安全工程导论课件：事故致因理论

1事故致因理论(AccidentCausationTheories)这类阐明事故为什么会发生，是怎样发生事故的，以及如何防止事故发生的理论，被称为事故致因理论，或事故发生及预防理论。第一节事故致因理论的由来和发展事故致因理论是从大量典型事故的本质原因的分析中所提炼出的事故机理和事故模型。这些机理和模型反映了事故发生的规律性，能够为事故的定性定量分析，为事故的预测预防，为改进安全管理工作，从理论上提供科学的、完整的依据。2事故致因理论(AccidentCausationTheories)

20世纪初期，资本主义工业的飞速发展，使得蒸汽动力和电力驱动的机械取代了手工作坊中的手工工具，这些机械的使用大大提高了劳动生产率，但也增加了事故发生率。因为当时设计的机械很少或者根本不考虑操作的安全和方便，几乎没有什么安全防护装置。工人没有受过培训，操作不熟练，加上长时间的疲劳作业，伤亡事故自然频繁发生。第一节事故致因理论的由来和发展卓别林的《摩登时代》描述了工人和穷人在工业社会中的不幸状态。3事故致因理论(AccidentCausationTheories)根据美国一份被称为“匹兹伯格调查”的报告，1909年美国全国的工业死亡事故高达3万起，一些工厂的百万工时死亡率达到150一200人。根据美国宾夕法尼亚钢铁公司的资料，在20世纪初的4年间，该公司的2200名职工中竟有1600人在事故中受到过伤害。第一节事故致因理论的由来和发展4第一节事故致因理论的由来和发展所谓事故频发倾向是指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。根据这种理论，工厂中少数工人具有事故颁发倾向，是事故颁发倾向者，他们的存在是工业事故发生的主要原因。如果企业里减少了事故频发倾向者，就可以减少工业事故。防止企业中有事故频发倾向者是预防事故的基本措施：一方面通过严格的生理、心理检验等，从众多的求职人员中选择身体、智力、性格特征及动作特征等方面优秀的人才就业；另一方面一旦发现事故频发倾向者则将其解雇。显然，由优秀的人员组成的工厂是比较安全的。5第一节事故致因理论的由来和发展海因里希的事故因果连锁理论是该时期的代表性理论。

海因里希认为，伤害事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害的发生可能发生在某个瞬间，却是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果。

大多数工业伤害事故都是由于工人的不安全行为引起的。即使一些工业伤害事故是由于物的不安全状态引起的，则物的不安全状态的产生也是由于工人的缺点、错误造成的。M(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)PHDA6第一节事故致因理论的由来和发展

到第二次世界大战时期，已经出现了高速飞机、雷达和各种自动化机械等。为防止和减少飞机飞行事故而兴起的事故判定技术及人机工程等，对后来的工业事故预防产生了深刻的影响。

事故判定技术(Critical

lncidentTechnique)人机工程学(Ergonomics)7第一节事故致因理论的由来和发展第二次世界大战后，科学技术飞跃进步，新技术、新工艺、新能源、新材料和新产品不断出现。这些新技术、新工艺、新能源、新材料和新产品给工业生产和人们的生活面貌带来巨大变化的同时，也给人类带来了更多的危险。据说世界上每20分钟就有一种新的化学物质问世，其中每一种都可能具有危险性。科技的发展把作为现代物质文明的各种工业产品送到各类人们的面前，这些产品中有些会威胁人员安全，美国1972年涉及产品安全的投诉案件超过50万起。工业部门要保证消费者利用其产品的安全，在公众的强烈要求下，美国于1972年通过了消费品安全法，日本等国也相继通过了相似的法律，这些法律的共同特征是，制造厂家必须对其产品引起的事故完全负责。8第一节事故致因理论的由来和发展事故频发倾向的新的见解(职业相关性)流行病学方法能量意外释放论/能量转移论能量意外释放论的出现是人们对伤亡事故发生的物理实质认识方面的一大飞跃。1961年和1966年，吉布森(Gibson)和哈登(Hadden)提出了一种新概念：事故是一种不正常的，或不希望的能量释放，各种形式的能量构成伤害的直接原因。于是，应该通过控制能量，或控制作为能量达及人体媒介的能量载体来预防伤害事故。根据能量意外释放论，可以利用各种屏蔽来防止意外的能量释放。9第一节事故致因理论的由来和发展20世纪70年代以后，科学技术进步的一个显著特征是设备、工艺和产品越来越复杂。战略武器的研制、宇宙开发和核电站建设等使得作为现代先进科学技术标志的复杂巨系统相继问世。这些复杂巨系统往往由数以千、万计的元件、部件组成，元件、部件之间关系非常复杂。10第一节事故致因理论的由来和发展系统安全在许多方面发展了事故致因理论。研究可靠性，涉及物的因素时，使用故障(Failure)这一术语；涉及人的因素时，使用人失误(HumanError)这一术语。这些术语的含义较以往的人的不安全行为、物的不安全状态深刻得多。11第一节事故致因理论的由来和发展事故发生、发展过程模型化对伤亡事故致因的研究发挥了重大作用。将伤亡事故发生、发展过程模型化的重要意义在于：

(1)从个别抽象到一般，把同类事故抽象为模型，可以深入研究导致伤亡事故的原理和机理。

(2)可以查明以往发生过的事故的直接原因，进而找出背后的主要原因，用以预测类似事故发生的可能性。

(3)根据事故模型可以作出危险性评价以及预防事故的决策；可以增加安全生产的理论知识，积累安全信息，进行安全教育，用以指导安全生产。

(4)各类模型既是一种安全原理的图示，又是应用了人机工程、系统工程等新学科进行分析的新方法。12第二节事故频发倾向论1926年，纽鲍尔德(E．M．Newbold)研究大量工厂中事故发生次数分布，证明事故发生次数服从发生概率极小，且各个人发生事故概率不等的统计分布。马勃(Marbe)跟踪调查了一个有3000人的工厂，结果发现：第一年里没有发生事故的工人在以后几年里平均发生0.30—0.60次事故；第一年里发生过一次事故的工人在以后平均发生0.86—1.17次事故；第一年里出过两次事故的工人在以后平均发生1.04—1.42次事故。存在事故频发倾向者13第二节事故频发倾向论罗奇(Roche)发现，工厂规模不同，生产作业条件也不同，大工厂的场合，前后两段时间内事故发生次数的相关系数大约在0.6左右，小工厂则或高或低，表现出劳动条件的影响。高勃(P.W.G.bb)考察了6年和12年间两个时期事故频发倾向稳定性，结果发现前后两段时间内事故发生次数的相关系数与职业有关。当从事规则的、重复性作业时，事故频发倾向较为明显。14第二节事故频发倾向论许多研究结果表明，前后不同时期里事故发生次数的相关系数与作业条件有关。事故遭遇倾向(AccidentLiability)是指某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向。15第二节事故频发倾向论许多研究结果表明，某一段时间里发生事故次数多的人，在以后的时间里往往发生事故次数不再多了，并非永远是事故频发倾向者。通过数十年的实验及研究，很难找出事故频发者的稳定的个人特征。换言之，许多人发生事故是由于他们行为的某种瞬时特征引起的。韦勒(Waller)对司机的调查，伯纳基(Bernacki)对铁路调车员的调查都证实调离或解雇发生事故多的工人，并没有减少伤亡事故发生率。16第二节事故频发倾向论Accidentpronenesstheory

Accidentpronenesstheorymaintainsthatwithinagivensetofworkers,thereexistsasubsetofworkerswhoaremoreliabletobeinvolvedinaccidents.Researchershavenotbeenabletoprovethistheoryconclusively(最后地)becausemostoftheresearchworkhasbeenpoorlyconductedandmostofthefindingsarecontradictorily(反驳的,反对的)andinconclusive(不确定).Thistheoryisnotgenerallyaccepted.Itisfeltthatifindeedthistheoryissupportedbyanyempirical(完全根据经验的)evidenceatall(仅仅),itprobablyaccountsforonlyaverylowproportionofaccidentswithoutanystatisticalsignificance.

17第三节事故因果论图1事故发生原因的层次顺序18间接原因大致分为6类：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社会及历史原因即使去掉直接原因，只要间接原因还存在，也无法防止再产生新的直接原因。所以，作为最根本的对策，应当追溯到二次原因以至基础原因，并深入研究，加以解决。第三节事故因果论19第三节事故因果论发生事故的原因与结果之间，关系错综复杂20第三节事故因果论21第三节事故因果论22

案例：某乡办煤矿,设计年产量3万吨，实际年产量6万吨。立井开拓，中央边界式通风。该矿矿长和特种作业人员无证上岗。三违现象严重。没有班前会和交接班制度，井下作业任务和人员安排没有统一布置和记录。该矿井下物料及灭火器材存放混乱；一贯使用煤面和煤块封堵炮孔；用电缆明接头放炮的现象时有发生。该矿煤尘具有爆炸性。井下没有防尘洒水设施，也没有按照《乡镇煤矿安全规程》采取防尘措施，造成井下煤尘积存。

×年×月×日，早8时30分停电后，使用柴油发电机向井下送电。由于电力不足，北翼工作面及南翼工作面轮流生产。14时班共下井72人。南翼工作面工人下井后，打眼放第一炮后出煤。15时30分左右开水泵，停南翼电，当时主扇风机和局扇都没有开启。17时30分全矿来电，主扇和局扇仍没有开启。瓦斯检测员空班漏检。北翼工作面打眼后放第二炮时，工作面口2米处挂在背板上的11个电雷管拖地引脚线被拖动的电缆明接头引爆，引起瓦斯煤尘爆炸事故。共死亡26人，伤10人，直接经济损失38万元。第三节事故因果论23试根据上述资料分析这起事故的直接原因和间接原因。1、直接原因：⑴由于主扇和局扇风机均未开启，瓦斯检测员空班漏检，造成瓦斯局部积聚；⑵该矿煤尘具有爆炸性，又未采取防尘措施，造成井下煤尘积存；⑶电雷管存放不当，电缆明接头碰到电雷管引脚线，引起雷管爆炸（即点火源），导致此次事故。第三节事故因果论242、间接原因：⑴该矿矿长无证上岗，应属非法煤矿；在不具备安全生产条件下（如煤尘具有爆炸性但没有采取防尘措施等）还在生产；当地安全生产监督管理部门有责任；⑵该矿安全管理不足，表现在许多方面，如：①安全管理制度没有或不健全，如没有班前会和交接班制度等；②三违现象严重，如时常违章放炮没有得到纠正等；③井下物料放置混乱，瓦斯检测员空班漏检；④该矿从矿主到工人的安全素质均不高，反映出安全教育培训不足等。第三节事故因果论25海因里希事故因果连锁论

伤害事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害的发生可能发生在某个瞬间，却是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果。M(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)PHDA第三节事故因果论26海因里希模型这5块骨牌依次为:遗传及社会环境(M)–是造成人的缺点的原因;人的缺点(P)–人的缺点是由遗传和社会环境所造成,是使人产生不安全行为或使物产生不安全状态的主要原因;人的不安全行为和物的不安全状态(H)–是造成事故的直接原因;事故(D)–即由物体,物质或放射线等对人体发生作用,使人员受到伤害或可能受到伤害的,出乎意料的,失去控制的事件;伤害(A)–直接由于事故而产生的人身伤害.第三节事故因果论27海因里希认为，企业事故预防工作的中心就是防止人的不安全行为，消除机械的或物质的不安全状态，中断事故连锁的进程而避免事故的发生。第三节事故因果论28心理动力理论

是由弗洛伊德为解释精神病成因的个性动力理论引申而来。弗洛伊德认为，精神病不是生理疾病，而是因为一些动力因素，如情绪混乱，有意识与无意识的记忆及内躯力与欲望的冲突所致。而且环境和家庭的压力是造成心理失调乃至精神病的关键。比如缺乏父母慈爱，过严的惩罚与虐待，兄弟姐妹间的竞争，过高的要求及工作学习上的一些挫折，都会影响和破坏身体和心理健康。

缺点：心理动力理论也存在着只关注人的因素对事故的影响的片面性的问题，同时也无法提供手段去证实某个特定的动机与特定事故的必然联系。

意义：该理论不仅明确指出无意识的动机是可以改变的，不是某个人本身固有的特性，而且指出了控制由人的心理因素而导致的事故的两类方法，即更改人的愿望满足的方式或进行心理分析。29第四节能量转移论1961年吉布森(Gibson)、1966年哈登(Haddon)等人提出了解释事故发生物理本质的能量意外释放论。他们认为，事故是一种不正常的或不希望的能量释放并转移于人体。30机械能第四节能量转移论2007年8月13日，正在建设中的凤凰县沱江大桥发生垮塌，酿成特别重大事故。截至16日8时10分，已找到41名遇难者。经初步核实，事故发生时涉险人员123名，经过救援有63人生还，其中21人受伤

事故调查领导小组由国家安监总局局长李毅中任组长，下设事故调查组，将分别从技术、管理、综合等各方面对这一事故展开调查。31机械能第四节能量转移论湖南省有关部门迅速查封了涉及勘探、立项、设计、施工、监理等各个方面的技术资料，对有关单位财务账也做了封存。

32电能第四节能量转移论

美联社29日报道，事故发生在巴基斯坦南部信德省苏库尔附近，那里距信德省首府卡拉奇大约360公里。当时，一列满载乘客的火车开往罗赫里。由于乘客太多、车内座位有限，许多乘客坐在车顶。坐在车顶的一些乘客手持宗教旗帜和标语等。火车行进过程中，旗帜和标语触及火车上方的高压电线，导致车顶乘客触电并从火车上跌落。但铁路部门尚未确定，事发时究竟有多少乘客坐在车顶。造成至少11人死亡、40人受伤。33化学能第四节能量转移论2005.11.13吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101厂的一化工车间发生连续爆炸。附近一二百米居民楼的玻璃被大片震碎。34第四节能量转移论有目击者称，整个松花江江北的化工区浓烟滚滚，考虑到再次发生爆炸和化工污染的可能性，当地警察已将化工区上万居民紧急疏散.

35第四节能量转移论36第四节能量转移论37电离及非电离辐射第四节能量转移论

电离辐射主要指：射线、射线和中子射线等，它们会造成人体急性、慢性损伤。非电离辐射主要为x射线、射线、紫外线、红外线和宇宙射线等射线辐射。工业生产中常见的电焊、熔炉等高温热源放出的紫外线、红外线等有害辐射会伤害人的视觉器官。αγβ38手机辐射危害大于香烟,细数手机辐射七宗罪第四节能量转移论αγβ39上海3G基站建设遇拦路虎

多方博弈逼政府出手第四节能量转移论40第四节能量转移论能量类型产生的伤害事故类型机械能刺伤、剖伤、撕裂、挤压皮肤和肌肉、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、锝炉爆炸、压力容器爆炸热能皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、伤及全身灼烫、火灾电能干扰神经及肌肉功能、电伤触电化学化学性皮炎、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、火灾电离辐射细胞与亚细胞成分与功能的破坏反应堆事故，治疗性与诊断性照射，辐射性粉尘。具体伤害结果取决于辐射作用部分与方式表2-1能量类型与伤害41原因分类第四节能量转移论

麦克法兰特(McFarland)：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，各种形式的能量是构成伤害的直接原因。α下列伤害事故属于哪种类型原因引起的?1.CO中毒2.触电事故42决定事故后果的因素第四节能量转移论

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：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。

从能量意外释放论出发，预防伤害事故就是防止能量或危险物质的意外释放，防止人体与过量的能量或危险物质接触。α43能量转移论的优缺点第四节能量转移论根据能量转移论，我们可以得出两点结论：一是，能量理论认为，能量对人体的伤害归结是伤亡事故的直接原因，所以我们控制、防止或减少伤害发生的最佳手段，就是控制能量源及能量输送装置；二是，依照该理论对伤亡事故进行统计分类，可以全面概括、阐明伤亡事故类型和性质。

能量转移论的不足之处是：①实际应用困难。②对机械能的分类太简单，一般只简单的分为动能和势能。

44防止能量逆流于人体的措施第四节能量转移论(1)限制能量；(2)用较安全的能源取代危险性大的能源(3)防止能量蓄积，如控制爆炸性气体的浓度，溜井放矿尽量不要放空(减少和释放位能)等；(4)控制能量释放，采用保护性容器(如耐压氧气罐、盛装辐射性同位素的专用容器)以及生活区远离污染源等；(5)延缓能量释放，如采用逸出阀、吸收振动装置等；(6)开辟释放能量的渠道，如接地电线、通过局部通风装置抽排炮烟等；(7)设置屏障，如防冲击波的消波室、消声器以及原子防护屏等，(8)在人、物与能源之间设屏障，如防护罩、防火门、防水闸等；(9)在人与物之间设置屏障，如安全帽、安全鞋、手套等个体防护(10)提高防护标准，如采用双重绝缘工具、连续监测和远距离遥控等；(11)改善效果及防止损失扩大，如改变工艺流程，变不安全流程为安全流程；(12)修复或恢复，治疗、矫正以及减轻伤害程度或恢复原有功能。45扰动起源事故模型第五节扰动起源论1972年贝雷(Benner)提出了解释事故致因的综合概念和术语，同时把分支事件链和事故过程链结合起来。一个事件的发生势必由有关人或物所造成。将有关人或物统称之为“行为者”，其举止活动则称“行为”。这样，一个事件可用术语“行为者”和“行为”来描述。“行为者”可以是任何有生命的机体，如车工、司机、厂长；或者任何非生命的物质，如机械、车轮、设计图。“行为”可以足发生的任何事，如运动、故障、观察或决策。46扰动起源事故模型第五节扰动起源论1974年劳伦斯(Lawrence)利用上述理论提出了扰动起源论。该理论认为：“事件”是构成事故的因素，任何事故当它处于萌芽状态时就有某种非正常的“扰动”，此扰动为起源事件。事故形成过程是一组自觉或不自觉的，指向某种预期的或不测结果的相继出现的事件链。相继事件过程是在一种自动调节的动态平衡中进行的。如果行为者行为得当或受力适中，即可维持能流稳定而不偏离，从而达到安全生产*如果行为者行为不当或发生过故障，则对上述平衡产生扰动，就台破坏和结束自动动态平衡而开始事故进程，一事件继发另一事件，最终导致“终了事件”—事故和伤害。这种事故和伤害或损坏又会依此引起能量释放或其他变化。

47瑟利模型第六节瑟利模型

瑟利模型是美国人瑟利（J.Surry）在1969年提出的，是一个典型的根据人的认知过程分析事故致因的理论.

该模型把事故的发生过程分为危险出现和危险释放两个阶段，这两个阶段各自包括一组类似的人的信息处理过程,即感觉,认识和行为响应.

48图瑟利模型无伤害伤害或损害迫近的危险危险释放NNNNNNYYYYYY对危险的显现有警告吗?感觉到了这警告吗?认识到了这警告吗?知道如何避免危险吗?决定要采取行动吗?行为响应,能避免吗?{{认识感觉无危险人和环境危险出现NNNNNNYYYYYY对危险的构成有警告吗?感觉到了这警告吗?认识到了这警告吗?知道如何避免危险吗?决定要采取行动吗?行为响应,能避免吗?{{认识感觉49第六节瑟利模型

运用瑟利模型，分析2012-10-6湖南怀化常吉高速槽罐车爆炸事故过程？？？50瑟利模型的意义第六节瑟利模型

瑟利模型不仅分析了危险出现、释放直至导致事故的原因，而且还为事故预防提供了一个良好的思路。即要想预防和控制事故，首先应采用技术的手段使危险状态充分地显现出来，使操作者能够有更好的机会感觉到危险的出现成释放，这样才有预防或控制事故的条件和可能；其次应通过培训和教育的手段，提高人感觉危险信号的敏感性，包括抗干扰能力等，同时也应采用相应的技术手段帮助操作者正确地感觉危险状态信息，如采用能避开干扰的警告方式或加大警告信号的强度等；

51瑟利模型的意义第六节瑟利模型第三应通过教育和培训的手段使操作者在感觉到警告之后，准确地理解其含义，并知道应采取何种措施避免危险发生或控制其后果。同时，在此基础上，结合各方面的因素做出正确的决策；最后，则应通过系统及其辅助设施的设计使人在做出正确的决策后，有足够的时间和条件做出行为响应，并通过培训的手段使人能够迅速、敏捷、正确地做出行为响应。

526.变化—失误理论

变化—失误理论又称变化分析方法,其主要观点是:＃运行系统中能量和失误相对应的变化是事故发生的根本原因.没有变化就没有事故.

＃＃任务工具人环境人的行为变化失误事故图变化－失误－事故的关系第七节变化失误理论53变化1，引进了一套更大、效率更高的设备。变化2，老设备停用，部分被拆除。变化3，新生设备运转及效率起初达不到要求。变化4，对该厂产品的需求量与日剧增。变化5，重新启用老设备。变化6，要求尽可能快地恢复老设备的操作控制并投产。失误1，没有做全面的危险分析和充分的准备工作。变化7，某些冗余安全控制装置没有马上启用。结果：设备爆炸，6人死亡。第七节变化失误理论例：某化工厂压力容器爆炸事故进行如下变化分析变化前，该厂已正常运转苦干年，事故率相对稳定。

54观察到变化寻找结果寻找原因采取行动寻找变化观察到结果寻找原因采取行动图2-7观察到变化时的变化分析过程图2-8观察到后果时的变化分析过程第七节变化失误理论55

常见的变化有以下9类(1)计划的变化和未计划的变化。

(2)实际的变化和潜在的变化。

(3)时间的变化。

(4)技术的变化。

(5)人的变化。

(6)社会的变化。

(7)组织的变化。

(8)操作的变化。

(9)宏观的变化和微观的变化。第七节变化失误理论56轨迹交叉论第八节轨迹交叉论

轨迹交叉论是一种从事故的直接和间接原因出发研究事故致因的理论.其基本思想是:伤害事故是许多相互关联的事件顺序发展的结果.这些事件可分为人和物(包括环境)两个发展系列.当人的不安全行为和物的不安全状态在各自的发展过程中,在一定时间,空间发生了接触,使能量逆流于人体时,伤害事故就会发生.57轨迹交叉论第八节轨迹交叉论社会因素管理缺陷不安全状态起因物致害物不安全行为肇事人受害人基础原因间接原因直接原因事故经过物的原因人的原因事故接触图2-7轨迹交叉论事故模型58人的事件链第八节轨迹交叉论

人的不安全行为基于生理、心理、环境、行为几个方面而产生：①生理、心理缺陷；②社会环境、企业管理上的缺陷；③后天的身体缺陷；④视、听、嗅、味、触五感官能量分配上的差异；⑤行为失误。人的行动自由度很大．生产劳动中受环境条件影响，加上自身生理、心理缺陷都易于发生失误动作或行为失误。⑴⑵⑶⑷⑸59物的事件链第八节轨迹交叉论⑴⑵⑶⑷⑸ABCDE事故伤害

A.设计上的缺陷，如用材不当，强度计算错误，细构完整性差，采矿方法不适应矿床围岩性质等；B．制造、工艺流程上的缺陷；C.维修保养上的缺陷，降低了可靠性；D．使用运转上的缺陷；E．作业场所环境上的