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1、,安全科學(xué)原理,主要內(nèi)容,安全科學(xué)是一門專門研究安全的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化規(guī)律與保障條件的科學(xué)。,安全科學(xué),目的,任務(wù),研究對(duì)象,主要是人類技術(shù)系統(tǒng)領(lǐng)域的災(zāi)害事故,宏觀上-安全理論與策略,研究對(duì)象,微觀上-安全手段和方法,人類的生產(chǎn)、生存和生活活動(dòng),特點(diǎn),綜合性和交叉性。涉及數(shù)、理、化、天文、地理、生物、經(jīng)濟(jì)、法學(xué)、管理、教育等自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)知識(shí)，形成了大量的安全科學(xué)與相關(guān)學(xué)科的交叉學(xué)科。,保護(hù)人的安全與健康，避免財(cái)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(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展,遠(yuǎn)古時(shí)代,我國(guó)古代,到了18世紀(jì)中葉,21世紀(jì),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(hù)技術(shù)都已達(dá)到了相當(dāng)高的水平,工業(yè)革命，勞動(dòng)生產(chǎn)率空前提高,人機(jī)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(xué)的屬性,安全條件與自然科學(xué)有關(guān),安全機(jī)制與人體科學(xué)和思維科學(xué)有關(guān),安全管理與系統(tǒng)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)有關(guān),安全與危險(xiǎn)的統(tǒng)一性和矛盾性,安全的相對(duì)性,危險(xiǎn)的絕對(duì)性,安全與危險(xiǎn)是一對(duì)矛盾，具有矛盾的所有特性,安全科學(xué)的學(xué)科體系,安全學(xué)科與其他學(xué)科的關(guān)系,綜合特性,事故概念,事故是系統(tǒng)運(yùn)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(jī)聯(lián)系的組成部分結(jié)合而成的一個(gè)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(yùn)行過程中發(fā)生的,事故是意外的突發(fā)事
3、件，屬于隨機(jī)事件,事故是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，有萌發(fā)、發(fā)展、突發(fā)3個(gè)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(shí)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(shí)注意力容易分散,交接班前后：交接班前后的一個(gè)鄰近時(shí)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(shí)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(zāi)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(dòng)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(fù)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(shí)間的變化往往呈波動(dòng)性,三、安全與事故的關(guān)系新發(fā)生的、不可預(yù)見的意外事故是不可避免的之外，而社會(huì)中絕大多數(shù)事故，即社會(huì)中重復(fù)發(fā)生的同類事故，均是可以避免的。只要人們能認(rèn)識(shí)掌握安全與事故的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和預(yù)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(duì)事故進(jìn)行超前有效預(yù)防和控制，社會(huì)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(jì)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(huì)活動(dòng)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(duì)安全、隱患、事故的認(rèn)識(shí)處于感性認(rèn)識(shí)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(jìn)客觀事物向高層次發(fā)展的社會(huì)屬性。,安全與隱患、事故是對(duì)立統(tǒng)一的，三者隨著生產(chǎn)實(shí)踐規(guī)律運(yùn)動(dòng)與異常運(yùn)動(dòng)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(shí)踐規(guī)律運(yùn)動(dòng)，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(shí)踐異常運(yùn)動(dòng)，即隱患占有的范圍；月牙下部的弓形是指生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)生的異常災(zāi)變，即事故占有的范圍,事故的統(tǒng)計(jì)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(dǎo)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(guó)的格林伍德（M.Greenwood）和伍茲（H.H.Woods）對(duì)許多工廠事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)工人中的某些人更容易發(fā)生事故。（重點(diǎn)人）美國(guó)的法默（Farmer）提出事故頻發(fā)傾向理論：認(rèn)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(guó)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(gè)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(gè)事件如下:,遺傳及社會(huì)環(huán)境,人的缺點(diǎn),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(diǎn)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(jī)理的能量意外釋放論，認(rèn)為事故是一種不正常的或不希望的能量釋放。美國(guó)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(gè)方面的問題1.企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的安全政策及決策。2.個(gè)人因素。3.環(huán)境因素。,圖2-6能量轉(zhuǎn)移理論觀點(diǎn)的事故連鎖模型,防止能量或危險(xiǎn)物質(zhì)意外釋放、避免人員傷害或財(cái)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(hù)措施,在時(shí)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(jì)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(xué)技術(shù)標(biāo)志的復(fù)雜巨系統(tǒng)相繼問世，以瑟利、安德森為代表的眾多學(xué)者提出了系統(tǒng)安全理
9、論。,綜合論事故模型,一、事故可預(yù)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(shí)際給預(yù)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(yù)防的。認(rèn)識(shí)這一特性，對(duì)堅(jiān)定信念、防止事故發(fā)生有促進(jìn)作用。因此，人類應(yīng)該通過各種合理的對(duì)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(yù)防對(duì)策1.安全法制對(duì)策,職業(yè)安全衛(wèi)生的法制對(duì)策是通過如下幾方面的工作來實(shí)現(xiàn)的。,職業(yè)安全衛(wèi)生責(zé)任制度,實(shí)行強(qiáng)制的國(guó)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(duì)策工程技術(shù)對(duì)策是指通過工程項(xiàng)目和技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全化，或改善勞動(dòng)條件提高生產(chǎn)的安
10、全性。在具體的工程技術(shù)對(duì)策中，可采用如下技術(shù)原則：,（7）時(shí)間防護(hù)原則（8）薄弱環(huán)節(jié)原則（9）堅(jiān)固性原則（10）個(gè)體防護(hù)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(xiǎn)的原則（2）降低潛在危險(xiǎn)因素?cái)?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(hù)原則,3安全管理對(duì)策安全管理是通過制定和監(jiān)督實(shí)施有關(guān)安全法令、規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度等規(guī)范人們?cè)谏a(chǎn)活動(dòng)中的行為準(zhǔn)則，使勞動(dòng)保護(hù)工作有法可依、有章可循，用法制手段保護(hù)職工在勞動(dòng)中的安全和健康。4安全教育對(duì)策,三、人為事故的預(yù)防1人為事故的規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，人既是促進(jìn)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(shí)90%，技術(shù)水平10%。意識(shí)決定行為，行為決定習(xí)慣，習(xí)慣決定素質(zhì)，素質(zhì)決定命運(yùn)。,在掌握了人們異常行為的內(nèi)在聯(lián)系及其運(yùn)行規(guī)律后，為了加強(qiáng)人的預(yù)防性安全管理工作，有效預(yù)防、控制人為事故，我們可從以下4個(gè)方面入手：（效預(yù)防人為事故，必須做好勞動(dòng)者的表態(tài)安全管理。（2）要想有效預(yù)防、控制人為事故，必須做好勞動(dòng)者的動(dòng)態(tài)安全管理。（3）要想有效預(yù)防、控制人為事故，還要做好勞動(dòng)環(huán)境的安全管理。（4）要想有效預(yù)防、控制人為事故，還要解決好安全管理中存在的問題。,2強(qiáng)化人的安全行為，預(yù)防事故發(fā)生,強(qiáng)化人的安全行為，預(yù)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(shí)
12、，使其產(chǎn)生安全行為，做到自我預(yù)防事故的發(fā)生。主要應(yīng)抓住兩個(gè)環(huán)節(jié)：一要開展好安全教育，提高人們預(yù)防、控制事故的自為能力；二要抓好人為事故的自我預(yù)防。,3改變?nèi)说漠惓Ｐ袨?，控制事故發(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(hù)（4）安全檢查（5）技術(shù)控制,四、設(shè)備因素導(dǎo)致事故的預(yù)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(dǎo)致事故的預(yù)防研究應(yīng)集中于4方面：,設(shè)備故障及事故的原因分析,設(shè)備導(dǎo)致事故的預(yù)防、控制要點(diǎn),設(shè)備的檢查、修理及報(bào)廢,設(shè)備因素與事故的規(guī)律,五、環(huán)境因素導(dǎo)致事故的預(yù)防1環(huán)境與事故的規(guī)律環(huán)境:指生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)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(dǎo)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(fēng)云等。2環(huán)境導(dǎo)致事故的預(yù)防、控制要點(diǎn)應(yīng)做好如下工作：運(yùn)用安全法制手段加強(qiáng)環(huán)境管理，預(yù)防事故的發(fā)生；治理塵、毒危害，預(yù)防、控制職業(yè)病發(fā)生；應(yīng)用勞動(dòng)保護(hù)用品，預(yù)防、控制環(huán)境導(dǎo)致事故的發(fā)生；運(yùn)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(jī)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(yīng)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(yù)先識(shí)別、分析系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)因素，評(píng)價(jià)并控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，使系統(tǒng)安全性達(dá)到預(yù)期目標(biāo)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(guó)航空科學(xué)院報(bào)導(dǎo)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(xué)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(guó)導(dǎo)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(píng)價(jià)技術(shù)，也包括管理科學(xué)內(nèi)容,安全系統(tǒng)工程的內(nèi)容,系統(tǒng)安全分析,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深入、細(xì)致分析，充
15、分了解和查明系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)性，估計(jì)事故發(fā)生的概率和可能產(chǎn)生傷害及損失的嚴(yán)重程度，為確定出哪種危險(xiǎn)能夠通過修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改變控制系統(tǒng)運(yùn)行程序來進(jìn)行預(yù)防提供依據(jù),系統(tǒng)安全評(píng)價(jià),安全評(píng)價(jià)是對(duì)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行定性和定量分析，得出系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)的可能性及其程度的評(píng)價(jià)，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(píng)價(jià)可分為定性安全評(píng)價(jià)和定量安全評(píng)價(jià)兩大類。,安全預(yù)測(cè),安全系統(tǒng)工程研究對(duì)象,（1）人子系統(tǒng)人的生理、心理，人的安全行為；,（2）機(jī)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(duì)人的要求和從人的角度對(duì)機(jī)器的要求出發(fā)進(jìn)行研究（人機(jī)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(huì)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(duì)系統(tǒng)危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，分析導(dǎo)致系統(tǒng)故障或事故的各種因素及其相關(guān)關(guān)系。（1）對(duì)可能誘發(fā)或直接導(dǎo)致事故的因素及其相互關(guān)系進(jìn)行分析；（2）對(duì)系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境條件、設(shè)備、人員等因素進(jìn)行分析；（3）對(duì)保障安全生產(chǎn)的措施進(jìn)行分析(面向危險(xiǎn)因素)；（4）對(duì)事故后果進(jìn)行分析；（5）對(duì)安全防護(hù)措施進(jìn)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(yù)先危險(xiǎn)分析（3）故障類型、影響和危險(xiǎn)度分析（4）危險(xiǎn)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(jiǎn)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(dǎo)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(duì)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(qiáng)。,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(biāo)、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(shí)55分，青島黃島油庫(kù)的原油罐群因雷擊發(fā)生爆炸起火。這場(chǎng)事故造成5個(gè)油罐報(bào)廢，4萬(wàn)噸原油燃燒，損失1
18、401萬(wàn)元，19人死亡，,74人受傷。殘火至16日才全部撲滅。,2005.12.11英國(guó)首都倫敦西北部的赫默爾亨普斯特德鎮(zhèn)的油庫(kù)爆炸，造成36人受傷,采用事故樹分析方法，建立油庫(kù)靜電爆炸事故樹。,油庫(kù)靜電爆炸,達(dá)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(dǎo)體,油氣揮發(fā),庫(kù)區(qū)通風(fēng)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(kù)靜電爆炸a1:達(dá)到爆炸極限A1:靜電火花A2:油氣達(dá)到可燃濃度A3:油庫(kù)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(kù)區(qū)通風(fēng)不良X3:穿化纖衣服X4:與導(dǎo)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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