安全学原理概论安全学原理教学课件PPT.ppt

安全学原理,授课学时：32学时 主 讲 人：刘国兴 联系方式邮 箱：l6596163.com,课程内容,安全科学总论 安全科学基础知识 安全流变突变理论 事故概述 事故致因理论及模型 事故的预测与预防理论 重大危险源的辨识与控制,1、安全科学总论,1.1 安全的概念与特征 1.1.1 安全问题的产生及其认识过程 安全问题的产生 自然流向（自然灾害）、人为流向（事故） 远古的石器时代：自然灾害占绝大多数 农业经济时代：自然灾害为主 工业时代：人为灾害为主, 人类对安全的认识过程,无知安全认识阶段：无主动意识 初级安全认识阶段：自发、模糊的 局部安全认识阶段：局部、分散 系统安全认识阶段：系统 动态的安全认识阶段：系统、动态, 现代社会的安全问题,环境安全问题：癌症村 核安全问题 航空、航天事故 交通运输事故 矿山、工业灾害,新版轮回 2011年7月23日上午10时许，温总理接见回国罪犯赖昌兴，温总理亲切地说：“别害怕，不判你死刑。”赖顿时热泪盈眶深情的说：“谢谢总理！”温总理又温柔的说：“最近想厦门的家了么？拿着，回家看看吧！”说着，温总理从口袋里拿出一张北京南到福州的动车票 赖昌星走的时候股市2700点，回来的时候还是2700； 2000年，盛光祖出任海关总署署长，砸了赖昌星饭碗； 2011年，盛光祖出任铁道部部长；7月23日，赖昌星回国，当晚就砸了盛光祖的饭碗。,切尔诺贝利核电站事故 法国南部的一座核电站当地时间2011年9月12日上午发生爆炸，造成1人死亡，4人受伤，其中1人伤势严重。法国费加罗报报道，爆炸是由于存放辐射废物的储藏间起火引起的，爆炸后，没有检测到核泄漏,1.1.2 安全的概念与属性, 安全的定义 安全，泛指没有危险、不出事故的状态。“安”字是指不受威胁、没有危险，即所谓无危则安；“全”字是指完满、完整、齐备或指没有伤害、无残缺、无损坏、无损失等，可谓无损则全。 安全通常是指免受人员伤害、疾病或死亡，或引起设备、财产破坏或损失的状态。 安全的英文为safety，指健康与平安之意；梵文为sarva，意为无伤害或完整无损；韦氏大词典对安全的定义为“没有伤害、损伤或危险，不遭受危害或损害的威胁，或免除了危害、伤害或损失的威胁”。, 安全的定义,安全的定义：人的身心免受外界（不利）因素影响的存在状态（包括健康状况）及其保障条件。 这一定义包括两个方面的内容：一个方面是人的身心存在的安全状态，另一个方面是物的客观保障条件，且这一保障条件并不仅仅限于生产过程之中。, 安全的属性,作为人的最基本的需要安全也就相应地具有自然属性和社会属性。 安全是人的生理与心理需要，或者说由生命及生的欲望决定了自我保护意识，这是天生的，是安全存在的主动因素； 人类对天灾的无奈以及新陈代谢、生老病死的规律不可抗拒，使人们不得不把生命安全经常提到议事日程，这虽然是被动因素，但它与前一个主动因素相结合，就决定安全是自古以来人类生活、生存、进步的永恒主题。,自我实现需求 尊重需求 社交需求 安全需求 生理需求 马斯洛的层次论,1.1.3 安全的基本特征,安全的必要性和普遍性 安全的随机性 安全的相对性 安全的局部稳定性 安全的经济性 安全的复杂性 安全的社会性,1 29 300 3000 海因里希定律,2005年13日13时40分左右，地处吉林省吉林市的中石油吉林石化公司双苯厂连续发生爆炸，现场有6名工人失踪，近70人受伤其中2人重伤；爆炸未对大气造成有毒污染，事故原因已查明，系故障处理不当造成。,“绝对安全”的状态在客观上是不存在的，世界上没有绝对安全的事物，任何事物中都包含有不安全的因素，具有一定的危险性。 “本质安全”：设备、设施或技术工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能，它包含三个方面的内容：1失误-安全功能；2故障-安全功能；3前两种安全功能应该是设备、设施本身固有的，即在它们的规划设计阶段就被纳入其中，而不是事后补偿的。,1.2 安全科学的产生和发展,1.2.1 安全科学的产生,1.2.1 安全科学的产生 科学是人类认识事物本质和规律的知识体系。 安全科学技术是一门综合性学科，它的学科体系与一般单纯的自然科学或社会科学的学科体系不完全相同。 安全科学技术不仅在本学科内每个层次之间存在着相互依存关系，而且还与其他各有关的自然科学、社会科学存在着密切关系。,范维澄院士的三大科学？ ： 自然科学、社会科学、安全科学,1.2.1 安全科学的产生,随着科技进步和社会的飞速发展，要减少意外事故，保障安全、健康的生产条件和作业环境，急需把有关安全的科学技术从众多学科中分化出来，形成与各工程学科不同的独立分支，如：通风安全、电气安全、机械安全、防火防爆、锅炉与压力容器安全、工业防尘、工业防毒、噪音与振动控制以及矿业、交通、建筑、化工、航空、航天、农业、林业、能源、纺织、食品等产业安全技术。,1.2.2 国外安全科学的发展与现状,20世纪是国外安全科学的迅猛发展时期，大致可分为三个阶段: 第一阶段：世纪初至50年代。 在这一阶段，英国、美国、日本等工业发达国家成立了安全专业机构，形成了安全科学研究群体，研究工业生产中的事故预防技术和方法。海因利希、格林伍德等学者研究了事故致因理论。,1.2.2 国外安全科学的发展与现状,第二阶段：50年代至70年代中期。 二次世界大战后，随着新型武器装备、航空航天技术和核能技术的发展，工业生产的大型化和现代化，以及重工业事故的不断发生，各领域中的安全技术受到广泛重视，同时，系统论、控制论、信息论的发展和应用促进了安全系统分析和安全技术的发展。 这一时期发展了系统安全分析方法和安全评价方法，如事故树分析（fta）、事件树分析（eta）、故障模式及影响分析（fmea）、危险可操作性研究（hazard operability study）、火灾爆炸指数评价方法、概率风险评价方法（pra）等，提出了事故的心理动力理论，社会环境模型、多米诺骨牌模型、人机系统模型等事故致因理论。安全工程学受到广泛重视，在各生产领域中逐渐得到应用和发展。,1.2.2 国外安全科学的发展与现状,第三阶段：70年代中期以后。 随着系统安全分析方法和安全工程学的广泛应用和发展，人们逐渐认识到局部安全缺陷，从多学科分散研究各领域的安全技术问题发展到系统地综合研究安全基本原理和方法，从一般安全工程技术应用研究，提高到安全科学理论研究，逐步建立了安全科学的学科体系，发展了本质安全、过程控制、人的行为控制等事故控制理论和方法。,1.2.3 国内安全科学的发展与现状,我国的安全科学技术，主要是在新中国成立以后逐步发展起来的，大致可以划分为以下3个阶段。 1）初步建立阶段 20世纪50年代初期至70年代末期，国家把劳动保护作为一项基本政策实施，安全技术作为劳动保护的一部分而得到发展。在这一时期，为满足我国工业生产发展的需要，国家成立了劳动部劳动保护研究所（后改为北京市劳动保护科学研究所）、卫生部劳动卫生研究所、冶金部安全技术研究所、煤炭部抚顺煤炭科学研究所、煤炭部重庆煤炭科学研究所等安全技术专业研究机构。发展了防暑降温、工业防尘技术、毒物危害控制技术、噪声控制技术、矿山安全技术、机电安全技术、个体防护用品及安全检测技术等。,1.2.3 国内安全科学的发展与现状,2）迅猛发展阶段 随着改革开放和现代化建设的需要，我国安全技术相继得到了快速发展，主要体现在以下几个方面： （1）建立了从事安全科学技术研究的科研院所、中心等研究机构。建成了安全科学技术研究院、所、中心50余个，拥有专业科技人员6000余名。尤其是1983年9月，中国劳动保护科学技术学会正式成立后，加强了安全科学技术学科体系和专业教育体系的建设工作。,1.2.3 国内安全科学的发展与现状,（2）设立了安全科学技术及工程多层次专业教育体系。1984年，教育部将安全工程专业列入高等学校工科专业目录。我国学者刘潜等提出了建立安全科学学科体系和安全科学技术体系结构的设想。1986年，在部分高校设置了安全技术及工程专业学科硕士、博士学位，使得我国在安全学科领域形成了完整的学位教育体系。据不完全统计，到20世纪80年代末期，全国已有42所大专院校设置了安全工程、卫生工程专业本科或专科，经国务院学位委员会批准的安全技术及工程学科（专业）硕士学位授予单位有5个，博士学位授予单位有2个，我国安全科学技术教育体系初步形成。全国各地大型劳动保护教育中心有70多个，企业劳动保护宣传教育室2000多个。,1.2.3 国内安全科学的发展与现状,3）新的发展阶段 20世纪90年代以来，我国安全科学技术进入了新的发展时期，主要表现为： （1）国家标准学科分类与代码（gbtl3747 - 92）中将安全科学技术列入一级学科；2011年安全科学与工程获批增设为教育部一级学科。 （2）国家“八五”、“九五”科技攻关计划中列入了安全科学技术攻关项目. （3）安全工程系列专业技术人员职称评审单列。 （4）劳动部颁布了安全科学技术发展“九五”计划和2010年远景目标纲要。 （5）职业健康安全管理体系（ohsms）、安全环境管理体系（hse）等国际先进的现代安全管理方法展开研究和应用。,1.2.3 国内安全科学的发展与现状,（6）至21世纪初，安全科学技术研究和专业教育的发展更趋迅猛。中国安全生产科学研究院的挂牌是其重要标志，各个行业、各个领域及各地方都相应成立了安全科学研究院所（技术中心）。中国矿业大学和西安科技大学的安全技术及工程学科于2002年初被批准为国家重点学科。2007年，国务院学术委员会对国家重点学科进行了考核评估和申报，又新增北京科技大学和中南大学的安全技术及工程为国家重点学科。截止2011年，我国开办安全工程本科专业的高校130多所，拥有安全类博士学位研究生教育的高校20多所、硕士生学位教育的高校50多所，拥有安全工程领域工程硕士教育的高校50多所。 。 （7）安全科学技术国际交流合作更为广泛。,1.3 安全科学的定义与学科体系,1.3.1 安全科学的定义 德国学者库尔曼对安全科学作了这样的阐述：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作用绝对地最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。 比利时学者j格森对安全科学的定义是：安全科学研究人、机和环境之间的关系，以建立这三者的平衡共生态为目标。 1985年，中国学者刘潜在中国安全科学学报中将安全科学定义为：安全科学是一门专门研究人们在生产及其它活动中的身心安全（包括安全、健康、舒适、愉快乃至享受），以达到保护活动者及其活动能力，保障其活动效率的跨门类、综合性的横断科学。,1.3 安全科学的定义与学科体系,“安全科学”是从人类免受外界危险、有害因素伤害的角度出发，并以在生产、生活、生存过程中创造保障人体安全的条件为着眼点，对整个客观世界及其规律总结的基础上，产生的安全知识体系。“安全科学”的研究，是为人们在生产和生活中，人身安全健康得到保障，设备、财产等免受危害，揭示安全的客观规律并提供安全学科理论、应用理论和专业理论。 （第一届学科评议组 讨论稿）,1.3.2 安全科学的研究内容与对象, 安全科学的研究内容 （1）安全科学的哲学基础 马克思主义哲学史人类认识和解决问题的世界观和方法论，确立安全科学的哲学观是研究安全的基础，只有确立了正确的安全观和方法论，才能正确地分析安全问题、解决安全问题，建立起安全科学的本质规律，为人类社会所面临的安全问题提供科学的指导方法。 （2）安全科学的基础理论 人类面临的安全问题是各种各样的，各自都有自己的特殊规律，但在安全的本质问题上有其共性的规律。安全科学的基本理论就是在马克思主义哲学的指导下，应用现阶段各基础学科的成就（如动力理论、事故致因理论、安全人机工程、安全流变突变理论等），建立事物共有的安全本质规律。,安全科学技术的基础理论,安全科学技术的基础理论可分为三个方面:,动力理论,事故致因理论,人机学理论,动力理论是确定劳动安全卫生工作在社会生产中的地位、方向，指导和推动劳动安全卫生工作有规律发展的理论。,事故致因理论研究造成工伤事故和职业危害的原因和机理，寻求在什么情况下就会发生工伤事故和职业病危害的规律。,人机学研究如何使人与作业环境、机器设备之间保持协调、安全、舒适、高效的人机关系。,流变突变理论,从“一切皆流，一切皆变”出发，揭示事物在发展过程中安全与危险的矛盾的运动过程 。,每一种或每一台新机器的投入使用就孕育着新的故障或事故的发生。由安全向危险转化的过程也具有如图所示的基本特征。 oa段为机器在投入使用初期的零部件跑合磨损段，具有减速增加磨损的特征； ab段为机器在初期磨损后的恒速磨损老化段，在此阶段中机器的故障率较低，运行平稳； bc段是与元器件寿命相关的加速磨损老化段，在此阶段中机器的故障率增高，磨损老化量剧增； c点为机器由安全流变向安全突变转化的临界磨损老化量。这一磨损老化曲线也已为试验所证实。, 安全科学的研究内容,（3）安全科学的应用理论与技术 研究安全科学的应用理沦与技术问题，包括研究安全系统工程、安全控制工程、安全管理工程、安全信息工程和各专业领域的安全理论与技术问题。 （4）安全科学的经济规律 研究安全经济的基本理论、职业伤害事故经济损失规律、安全效益评价理论、安全技术经济管理与决策理论等。,安全科学技术的应用理论,目前在我国已较成型的安全应用理论主要有:,安全工程学,职业健康学,安全管理学,安全工程学是针对生产中的不安全因素，研究其发生原因及危害性，找出其规律性，制定控制措施，防止事故的发生。,职业健康工程学是研究生产过程中危害劳动者健康因素的发生、发展的原因及其控制措施，防止职业病的发生。,安全管理学研究如何制定各项方针政策、法规制度，建立合理的组织机构和安全责任制，制定改善劳动条件规划以及如何对工伤事故和职业病进行调查处理、分析与预测等。,安全科学的研究对象及范畴 （1）安全科学的研究领域 安全科学应该研究人类生存与发展的活动中,外界对人类的危害的产生、传播、作用机理以及控制危害的方法和理论，以达到保护人类的身心安全与健康、财产免遭损失、环境免受破坏。因此，安全科学的研究领域应当包括： 生产领域安全生产、劳动保护 生活领域交通、消防、家庭安全 生存领域污染控制、灾害预防,（2）安全科学应该重点研究和解决的安全问题 安全生产中长期科技发展纲要（1990-2000-2020）提出了我国工业安全科学技术的发展战略、奋斗目标、支撑条件和技术政策，确定了四项重点任务： 工业安全技术着重于重大恶性事故及多次重复发生事故的预防及控制技术。 职业卫生工程： 着重于危害职工的尘肺病等职业方面的预防及控制技术； 安全管理； 高新技术及特殊环境中的安全技术；,18802003年英国职业安全与健康死亡人数发展趋势情况,日本安全生产与经济社会发展阶段变化趋势,19002002年美国煤矿死亡人数变化趋势,安全生产阶段发展理论模型的建立,从上述国家的安全生产状况发展变化趋势曲线来看，不同经济社会发展阶段对应着不同的安全生产发展阶段。,安全生产与经济社会发展阶段变化关系, 安全科学的研究对象,（1）m：安全心理、安全生理、安全教育、安全行为； （2）e：物化环境（劳动卫生环境、防尘、防毒、噪声与震动摔制、辐射防护、三废治理）、理化环境（社会环境、社会伦理、社会经济、体制与管理）； （3）t：可靠性理论（本质安全化）、安全技术、（防火、防爆、机电安全、运输安全等）； （4）mt：人机关系，人机设计； （5）me：人与环境的关系、职业病理、环境标准（作业环境标准）； （6）te：环境检测、自动报警与监控、技术风险； （7）met：安全系统工程、安全管理工程、安全法学、安全经济学。,1.3.3 安全科学的学科体系及与其它学科的关系, 构成安全整体的组成部分 （1）人，安全人体，是安全的主题和核心，是研究一切安全问题的出发点和归宿。人既是保护对象，又可能是保障条件或者危害因素，没有人的存在就不存在安全问题。 （2）物，安全物质，可能是安全的保障条件，也可能是危害的根源。能够保障或危害人的物质存在的领域很广泛，形式也很复杂。 （3）人与物的关系，包括人与人以及人与物，安全人与物的关系。广义上讲是人安全与否的纽带，既包括人与物的存在空间和时间，又包括能量与信息的相互联系。 （4）安全信息，是安全活动所依赖的资源，是按安全事物在时间和空间定性或定量的表达。安全信息类型分为一次安全信息和二次安全信息。一次安全信息是指生产过程中的人机环境客观安全性；二次安全信息包括安全法规、条例、政策、安全科学理论、总结、分析报告等。,人,安全科学三要素,物,人与物,安全,人,安全科学四要素,信息,人与物,物,安全,部分专家提出的安全科学体系图, 安全科学学科体系的层次,安 全 科 学 的 学 科 层 次,社会科学基础理论,自然科学基础理论,技术科学,应用科学,安全哲学（安全观）,安全科学基础理论,安全工程学,安全应用技术,安全科学学科科学体系模型, 安全科学的学科分类,1992年11月1日，国家技术监督局将自然科学和社会科学范畴中所有3000多个学科，按其科学性、实用性、简明性、兼容性、扩延性、惟一性的原则，分类、合并、归纳为58个一级学科，633个二级学科，2134个三级学科。 正式颁布的学科分类与代码（gb/t 13745 - 92），将“安全科学与技术”列为一级学科，由5个二级学科和27个三级学科组成，如图1-2所示。 其中安全法学（820.3080）、通风与空调工程（560.5520）、辐射防护技术（490.75）所属的一级学科分别为法学、土木建筑工程、核科学技术。,学科分类国家标准 620安全科学技术 620.10安全科学技术基础学科 620.20安全学 620.30安全工程 620.40职业卫生工程 620.50安全管理工程 620.99安全科学技术其它学科,图1-3 安全学科的综合特性,安全学科与其他学科的关系,1.4 安全科学的基本术语,安全:指不受威胁，没有危险、危害、损失。人类的整体与生存环境资源的和谐相处，互相不伤害，不存在危险的危害的隐患。是免除了不可接受的损害风险的状态。安全是在人类生产过程中，将系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能产生的损害控制在人类能接受水平以下的状态。 危害:构成伤害或损害;危险、灾害;可能导致对健康产生不良效果的生物、化学或者物理因素、状态; 危害危险源（可能导致死亡、伤害、职业病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态）,1.4 安全科学的基本术语,事故:人(个人或集体)在为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。 风险:某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合。已知不确定状态服从某种概率分布。 由来远古时期，以打鱼捕捞为生的渔民们，每次出海前都要祈祷，祈求神灵保佑自己能够平安归来，其中主要是让神灵保佑自己在出海时能够风平浪静、满载而归；他们在长期的捕捞实践中，深深的体会到“风”给他们带来的无法预测无法确定的危险，他们认识到，在出海捕捞打鱼的生活中，“风”即意味着“险”，因此有了“风险”一词。,1.4 安全科学的基本术语,职业病：职业病是指企业、事业单位和个体经济组织的劳动者在职业活动中，因接触粉尘、放射性物质和其他有毒、有害物质等因素而引起的疾病。各国法律都有对于职业病预防方面的规定，一般来说，凡是符合法律规定的疾病才能称为职业病。 风险评价：在风险识别和风险估测的 基础上，对风险发生的概率，损失程 度，结合其他因素进行全面考虑， 评估发生风险的可能性及危害程度， 并与公认的安全指标相比较，以衡量风险的程度，并决定是否需要采取相应的措施的过程。,1.4 安全科学的基本术语,危害辩识：识别危害的存在并确定其性质的过程。 魏文王问名医扁鹊说：“你们家兄弟三人，都精于医术，到底哪一位最好呢？”扁鹊答说：“长兄最好，中兄次之，我最差。” 文王再问：“那么为什么你最出名呢？” 扁鹊答说：“我长兄治病，是治病于病情发作 之前（识别危害，主动预防事故）。由于一般 人不知道他事先能铲除病因，所以他的名气 无法传出去，只有我们家的人才知道。我中兄 治病，是治病于病情初起之时（处理隐患、 险肇事故，预防事故）。一般人以为他只能 治轻微的小病，所以他的名气只及于本乡里。 而我扁鹊治病，是治病于病情严重之时（处理重大事故隐患、事故处理、应急处理）。一般人都看到我在经脉上穿针管来放血、在皮肤上敷药等大手术，所以以为我的医术高明，名气因此响遍全国。”,1.4 安全科学的基本术语,危险因素：指能对人造成伤亡或对物造成突发损害的因素(强调突发性和瞬间作用)。 有害因素：有害因素是指能影响人的身体健康、导致疾病或对物造成慢性损害的因素(强调在一定时间范围内的积累作用)。 通常情况下，我们对于二者并不加以区分，而统称为危险、有害因素，或者简称为危害。 事故隐患：泛指现存系统中可导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为及管理上的缺陷。通常通过检查、分析可以发现、察觉它们的存在，本质上是属于危险、危害因素的一部分。,1.4 安全科学的基本术语,系统安全：系统安全是指在系统生命周期内应用系统安全工程和系统安全管理方法，辨识系统中的危险源，并采取有效的控制措施使其危险