矿大北京 安全系统工程

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1、中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,Safety Engineering,主讲人：朱红青 电话： 62339035 Email: ,安全系统工程-本科教程,中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,目录,概述 事故致因理论 系统安全分析 事故树分析 系统安全评价 安全决策,1,3,5,4,6,2,事故致因理论,事故致因理论在安全系统工程里的地位及与其他内容的关联,事故致因理论事故致因理论即事故模式对于人们认识事故本质，指导事故调查、事故分析、事故预防及事故责任者的处理有重要作用。它分为：,事故因果论 人失误论 扰动起源论 能量转移论 轨迹交叉论 人因素的系统理论 综合原因论,第二章 事故致因

2、理论,1,2,3,4,5,6,7,第一节 事故因果论,事故因果论类型,发生事故的原因与结果之间，关系错综复杂，因与果的关系类型分为集中型、连锁型、复合型。 集中型：几个原因各自独立共同导致某一事故发生，即多种原因在同一时序共同造成一个事故后果。 连锁型：某一原因要素促成下一要素发生，下一原因要素再造成更下一要素发生，因果相继连锁发生。,第一节 事故因果论,事故因果论类型,第一节 事故因果论,事故因果论类型,复合型：某些因果连锁，又有一系列原因集中、复合组成伤亡事故后果。事故的因果关系多为复合型。 接近事故后果时间最近的直接原因叫一次原因；造成一次原因的原因，叫二次原因，依次向下类推为三次、四次

3、、五次等间接原因。,第一节 安全评价概述,多米诺骨牌原理,海因里希提出，并经一些专家多年的改进认同，构成事故因果顺序的五因素是： 1、社会环境和管理； 2、人为失误（或过失）； 3、不安全行为和不安全状态； 4、意外事件； 5、伤亡（后果）。,第一节 事故因果论,解释：社会环境和管理欠缺促成了人为失误；人为失误又造成了不安全行为或机械、物质危害；后者导致意外事件（包括无伤亡的未遂事故）和由此产生的人员伤亡的事件。这五因素连锁反应构成了事故。 核心：安全管理工作的中心是防止人的不安全行为，消除机械或物质的危害，这就必须加强探测技术的控制技术的研究。,多米诺骨牌理论分析,第一节 事故因果论,所谓起

4、因物，是指造成事故现象的起源的机械、装置、其他物质或环境等而言。 施害物是指直接造成事故的加害物质。不安全状态导致起因物作用；施害物是由起因物促成其造成事故后果。 施害物与人的不安全行为这两系列的轨迹交叉就形成事故现象，后者有时又派出生新的施害物而连续产生另一事故现象。,起因物施害物事故模型,第一节 事故因果论,1. 在焊装作业中有火花飞溅，引燃了聚胺酯橡胶而起火，火灾的高温物与人接触，烧伤了人员。,起因物施害物事故模型-实例,第一节 事故因果论,2. 在焊接作业中因火花飞溅，先引燃聚胺酯橡胶，燃烧产物使人一氧化碳中毒事故。这一事故的起因物也是电焊装置，施害物是由火灾形成的CO，后果现象是中毒

5、。,3.在电焊熔接作业中，火花飞散到另一喷漆作业的场所，引起清漆汽油着火，可燃物烧伤了工人。,第一节 事故因果论,4. 焊接作业中火花飞散到汽油缸处，引燃汽油，蒸汽爆炸，造成了铁片伤人,起因物施害物事故模型-实例,将上述四例绘成物系列综合事故模型,第一节 事故因果论,起因物施害物事故模型-实例,第二节 人失误论,在工人操作期间，各种“刺激”不断出现，若工人响应的正确或恰当，事故（accident）就不会发生。即如果没有危险（danger），则不会发生有伴随着伤害（injury）出现的事故；反之，若出现了人失误的事件（event of error），就有发生事故的可能。 然而，若客观上存在着不安

6、全因素或危险，事故是否能造成伤害，这就取决于各种机会因素（Chance Factors），即可能造成伤亡，也可能是没有伤亡的事故,1.变化失误模型,第二节 人失误论,系统里状态和要素发生变化，对于大多数系统来说，是本质性的东西。研究某个部分发生变化，对系统特别是高级子系统产生何种影响，对整个系统又产生何种结果，这是系统安全分析的最基本任务之一。研究和分析事故时，对系统内的“变化”和“失误”必须作为一种基本要素来考虑 .,1.变化失误模型,第二节 人失误论,当某一生产过程或者操作失去控制时，显然会发生变化。变化包括预期有计划的和意外的变化。大多数事故原因都与变化有关。所以说，变化会导致事故发生，

7、但变化也可用来创造一些安全条件。 变化可被用作一种判断事件因果的方法。因此，应该把“变化”当作一种评价事故发生可能性的依据来加以研究。在改进生产过程和建设新厂矿或新的工艺流程时，应把设计估计到的危险排除系统之外，有计划地减少和避免因变化而导致发生事故隐患的可能性。,1.变化失误模型,第二节 人失误论,例如，试分析某化工成套设备的事故： 变化前成套设备平安地运转了多年； 变化1被一套更好的新设备所替换； 变化2用过的旧设备已经部分解体； 变化3新设备因故未能按预期目标进行生产; 变化4社会或上级管理部门要求重新进行生产； 变化5为生产而恢复旧设备； 变化6急不可待地恢复必要的生产能力； 变化7多

8、数冗余安全机能均未发挥作用； 变化8装置爆炸致使数人死亡。,1.变化失误模型-实例,第二节 人失误论,几乎不必详加说明。设“变化”为C，“失误”为E，由图可见，因计划变化而失误，或因领导失误而造成的计划失误；或因监督变化导致失误进而一误再误；工作人员因变化而失误，再变化再失误，终于造成了事故。,变化失误模型,第二节 人失误论,现以因管道焊接的缺陷而引起燃气厂火灾事故的分析为例来阐明瓦斯管路事故的连续过程，即变化和失误的C-E连锁,变化失误模型,这一事故致因模型侧重研究管理上的责任，强调管理失误是构成事故的主要原因。 事故的直接原因是人的不安全行为和物的不安全状态。但是，造成“人失误”和“物故障

9、”的这一直接原因却常常是管理上的缺陷。后者虽是间接原因，但它却是背景因素，而常又是发生事故的本质原因。,管理失误论概念,第二节 人失误论,管理失误为主因的事故模型,第二节 人失误论,人的不安全行为可以促成物的不安全状态；而物的不安全状态又会在客观上造成人之所以有不安全行为的环境条件。 “隐患”来自物的不安全状态即危险源，而且和管理上的缺陷或管理人失误共同偶合才能形成；如果管理得当，及时控制，变不安全状态为安全状态，则不会形成隐患。 客观上一旦出现隐患，主观上又有不安全行为，就会立即显现为伤亡事故。,管理失误论模型解释,第二节 人失误论,该理论认为“事件”是构成事故的因素。任何事故当它处于萌芽状

10、态时就有某种非正常的“扰动”，此扰动为起源事件。 扰动起源论把事故看成从相继事件过程中的扰动开始，最后以伤害或损坏而告终。这可称为“P理论”。,扰动起源论基本概念,第三节 扰动起源论,生产系统中可以相互转变为各种能量形式的有：势能、动能、热能、化学能、电能、原子能、辐射能、声能、生物能。 该理论认为：人受伤害的原因只能是某种能量的转移。能量逆流于人体造成伤害的分类方法有两类： 第一类伤害是由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的。 第二类伤害是由于影响了局部或全身性能量交换引起的，主要指中毒、窒息和冻伤。,能量转移论基本概念,第四节 能量转移论,由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引

11、起的伤害实例,第四节 能量转移论,由于影响了局部或全身性能量交换引起的伤害实例,第四节 能量转移论,1、限制能量的系统； 2、用较安全的能量代替危险性大的能源； 3、应用防止能量蓄积的系统； 4、控制能量释放； 5、延缓能量释放； 6、开辟释放能量的渠道； 7、在能源上设置屏障； 8、在人、物与能源之间设置屏障； 9、在人与物之间设置屏蔽； 10、提高防护标准； 11、改变工艺流程； 12、修复或急救,防止能量逆流于人体的措施,第四节 能量转移论,北京农药二厂废渣中毒 (1974年8月10日15时 中毒和窒息) 一、事故概况及经过 1974年8月10日15时，北京农药二厂污水处理站除油池因违章

12、控除油池内废渣致5人中毒死亡，9人中毒。 10日，安次县万庄公社武家营大队3名农民在取得北京市农药二厂污水处理站副组长同意后，与该副组长一起下除油池挖油渣作肥料。下池前，他们先将污水抽出，然后2名农民佩戴过滤式面具，1人在底下掏渣，1人站在脚手板上接力，另外2人在池顶接桶，半小时休息一次。14小时50分排出废液后，掏渣的农民在第二次下池不久便昏倒在池底，脚手板上的农民在抢救时也中毒昏倒。附近的职工闻讯赶来进行抢救，其中未带防护面具的的3人均昏倒在池内。带防硫化氢过滤式面具氧气呼吸器的十余人都有不同程度的中毒，其中9人中毒较重。直至向池内吹入两瓶氧气后，才将中毒的14人救出，其中5人经抢救无效而

13、死亡。,防止能量逆流于人体的措施,第四节 能量转移论,二、事故原因分析 l除油池原为处理乐果、敌敌畏废水用的，自1974年5月硫化碱投产后又增加了硫化碱废水，致使硫化碱废水遇乐果、敌敌畏生产中含有氯化氢及氯乙酸等产生硫化氢。北京市防疫站于事故后5天，在废水池内距液面l米处测得，池内空气中硫化氢含量超过最高允许浓度35倍，苯超过347.5倍，且该数字为5天后的样品，已低于事故时的浓度。 2污水处理站的副组长违反化工部颁发的关于罐内作业的有关规定，未办理许可证，未进行分析，也未设监护人便擅自同意并进入废水池协助作业。 3进池挖废渣的农民未经培训，不熟悉面具的性能和使用方法。 4三名参加抢救的人员违

14、反有关规定，未佩戴面具便进行抢救而导致中毒。 5戴防硫化氢过滤器参加抢救的人员违反规定，在含硫化氢350毫克立方米，苯13900毫克立方米的环境中，反佩戴可防氨、硫化氢的过滤式面具进池抢救，引起急性苯中毒。 三、防止同类事故的措施 1严格执行进罐作业的规定。 2教育广大职工了解本岗位所接触的物料的种类、性质及防护措施。各种防毒面具应定点存放，专人保管，以保证使用的安全性。,防止能量逆流于人体的措施,第四节 能量转移论,人的不安全行为和机械或物质危害是人-机系统中构成能量逆流的两系列，人流与物流（能量流）的轨迹交叉点就是发生生产事故的“时、空”。 轨迹交叉理论的侧重点是说明人为失误难以控制，但可

15、控制设备、物流不发生故障。管理的重点应放在控制物的不安全状态上，即消除了“起因物”，当然就不会出现“施害物”，“砍断”物流连锁事件链，使人流与物流的轨迹不相交叉，事故即可避免。 轨迹交叉论的重要性及特点：系统观点,轨迹交叉论基本概念,第五节 轨迹交叉论,人的事件链：A.生理、先天身心缺陷；B.社会环境、企业管理上的缺陷；C.后天的心理缺陷；D.视、听、嗅、味、触五感能量分配上的差异；E.行为失误。人的行为自由度很大，生产劳动中受环境条件影响，加之自身生理、心理缺陷都易于发生失误动作或行为失误。 物的事件链：a.设计上的缺陷；b.制造、工艺流程上的缺陷；c.维修保养上的缺陷，降低了可靠性；d.使

16、用上的缺陷；e.作业场所环境上的缺陷。 人的事件链随时间进程的运动轨迹按ABCDE的方向线顺序进行； 物质或机械的事件链随时间进程的运动轨迹按abcde的方向线进行。,轨迹交叉论模型及分析,第五节 轨迹交叉论,2004年8月27日下午，在深圳市大梅沙盐田坳隧道施工工地，该工程施工单位某公司向某商行所租赁的拖式混凝土泵的随机操作维修工蒋某一人在泵旁，用手持式电动砂轮机进行维修工作。该员工工作中穿拖鞋，时逢阴雨天，地面非常潮湿，因手持式电动砂轮机漏电，导致触电倒下且未能脱离电源。13时30分左右，另一员工发现蒋倒在地上不动，手还握着砂轮机，随即向公司领导和公安机关报案，后经法医鉴定是意外电击死亡。,实例,第五节 轨迹交叉论,事故的直接原因分析 直接原因是在时间上最接近事故发生的原因。轨迹交叉论认为，人的不安全行为和物的不安全状态是事故的直接原因。我国国家标准GB 644286企业职工伤亡事故调查分析规则正是基于此，将机械、物质或环境的不安全状态和人的不安全行为规定