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安全管理工程之能量转移论一、能量与事故

近代工业的进展起源于将燃料的化学能转变为热能，并以水为介质转变为蒸汽，然后将蒸汽的热能转变为机械能输送到生产现场。这就是蒸汽机动力系统的能量转换状况。电气时代是将水的势能或蒸汽的动能转换为电能，在生产现场再将电能转变为机械能进行产品的制造加工。核电站则是用原子能转变为电能的。总之，能量（energy）是具有做功本事的物理元，它是由物质和场构成系统的最基本的物理量。

输送到生产现场的能量，依生产的目的和手段不同，可以相互转变为各种形式。根据能量的形式，分为：

1.势能（Potentialenergy）；

2.动能（Kineticenergy）；

3.热能（Heatenergy）；

4.化学能（Chemicalenergy）；

5.电能（Electricenergy）；

6.原子能（Atomicenergy）；

7.辐射能（Radioactiveenergy）：

8.声能（Soundenergy）

9.生物能（Biologicalenergy）

1966年美国运输部国家平安局局长哈登（Haddon）引伸了吉布森（Gibson）1961年提出的下述观点：生物体（人）受损害的缘由只能是某种能量的转换，并提出了依据有关能量对伤亡事故加以分类的方法。他分为两类损害，见表2-l、2-2。

Haddon提出了关于防止表中的能量破坏性作用的处理原则挨次。

表2-1第1类损害的实例：这些损害是由于施加了超过局部或全身性伤阈限的能量引起的

2-2第2类损害的实例：这些损害是由于影响了局部的或全身性能量交换引起的

二、防护能量逆流于人体的措施

Haddon认为，在肯定条件下某种形式的能量能否产生损害、造成人员伤亡事故，应取决于：（1）人接触能量的大小；（2）接触时间和频率；（3）力的集中程度，他认为预防能量转移的平安措施可用屏障树（防护系统）的理论加以阐明；（4）屏障设置得越早，效果越好。按能量大小，可讨论建立单一屏障还是多重屏障（冗余屏障）。

防护能量逆流于人体的典型系统可大致分为十二个类型：

1.限制能量的系统：如限制能量的速度和大小，规定极限量和使用低压测量仪表等等。

2.用较平安的能源代替危急性大的能源：如用水力采煤代替爆破；应用CO2灭火剂代替CCl4等等。

3.防止能量蓄积：如掌握爆炸性气体CH4的浓度，应用低高度的位能，应用尖状工具（防止钝器积聚热能）等，掌握能量增加的限度。

4.掌握能量释放：如在贮存能源和试验时，采纳爱护性容器（如耐压氧气罐、盛装放射性同位素的专用容器）以及生活区远离污染源等等。

5.延缓能量释放：如采纳平安阀、逸出阀，以及应用某些器件汲取振动等。

6.开拓释放能量的渠道：如接地电线，抽放煤体中的瓦斯等等。

7.在能源上设置屏障：如防冲击波的消波室，除尖过滤或氢子体的滤清器，消声器以及原子辐射防护屏等等。

8.在人、物与能源之间设屏障：如防护罩、防火门、密闭门、防水闸墙等。

9.在人与物之间设屏蔽：如平安帽、平安鞋和手套，口罩等个体防护用具等。

10.提高防护标准：如采纳双重绝缘工具、低电压回路、连续监测和远距遥控等等，增加对损害的反抗力量（人的选拔，耐高温、高寒、高强度材料）。

11.改善效果及防止损失扩大：如转变工艺流程，变担心全流程为平安流程，搞好急救。

12.修复或恢复：治疗、矫正以减轻损害程度或恢复原有功能。

从系统平安观点讨论能量转移的另一概念是，肯定量的能量集中于一点要比它大而铺开所造成的损害程度更大。因此，可以通过延长能量释放时间或使能量在大面积内消散的方法来降低其危害的程度。对于需要爱护的人和物应远离释放能量的地点，以此来掌握由于能量转移而造成的事故。

最抱负的是，在能量掌握系统中优先采纳自动扮装置，而不需要操再考虑实行什么措施。平安工程技术人员应充分利用能量转移的理论在系统设计中克服不足之处，并且对能量加以掌握，使其保持在容许限度之内。