安全科学原理第2章4-6(杨宏刚)课件

上节课内容回顾事故是在人们生产、生活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。事故的基本特征因果性、偶然性、必然性、规律性、潜在性2023/7/11西安建筑科技大学安全工程研究所上节课内容回顾安全与事故的关系安全的极向性避免事故或危害的有限性海因里希因果连锁论（1）遗传及社会环境（2）人的缺点（3）人的不安全行为或物的不安全状态（4）事故（5）伤害2023/7/12西安建筑科技大学安全工程研究所上节课内容回顾能量转移论事故是一种不正常的或不希望的能量释放并转移于人体。能量转移论事故致因：（1）接触了超过机体组织抵抗某种形式的过量的能量—第一类伤害（2）有机体与周围环境的正常能量交换受到了干扰—第二类伤害2023/7/13西安建筑科技大学安全工程研究所第2章事故致因理论2.4系统观点的事故致因理论2023/7/14西安建筑科技大学安全工程研究所2.4系统观点的事故致因理论系统理论系统：同类事物按一定的关系组成的整体。把人、机、环境作为一个系统（人机系统）研究人、机、环境之间的相互作用、反馈和调整，从中发现事故的致因，揭示出预防事故的途径。2023/7/15西安建筑科技大学安全工程研究所2.4系统观点的事故致因理论人

机

系

统2023/7/16西安建筑科技大学安全工程研究所2.4系统观点的事故致因理论系统理论着眼研究的问题：1）机械运行情况和环境状况，是否正常？2）人的心理、生理、知识技术如何，是否正常？3）人对系统中危险信号感知、认识理解和行为响应如何？4）机械特性与人特性容配否？5）人响应时间与系统允许是否相容？2023/7/17西安建筑科技大学安全工程研究所2.4系统观点的事故致因理论系统理论特别关注对人的特性的研究，包括：1）人对机械、环境状态变化信息的感觉和觉察2）人对机械、环境状态变化信息的认识3）人对机械、环境状态变化信息的理解4）人对机械、环境状态变化信息的采取适当响应行动的知识5）面临危险时的决策6）响应行动的速度和准确性怎样？2023/7/18西安建筑科技大学安全工程研究所2.4系统观点的事故致因理论系统理论认为：事故的发生来自人的行为与机械特性间的失配与不协调，是多种因素互相作用的结果。系统理论代表性的事故致因模型：瑟利模型安德森模型2023/7/19西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型1969年瑟利(J.Surry)以人对信息的处理过程为基础描述事故发生的因果关系。并认为，人在信息处理过程中出现失误从而导致人的行为失误，进而引发事故。这一理论称为瑟利事故模型(Surry’saccidentmodel)。2023/7/110西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型理论基础——人的信息处理过程2023/7/111西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型瑟利把事故的发生过程分为危险出现（危险构成）和危险释放（危险输出）两个阶段，这两个阶段各自包括一组类似的人的信息处理过程，即知觉、认识和行为响应过程。在危险出现阶段，如果人的信息处理的每个环节都正确，危险就能被消除或得到控制；反之，只要任何一个环节出现问题，就会使操作者直接面临危险。在危险释放阶段，如果人的信息处理过程的各个环节都是正确的，则虽然面临着已经显现出来的危险，但仍然可以避免释放的危险带来伤害或损害；反之，只要任何一个环节出错，危险就会转化为伤害或损害。2023/7/112西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型内容包括：危险构成危险输出2023/7/113西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型瑟利模型的启示：为了防止事故，关键在于发现和识别危险。危险的可接受性问题，正确处理安全与生产的辩证关系为了防止事故，应具备及时采取避免危险行为的能力。正确估计危险由潜在变为显现的可能性。正确估计自己避免危险显现的技能。2023/7/114西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.1瑟利模型瑟利模型实际上研究的关系是在客观已经存在潜在危险（存在于机械的运行和环境中）的情况下，人与危险之间的相互关系、反馈和调整控制的问题。然而，瑟利模型没有探究何以会产生潜在危险，没有涉及机械及其周围环境的运行过程。2023/7/115西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.2安德森模型该模型是在瑟利模型之上增加了一组问题，所涉及的是，危险线索的来源及可察觉性，运行系统内的波动（机械运行过程及环境状况的不稳定性），以及控制或减少这些波动使之与人（操作者）的行为的波动相一致。2023/7/116西安建筑科技大学安全工程研究所2.4.2安德森模型2023/7/117西安建筑科技大学安全工程研究所系统理论的指导意义对事故调查的指导如对系统必须作深入的了解，通过正常和异常的调查和分析研究，才能找出导致事故的根本原因、危险所在和触发条件，全面识别危险源。对事故预防的指导设计的系统必须是可控的、可靠性的、稳定的。合理的功能分配；安全、优好的人机界面；有效的教育培训和演练。加强监督检查，保证危险源始终处于掌控之中。对基础研究的指导系统理论从许多方面为事故的研究指出了方向。如，人机工程方面：人的生理、心理特性和界限，对危险的构成、显现的觉差能力（感觉器官）、认识能力（分析、判断、记忆）、行为响应能力、对环境的适应能力；还有技术设计方面，环境条件方面等。2023/7/118西安建筑科技大学安全工程研究所2.5其他理论2.5.1事故频发倾向论2.5.2变化－失误理论2.5.3两类危险源理论2023/7/119西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.1事故频发倾向论事故频发倾向论(Accidentproneness)1919年，格林伍德（M.Greenwood）和伍兹（H.H.Woods）对许多工厂里伤害事故发生次数资料按如下3种统计分布进行了统计检验。（1）泊松分布（2）偏倚分布（3）非均等分布研究结果发现，工人中的某些人较其他人更容易发生事故。2023/7/120西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.1事故频发倾向论其他证明1926年，纽鲍尔德（E.M.Newbold）进行了检验。随后，马勃（Marbe）跟踪调查了一个有3000人的工厂结果发现：第一年没有发生事故的工人在以后几年里平均发生0.3～0.6次事故，第一年发生一次事故的工人在以后几年里平均发生0.86～1.17次事故，第一年发生两次事故的工人在以后几年里平均发生1.04～1.42次事故。证明了存在事故频发倾向。事故频发倾向论认为事故频发倾向者的存在是工业事故发生的主要原因。2023/7/121西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.1事故频发倾向论事故频发倾向者的性格特征：感情冲动，容易兴奋；脾气暴躁；慌慌张张、不沉着；动作生硬而工作效率低；喜怒无常、感情多变；理解能力低、判断和思考能力差；极度喜悦和悲伤；厌倦工作、没有耐心；处理问题轻率、冒失；缺乏自制力。2023/7/122西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.1事故频发倾向论事故遭遇倾向(AccidentLiability)某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向。研究表明，这些人员所发生的事故不仅与个人因素有关，而且与生产条件、与年龄、与工作经验、熟练程度有关。为此，明兹(A.mintz)和布卢姆(M.L.B)建议用事故遭遇倾向取代事故频发倾向的概念。实际上，事故遭遇倾向就是事故频发倾向的修正。事故频发倾向论（可在人员选择时参考）2023/7/123西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论变化－失误理论观点约翰逊把事故定义为一起不希望的或意外的能量释放，其发生是由于管理者的计划错误或操作者的行为失误，没有适应生产过程中的物的或人的因素的变化，从而导致不安全行为或不安全状态，破坏了对能量的屏蔽或控制，在生产过程中造成人员伤亡或财产损失。2023/7/124西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论2023/7/125西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论变化的种类（1）企业外的变化及企业内的变化（2）宏观的变化和微观的变化（3）计划内与计划外的变化（4）实际的变化和潜在的或可能的变化（5）时间的变化（6）技术上的变化（7）人员的变化（8）劳动组织的变化（9）操作规程的变化2023/7/126西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论案例1某化工装置事故发生经过如下：变化前——装置安全地运转了多年；变化1——用一套更新型的装置取代；变化2——拆下的旧装置被解体；变化3——新装置因故未能按预期目标进行生产；变化4——对产品的需求猛增；变化5——把旧装置重新投入生产；变化6——为尽快投产恢复必要的操作控制器；失误——没有进行认真检查和没有检查操作的准备工作；变化7——部分冗余的安全控制器没起作用；变化8—一装置爆炸，6人死亡。 2023/7/127西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论案例2为煤气管路破裂而失火事故：2023/7/128西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论扰动起源论（P理论）本尼尔（Benner）认为，事故过程包含着一组相继发生的事件。所谓事件是指生产活动中某种发生了的事物，一次瞬间的或重大的情况变化，一次已经避免了的或已经导致了另一事件发生的偶然事件。2023/7/129西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论因而，可以把生产活动看做是一组自觉地或不自觉地指向某种预期的或不测的结果的相继出现的事件，它包含生产系统元素间的相互作用和变化着的外界的影响。这些相继事件组成的生产活动是在一种自动调节的动态平衡中进行的，在事件的稳定运动中向预期的结果方向发展。2023/7/130西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.2变化－失误理论扰动：事件的发生一定是某人或某物引起的，如果把引起事件的人或物称为“行为者”，生产系统的外界影响是经常变化的，可能偏离正常的或预期的情况。这里称外界影响的变化为扰动，扰动将作用于行为者。事故：当行为者能够适应不超过其承受能力的扰动时，生产活动可以动态平衡而不发生事故。如果其中的一个行为者不能适应这种扰动，则自动动态平衡过程被破坏，开始一个新的事件过程，即事故过程。2023/7/131西安建筑科技大学安全工程研究所2023/7/132西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.3两类危险源理论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称作第一类危险源。常见的第一类危险源产生、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。2023/7/133西安建筑科技大学安全工程研究所2023/7/134西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.3两类危险源理论第二类危险源在许多因素的复杂作用下，约束、限制能量的控制措施可能失效，能量屏蔽可能被破坏而发生事故。导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素称作第二类危险源。第二类危险源包括人、物、环境三方面的因素:人的因素问题有“不安全行为”（如明显违反安全操作规程的行为）和“失误”（行为的结果偏离了预定的目标）；物的因素问题可概括为“不安全状态”又称“隐患”（是指机械设备、物质等明显地不符合安全要求的状态，如传动的齿轮没有防护装置、裸露的带电体）和“故障”又称“失效”（是指机械设备、零部件等由于性能低下而不能实现预定功能的现象，如电线绝缘损坏发生漏电、管路破裂使其中的有毒有害物质泄露）；环境因素问题可概括为“不良物理环境条件”,如不适的温湿度、照明、粉尘、噪声震动、通风等可导致人的失误或物的故障。2023/7/135西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.3两类危险源理论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。第一类险源的存在是事故发生的前提，没有第一类危险源就谈不上能量或危险物质的意外释放，也就无所谓事故。另一方面，如果没有第二类危险源破坏对第一类危险源的控制，也不会发生能量或危险物质的意外释放。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。2023/7/136西安建筑科技大学安全工程研究所2.5.3两类危险源理论两类危险源共同决定危险源的危险性。第一类危险源在事故时释放出的能量是导致人员伤害或财物损坏的能量主体，决定事故的严重程度，第二类危险源的出现的难易决定事故发生的可能性的大小。在企业的实际事故预防工作中，第一类危险源客观上已经存在并设计建造时已经采取了必要的控制措施，因此事故预防工作的重点乃是第二类危险源的控制问题。（如系统安全观点的事故因果连锁图）2023/7/137西安建筑科技大学安全工程研究所2023/7/138西安建筑科技大学安全工程研究所两类危险源分析深洲市“8.5”特大爆炸火灾事故一、事故概况及经过

1993年8月5日13时26分，深圳市安贸危险物品储运公司（以下简称安贸公司）清水河化学危险品仓库发生特大爆炸事故。

爆炸引起大火，l小时后着火区又发生第二次强烈爆炸，造成更大范围的破坏和火灾。深圳市政府立即组织数千名消防、公安、武警、解放军指战员及医务人员参加抢险救灾工作。由于决策正确、指挥果断，再加上多方面的全力支持，8月6日凌晨5时，终于扑灭这场大火。这起事故造成15人死亡，200多人受伤，其中重伤25人，直接经济损失超过2.5亿元。

根据调查，爆炸地点位于深圳市东北角，占地约两千平方米的清水河仓库区清六平仓，其中6个仓（2～7号仓）被彻底摧毁，现场留下两个深7米的大坑，其余的1号仓和8号仓遭到严重破坏。紧挨清六平仓的存有240吨双氧水的仓库和存有8个大罐、41个卧罐的液化气站及刚运到的28个车皮的液化气、1个加油站未发生爆炸。；否则，对深圳市将会造成更大的损失。2023/7/139西安建筑科技大学安全工程研究所两类危险源分析 8月5日下午13时10分，4号仓库的管理员发现仓内堆放的过硫酸按冒烟、起火，因消防设施无水，用灭火器灭火没有扑灭。电话报警，“119”接不通。于是，保安员赶紧截住一辆汽车前去笋岗报警。深圳市公安局消防处值班员接到报警后即调笋岗消防中队的消防车前往灭火。当消防车开出后不久，4号仓内堆放的可燃物发生了第一次爆炸，彻底摧毁了2、3、4号连体仓，强大的冲击波破坏了附近货仓，使多种化学危险品暴露于火焰之前。市消防处负责人听到爆炸声，首先想到临近的液化气罐库，于是就立即调动最近的几个消防中队火速赶到现场。15分钟内，5个消防中队的11台消防车就到着火点。由于危险品处于持续被加热状态，约1小时后，在14时27分，5、6、7连体仓发生第二次爆炸。爆炸冲击波造成更大范围的破坏，爆炸后的带火飞散物（如黄磷、燃烧的三合板和其它可燃物）使火灾迅速蔓延扩大，引燃了距离爆炸中心250米处的木材堆场的3000立方米木质地板块、300米处6个四层楼干货仓，400至500米初3个山头上的树木。2023/7/140西安建筑科技大学安全工程研究所两类危险源分析（l）起火物质——第一类危险源

根据调查证实，此次事故是由清六平仓4号仓东北角首先冒烟、起火，然后蔓延成灾。经追查有关票据，得知4号仓东北角存放的是过硫酸铵，而不是“过硫酸钠”。根据过硫酸铵的特性，它先起火是可能的。

（2）第二类危险源 起火、爆炸原因：深圳市公安部门证实未发现人为破坏。

事故当天4号仓内无叉车作业；库区禁烟禁火严格；仓内通风尚好；电器防爆也未发现问题。因此，调查组认为4号仓内货物自燃、电火花引燃、明火引燃和叉车摩擦撞击引燃的可能性很小，而忌混物品混存接触反应放热引起危险物品燃烧的可能性很大。因为，4号仓内还存有大量硫化碱等物品。经过实验证明，过硫酸铵遇硫化碱立即产生激烈反应，放热。因此，4号仓内强氧化剂和还原剂混存、接触，发生激烈氧化还原反应，形成热积累，导致起火燃烧。4号仓的燃烧，引燃了库区多种可燃物质，库区空气温度升高，使多种化学危险品处于被持续加热状态。6号仓内存放的约30吨有机易燃液体被加热到沸点以上，快速挥发，冲破包装和空气、烟气形成爆炸混合物，并于14时27分发生燃爆。爆炸释放出巨大能量，造成瞬时局部高温高热，出现闪光和火球，引发该仓内存放的硝酸铵第二次剧烈爆炸。因此，专家组认定，清水河的干杂仓库被违章改作化学危险品仓库及仓内化学危险品存入严重违章是事故的主要原因。干杂仓库4号仓内混存的氧化剂与还原剂接触是事故的直接原因。2023/7/141西安建筑科技大学安全工程研究所2.6事故预防2.6.1事故金字塔2.6.2事故预防的原则管理原则技术原则