第三章 安全原理n关于事故发生与预防的原理,是研究事故发生的原因、规律及预防和控制事故的原理和方法的理论系统第一节 事故致因理论一、事故及其分类 事故是意外的灾祸或损失,是指人们在实现其目的的过程中,突然发生的、迫使其目的行动暂时或永远停止的一种意外事件 按性质:伤亡事故,非伤亡事故 按伤亡程度不同:轻伤、重伤、死亡事故二、事故致因理论 也叫事故成因理论,事故模式理论,是关于事故起因、发展、影响后果的理论一)早期事故致因理论前提:20世纪初的工业革命 事故频发倾向论:1919年,英国的格林伍德与伍兹对事故进行统计研究,美国的法默在此基础上,提出事故频发倾向论 因果连锁论:遗传与社会环境,人的缺点,人的不安全行为或物的不安全状态,事故,伤害 一般用多米诺骨牌效应表示博德理论:在海因里希的基础上,博德提出的理论认为,事故是由管理失误、个人原因与工作条件、人的不安全行为与物的不安全状态、事故、伤害等五个互为因果的因数相继发生的结果 特点:把事故的根本原因归结为管理失误(二)二次世界大战后的事故致因理论 斯奇巴等人提出的轨迹交叉论 事故发展过程中,人与物的不安全运动轨迹的交点就是事故发生的时间与空间,如果人的不安全行为与物的不安全状态在同一空间和同一时间相遇,就将在此地发生事故。
人的因素:遗传、环境、管理缺陷 不安全行为 事故 伤害 物的因素:设计、制造缺陷 不安全状态 吉布森和哈登:能量意外释放论 事故是一种不正常或不希望的能量释放,各种形式的能量释放时构成伤害的直接原因 (三)现代系统安全理论 瑟利、安德森为代表的众多学者提出系统安全理论 任何活动都可归结于由人、机与环境组成的系统,事故是由人的不安全因素、物的不安全状态和不良环境造成的也即:事故三要素理论第二节 安全系统工程一、概述 安全系统工程是20世纪60年代迅速发展起来的一门新兴学科,以系统工程的方法研究、解决生产和生活工程中的安全问题。
问题出发型:从问题出发,在问题发生后解决问题 问题发现型:在问题没有发生之前,先找出隐患,预防为主 所谓的安全系统工程正是将原来的问题出发型转变为问题发现型二、安全分析方法 逻辑方法:归纳分析,原因——结果;演绎分析,结果——原因 量化程度:定性分析与定量分析(一)预先危险性分析 主要用于新系统设计,已有改造之前的方案设计选址阶段在人们还没有掌握该系统详细资料的时候,用来分析、辨识可能出现或存在的危险因素,并尽可能在付诸实施之前找出预防、改正、补救措施,消除或控制危险因素预先危险性分析程序准备阶段:收集资料、分析所在系统构造、工艺设备、物料、类似系统审查阶段:对方案设计、主要工艺、设备的安全审查、安全措施结果与汇总阶段 典型的结果汇总表包括主要事故及其产生原因,可能后果、危险性级别,以及应采取的相应措施定性分析,逐渐过渡到半定量分析(二)安全检查表定性分析,逐渐过渡到半定量分析 通过预先对检查对象进行详细调查研究和全面分析,所制定出来的安全检查表比较系统、完整,能包括控制事故发生的各个因素,可避免检查过程中的走过场和盲目性,从而提高安全检查工作的效果和质量。
为企业中使用最多的分析方法,简单实用,通俗易懂(三)故障类型及影响分析是一种系统安全分析归纳方法发展:早期只能作定性分析,后与致命度结合,能做粗略的定量分析 分析程序:掌握和了解对象系统对系统元件的故障类型和产生原因进行分析故障类型对系统和元件的影响 汇总结果和提出改进措施 (四)事件树分析既可作定性分析,也可作定量分析分析原理从初始事件开始,按顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的过程和结果由决策树演化,用于可靠性分析原理:元素具有功能,表示成功,不具功能,表示失败,按系统构成顺序,以初始事件,自左而右,分析各元件成功与失败的可能,直至最后一个元件分析步骤确定初始事件找出与初始事件有关的环节事件画事件树说明分析结果(五)事故树分析其实,多数时候,人们常常当做评价手段 把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示,通过对事故树的定性与定量分析,找出事故发生的主要原因,为确定安全对策提供可靠依据,已达到预测与预防事故发生的目的分析程序:准备阶段事故树的编制事故树定性分析事故树定量分析事故树分析的结果总结与应用三 安全评价(一)概述安全评价的定义:对系统存在的安全因素进行定性和定量分析,通过与评价标准的比较得出系统危险程度,提出改进措施。
对系统的不安全因素进行定性和定量分析(安全监测,安全检查,安全分析)通过与评价标准的比较得出系统发生危险的可能性或程度的评价提出改进措施,以寻求最低的事故率,达到评价目的起源于20世纪60年代,原先是保险业发展起来的曾被称作风险评价60年,美国道化学公司的道化学指数评价法是国内安全评价借鉴最多的评价方法此外,英帝国公司的蒙特法,日本劳工省“六段安全评价法”也颇为著名道法评价示意图(二)安全评价的分类按工程系统的生命周期,可分为:安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价与安全专项评价目前,我国开展最多的是安全预评价与安全验收评价按量化的程度:定性评价与定量评价之前提到的分析方法许多可以作为评价方法使用,多数属于定性评价前文提到的指数法属于定量评价(三)安全评价指标即安全标准主要取决于一个国家、行业或部门的政经济、技术和安全科学发展水平确定方法:统计法、风险与收益比较法 以下介绍几种:1.风险率对于风险要同时考虑如下两个方面:受害程度或损失大小造成某种损失或损害的难易程度Risk=Uncertainty.Damage(不可靠性.损害)或:Risk=Hazard/Safeguards(危险源/ 安全防护)或:风险=P.UP——某一事项发生的概率U——该事项发生的效用推导:风险=损失金额/单位时间2.事故可能造成的人员伤亡指标3.事故可能造成的经济损失指标(四)安全评价的程序准备危险、有害因素辨别与分析安全评价提出安全对策措施及建议编制安全评价报告扩展n安全评价报告格式:封面影印文件著录项目录编制说明前言正文附录附件四、安全对策措施进行评价后,应对相关问题制定措施。
一)安全技术措施基本要求能消除或减弱生产过程中产生的危险、有害因素处置危险和有害物,并将其降低到国家规定的限值内预防生产装置失灵和操作失误产生的危险、有害因素能有效的预防重大事故和职业危害的发生最大限度的防止事故蔓延与扩大发生意外事故时,能为遇险人员提供自救和互救条件(二)安全对策措施的制定原则当安全对策措施和经济效益发生矛盾时,应优先考虑安全对策措施上的要求应根据消除危险、预防危险、个人防护的顺序选择安全对策措施安全对策措施应符合国家规定和行业标准的相关规定安全对策措施应具有针对性、可操作性和经济合理性(三)安全技术措施的内容技术对策措施职业卫生对策措施安全管理方面的对策措施五、安全决策分析评价出最优方案,并予以实施一)安全决策的类型由于安全决策目标的性质、决策的层次和要求的差别,分出不同的类型系统安全管理决策工程项目建设的安全决策企业安全管理决策事故处理决策(二)安全决策的基本步骤确定并分析目标制定、评价对策方案确定决策方案实施与反馈(三)安全决策的方法主要有评分法与决策树法六 安全评价资质的要求:甲级n(一)具有独立法人资格; n(二)有与其申请业务相适应的固定场所和办公设施; n(三)注册资金或者开办费300万元以上; n(四)有健全的机构章程、管理制度、工作规则和质量管理体系; n(五)有12名以上取得安全评价人员资格的专职安全评价人员,其中至少有5名具有高级专业技术职称或者注册安全工程师资格、并且从事安全工作3年以上;有与其申报从事安全评价业务范围相适应的基础专业的评价人员; n(六)安全评价机构的法定代表人应当通过相关安全生产培训、考试,并且从事安全工作3年以上; n(七)安全评价机构专职技术负责人有安全评价人员资格,具有工程类高级专业技术职称和安全评价工作经历、并且从事安全工作5年以上; n(八)法律、行政法规规定的其他条件。
乙级: n(一)具有独立法人资格; n(二)有与其申请业务相适应的固定场所和办公设施; n(三)注册资金或者开办费100万元以上; n(四)有健全的机构章程、管理制度、工作规则和质量管理体系; n(五)有8名以上取得安全评价人员资格的专职安全评价人员,其中至少有2名具有高级专业技术职称或者注册安全工程师资格、并且从事安全工作2年以上; 有与其申报从事安全评价业务范围相适应的基础专业的评价人员; n(六)安全评价机构的法定代表人应当通过相关安全生产培训、考试,并且从事安全工作2年以上; n(七)安全评价机构专职技术负责人有安全评价人员资格,具有工程类高级专业技术职称和安全评价工作经历、并且从事安全工作3年以上; n(八)法律、行政法规规定的其他条件 第三节 安全人机工程一、概述人机工程学的形成与发展:美国称之为HumanFactors,即人的因素西欧通用的名称是Ergonomics意思是工作规律学日本引译英国名称——Human Factors EnSineering,译 成“人间工学”,即人的工程学我国根据不同外文名称,译名较多,有“宜人工程学”、“人机工程学”、“人类工程学”、“机械设备利用学”、“人体工程学”以及“工效学”等。
工效学和人机工程学两词在国内已被普遍接受前者侧重于研究工作效率问题,后者着重于人机之间的关系的研究 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全,也就是说,在实现一定的生产效率的同时,如何最大限度地保障人的安全健康与舒适愉快所以,定义: 安全人机工程学是从安全角度和着眼点,运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科(二)安全人机工程学的研究内容人的安全特性机的安全特性人机关系的研究(三)安全人机工程学的研究方法实测法实验法分析法二、人机关系从手工劳动到自动化生产,人际关系大致有如下变化:人的体力消耗减轻,心理负担加重人将远离机器,管理方式多为间接管理信息时空的密集化,要求人的作业速度更快,准确性更高系统越来越复杂,对人的要求也越来越高,一点小错误便会导致严重的后果必须注意到:无论如何发展,人始终是系统中的主体人机匹配:一言而概之:机宜人,人宜机制造出适宜人的机器,选择出适宜机器的人为做到最佳匹配,应注意如下几个方面:研究系统以及机器、设备等的设计所应遵循的工效学原理研究任何机器的合理分工及相互适应问题研究人与被控对象之间的信息交换过程根据人的生理心理等特征,提出机器及整体环境的要求。
三、人机系统及其分类开环和闭环人机系统开环和闭环人机系统信 息 存 储信息接受 信息处理执行信 息 存 储信息接受 信息处理行动信息反馈(闭环系统)过程人(监督者)机 器信 息 存 储信息接受 信息处理行动信息反馈(闭环系统)按自动化程度分按自动化程度分人(作业者)信 息 存 储信息接受 信息处理行动信息反馈(闭环系统)机器人(控制者)信 息 存 储信息接受 信息处理执行信 息 存 储信息接受 信息处理行动信息反馈(闭环系统)机器人(监督者)机 器四、人机功能分配n应分配给机器的:笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的的作业以及检测人不能识别的物理信号的作业n应由人担任的:指令和程序的安排,图形的辨认或多种信号输入时,机器系统的监控、维修、设计、制造、故障处理及应付突发事件五、人机系统的安全性分析一般而言,有三种针对特殊性进行分析的:人机系统的链式分析法人机系统的可靠性分析人机系统危区、危时分析简单介绍第二种(公式1为串联系统,公式2为并联系统,公式3为人机器子系统结合。