安全工程事故致因理论

1、安全工程学,安全工程概述,随着人类物质文明的高度发展，国家、社会和个人对安全的依赖和企盼达到了前所未有的程度。 安全工程实践的目的是为保证人们在生产和生活中，生命、健康和设备、财产、环境等不受或少受损害，提供直接和间接的保障。安全工程是一门理、工、文、管、法、医等的大跨度、多学科交叉融合的工程性综合学科，相关领域的发展和渗透，充实和丰富了本领域的基础，拓宽和发展了本领域的研究范畴，并促进安全工程持续健康发展和具有长久生命力与创新力。 本领域涉生产安全、公共安全应急、火灾与爆炸、交通安全、核与辐射安全、国境检验与检疫安全等方面的基础理论、技术和方法。,第一章,安全工程的基本概念,安全,无危则安，

2、无损则全 安全:释放和安全脱险。 安全:一种安全状态。 安全:一些固定的保护。,灾害,Disaster 天灾：自然灾害防灾减灾。 人祸：人类活动（行为）带来的灾难。 事故属于人祸。 Accident:偶然发生的事件或突然和意外事件造成的损失或伤害。,事故预防,Accident prevention 防止事故发生。 防止事故造成损失。 事故预防=安全工程。 安全工程：运用安全技术和安全管理等手段预防事故。 安全科学：预防事故的科学。,毛主席语录,科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的矛盾特殊性。因此，对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究，就构成某一门科学确定对象。 如果不研究矛盾的特殊性

3、，就无从确定一事物不同于他事物的特殊本质，就无从发现事物发展的特殊原因或特殊根据，也就无从区分科学研究的领域。,安全科学,安全科学是阐明事故发生、发展和预防规律的科学。 它根生于事故预防工作实践，并指导事故预防工作向更成功的方向发展。 着重研究与生产有关的事故发生、发展和预防规律。,安全生产,辞海：安全生产是指为预防生产过程中发生人身、设备事故，形成良好劳动环境和工作秩序而采取的一系列措施和活动。 中国大百科全书：安全生产旨在保护劳动者在生产过程中安全的一项方针，也是企业管理必须遵循的一项原则，要求最大限度地减少劳动者的工伤和职业病，保障劳动者在生产过程中的生命安全和身体健康。,安全问题的社会

4、属性,安全发展，以人为本。 安全效益是社会效益。 事故影响发展、影响稳定。 谁对事故负责？责任追究。 需要社会回答: How safe is safe enough?,事故的基本概念,事故是人（个人或集体）在实现某种意图而进行的活动过程中，突然发生的、违反人的意志的、迫使活动暂时或永久停止的事件。 事故是一种发生在人类生产、生活活动中的特殊事件。 事故是一种突然发生的、出乎人们意料的意外事件。 事故是一种违背人们意志的事件，人们不希望发生的事件。,认识事故发生机理十分困难,人类基本上是从事故学习事故 由于事故发生的随机性质 事故后残留的信息有限 人们知识、经验的局限性,对事故发生机理的错误认识

5、,认为事故的发生是“ 天意”或“ 命中注定” 相信“ 预感” 生物节律说,第二章 事故致因理论 Etiologies of Accident,第一节 概述,事故致因理论 什么是事故？ 事故为什么发生？ 事故是怎样发生的？ 怎样防止事故发生？ 谁对事故负责？,事故致因理论是生产力发展水平 的产物,在生产力发展的不同阶段，生产过程中出现的安全问题不同，特别是随着生产方式的变化，人在生产过程中所处地位的变化，引起人们安全观念的变化，产生了反映安全观念变化的不同的事故致因理论。 早期事故致因理论 二次世界大战后的事故致因理论 产品安全与系统安全 复杂社会-技术系统理论,一.早期事故致因理论,1837年

6、前后工业革命开始，1880年左右出现了工业增长的高潮。动力机器广泛使用，带来空前绝后的工人死亡和伤残事故时期。 蒸汽、电力机械设备很少甚至根本没有安全防护措施； 劳动者没有经过培训，操作很不熟练； 大量使用童工； 工作日平均长达11至13个小时。,早期事故致因理论,急救设施不足，专职医务人员奇缺，受伤人员得不到及时的救治。 1909年全美国的工业死亡事故共达3万起。 宾夕法尼亚钢铁公司4年间75的工人发生过工伤事故。 法庭判决的原则是，工人理应承受所从事的工作中的一切危险。发生伤亡事故后工人很难得到赔偿。,保护劳动工业安全的基本任务,恩格斯指出： 组织劳动， 保护劳动， 以使无产阶级利益不受资

7、本势力的侵犯， 这是共产主义原则。,1，事故频发倾向论(Accident Prone),1919年H.Greenwood H.H.woods: 工厂中具有事故频发倾向的少数工人，是工业事故发生的主要原因。 事故频发倾向： 个别人 容易发生事故的 稳定的 个人内在的倾向 对策:筛选,2，海因里希的“ 工业安全公理”,工业生产过程中人员伤亡的发生，往往是处于一系列因果连锁之末端的事故的结果；而事故常常起因于人的不安全行为或（和）机械、物质（统称为物）的不安全状态。 人的不安全行为是大多数工业事故的原因。,海因里希的“ 工业安全公理”,由于不安全行为而受到了伤害的人，几乎重复了300次以上没有造成伤

8、害的同样事故。换言之，人员在受到伤害之前，已经数百次面临来自物方面的危险。 在工业事故中，人员受到伤害的严重程度具有随机性质。大多数情况下，人员在事故发生时可以免遭伤害。,比例1:29:300,根据事故统计，同一个人发生的330起同种事故中，300起没有造成伤害，29起造成了轻微伤害，1起造成了严重伤害。 事故发生后，严重伤害只是极少数，大量的情况不会造成伤害。事故后果具有随机性。 防止伤害应该从防止事故做起；防止事故应该从防止人的不安全行为和物的不安全状态做起。 人们产生侥幸心理的客观原因。,海因里希的“ 工业安全公理”,人员产生不安全行为的主要原因有 不正确的态度 缺乏知识或操作不熟练 身

9、体状况不佳 物的不安全状态及不良的物理环境 这些原因 因素是采取预防不安全行为产生措施的依据。,海因里希的“ 工业安全公理”,防止工业事故的四种有效的方法是 工程技术方面的改进 对人员进行说服、教育 人员调整 惩戒,预防事故的3E原则,Engineering -工程技术。 通过工程技术方面的改进，消除生产中的不安全因素，改善劳动条件，实现本质安全。 Education -教育。 通过安全教育，端正职工的安全态度，提高职工的安全知识和安全技能。 Enforcement -强制。 利用规章制度，法律等手段强制人们实行安全行为。,海因里希的“ 工业安全公理”,防止事故的方法与企业生产管理、成本管理及

10、质量管理的方法类似。 企业领导者有进行事故预防工作的能力，并且能把握进行事故预防工作的时机，因而应该承担预防事故工作的责任。,海因里希的“ 工业安全公理”,专业安全人员及车间干部、班组长是预防事故的关键，他们工作的好坏对能否做好事故预防工作有影响。 除了人道主义动机之外，下面两种强有力的经济因素也是促进企业事故预防工作的动力： 安全的企业生产效率也高，不安全的企业生产效率也低； 事故后用于赔偿及医疗费用的直接经济损失，只不过占事故总经济损失的五分之一。,二.二次世界大战后的事故致因理论,科学技术和工业迅速发展 机械更加复杂，自动化机械越来越多 新技术、新工艺、新能源、新材料、新产品不断出现 广

11、泛就业 工人阶级的斗争和共产主义运动,二次世界大战后的事故致因理论,人机工程学 轨迹交叉论 能量意外释放论 管理失误论 强调实现生产条件、机械设备安全 通过加强管理来预防事故发生,三.产品安全与系统安全,设备、工艺、产品越来越复杂 复杂巨系统的安全性受到关注 构成系统的元素数量多、相互关系复杂 涉及的能量非常大 微小的差错导致重大事故,系统安全,在系统寿命期间内应用系统安全工程和管理方法，辨识系统中的危险源，并采取控制措施使其危险性最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程程度。 危险源及危险性 没有绝对安全 不可靠是不安全的原因 安全工作贯穿于系统的整个寿命期间 “内在的

12、安全”而不是“附加上的安全”,产品安全,各种工业产品给人们带来更多的危险。 与人们生活密切相关的产品要面向包括老弱病残、妇孺等各类人员。 制造厂家不能对用户提出各种各样严格的使用要求。 制造厂家必须对其产品的安全性负责的“产品责任(Product liability，PL)” 。 “产品责任预防(Product Liability Prevention，PLP)” 。,本质安全,Inherent safety Intrinsic safety 20世纪六、七十年代以后，在国外的安全工作中比较强调实现生产条件、机械设备的安全，而先进的科学技术和经济条件为此提供了技术手段和物质基础。 人们把机械设

13、备、物理环境等生产条件的安全称作本质安全。,四、复杂社会-技术系统,Complex socio-technical system 技术系统之上是提供目的、目标和决策准则的社会系统。 系统复杂性和耦合度增加。 人与自动化之间的关系更加复杂。 组织结构缺陷、管理缺陷和企业安全文化方面的缺陷成为事故的重要原因。 事故预防责任从个人转向政府。,1、北川彻三的事故因果连锁,2、Rasmussen复杂社会-技术系统模型,3、基于系统理论的事故模型,Nancy Leveson: Model based on system theory 系统事故和软件差错：预防事故需要辨识和消除或减轻元素之间不安全的相互作用

14、。 人失误：必须寻找人行为背后的目标和动机。 适应性：组织和人员失误是由于应对复杂局面的适应性问题。“唯一永恒的是根本没有什么东西是永恒的。 ”,国会、立法机构,国会、立法机构,第二节 事故频发倾向论,1919年H.Greenwood H.H.woods: 工厂中具有事故频发倾向的少数工人，是工业事故发生的主要原因。 事故频发倾向： 个别人 容易发生事故的 稳定的 个人内在的倾向 对策:筛选,事故频发倾向论,泊松分布:工厂的生产条件、机械设备方面问题及其它偶然因素引起事故。 偏倚分布：存在少数精神或心理缺陷的人。 非均等分布：存在许多容易发生事故的人。人的因素是引起事故的主要原因。,事故频发倾

15、向者的特征,感情冲动，容易兴奋； 脾气暴躁； 厌倦工作、没有耐心； 慌慌张张、不沉着； 动作生硬而工作效率低； 理解能力低，判断和思考能力差； 极度喜悦和悲伤； 缺乏自制力； 处理问题轻率、冒失； 运动神经迟钝，动作不灵活。,事故频发倾向者的特征,事故频发倾向者的特征,判断事故频发倾向者： 采用内田克雷贝林测验测试大脑工作状态曲线； 采用YG测验测试性格； 观察人员行为： 精神动摇，注意力不集中,事故遭遇倾向(Accident Liability),事故遭遇倾向：某些人在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向 某些人：青年人、老年人；缺乏经验等 某些生产作业条件：企业规模、职业本身的危险性等,关

16、于事故频发倾向,当每个人发生事故概率相等且很小时，一定时期内事故次数分布为泊松分布。 事故往往是由于人的瞬时特征引起的，很难找出事故频发倾向者的稳定特征。 把所谓的事故频发倾向者调离工作岗位并没有减少事故发生率。 鞍山钢铁公司把危险人物从生产一线调离，减少了事故。 工业生产对人员素质有基本要求；职业适合性问题。,第三节 事故因果连锁论,海因里希首先提出了事故因果连锁的概念，认为事故是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果 以事故为中心 事故的后果是伤害 事故的原因有3个层次 直接原因 间接原因 基本原因,基本原因,间接原因,直接原因,事 故,伤 害,一、海因里希的事故因果连锁论,海因里希的事故

17、因果连锁论,企业安全工作的中心是消除人的不安全行为和物的不安全状态。 不安全行为：曾经或可能引起事故的行为。 违章操作 违章指挥 违反劳动纪律 不安全状态：事故隐患,二、轨迹交叉论,在事故发展进程中，人的因素的运动轨迹与物的因素的运动轨迹的交点，就是事故发生的时间和空间。即，人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间，或者说人的不安全行为与物的不安全状态相遇，则将在此时间、空间发生事故。,人与机械,海因里希曾经调查了美国的75000起工业伤害事故，发现占总数98%的事故是可以预防的，只有2%的事故超出人的能力所能达到的范围，是不可预防的。在可预防的工业事故中，以人的不安全行为为主要

18、原因的事故占88%，以物的不安全状态为主要原因的事故占10%。,人与机械,根据日本的统计资料，1969年机械制造业的休工8天以上的伤害事故中，96的事故与人的不安全行为有关，91%的事故与物的不安全状态有关； 1977年机械制造业的休工4天以上的104638件伤害事故中，与人的不安全行为无关的只占5.5%，与物不安全状态无关的只占16.5%。,轨迹交叉论,人的因素 遗传、环境、管理缺陷 不安全行为 事故 伤害 设计、制造缺陷 不安全状态 物的因素,统计分析用事故连锁模型,不安全状态 起因物 加害物 事故 管 物 理 失 人 误 不安全行为 行为人 GB644186企业职工伤亡事故分类,人的不安

19、全行为和人失误,W. G. Johnson:许多人由于缺乏有关人失误方面的知识，把由于人失误造成的不安全状态看作是不安全行为。 W. Hammer:如果现在重新审查海因里希当年的数据，在88%的由于人的不安全行为造成的事故当中，恐怕有许多是操作者之外其他人员的失误间接造成的。 根据美国宾西法尼亚1967年的工业伤害事故数据，只有26%的事故是由于工人的不注意引起的。,三、管理失误论,管理机能包括： 计划、组织、指挥、协调和控制 管理者应该充分发挥管理机能中的控制机能，有效地控制人的不安全行为、物的不安全状态，防止事故发生。,1.博德的事故因果连锁,博德的事故因果连锁,人的不安全行为和物的不安全

20、状态作为事故的直接原因故然重要，然而它们只不过是背后深层原因的反映，事故的根本原因是管理方面的缺陷。预防事故应该从加强管理入手。 安全工作的核心是发挥管理机能（计划、组织、指挥、协调、控制）中的控制机能，控制人的、物的不安全因素。 在安全管理中，企业领导者的安全方针、政策及决策占有十分重要的位置。,2.亚当斯的事故因果连锁,亚当斯的事故因果连锁,管理失误的发生主要是由于管理体系方面的问题。管理体系的问题主要表现在管理目标、组织和机能方面。 管理体系反映作为决策中心的领导人的信念、目标及规范，它决定各级管理人员安排工作的轻重缓急，工作基准及指导方针等重大问题。,Reason的瑞士奶酪,人失误 不

21、安全行为,多重防御缺陷组织失误,J. Rasmussen,重大事故通常不是因为各个失误的巧合，而是在剧烈的竞争环境中组织行为系统地退化了到安全行为的边缘。,事 故,经营亏损的界限,个人承受工作压力的界限,规定的安全 操作界限,实际的安全界限(不可见),Rasmussen模型,第四节 危险源理论,系统安全认为，事故发生的根本原因是系统中存在着危险源。 防止事故就是消除、控制系统中的危险源。 Willie Harmmer:危险源是可能导致人员伤亡或财物损失事故的，潜在的不安全因素。,风 险,企 业,第三者,投机风险,纯风险,经营管理风险 保险管理风险,动态风险 静态风险,主要原因 主要原因,人的欲

22、望 天灾,社会环境变化 人灾,从业者,社会的风险,企业的风险,个人的风险,危险性,一、能量意外释放论,吉布森、哈登 ：事故是一种不正常的或不希望的能量释放。 麦克法兰特：所有的伤害事故（或损坏事故）都是因为 1）接触了超过机体组织（或结构）抵抗力的某种形式的过量的能量； 2）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）。因而，各种形式的能量构成伤害的直接原因。,能量意外释放论,事故发生时，在意外释放的能量作用下人体（或结构）能否受到伤害（或损坏），以及伤害（或损坏）的严重程度如何，取决于作用于人体（或结构）的能量的大小、能量的集中程度，人体（或结构）接触能量的部位，能量作用的时间

23、和频率等。,能量类型与伤害,能量意外释放论,阐明了伤害事故发生的物理本质 指明了防止伤害事故就是防止能量意外释放，防止人体接触能量 人们要经常注意生产过程中能量的流动、转换，以及不同形式能量的相互作用，防止发生能量的意外释放,防止能量意外释放的屏蔽措施,用安全的能源代替不安全的能源 限制能量 防止能量蓄积 缓慢地释放能量 设置屏蔽设施 在时间或空间上把能量与人隔离 信息形式的屏蔽,能量观点的事故因果连锁,二、两类危险源,第一类危险源 系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质。决定事故后果的严重程度。 第二类危险源 导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素。决定事故发生的可能性。,

24、1.第一类危险源,产生、供给能量的装置、设备； 使人体或物体具有较高势能的装置、设备、场所； 能量载体； 一旦失控可能产生巨大能量的装置、设备、场所，如强烈放热反应的化工装置等； 一旦失控可能发生能量蓄积或突然释放的装置、设备、场所，如各种压力容器等； 危险物质，如各种有毒、有害、可燃烧爆炸的物质等； 生产、加工、储存危险物质的装置、设备、场所； 人体一旦与之接触将导致人体能量意外释放的物体。,伤害事故类型与第一类危险源,2.第二类危险源,人的因素 人的不安全行为 人失误 ( human error ) 物的因素 物的不安全状态 故障或失效 环境因素 物理环境 社会环境,3.两类危险源与事故,

25、一起事故的发生是两类危险源共同起作用的结果 第一类危险源的存在是事故发生的前提 第一类危险源决定事故后果的严重程度 第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件 第二类危险源出现的难易决定事故发生的可能性的大小 安全工作的重点乃是第二类危险源的控制问题,系统安全工程,运用科学和工程技术手段辨识、消除或控制系统中的危险源，实现系统安全。 系统安全工程包括系统危险源辨识、危险性评价、危险源控制。 危险源辨识：发现、识别系统中危险源的工作 危险性评价：对危险源的危险性的评价，其目的在于判断是否需要进一步采取控制措施 危险源控制：利用工程技术和管理手段消除、控制危险源，防止危险源导致事故、造成人员伤害和财物损失的工作,第五节 变化的观点,世界是不断运动、变化着的，工业生产过程的诸因素也在不停地变化着。 针对客观世界的变化，我们的安全工作也要随之改进，以适应变化了的情况。 管理者不能或