險(xiǎn)就不會(huì)出現(xiàn)，就可避免事故發(fā)生。

　　軌跡交叉理論突出強(qiáng)調(diào)的是砍斷物的事件鏈，提倡采用可靠性高、結(jié)構(gòu)完整性強(qiáng)的系統(tǒng)和設(shè)備，大力推廣保險(xiǎn)系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)及高度自動(dòng)化和遙控裝置。這樣，即使人為失誤，構(gòu)成1) →5)系列，也會(huì)因安全閉鎖等可靠性高的安全系統(tǒng)的作用，控制住①一⑤系列的發(fā)展，可完全避免傷亡事故的發(fā)生。

　　實(shí)際上，人的不安全行為也是由于教育培訓(xùn)不足等管理欠缺造成的。管理的重點(diǎn)應(yīng)放在控制物的不安全狀態(tài)上，即消除“起因物”，這樣就不會(huì)出現(xiàn)“施害物”，“砍斷”物的因素運(yùn)動(dòng)軌跡，使人與物的軌跡不相交叉，事故即可避免。這可用圖1-6加以說(shuō)明。

　　系統(tǒng)安全理論

　　在20世紀(jì)50年代到60年代美國(guó)研制洲際導(dǎo)彈的過(guò)程中，系統(tǒng)安全理論應(yīng)運(yùn)而生。

　　系統(tǒng)安全理論包括很多區(qū)別于傳統(tǒng)安全理論的創(chuàng)新概念：

　　(1)在事故致因理論方面，改變了人們只注重操作人員的不安全行為，而忽略硬件故障在事故致因中的作用的傳統(tǒng)觀念，開(kāi)始考慮如何通過(guò)改善物的系統(tǒng)可靠性來(lái)提高復(fù)雜系統(tǒng)的安全性，從而避免事故。

　　(2)沒(méi)有任何一種事物是絕對(duì)安全的，任何事物中都潛伏著危險(xiǎn)因素。通常所說(shuō)的安全或危險(xiǎn)只不過(guò)是一種主觀的判斷。

　　(3)不可能根除一切危險(xiǎn)源，可以減少來(lái)自現(xiàn)有危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)性，寧可減少總的危險(xiǎn)性而不是只徹底去消除幾種選定的風(fēng)險(xiǎn)。

　　(4)由于人的認(rèn)識(shí)能力有限，有時(shí)不能完全認(rèn)識(shí)危險(xiǎn)源及其風(fēng)險(xiǎn)，即使認(rèn)識(shí)了現(xiàn)有的危險(xiǎn)源，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新材料和新能源的出現(xiàn)，又會(huì)產(chǎn)生新的危險(xiǎn)源。

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