安全生产_安全原理概述

第三章安全原理 本章内容 第一节事故致因理论第二节安全系统工程第三节安全人机工程 安全原理 即事故发生与预防原理 是研究事故发生的原因 发展规律及其预防和控制的原理和方法的理论体系 第一节事故致因理论 一 事故相关概念二 事故致因理论重点 事故及其分类事故频发倾向性理论海因里希因果连锁理论轨迹交叉理论能量意外释放理论 一 事故定义及特性1 定义事故是人们在为实现某种意图而进行的活动过程中 突然发生的 违反人们意志的 迫使活动暂时或永久停止 可能造成人员伤害 财产损失或环境污染的意外事件 事故具有如下特点 1 事故是一种发生在人类生产 生活活动中的特殊事件 人类的任何生产 生活活动过程都可能发生事故 2 是一种突然发生的 出乎人们意料的意外事件 3 是一种迫使进行着的生产 生活活动暂时或永久停止的事件 4 可能造成人员伤害 财物损坏或环境污染等后果 一 事故相关概念 案例 2011 7 23动车追尾事故 和谐号和谐么 2 事故的基本特性 8个 1 普遍性自然界中充满着各种各样的危险 人类的生产 生活过程中也总是伴随着危险 所以 发生事故的可能性普遍存在 2 随机性从本质上讲 事故的发生是一个随机事件 即使完全掌握了事故的原因 也不可能保证绝对不发生事故 表现在 1 对特定的事故 其发生的时间 地点 状态等均无法预测 如地震 洪水等 2 事故是否产生后果 以及后果的大小如何 难于预测 3 反复发生的同类事故并不一定产生相同的后果 3 因果相关性事故是由系统中相互联系 相互制约的多种因素共同作用的结果 4 必然性事故因素及其因果关系的存在决定事故或迟或早必然要发生 1 必然性来自因果性 深入探查 了解事故因素关系 就可以发现事故发生的客观规律 从而为防止发生事故提供依据 2 事故的必然性中包含着规律性 既为必然 就有规律可循 5 突变性系统由安全状态转化为事故状态实际上是一种突变现象 事故一旦发生 往往十分突然 令人措手不及 如2000年12月25日晚21时左右 在洛阳东都商厦王某等四名无证上岗的电焊工焊接分隔铁板时 电焊火渣点燃可燃物引发火灾 王某等人扑救无效后未报警即逃离现场 致使309人死亡 数十人受伤 造成极其严重的后果 事故调查表明 受害者均系火灾产生的有害气体中毒或窒息而死 6 潜伏性事故的发生具有突变性 但导致事故发生的因素是早就存在的 且有一个量变 渐变过程 如 煤与瓦斯突出事故 7 危害性事故往往造成一定的财产损失或人员伤亡 例 如下表 2004 2009我国煤矿50人以上事故统计8 可预防性尽管事故的发生是必然的 但我们可以通过采取控制措施来预防事故发生或者延缓事故发生的时间间隔 即降低事故发生的概率 2004 2009我国煤矿50人以上事故统计表 二 事故的分类与分级1 伤害分类根据国家标准GB6441 86中 将伤害分成3类 轻伤 损失工作日低于105d的失能伤害 重伤 损失工作日等于或大于105d的失能伤害 死亡 发生事故后当即死亡 包括急性中毒死亡 或受伤后在30d内死亡的事故 死亡损失工作日为6000d 2 事故的分类1 按事故类别分类参照 企业职工伤亡事故分类 GB6441 86 按致害原因将事故类别分为20类 2 按伤害严重程度分 轻伤事故 只发生轻伤的事故 重伤事故 发生了重伤 但没有死亡的事故 死亡事故3 按事故性质分类 1 责任事故 2 非责任事故3 事故分级 生产安全事故报告和调查处理条例 493号令 2007 6 1施行 规定 根据事故造成的人员伤亡或者直接经济损失将伤亡事故分四个等级 1 特别重大事故 造成30人以上死亡 或100人以上重伤 或1亿元以上直接经济损失的事故 2 重大事故 造成10人以上30人以下死亡 或50人以上100人以下重伤 或5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故 3 较大事故 造成3人以上10人以下死亡 或10人以上50人以下重伤 或1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故 4 一般事故 造成3人以下死亡 或10人以下重伤 或1000万元以下直接经济损失的事故 注 以上 包括本数 以下 不包括本数 一 概念也叫事故成因理论 事故模式理论探索事故发生 发展规律 研究事故始末过程 揭示事故本质的理论 目的 指导事故预防和防止同类事故重演 为安全分析打基础 二 事故致因论 二 对我国影响较大的事故致因论有如下几种 事故频发倾向性理论多米诺骨牌理论轨迹交叉理论能量意外释放理论现代系统安全理论 早期事故致因理论 20世纪初的工业革命 1 事故频发倾向性理论个别人存在容易发生事故的内在倾向 1 个性能力倾向脾气暴躁 处理问题轻率 冒失 厌倦工作 没耐性 慌慌张张 不沉着 喜怒无常 感情多变 理解能力低 判断和思考能力差 缺乏自制能力 运动神经迟钝 动作不灵活 2 心理倾向 侥幸心理 省能心理 逆反心理 凑兴心理 2 海因里希因果连锁论 多米诺骨牌效应 美国安全工程师海因里希提出 伤亡事故的发生不是一个孤立的事件 而是一系列原因事件相继发生的结果 是20世纪最具代表性理论 事故因果连锁过程包括如下五个因素 遗传及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 优点 提出事件链的概念 只要抽出五块牌中的任何一块 事件链就被破坏 即可以防止事故的发生 缺点 事件链的概念过于绝对化 3 博德现代因果连锁论博德在海因里希事故因果连锁的基础上 提出了反映现代安全观点的事故因果连锁 图博德现代因果连锁论 二战后的事故致因理论1 轨迹交叉论斯奇巴等人认为 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 人的不安全行为方面的因素 1 操作错误 忽视安全 忽视警告2 造成安全装置失效3 使用不安全设备4 手代替工具操作5 物体 指成品 半成品 材料 工具 切屑和生产用品等 存放不当6 冒险进入危险场所7 攀 坐不安全位置 如平台护栏 汽车挡板 吊车吊钩等 8 在起吊物下作业 停留9 机器运转时加油 修理 检查 调整 焊接 清扫等10 有分散注意力的行为11 在必须使用个人防护用品用具的作业或场合中 忽视其使用12 不安全装束13 对易燃易爆危险品处理错误 物的不安全状态方面的因素1 防护 保险 信号等装置缺乏或有缺陷2 设备 设施 工具附件有缺陷3 个人防护用品 用具缺少或有缺陷4 生产 施工 场地环境不良 2 能量意外释放论吉布森和哈登 Haddon 60年代提出 其认为事故是一种不正常或不希望的能量释放或转移导致的 麦克法兰特 MrFMland 在认为一切的事故都是因为 接触了超过系统抵抗力的某种形式的能量 有机体与周围环境的正常能量交换受到了干扰 如窒息 淹溺等 直接原因 机械能 电能 热能 化学能 原子能 辐射能 声能 生物能等 间接原因 人的不安全行为 物的不安全状态 现代系统安全理论以瑟利和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 物 环境 管理组成的系统 事故是由人的不安全因素 物的不安全状态 不良环境以及管理缺陷造成的 事故致因模型总结 超自然归因 天意论单一归因 事故频发倾向性理论 因果链锁论 多米诺骨牌论 人物合一归因 轨迹交叉论 能量意外释放论系统归因 现代系统安全理论 变化发展论 第二节安全系统工程 一 安全系统工程概述二 安全分析方法三 安全评价四 安全对策措施五 安全决策 一 系统 由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体 系统有自然系统与人造系统 封闭系统与开放系统 静态系统与动态系统 实体系统与概念系统 宏观系统与微观系统 软件系统与硬件系统之分 安全系统工程概述 系统的特性 整体性 系统的观点 是一种整体的观点 一种综合的思想方法 相关性 构成系统的各成分都存在着相互关系 目的性 必须赋予系统规定的功能 以达到系统的既定目的 有序性 表现在系统的空间结构层次性和发展的时间顺序性 环境适应性 系统要实现预定的目标或功能 必须能够适应外部环境的变化 二 系统工程组织管理系统的规划 设计 制造 试验和使用的科学方法 系统工程是解决系统整体及其全过程优化问题的工程技术 系统工程对所有系统都具有普遍适应性 三 安全系统与安全相关的影响因素构成的系统 安全系统特性 复杂性 涉及人机环境体系 开放性 安全系统总是寄生在另一个系统中 确定性与不确定性 因素演化规则确定 但演化方向和结果不确定 有序与无序性 时间空间和结构有序 但因素变化存在无序不稳定性 突变性或畸变性 安全系统渐变或突然质变都会导致事故 四 安全系统工程采用系统工程的基本原理和方法 预先识别 分析系统存在的危险因素 评价并控制系统风险 使系统安全性达到预期目标的工程技术 重点 系统危险有害因素的识别分析 系统风险评价和系统安全决策与事故控制 其中预防控制措施的优先选择顺序如下 停止使用危害性物质 或以无害物质替代 改用危害性较低的物质 改变工艺减轻危害性 隔离人员或危害 限制危害 工程技术控制 管理控制 个体防护 限制危害 消除危害 降低风险 个体防护 优先顺序 应急救援 安全分析方法 1 概述2 安全检查表3 预先危险性分析4 故障类型和影响分析5 危险性和可操作性研究6 因果分析7 事件树分析8 事故树分析 1 概述 一 安全分析的概念1 定义 运用系统工程的原理和方法 辨别 分析系统存在的危险因素 并根据实际需要对其进行定性或定量描述的技术方法 主要从安全角度对系统进行深入分析 了解 查明导致系统故障或事故的各种因素及其相互关系 2 目的 为保证系统安全运行 查明系统中的危险因素 以便采取相应措施消除系统故障或事故 二 安全分析方法1 分类按逻辑思维方法分 归纳法和演绎法 归纳法 由原因推结果 从系统部件故障 不安全行为和不安全状态出发来推事故及严重度 如 预先危险性分析 安全检查表 故障类型和影响分析 危险性和可操作性研究 因果分析等 演绎法 由结果推原因 从事故或系统故障出发判定可能存在的不安全行为和不安全状态 如 事故树分析 事件树分析等 按是否采用数学方法分 定性分析和定量分析 定性分析 用非数学语言进行研究和分析 如 预先危险性分析 安全检查表 故障类型和影响分析 危险性和可操作性研究等 定量分析 用数学语言进行研究和分析 如 事件树分析 事故树分析 危险度分析等 具体的安全分析方法主要有 安全检查表法 SCL safetychecklist 预先危险性分析 PHA preliminaryhazardanalysis 故障类型和影响分析 FMEA failuremodelandeffectsanalysis 因果分析 CCA cause consequenceanalysis 事件树分析 ETA eventtreeanalysis 事故树分析 FTA faulttreeanalysis 2 安全分析方法的选择 在不同的系统寿命阶段应选择相应的系统安全分析方法 系统开发设计初期 PHA 系统运行阶段 HAZOP FMEA ETA FTA CCA 事故调查阶段 FMEA ETA FTA CCA 拆除阶段 SCL 注 具体选择时 应根据系统具体情况 同时考虑系统的特点和危险性及所能收集的资料和分析的目的 进行选择 安全检查表含义安全检查表类型安全检查表的编制安全检查表的优缺点1 定义系统地对一个生产系统或设备进行科学的分析 从中找出各种不安全因素 依据检查项目把不安全因素用问题清单的形式制成表 以便实施检查和避免漏检 安全检查表法 SCL 检查员 例 2 安全检查表的作用可以用于对系统进行安全检查和评价 可以对职工进行安全教育和提示 可以用于事故分析和调查 可以为系统设计人员提供清晰明确的安全要求 可以为系统运行提供安全操作指南 可以为工程设计和验收提供安全审查的可靠依据 3 分类1 按功用分 定性检查表 半定量检查表和否决型检查表定性安全检查表 列出检查要点逐项检查 结果以 对 否 表示 检查结果不能量化 半定量检查表 给每个检查要点赋以分值 检查结果以总分表示 否决型检查表 给一些特别重要的检查要点作出标记 这些检查要点如不合格 检查结果视为不合格 具一票否决的作用 以突出重点 如 区 队 煤巷掘进防止煤尘爆炸的安全检查表 检查人 检查日期 审核 2 按用途和内容分设计用安全检查表 主要供设计人员进行安全设计或审查设计时使用 内容有厂址选择 平面布置 工艺流程 建筑物 安全装置 操作安全性 危险物品 储存与运输 消防设施等 厂级安全检查表 供全厂安全检查时使用 内容有企业内各种工艺和装置的危险部位 主要安全装置与设施 危险物品的贮存与使用 消防通道与设施 操作管理以及遵章守纪情况等 车间用安全检查表 供车间进行定期安全检查 内容主要有工人安全 设备布置 通风 照明 噪声 振动 安全标志消防设施及操作管理等 工段及岗位用安全检查表 主要用作自查 互查及安全教育 内容根据岗位的工艺与设备而定 专业性安全检查表 由专业机构或职能部门编制使用 主要用于定期的专业检查或季节性检查 如对电气 压力容器 特殊装置与设备等的专业检查表 4 绘制由专业及部门领导 工程技术人员及工人共同编写 并在实践中不断完善 原则内容必须全面 避免遗漏主要的潜在危险 要目标明确 重点突出 简明扼要 内容主要包括 分类 序号 检查内容 回答 处理意见 检查人和检查时间 检查地点 备注等 区 队 煤巷掘进防止煤尘爆炸的安全检查表 检查人 检查日期 审核 5 优点检查项目系统 完整 可以做到不遗漏任何能导致危险的关键因素 可以根据已有的规章制度 标准和规程等 检查执行情况 得出准确的分析 采用提问的方式 给人的印象深刻 能使人知道如何做才是正确的 可起到安全教育的作用 安全检查表的编制过程本身就是一个系统安全分析的过程 可使检查人员对系统的认识更深刻 更便于发现危险因素 6 缺点只能做定性或半定量分析 不能定量 只能对已经存在的对象进行分析 编制安全检查表的难度和工作量大 要事先编制的各类检查表 有赋值 评级标准 1 定义 在一个系统或子系统运转活动之前 对系统可能存在的危险类别 出现条件及其危害做宏观的概略性分析 目的 防止采用不安全的技术路线 防止使用危险性物质或工艺设备 或采取相应措施预防控制危险有害因素 预先危险性分析 PHA 特点 系统开发的初期就可以识别 控制危险因素 用最小的代价消除或减少系统中的危险因素 从而为制定整个系统寿命期间的安全操作规程提供依据 2 预先危险性分析的程序包括准备 审查和结果汇总三个阶段 1 准备阶段 收集资料对系统进行分析之前 要收集有关资料和其他类似系统以及使用类似设备 工艺物质的系统的资料 对于所分析系统 耍弄清其功能 构造 为实现其功能所采用的工艺过程 以及选用的设备 物质 材料等 2 审查阶段 识别危险 确定危险等级通过对方案设计 主要工艺和设备的安全审查 辨识其中主要的危险因素 采取的消除 控制危险源的措施 3 结果汇总阶段按照检查表格汇总分析结果 包括主要事故及其产生原因 可能的后果 危险性级别 以及应采取的相应措施等 危险因素危险等级按严重度分 I级 安全的 暂时不会发生事故 可以忽略 II级 临界的 有导致事故的危险 事故处于临界状态 可能导致人员伤亡和财产损失 应采取控制措施 III级 危险的 可能导致事故发生 造成人员伤亡和财产损失 必须采取措施进行控制 IV级 灾难的 会导致事故发生 造成人员严重伤亡和财产巨大损失 必须立即设法消除 事故发生可能性分级 4 几种预先危险性分析表 5 应用实例 1 硫化氢输送系统预先危险性分析H2S泄漏事故 原因 盛装H2S的压力容器泄漏或破裂 反应装置中的H2S过剩 反应装置供料管线泄漏或破裂 在连接H2S储罐反应装置的过程中发生泄漏 危险分级 III级和IV级 由泄露情况而定 2 高炉拆除工程预先危险性分析钢铁厂需要定期对高炉进行大修 下表为鞍钢公司对高炉拆装工程的预先危险分析表 FMEA是对系统各组成部分 元件进行分析的重要方法 通过找出系统中各子系统及元件可能发生的故障及其类型 查明各种类型故障对临近子系统或元件的影响以及最终对系统的影响 提出消除或控制这些影响的措施 故障类型及影响分析 FMEA 4列出故障类型和影响分析表 例 一 故障类型 故障 系统 子系统或元件在运行过程中 由于性能低劣而不能完成规定的功能 元件 构成系统 子系统的单元或组合件 致命故障 在系统中 如果某一元件发生故障后 传播到系统的最高一级 导致系统发生故障 甚至造成人员伤亡和财产损失故障类型 即故障出现的状态 是由不同故障机理显现出来的各种故障的表现形式 如下表所示 例 二 造成元件故障的原因 设计上的缺陷 如设计原则 技术路线不当 或图纸不完善或有误 制造上的缺点 加工方法不当或组装失误 质量管理方面的缺点 检验不够或管理不当 使用上的缺点 误操作或未按设计条件操作 维修方面的缺点 维修失误或检修不当 三 几种FMEA表格 4列出故障类型和影响分析表 例 四 故障类型和影响 危险度分析 把FMEA从定性分析发展到定量分析 则形成故障类型和影响 危险度分析FEMCA failuremodeseffectsandcriticalityanalysis 包括 故障类型和影响分析和危险度分析 危险度分析 分析每个故障类型的危险程度 用概率 严重度来衡量 概率 故障类型发生的概率 严重度 故障后果的严重程度 严重度及概率分级如下 例 1 因果分析法 把事故原因采用简明文字和线条加以全面表示的方法 因果分析图因形如鱼刺 故又称鱼刺图 事故的因果关系示意图 因果分析 CCA 2 鱼刺图的组成鱼刺图由原因和结果两部分组成 一般从人 物 环 管四大因素中从大到小 从粗到细 由表及里 深入分析 则得鱼刺图 3 鱼刺图的绘制步骤 明确要解决问题或事故 用方框画在图面的最右边 画出主干 箭头指向右端 确定造成事故因素分类项目 如管理 操作者 材料 环境等 画大枝 再以大枝作为结果寻找中枝 然后以中枝为结果寻找小枝 甚至