安全工程的基本概念与相关理论PPT通用课件

1、安全工程的基本概念与相关理论 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

2、危则安，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，就无从确定一事物不同于他

3、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。安全问题的社会属性安全发展，以人为本。安全效益是社会

4、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认为事故的发生是“ 天意”或“ 命中注定”相信“ 预感”生物节

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、“ 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

11、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

12、。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 safety20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

13、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学校教育原因 社会的原因 历史的原因技术的原因教育的原因身体的原因精神的原因管理的原因不安全行为不安全状态事故伤害 政府 制定规范、标准机构 公司 管理 职工 工作和危险工艺法律、法规 审查、事故分析规范、标准事故报告方针运行评审计划记录、工作报告行为观察、数据 事件链 根本原因 原因链 事 故 能量释放 事故能量流 被 害 控制能量屏 蔽公 众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 Lev

14、eson: 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。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。 ” 立法立法政府报告政府报告游说议员游说议员听证会听证会事故事故政府法规机构政府法规机构工业协会工业协会消费者协会,工会消费者协会,工会保险公司,法院保险公司,法院规范、标准规范、标准认证认证处罚处罚认证信息事故报告变更报告运行报告起诉起诉揭发维护报告事故变更报告揭发 公司管理公 司安全方针标准资源情况汇报危险评价意外

15、报告安全方针标准资源运行报告 项目管理标准危险分析进展报告设计、文件安全约束标准检测要求检测报告危险分析审查结果实施和保障危险分析文件设计原理运行管理工作指令变更申请审计报告问题报告运行过程人控制器自动化控制器实际过程执行机构传感器维护与发展安全报告建造管理工作程序安全报告审计记录检查 建 造危险分析进展报告有关安全变更问题报告意外事件绩效审计方针、标准新版本软件硬件更新新版运行程序运行程序运行假设 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

16、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 性格特征 事故频发者 其他人 容易冲动 不协调 不守规矩 缺乏同情心 心理不平衡 38.9% 42.0% 34.6% 30.7%

17、52.5% 21.9% 26.0% 26.8% 0% 25.7%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

18、。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

19、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

20、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

21、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

22、决策占有十分重要的位置。2.亚当斯的事故因果连锁 管理体系 管理失误现场失误事故伤害损坏目标组织机能 领导者决策错误或没做决策 政策 目标 权威 责任 职责 注意范围 权限授予安技人员管理失误或疏忽 行为 责任 权威 规则 指导 主动性 积极性 业务活动不安全行为不安全状态 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 人失误不安全行为多重防御缺陷组织失误J. Rasmussen重

23、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

24、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，能量作用的时间和频率等。 能量类型与伤害 能量 类型 产生的伤害 事故类型 机 械 能刺伤、割伤、撕裂、挤压皮

25、肤和肌肉、 骨折、 内部器官损伤物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、压力容器爆炸 热能皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、伤及全身灼烫、火灾 电能干扰神经肌肉功能、电伤触电 化 学 能化学性皮炎、化学性烧伤、致癌、致遗传突变、致畸胎、急性中毒、窒息中毒和窒息、火灾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

26、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。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

27、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