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1、安全工程学安全工程学邢玉忠邢玉忠太原理工大学矿业工程学院安全工程系太原理工大学矿业工程学院安全工程系序言序言安全工程学是安全工程专业的一门核心课程，其教学内容安全工程学是安全工程专业的一门核心课程，其教学内容是自然科学、哲学与社会科学的有机结合体，是一门基础是自然科学、哲学与社会科学的有机结合体，是一门基础理论比较系统、完整，基本知识覆盖面比较宽广的课程。理论比较系统、完整，基本知识覆盖面比较宽广的课程。它既包括安全科学的基本理论、技术、方法，又含有典型它既包括安全科学的基本理论、技术、方法，又含有典型安全工程实践规律的内容。涵盖了安全科学的哲学基础与安全工程实践规律的内容。涵盖了安全科学的哲
2、学基础与方法论、安全科学的基本理论、安全系统工程、安全管理方法论、安全科学的基本理论、安全系统工程、安全管理工程、安全设备工程与安全经济等内容。根据教学大纲与工程、安全设备工程与安全经济等内容。根据教学大纲与学时安排，我把本课程分为学时安排，我把本课程分为六大部分六大部分。从课程安排来看，。从课程安排来看，本课程具有综合性强、涉及学科的知识点广，内容多、衔本课程具有综合性强、涉及学科的知识点广，内容多、衔接困难以及跨学科、跨门类等特点。这就要求安全工程专接困难以及跨学科、跨门类等特点。这就要求安全工程专业的学生的知识结构必须是跨学科的、复合的知识结构。业的学生的知识结构必须是跨学科的、复合的知
3、识结构。通过这门课的学习，目的是使大家成为一个具有宽厚的学通过这门课的学习，目的是使大家成为一个具有宽厚的学科基础理论，优良的专业特长、又具有较高的技术水准和科基础理论，优良的专业特长、又具有较高的技术水准和较强的创新能力的安全专业人才。较强的创新能力的安全专业人才。目录第一部分第一部分 安全工程学概述安全工程学概述 4学时学时 第二部分第二部分 安全人机工程学安全人机工程学 32学时学时 第三部分第三部分 安全系统工程安全系统工程 学学 28学时学时 第四部分第四部分 机械安全工程学机械安全工程学 28学时学时 第五部分第五部分 安全电气工程学安全电气工程学 8学时学时 第六部分第六部分 安
4、全管理工程学安全管理工程学 8学时学时第一部分安全工程学概述第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 安全科学基础理论安全科学基础理论安全问题及安全科学的发展历程安全问题及安全科学的发展历程 安全科学的哲学基础安全科学的哲学基础 安全科学的数理基础安全科学的数理基础安全及安全科学安全及安全科学 安全科学定义与性质安全科学定义与性质 安全科学研究对象与范畴安全科学研究对象与范畴 安全科学的学科体系及其与相关科学的关系安全科学的学科体系及其与相关科学的关系参考资料参考资料安全工程学安全工程学,何学秋何学秋,中国矿业大学出版社中国矿业大学出版社,2002.9安全学原理安全学原理，林柏泉，煤炭工业出版社，林
5、柏泉，煤炭工业出版社，2002.7 安全原理安全原理（第（第2版），陈宝智，冶金工业出版版），陈宝智，冶金工业出版社，社，2002.9 安全科学概论安全科学概论，刘国财，中国劳动出版社，刘国财，中国劳动出版社，1998.6 安全科学技术导论安全科学技术导论，气象出版社，气象出版社，2000.6 第一章绪论安全及安全科学安全及安全科学 安全科学的定义与性质安全科学的定义与性质 安全科学的研究对象与范畴安全科学的研究对象与范畴安全科学的学科体系及其与相关学科的关安全科学的学科体系及其与相关学科的关系系一、安全与安全科学安全的重要性11984 年年 11 月月 19 日凌晨，墨西哥城的一处天日凌晨，
6、墨西哥城的一处天然气泄漏爆炸，造成然气泄漏爆炸，造成 452 人死亡，人死亡，4000多人受伤，多人受伤，大片的居民区化为焦土，大片的居民区化为焦土，50万人无家可归。事隔万人无家可归。事隔五年，五年，1989 年年 6 月月 3 日夜，原苏联乌法市以东日夜，原苏联乌法市以东的天然气管道泄漏，引发的爆炸造成的天然气管道泄漏，引发的爆炸造成 400 多人死多人死亡、亡、 600 多人受伤，多人受伤， 4km 以内的建筑物被摧毁。以内的建筑物被摧毁。 21984年年12月月3日，印度博帕尔市一家农药厂发日，印度博帕尔市一家农药厂发生甲基异氰酸脂毒物泄漏事故，导致生甲基异氰酸脂毒物泄漏事故，导致28
7、00多人死多人死亡，亡，5万人双目失明，万人双目失明， 15万人终身残废，万人终身残废，2.5万人万人中毒。中毒。 31986年年1月月28日，美国第二架航天飞机日，美国第二架航天飞机“挑战挑战者者”号在进行第号在进行第10次飞行时，从发射架上升次飞行时，从发射架上升70多多秒后发生爆炸，价值秒后发生爆炸，价值12亿美元的航天飞机化作碎亿美元的航天飞机化作碎片，坠入大西洋，片，坠入大西洋，7名机组人员全部遇难，造成了名机组人员全部遇难，造成了世界航天史上最大的惨剧。这是美国进行世界航天史上最大的惨剧。这是美国进行25次载次载人航天飞行中首次发生在空中的大灾难。人航天飞行中首次发生在空中的大灾难
8、。 2002年年5月月7号晚上号晚上21点点24分，中国北方航空公司分，中国北方航空公司的一架客机在大连附近海域失事。的一架客机在大连附近海域失事。122人丧生。人丧生。 2002年年4月月15日一架中国客机在韩国坠毁，机上日一架中国客机在韩国坠毁，机上有有150名乘客。名乘客。 2002年年5月月25日下午台湾日下午台湾“中华航空公司中华航空公司”一架一架飞往香港客机坠毁。飞往香港客机坠毁。226人丧生。人丧生。 42004年年12月月30日日14时时20分，吉林石化化肥厂分，吉林石化化肥厂合成气车间合成气车间2终洗塔发生爆炸，造成终洗塔发生爆炸，造成3人死亡，人死亡，3人受伤。人受伤。 5
9、2004年年10月月20日中国河南大平煤矿重大瓦斯日中国河南大平煤矿重大瓦斯爆炸，造成爆炸，造成148人死亡，人死亡，32人受伤。人受伤。 2003年年5月月13日日16时时07分，安徽省芦岭矿发生特分，安徽省芦岭矿发生特大瓦斯爆炸事故，大瓦斯爆炸事故，64人遇难，人遇难，9人烧伤较重井下仍人烧伤较重井下仍有有22人下落不明。人下落不明。 6. 2003923，250名名IBM员工控告公司的工作员工控告公司的工作环境导致他们产生健康问题。一位流行病学家帮环境导致他们产生健康问题。一位流行病学家帮工人作证称，他从工人作证称，他从IBM三万多名雇员的健康记录三万多名雇员的健康记录中找出了工作环境致
10、癌的证据。中找出了工作环境致癌的证据。一、安全与安全科学安全的时代特征农业经济时代：基本的安全观人类为了满足自我基本安全生存条件的需要，人类为了满足自我基本安全生存条件的需要，人类为了满足自我基本安全生存条件的需要，人类为了满足自我基本安全生存条件的需要，学会了利用大自然并尽可能逃避各种灾难。学会了利用大自然并尽可能逃避各种灾难。学会了利用大自然并尽可能逃避各种灾难。学会了利用大自然并尽可能逃避各种灾难。工业经济时代：形成可各自较为系统的安全理论与技术。人类对自然界有了进一步的了解，发明了能够人类对自然界有了进一步的了解，发明了能够人类对自然界有了进一步的了解，发明了能够人类对自然界有了进一步
11、的了解，发明了能够代替人做工的普通机械和动力机器，进一步改代替人做工的普通机械和动力机器，进一步改代替人做工的普通机械和动力机器，进一步改代替人做工的普通机械和动力机器，进一步改善了自身的安全生存条件和劳动条件，学会了善了自身的安全生存条件和劳动条件，学会了善了自身的安全生存条件和劳动条件，学会了善了自身的安全生存条件和劳动条件，学会了分工协作，开发利用大自然并于各种灾害事故分工协作，开发利用大自然并于各种灾害事故分工协作，开发利用大自然并于各种灾害事故分工协作，开发利用大自然并于各种灾害事故进行斗争。进行斗争。进行斗争。进行斗争。知识经济时代：人类对安全的依赖比以往更加强知识经济时代：人类对
12、安全的依赖比以往更加强烈，对安全的需要也将变得更为迫切。烈，对安全的需要也将变得更为迫切。 其主要特征就是知识，高新技术与产品的生产与高速其主要特征就是知识，高新技术与产品的生产与高速其主要特征就是知识，高新技术与产品的生产与高速其主要特征就是知识，高新技术与产品的生产与高速广泛流通，这就要求知识的传播系统和高新技术与产广泛流通，这就要求知识的传播系统和高新技术与产广泛流通，这就要求知识的传播系统和高新技术与产广泛流通，这就要求知识的传播系统和高新技术与产品本身必须具有高安全可靠性。品本身必须具有高安全可靠性。品本身必须具有高安全可靠性。品本身必须具有高安全可靠性。 同时在知识经济时代，人类为
13、了自身的安全生存必须同时在知识经济时代，人类为了自身的安全生存必须同时在知识经济时代，人类为了自身的安全生存必须同时在知识经济时代，人类为了自身的安全生存必须进一步改造自然、控制自然；学会控制和禁止人类自进一步改造自然、控制自然；学会控制和禁止人类自进一步改造自然、控制自然；学会控制和禁止人类自进一步改造自然、控制自然；学会控制和禁止人类自身的发明创造对人类生存环境与条件的破坏。这就要身的发明创造对人类生存环境与条件的破坏。这就要身的发明创造对人类生存环境与条件的破坏。这就要身的发明创造对人类生存环境与条件的破坏。这就要求我们必须建立起全面的安全观、安全科学理论与工求我们必须建立起全面的安全观
14、、安全科学理论与工求我们必须建立起全面的安全观、安全科学理论与工求我们必须建立起全面的安全观、安全科学理论与工程技术体系，从而适应知识经济发展的要求。程技术体系，从而适应知识经济发展的要求。程技术体系，从而适应知识经济发展的要求。程技术体系，从而适应知识经济发展的要求。一、安全与安全科学科学的产生由于安全与人类所从事的各种活动的不可分性和各种不安全事件的危害性，安全一直是人们重视的话题，也是世界各国迫切需要研究和解决的课题。尤其是近几十年来，由于科学技术和工业生产的迅猛发展，生产规模日趋扩大，生产过程日益自动化，生产中的安全问题日见频发。另外，传统的安全工作方法由于不善于掌握事故另外，传统的安
15、全工作方法由于不善于掌握事故发生的内在规律和对事故发生的预测，很难适应发生的内在规律和对事故发生的预测，很难适应现代安全生产及安全管理工作的要求。现代安全生产及安全管理工作的要求。其结果是其结果是在世界各国的工业生产中不断发生灾难性的重大在世界各国的工业生产中不断发生灾难性的重大事故，造成严重的人身伤亡和巨大的经济损失事故，造成严重的人身伤亡和巨大的经济损失。这种安全工作与现代化生产不相适应的严重情况，这种安全工作与现代化生产不相适应的严重情况，迫使从事安全工作的专家、学者和管理人员去寻迫使从事安全工作的专家、学者和管理人员去寻求一种对系统的安全性可以进行定性与定量评价，求一种对系统的安全性可
16、以进行定性与定量评价，能够对事故的发生进行预测的新的安全工作方法；能够对事故的发生进行预测的新的安全工作方法；以便事先给有关人员提出警示，及时采取有效的以便事先给有关人员提出警示，及时采取有效的预防措施，减少或防止事故的发生；安全科学正预防措施，减少或防止事故的发生；安全科学正是在这种新形势的要求下应运而生的一门新兴学是在这种新形势的要求下应运而生的一门新兴学科。科。二、安全科学的定义与性质（一）、安全科学的定义（一）、安全科学的定义 1、库尔曼阐述：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作用绝对的最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。为实现这个目标，安全科学的特定功能是获取及总结
17、有关知识，并将有关发现和获取的知识引入到安全工程中来。这些知识包括应用技术系统的安全状况和安全设计，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性。2、J.格森定义：安全科学研究人及技术和环境之间的关系，即建立这三者的平衡共生态为目标。3、刘潜主编，定义：安全科学是专门研究人们在生产及其活动中的身心安全，以达到保护劳动者及其活动能力、保障其活动效率的跨门类、综合性的科学。4、有学者认为：研究生产中人-机-环境系统，实现本质安全化及进行随机安全控制的技术和管理方法的工程学。5、现在的定义：安全科学是研究事物的安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研
18、究预测、清除或控制事物安全与危险影响因素及转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。二、安全科学的定义与性质安全科学要体现本质安全，即从本质上达到安全科学要体现本质安全，即从本质上达到事物或系统的安全最适化。事物或系统的安全最适化。 安全科学要体现理论性和科学性。安全科学要体现理论性和科学性。 安全科学要体现交叉性。与相关的学科相结安全科学要体现交叉性。与相关的学科相结合，相渗透。合，相渗透。 安全科学要体现研究对象的全面化。安全科学要体现研究对象的全面化。 安全科学的目的要体现人、经济、环境和技安全科学的目的要体现人、经济、环境和技术功能的最优化。术功能的最优化。（二）安全科学基本
19、特征（二）安全科学基本特征三、安全科学的研究对象和范畴三、安全科学的研究对象和范畴归纳安全科学研究的领域范畴，可以分为以下四方面：安全科学的哲学基础。安全科学的哲学基础。 安全科学的基本理论（基础理论）安全科学的基本理论（基础理论） 安全工程与技术安全工程与技术 安全科学的经济规律安全科学的经济规律四、安全科学的学科体系及其与相四、安全科学的学科体系及其与相关学科的关系关学科的关系1.安全三要素-METM-人子系统E-环境子系统T-技术子系统-人机子系统ME-人环境子系统ET-机环子系统MET-人机环系统M E T MTETMEMET2. 2. 安全科学的学科体系安全科学的学科体系四、四、四、
20、四、安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系哲学基础科学技术科学工程技术安全哲学安全学安全工程学安全工程安全技安全技术学学安全社会学安全社会学安全系安全系统学学安全人体学安全人体学3.3.安安全全学学科科与与相相关关学学科科的的关关系系四、四、四、四、安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系安全科学的学科体系及其与相关学科的关系本章小结一、基本概念一、基本概念安全科学安全科学 二、基本原理二、基本原理 安全科学的本质特征；安全科学的本质特征；安全科学研究的对象及范畴，主要研究内容；安全科学研究的对象及范畴，主要研究内容；构成安全整体的组成部分或安全三要素，分析其对安构成安全整体的组成部分或安全三要素，分析其对安全科学学科体系的影响。全科学学科体系的影响。本章习题1.何谓安全？人们对安全的认识可以分为几个阶段？2.安全有哪些基本特征？了解安全的基本特征有何作用？3.何谓安全三要素？安全科学体系应当包括哪些方面？
