安全学原理教学课件PPT事故致因理论及模型.ppt

第五章 事故致因理论及模型 5.1 事故致因理论的产生与发展 安全科学的基础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，因此，事故致因 理论或事故模型也可称为安全科学的基础理论。 事故致因模型反映了事故发生的规律性，能够为事故原 因的进行定性、定量分析，为事故的预防及人的安全行 为方式，从理论上提供科学的、完整的依据。 随着科学技术和生产方式的发展，事故发生的本质规律 在不断变化，人们对事故原因的认识也在不断深入，因 此，先后出现了十几种具有代表性的事故致因理论和事 故模型。 1 早期的事故致因理论 “二战”后的事故致因理论 现代事故致因理论及模型 5.1 5.1 事故致因理论的产生与发展事故致因理论的产生与发展 2 事故模型在安全生产中的作用 3 事故频发倾向（accident proneness）是指个别人容易发生事故的 、稳定的、个人的内在倾向。 1919年，格林伍德和伍兹对许多工厂里伤害事故发生次数资料按如 下三种统计分布进行统计检验： （1）泊松分布：当发生事故的概率不存在着个体差异时，即不存在着事 故频发倾向者时，一定时间内事故发生次数服从泊松分布。在这种 情况下，事故的发生是由于工厂里的生产条件、机械设备方面的问 题，以及一些其他偶然因素引起的。 （2）偏倚分布（biased distribution）：一些工人由于存在着精神或 心理方面的毛病，如果在生产操作过程中发生过一次事故，则会造 成胆怯或神经过敏，当再继续操作时，就有重复发生第二次、第三 次事故的倾向。造成这种统计分布的人是少数有精神或心理缺陷的 人。 （3）非均等分布（distibution of unequal liabililty）：当工厂中 存在许多特别容易发生事故的人时，发生不同次数事故的人数服从 非均等分布，即每个人发生事故的概率不相同。在这种情况下，事 故的发生主要是由于人的因素引起的。 5.2 5.2 事故频发倾向论事故频发倾向论 5.2.1 5.2.1 事故频发倾向事故频发倾向 4 为了检验事故频发倾向的稳定性，他们还计算了 被调查工厂中同一个人在前三个月里和后三个月 里发生事故次数的相关系数。结果发现，工厂中 存在着事故频发倾向者，并且前、后三个月事故 次数的相关系数变化在0.370.12到0.720.07之间 ，皆为正相关。 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。 5 他计算了一些工厂中前五个月和后五个月里事故 次数的相关系数，其结果为（0.040.09）（ 0.710.06）。之后，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0.300.60 次事故；第一年里发生过一次事故的工人在以后 平均发生0.861.17次事故；第一年里出过两次事 故的工人在以后平均发生1.041.42次事故。这些 都充分证明了存在着事故频发倾向。 6 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0.300.60次事故；第一年里发 生过一次事故的工人在以后平均发生0.861.17次 事故；第一年里出过两次事故的工人在以后平均 发生1.041.42次事故。这些都充分证明了存在着 事故频发倾向。 7 1939年，法默（farmer）和查姆勃（chamber ）明确提出了事故频发倾向的概念，认为事故 频发倾向者的存在是工业事故发生的主要原因 。 判断某人是否事故频发倾向者，要通过一系列 的心理学测试。例如，在日本曾采用yg测验（ yatabe-guilford test）来测试工人的性格。 另外，也可以通过对日常工人行为的观察来发 现事故频发倾向者。一般来说，具有事故频发 倾向的人在进行生产操作时往往精神动摇，注 意力不能经常集中在操作上，因而不能适应迅 速变化的外界条件。 8 该理论认为：可以通过人的性格特点区分出这部 分人而不予雇用，来减少工业生产的事故。 这种理论把事故致因归咎于人的天性，至今仍有 某些人赞成这一理论，但是后来的许多研究结果 并没有证实该理论的正确性。 9 第二次世界大战后，人们对所谓的事故频发倾向 的概念提出了新的见解。一些研究表明，认为大 多数工业事故是由事故频发倾向者引起的观念是 错误的，有些人较另一些人容易发生事故，是与 他们从事的作业有较高的危险性有关。 越来越多的人认为，不能把事故的责任简单地说 成是工人的不注意，应该注重机械的、物质的危 险性质在事故致因中的重要地位。 于是，出现了事故遭遇倾向论，事故遭遇倾向（ accident liablity）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。 10 明兹（a. mint）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，认为事故的发生不 仅与个人因素有关，而且与生产条件有关。 根据这一见解，克尔（w. a. kerr）调查了53个电子 工厂中40项个人因素及生产作业条件因素与事故发生 频度和伤害严重度之间的关系，发现影响事故发生频 度的主要因素有运搬距离短、噪声严重、临时工多、 工人自觉性差等；与事故后果严重度有关的主要因素 是工人的“男子汉”作风，其次是缺乏自觉性、缺乏 指导、老年职工多、不连续出勤等，证明事故发生情 况与生产作业条件有着密切关系。 11 多年的研究与实践证明，“事故频发倾向论”是 错误的，实际上并不存在所谓的事故频发倾向者 。因此，这一理论基本被排除在事故致因理论当 代研究范围之外。 其实，工业生产中的许多操作对操作者的素质都 有一定的要求，或者说，人员有一定的职业适合 性。 当人员的素质不符合生产操作要求时，人在生产 操作中就会发生失误或不安全行为，从而导致事 故发生。 12 例如，特种作业的场合，操作者要经过专门的培 训、严格的考核，获得特种作业资格后才能从事 。因此，尽管事故频发倾向论把工业事故的原因 归因于少数事故频发倾向者的观点是错误的，然 而从职业适合性的角度来看，关于事故频发倾向 的认识也有一定的可取之处。 13 1）体液说（较多学者持赞同观点） 2）神经说（创立人：巴甫洛夫） 3）血型说（以日本学者为多，主要分为a 、b、o及ab型人的气质特点） 4）激素说（根据人的内分泌及甲状腺划 分人的气质） 5）阴阳五行说（主要以八卦占卜判断人 的气质） 14 体液假说的分类： （1 1）多血质）多血质 （2）胆汁质胆汁质 （3）粘液质粘液质 （4 4）压抑质）压抑质 15 特点：活泼、好动、敏捷、乐观，情 绪变化快，但不持久，善于交际，待 人热情，易于适应变化的环境，工作 和学习精力充沛。 对安全行为的影响：安全意识较强， 但有时不稳定。 16 特点：易于激动，精力充沛，反应速度快 ，但不灵活，暴躁而有力，情感难以抑制 。 对安全行为的影响：安全意识较差。 17 特点：安静沉着，情绪反应慢而持久 ，不易发脾气不易流露感情，动作迟 缓而不灵活，在工作中能坚持不懈、 有条不紊，但有惰性。环境变化的适 应性差。 对安全行为的影响：安全意识较好。 18 特点：敏感多疑，易动感情，情感体验丰 富，行动迟缓、腼腆，在困难面前优柔寡 断，工作中能表现出胜任工作的坚持精神 ，但胆小怕事，动作反应慢。 对安全行为的影响：安全意识一般较好。 19 多血质：“敢问路在何方” （西游记插曲） 胆汁质： “该出手时，就出手” （水浒演义插曲） 粘液质： “滚滚长江东逝水” （三国演义插曲） 压抑质：“枉凝眉” （红楼梦插曲） 20 事故现象的发生与其原因 存在着必然的因果关系。 “因”与“果”有继承性 ，前段的结果往往是下一 段的原因。 事故现象是“后果”，与 其“前因”有必然的关系 。因果是多层次相继发生 的；一次原因是二次原因 的结果，二次原因又是三 次原因的结果，如此类推 。 21 一般而言，事故原因常分为直接原因和间 接原因。直接原因又称一次原因，是在时 间上最接近事故发生的原因。 直接原因通常又进一步分为两类，物的原 因和人的原因。物的原因是设备、物料、 环境（又称环境物）等的不安全状态；人 的原因是指人的不安全行为。 间接原因是二次、三次以至多层次继发来 自事故本源的基础原因。 22 间接原因大致分为6类： （1）技术的原因：主要机械设备的设计、安装、保 养等技术方面不完善，工艺过程和防护设备存 在技术缺陷； （2）教育的原因：对职工的安全知识教育不足，培 训不够，职工缺乏安全意识等； （3）身体的原因：指操作者身体有缺陷，如视力或 听力有障碍，以及睡眠不足等； （4）精神的原因：指焦躁、紧张、恐惧、心不在焉 等精神状态以及心理障碍或智力缺陷等； 23 （5）管理的原因：企业领导安全责任心不强，规程 标准及检查制度不完善，决策失误等； （6）社会及历史原因：涉及体制、政策、条块关系 ，地方保护主义，机构、体制和产业发展历史 过程等。 在（1）至（6）项的间接原因中，（1）至（4 ）为二次原因，（5）至（6）为基础原因； 可将因果继承原则看成如下一个连锁“事件链 ”：损失事故一次原因（直接原因）二 次原因（间接原因）基础原因。 24 追查事故原因时，从一次原因逆行查起。因果有 继承性，是多层次的连锁关系。一次原因是二次 原因的结果，二次原因是三次原因的结果，一直 可以追溯到最基础原因。 如果采用适当的对策，去掉其中的任何一个原因 ，就切断了这条“事件链”，就能防止事故的发 生。但即使去掉直接原因，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。 25 5.3.2 事故因果类型 1 1）连锁型）连锁型 2 2）因果型）因果型 3 3）复合型）复合型 事件1 事件4 事件3 事件2 事件 事件 事件 事件 事故 事故事故 26 所谓起因物，是指造成事 故现象起源的机械、装置 、天然或人工物件、环境 物等；施害物是指直接造 成事故而加害于人的物质 。不安全状态导致起因物 的作用；施害物又是由起 因物促成其造成事故后果 的。 从物的系列而言，从远因 到近因，由最早的起因物 （物0）到施害物（物1） ，物1又会派生出新的施 害物（物2），连续产生 直至与人接触而发生人员 伤亡的事故现象 27 在焊接作业中有火花飞溅，引燃了聚氨酯橡胶，燃烧产物一氧化 碳使人中毒；火花飞溅到清漆汽油上又引起火灾，烧伤了工人； 同时火灾又引起汽油桶爆炸，又造成了桶片飞出而砸伤人员。 引发这一事故的起因物是电焊装置、火花；施害物1是聚氨酯橡胶 和汽油；施害物2是co、高温可燃物、汽油桶碎片。 28 一、事故经过 1.企业基本概况。重庆天原化工总厂始建于1939 年，1956年公私合营为地方国有企业，是国内最 早的氯碱企业之一。现隶属于重庆化医控股（集 团）公司，拥有6万t/a烧碱的综合生产能力，常 年生产品种有烧碱、盐酸、液氯、四氯化碳、三 氯氢硅、三氯化铁、氯乙酸、漂白液、次氯酸钠 。现有在册职工2112人，在岗人员1942人。2003 年实现工业总产值19085万元，销售收入18722万 元。随着主城区建设步伐的加快，该厂于2003年 正式启动环保整体搬迁工程。 29 2.事故经过。事故发生前的2004年4月15日白天，该 厂处于正常生产状态。15日17时40分，该厂氯氢分厂 冷冻工段液化岗位接总厂调度令开启1号氯冷凝器。 18时20分，氯气干燥岗位发现氯气泵压力偏高，4号 液氯贮罐液面管在化霜。当班操作工两度对液化岗位 进行巡查，未发现氯冷凝器有何异常，判断4号贮罐 液氯进口管可能有堵塞，于是转5号液氯贮罐（停4号 贮罐）进行液化，其液面管也不结霜。21时，当班人 员巡查1号液氯冷凝器和盐水箱时，发现盐水箱内氯 化钙（cacl2）盐水大量减少，有氯气从氨蒸发器盐 水箱泄出，从而判断氯冷凝器已穿孔，约有4m3的 cacl2盐水进入了液氯系统。 30 发现氯冷凝器穿孔后，厂总调度室迅速采取1号 氯冷凝器从系统中断开、冷冻紧急停车等措施。 并将1号氯冷凝器壳程内cacl2盐水通过盐水泵进 口倒流排入盐水箱。将1号氯冷凝器余氯和1号氯 液气分离器内液氯排入排污罐。 15日23时30分，该厂采取措施，开启液氯包 装尾气泵抽取排污罐内的氯气到次氯酸钠和漂白 液装置。16日0时48分，正在抽气过程中，排污 罐发生爆炸。1时33分，全厂停车。2时15分左右 ，排完盐水后4h的1号盐水泵在静止状态下发生 爆炸，泵体粉碎性炸坏。 31 险情发生后，该厂及时将氯冷凝器穿孔、氯气泄 漏事故报告了化医集团，并向市安监局和市政府 值班室作了报告。为了消除继续爆炸和大量氯气 泄漏的危险，重庆市于16日上午启动实施了包括 排危抢险、疏散群众在内的应急处置预案，16日 9时成立了以一名副市长为指挥长的重庆天原化 工总厂“416”事故现场抢险指挥部，在指挥 部领导下，立即成立了由市内外有关专家组成的 专家组，为指挥部排险决策提供技术支撑。 32 经专家论证，认为排除险情的关键是尽量消耗氯 气，消除可能造成大量氯气泄漏的危险。指挥部 据此决定，采取自然减压排氯方式，通过开启三 氯化铁、漂白液、次氯酸钠3个耗氯生产装置， 在较短时间内减少危险源中的氯气总量；然后用 四氯化碳溶解罐内残存的三氯化氮(ncl3)；最后 用氮气将溶解ncl3的四氯化碳废液压出，以消除 爆炸危险。10时左右，该厂根据指挥部的决定开 启耗氯生产装置。 33 16日17时30分，指挥部召开全体成员会议，研究 下一步处置方案和当晚群众的疏散问题。17时57 分，专家组正向指挥部汇报情况，讨论下一步具 体处置方案时，突然听到连续2声爆响，液氯贮 罐发生猛烈爆炸，会议被迫中断。 据勘察，爆炸使5号、6号液氯贮罐罐体破裂 解体并形成一个长9m、宽4m、深2m的炸坑。以炸 坑为中心，约200m半径的地面和构、建筑物上有 散落的大量爆炸碎片，爆炸事故致9名现场处置 人员因公殉职，3人受伤。 34 爆炸事故发生后，引起党中央、国务院领导的高 度重视，温家宝、黄菊、华建敏等中央领导同志 对事故处理与善后工作作出重要指示，国家安监 局副局长孙华山等领导亲临现场指导，并抽调北 京、上海、自贡共8名专家到重庆指导抢险。这 个过程一直持续到4月19日，在将所有液氯贮罐 与汽化器中的余氯和ncl3采用引爆、碱液浸泡处 理后，才彻底消除了危险源。 35 二、事故原因分析 事故调查组认为，天原“416”爆炸事故 是该厂液氯生产过程中因氯冷凝器腐蚀穿孔，导 致大量含有铵的cacl2盐水直接进入液氯系统，生 成了极具危险性的ncl3爆炸物。ncl3富集达到爆 炸浓度和启动事故氯处理装置振动引爆了ncl3。 1.直接原因 （1）设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏，是造成ncl3 形成和聚集的重要原因。根据重庆大学的技术鉴 定和专家的分析，造成氯气泄漏和盐水流失的原 因是氯冷凝器列管腐蚀穿孔。 36 腐蚀穿孔的原因主要有5个方面：一是氯气、液 氯、氯化钙冷却盐水对氯冷凝器存在普遍的腐蚀 作用；二是列管内氯气中的水分对碳钢的腐蚀； 三是列管外盐水中由于离子电位差对管材发生电 化学腐蚀和点腐蚀；四是列管与管板焊接处的应 力腐蚀；五是使用时间已长达8年并未进行耐压 试验，使腐蚀现象未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前 及时发现。 调查中还了解到，液氯生产过程中会副产极 少量ncl3。但通过排污罐定时排放，采用稀碱液 吸收可以避免发生爆炸。 37 但1992年和2004年1月，该液氯冷冻岗位的氨蒸 发系统曾发生泄漏，造成大量的氨进入盐水，生 成了含高浓度铵的cacl2盐水（经抽取事故现场 cacl2盐水测定，盐水中含nh+4与nh3总量为 17.64g/l）。由于1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔， 导致含高浓度铵的cacl2盐水进入液氯系统，生成 了约486kg（理论计算值）的ncl3爆炸物，为正常 生产情况下的2600余倍。是16日凌晨排污罐和盐 水泵相继发生爆炸以及16日下午抢险过程中演变 为爆炸事故的内在原因。 38 （2）ncl3富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装 置造成振动，是引起ncl3爆炸的直接原因。经调 查证实，该厂现场处理人员未经指挥部同意，为 加快氯气处理的速度，在对ncl3富集爆炸危险性 认识不足的情况下，急于求成，判断失误，凭借 以前的操作处理经验，自行启动了事故氯处理装 置，对4号、5号、6号液氯贮罐及1号、2号、3号 汽化器进行抽吸处理。在抽吸过程中，事故氯处 理装置水封处的ncl3因与空气接触和振动而首先 发生爆炸，爆炸形成的巨大能量通过管道传递到 液氯贮罐内，搅动和振动了罐内的ncl3，导致5号 、6号液氯贮罐内的ncl3爆炸。 39 2.间接原因 （1）压力容器日常管理差。检测检验不规范 ，设备更新投入不足。国家质量技术监督局 压力容器安全技术监察规程（以下简称容规 ）第117条明确规定：“压力容器的使用单位， 必须建立压力容器技术档案并由管理部门统一保 管”，但该厂设备技术档案资料不齐全，近2年无 维修、保养、检查记录，压力容器设备管理混乱 。容规第132条、133条分别规定：“压力 容器投用后首次使用内外部检验期间内，至少进 行1次耐压实验”。 40 但该厂和重庆化工节能计量压力容器监测所没有 按照该规定对压力容器进行首检和耐压实验，检 测检验工作严重失误。发生事故的氯冷凝器在 1996年3月投入使用后，一直到2001年1月才进行 首检，2002年2月进行复检，2次检验都未提出耐 压试验要求，也没有做耐压试验。致使设备腐蚀 现象未能在明显腐蚀和腐蚀穿孔前及时发现，留 下了重大事故隐患。该厂设备陈旧老化现象十 分普遍，压力容器等安全设备腐蚀严重，设备更 新投入不足。 41 （2）安全生产责任制落实不到位，安全生产管理 力量薄弱。2004年2月12日，重庆化医控股（集团 ）公司与该厂签订安全生产责任书以后，该厂未 按规定将目标责任分解到厂属各单位和签订安全 目标责任书，没有将安全责任落实到基层和工作 岗位，安全管理责任不到位。安全管理人员配备 不合理，安全生产管理力量不足，重庆化医控股 （集团）公司分管领导和该厂厂长等安全生产管 理人员不熟悉化工行业的安全管理工作。 42 （3）事故隐患督促检查不力。重庆天原化工总厂对 自身存在的事故隐患整改不力，特别是该厂 “214”氯化氢泄漏事故后，引起了市领导的高度 重视，市委、市政府领导对此作出了重要批示。为此 ，重庆化医控股（集团）公司和该厂虽然采取了一些 措施，但是没有认真从管理上查找事故的原因和总结 教训，在责任追究上采取以经济处罚代替行政处分， 因而没有让有关责任人员从中吸取事故的深刻教训， 整改的措施不到位，督促检查力度也不够，以至于在 安全方面存在的问题没有得到有效整改。“214” 事故后，本应增添盐酸合成尾气和四氯化碳尾气的监 控系统，但直到“416”事故发生时都未配备。 43 （4）对ncl3爆炸的机理和条件研究不成熟，相关 安全技术规定不完善。国内有关权威专家在关 于重庆天原化工总厂“416”事故原因分析报告 的意见中指出：“目前，国内对ncl3爆炸的机 理、爆炸的条件缺乏相关技术资料，对如何避免 ncl3爆炸的相关安全技术标准尚不够完善”，“ 因含高浓度铵的cacl2盐水泄漏到液氯系统，导致 爆炸的事故在我国尚属首例”。这表明此次事故 对ncl3的处理方面，确实存在很大程度的复杂性 、不确定性和不可预见性。 44 故这次事故是因为氯碱行业现有技术条件下难以 预测、没有先例的事故，人为因素不占主导作用 。同时，全国氯碱行业尚无对cacl2盐水中铵含量 定期分析的规定，该厂cacl2盐水10余年未更换和 检测，造成盐水中的铵不断富集，为生成大量的 ncl3创造了条件，并为爆炸的发生埋下了重大的 潜在隐患。 根据以上对事故原因的分析，调查组认为 “416”事故是一起责任事故。 45 某金矿2号井270m9303采场co中毒死亡6人事故的 因果关系图 46 某金矿采场co中毒死亡6人事故的因果顺序图 47 5.3.4 海因里希事故因果连锁理论 1936年由美国人海因里希（w.h.heinrich）提出 了事故因果连锁理论。 海因里希认为，伤害事故的发生是一连串的事件 ，按一定因果关系依次发生的结果。他用五块多 米诺骨牌来形象地说明这种因果关系，即第一块 倒下后，会引起后面的牌连锁反应而倒下，最后 一块即为伤害事故。 该理论称为“多米诺骨牌”理论。多米诺骨牌理论 建立了事故致因的事件链这一重要概念，并为后 来者研究事故机理提供了一种有价值的方法。 48 5.3.4 海因里希事故因果连锁理论 海因里希曾经调查了75000件工伤事故，发现其中 有98%是可以预防的。 在可预防的工伤事故中，以人的不安全行为为主 要原因的事故占89.8%，而以设备的、物质的不安 全状态为主要原因的只占10.2%。按照这种统计结 果，绝大部分工伤事故都是由于工人的不安全行 为引起的。 海因里希还认为，即使有些事故是由于物的不安 全状态引起的，其不安全状态的产生也是由于工 人的错误所致。因此，这一理论与事故倾向性格 论一样，将事件链中的原因大部分归于工人的错 误，表现出时代的局限性。 49 多米诺骨牌理论 海因里希认为：遗传及社会环境、人的缺点、人的不安全行为或物的不 安全状态、事故、伤害，一种可防止的伤亡事故发生是一系列事件顺序 发生的结果。 50 若以a0代表伤亡事故发生这一事件， 根据多米诺股牌模型，伤亡事故a发生，必 须具备条件a、m、p、h、d五块骨牌都倒下 ，即，这五块骨牌代表的事件都发生才行 （与门），故： a0= a m p h d 据此可得： pa0= pa pm pp ph pd 51 从骨牌顺序中移走某一个中间骨牌。例如，尽 一切可能消除人的不安全行为和物的不安全状态（ h），则伤害就不会发生。 52 a、m、p、h、d这五个事件的概率都是1的，所以 pa01，说明伤亡事故的概率是很小的。如果抽出其 中的一块牌（如h），则有： pa0= pmpp0pdpa=0 于是a0即为不可能事件，伤亡事故就不会发生了。 与海因里希因果连锁理论相似的事故连锁 模型还有： 博德事故因果连锁理论 亚当斯事故因果连锁理论 北川彻三事故因果连锁理论 3 3、其他的事故因果连锁理论、其他的事故因果连锁理论 53 博德（bird）在海因里希事故因果连锁理论 的基础上，提出了与现代安全观点更加吻合 的事故因果连锁理论。 博德的事故因果连锁过程同样为5个因素，但 每个因素的含义与海因里希的都有所不同： 54 管 理 缺 陷 个 人 原 因 直 接 原 因 事 故 损 失 55 亚当斯（edward adams）提出了一种与博德事故因果理论类 似的因果连锁模型，该模型以表格形式给出 管理 体系 管理失误 现场失误 事故 伤害或 损坏 目标 组织 机能 管理者出现问题： 方针政策 目 标 规 范 责 任 职 级 考 核 权限授予 技术人员存在 的失误： 行 为 责 任 权限范围 规 则 指 导 主 动 性 积 极 性 业务活动 不安全行为 不安全状态 伤亡事故 损坏事故 无伤害事故 对人 对物 56 5.3.6 亚当斯事故因果连锁理论 57 前面几种事故因果连锁理论把考察范围局限在企业内部。 实际上，工业伤害事故发生的原因是很复杂的，一个国家 或地区的政治、经济、文化、教育、科技水平等诸多社会 因素对伤害事故的发生和预防都有着重要的影响。 日本的北川彻三正是基于这种考虑，对海因里希的理论进 行了一定的修正，提出了另一种事故因果连锁理论。 前面几种事故因果连锁理论把考察范围局限在企业内部。 实际上，工业伤害事故发生的原因是很复杂的，一个国家 或地区的政治、经济、文化、教育、科技水平等诸多社会 因素对伤害事故的发生和预防都有着重要的影响。 日本的北川彻三正是基于这种考虑，对海因里希的理论进 行了一定的修正，提出了另一种事故因果连锁理论： 5.3.7 5.3.7 北川彻三事故因果连锁理论北川彻三事故因果连锁理论 58 基本原因 间接原因 直接原因 事故 伤害 学校教育原因 社会原因 历史原因 技术原因 教育原因 身体原因 精神原因 管理原因 不安全行为 不安全状态 59 “二战”后的事故致因理论 第二次世界大战爆发后，高速飞机、雷达、自动火 炮等新式军事装备的出现，带来了操作的复杂性和 紧张度，使得人们难以适应，常常发生动作失误。 于是，产生了专门研究人类工作能力及其限制的学 科人机工程学。 人机工程学对战后工业安全的发展产生了深远的影 响。它的兴起标志着工业生产中人与机器关系的重 大改变。以前是按机械的特性来训练工人，让工人 满足机械的要求；现在是根据人与机械的特性来设 计机械，使机械适合人的操作。 60 “二战”后的事故致因理论 在人机关系中，以人为主、让机械适合人的观念 ，促使人们对事故原因重新认识。 越来越多的人认为，不能把事故的发生简单地说 成是工人的性格缺陷或粗心大意，应该重视机械 的、物质的危险性在事故中的作用，强调实现生 产条件、机械设备的固有安全，才能切实有效地 减少事故的发生，并由此产生了“用于事故的流 行病学方法” 、“能量异常转移”论 等事故致 因理论。 61 5.4 “用于事故的流行病学方法” 1949年，葛登（gorden）利用流行病传染机理来 描述事故的发生机理提出； 流行病因分析主要有三种： （1）当事人（病人）的特征，如年龄、性别、心理 状况、免疫能力等； （2）环境特征，如温度、湿度、季节、社区卫生状 况、防疫措施等； （3）致病媒介特征，如病毒、细菌、支原体等。这 三种因素的相互作用，可以导致人的疾病发生。 与此相类似，对于事故，一要考虑人的因素，二 要考虑作业环境因素，三要考虑引起事故的媒介 62 这种流行病学方法考虑当事人（事故受害者）的年龄，性 别、生理、心理状况以及环境的特性，例如工作和生活区 域、社会状况，季节等，还有媒介的特性，诸如流行病学 中的病毒、细菌； 但在工伤事故中就不再是范围确定的生物学问题，而应把 “媒介”理解为促成事故的能量，即构成伤害的来源，如 机械能、位能、电能、热能和辐射能等等。 能量和病毒一样都是事故或疾病现象的瞬时原因。但是， 疾病的媒介总是绝对有害的，只是有害程度轻重不同而已 。 能量在大多数时间里是有利的动力，是服务于生产的一种 功能，只有当能量逆流于人体的偶然情况下，才是事故发 生的原点和媒介。 5.4 “用于事故的流行病学方法” 63 流行病学方法比只考虑人失误的早期事故理论有流行病学方法比只考虑人失误的早期事故理论有 了较大的进步，它明确地提出了原因因素间的关了较大的进步，它明确地提出了原因因素间的关 系特性。系特性。 该理论认识到，事故该理论认识到，事故是三组变量（当事人的特性是三组变量（当事人的特性 、环境特性和作为媒介的能量特性）、环境特性和作为媒介的能量特性）中某些因素中某些因素 相互作用的结果。相互作用的结果。 该理论的该理论的不足之处不足之处是三组变量包含大量需要研究是三组变量包含大量需要研究 的内容，这众多的因素必须有大量的标本去统计的内容，这众多的因素必须有大量的标本去统计 、评价，但缺乏明确的指导。、评价，但缺乏明确的指导。 64 能量转移理论 燃烧的化学能热能蒸汽机械能 水 用于生 产现场 近代工业理论： 电气时代工业理论： 水的势能 蒸汽的动能 核能 电能机械能 在生产现场 65 哈登（haddon）事故的本质定义为：能量的 不正常转移。 1）生产过程中经常遇到的能量： （1）机械能：势能和动能（图1） （2）热能：灼烫人体、损坏财务、引起火灾（ 图2） （3）电能：各种电气事故，漏电、引燃易燃易 爆物发生火灾、爆炸事故，灼伤人体（图3 ） （4）化学能：使人员中毒，化学能转变为热能 和机械能造成伤害（图4） （5）电离及非电离辐射：射线、射线等 （6）声能 66 2006年德国9月22日，磁悬浮列车与服务机车 相撞事故，共造成25人死亡、10人受重伤。 67 一辆油罐车着火燃烧焚毁，共 有三百多位民众需紧急疏散 68 2005年8月11日，上海某装潢设计工程有限公司一职工在 上海松江花桥现代化农业有限公司酒店1楼tk吧电气线路 改造调试时，不慎触电死亡。 69 2006年江苏盐城氟源化工有限公司728爆炸事故 70 2）能量是否产生伤害 ，造成人员伤害事故取决 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； （4）障碍设置的早晚 ，越早越好。 71 防止能量逆流于人体的措施： ）限制能量 ）用较安全的能源取代危险性大的能 源 ）防止能量蓄积 ）控制能量释放采用保护性容器以及 生活区远离污染源 72 防止能量逆流于人体的措施： ）延缓能量释放 ）开辟释放能量的渠道 ）设置屏障 ）提高防护标准 ）改善效果及防止损失扩大 10）修复和恢复，治疗、矫正以及减轻伤害 程度或恢复原有功能。 73 能量意外释放论是由谁提出和补充的？ 亚当斯（edward adams）提出的因果连锁 模型由哪几块骨牌组成？突出的什么？ 北川彻三提出的因果连锁模型由哪几块骨 牌组成？突出的什么？ 博德连琐理论是在何理论基础上提出的？ 博德理论的特点是什么？ 74 1961年由吉布森（gibson）提出。 在1966年由哈登（hadden）补充。 “能量异常转移”论，是事故致因理论发展过程中 重要的一步。 该理论认为，事故是一种不正常的，或不希望的 能量转移，各种形式的能量构成了伤害事故的直 接原因。因此，应该通过控制能量或控制能量的 载体来预防伤害事故，防止能量异常转移的有效 措施是对能量进行屏蔽。 5.5 5.5 能量意外释放理论能量意外释放理论 5.5.1 5.5.1 能量意外释放论能量意外释放论 75 近代工业的发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情况。 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，能量是具有做功本领的物理元，它是由物 质和场构成系统的最基本的物理量。 76 人类在利用能量的时候必须采取措施控制能量， 使能量按照人们的意图产生、转换和做功。 从能量在系统中流动的角度，应该控制能量按照 人们规定的能量流通渠道流动。 如果由于某种原因失去了对能量的控制，就会发 生能量违背人的意愿的意外释放或逸出，使进行 中的活动中止而发生事故。 如果事故时意外释放的能量作用于人体，并且能 量的作用超过人体的承受能力，则将造成人员伤 害；如果意外释放的能量作用于设备、建筑物、 物体等，并且能量的作用超过它们的抵抗能力， 则将造成设备、建筑物、物体的损坏。 77 能量的种类 热能 机械能 电能 化学能 电离辐射能 均均 可可 导导 致致 能能 量量 的的 异异 常常 转转 移移 事故事故 78 能量 类型 产生的原发 性损伤 举 例 与 注 释 机械 能 移位、撕裂 、破裂和压 挤，主要伤 及组织 由于运动的物体如子弹、皮下针、 刀具和下落物体冲撞造成的损伤， 以及由于运动的身体冲撞相对静止 的设备造成的损伤，如在跌倒时， 飞行时和汽车事故中。具体的伤害 结果取决于合力施加的部位和方式 。大部分的伤害属于本类型 热 能 炎症、凝固 、烧焦和焚 化，伤及身 体任何层次 第一度、第二度和第三度烧伤，具 体的伤害结果取决于热能作用的部 位和方式 79 能量类 型 产生的原发性损 伤 举 例 与 注 释 电 能 干扰神经肌肉 功能以及凝固、 烧焦和焚化，伤 及身体任何层次 触电死亡、烧伤、干扰神经功能，如 在电休克疗法中。具体伤害结果取决 于电能作用的部位和方式 电离辐 射 细胞和亚细胞成 份与功能的破坏 反应堆事故，治疗性与诊断性照射， 滥用同位素、放射性元素的作用。具 体伤害结果取决于取辐射能作用部位 和方式 化学 能 伤害一般要根据 每一种或每一组 织的具体物质而 定 包括由于动物性和植物性毒素引起的 损伤，化学烧伤如氢氧化钾、溴、氟 和硫酸，以及大多数元素和化合物在 足够剂量时产生的不太严重而类型很 多的损伤 80 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。 哈登（haddon）认为，预防能量转移于人体的安全措施可 用屏蔽防护系统。他把约束、限制能量，防止人体与能量 接触的措施叫做屏蔽。 这是一种广义的屏蔽。在一定条件下某种形式的能量能否 产生伤害、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）能量的集中程度 ；（4）屏障设置的早晚，屏障设置得越早，效果越好。 按能量大小，可研究建立单一屏蔽还是多重屏蔽（冗余屏 蔽）。 81 （1）限制能量：即限制能量的大小和速度，规定安 全极限量，在生产工艺中尽量采用低能量的工 艺或装备。如限制行车速度，规定矿井照明用 低压电等。 （2）用较安全的能源取代危险性大的能源：有时被 利用的能源的危险性较高，这时可考虑用较安 全的能源代替。如用水力采煤取代爆破，应用 碳灭火剂代替四氯化碳等。 （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。 82 （4）控制能量释放：建立防护装置，控制能量意 外释放。如采用保护性容器（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：缓慢地释放能量可以降低单 位时间内释放的能量，减轻能量对人体或设施 的作用。如采用安全阀、逸出阀、吸收振动装 置等。 83 （6）开辟释放能量的渠道：通过新的能量释放渠道 将能量安全的释放出来。如接地电线、通过局 部通风装置抽排炮烟等。 （7）设置屏蔽设施：屏蔽设施是一些防止人员与能 量接触的物理实体，即狭义的屏蔽。屏蔽设施 可以设置在能源上，如防冲击波的消波室、消 声器以及原子防护屏等；也可以设置在人员身 上，如安全帽、安全鞋、手套、口罩等个体防 护品等。 （8）在人、物与能源之间设屏障：在时间和空间上 把能量与人、物隔离。如防护罩、防火门、密 闭门、防水闸墙等。 84 （9）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。 （10）改变工艺流程：变不安全流程为安全流程。 如用无毒、少毒的物质代替剧毒物质等。 （11）修复或急救：治疗、矫正以及减轻伤害程度 或恢复原有功能；限制灾害范围，防止损失扩 大；搞好急救，进行自救教育等。 （12）信息形式的屏蔽：各种警告措施等信息形式 的屏蔽，可以阻止人员的不安全行为或避免发 生人失误，防止人员接触能量。 85 流汗总比流血好！ 零灾害，好！ 拜托，拜托，上山要防火！ 注意工安，天天平安！ 戴上安全帽，安全就在你身边！ 一时疏忽很伤，时时注意很神！ “+、-、”加强工安、减少 伤亡、乘胜前进、消除公害 86 87 88 美国矿山局的札别塔基斯（michael zabetakis ）调查伤亡事故原因时发现，大多数伤亡事故都 是因为过量的能量，或干扰人体与外界正常能量 交换的危险物质的意外释放引起的，并且，这种 过量能量或危险物质的释放均由于人的不安全行 为或物的不安全状态造成的。即，人的不安全行 为或物的不安全状态使得能量或危险物质失去了 控制，是能量或危险物质释放的导火线。 依据能量意外释放理论， zabetakis建立了新的 事故因果连锁模型。 89 （1）事故：事故是能量或危险物质的意外释放，是 伤害的直接原因。为防止事故发生，可以通过技 术改进来防止能量意外释放，通过教育训练提高 职工识别危险的能力，佩戴个体防护用品来避免 伤害。 （2）不安全行为和不安全状态：人的不安全行为和 物的不安全状态是导致能量意外释放的直接原因 ，它们是管理缺欠、控制不力、缺乏知识、对存 在的危险估计错误，或其他个人因素等基本原因 的征兆。 90 （3）基本原因：基本原因包括三个方面的问题。 企业领导者的安全政策及决策。它涉及生产 及安全目标；职员的配置；信息利用；责任及职 权范围、职工的选择、教育训练、安排、指导和 监督；信息传递、设备、装置及器材的采购、维 修；正常时和异常时的操作规程；设备的维修保 养等。 个人因素。能力、知识、训练；动机、行为 ；身体及精神状态；反应时间等。 环境因素。自然条件、自然环境等因素。 91 能量观点的事故因果连锁 92 “危险源”一词，英文为hazard，词意为“hazard a source danger”，即危险的根源之意，hazard一 词有的也译成“危害”。w. 哈默（willie hammer） 将危险源定义为“可能导致人员伤害或财务损失事 故的，潜在的不安全因素”。 危险源是造成事故的一种潜在危险，它是超出人的 直接控制之外的某种潜在的环境条件。在有发生工 伤或职业病的劳动环境中，即工作场所中工人的操 作存在着众多的危险源。 在系统安全研究中，认为危险源的存在是事故发生 的根本原因，防止事故就是消除、控制系统中的危 险源。 93 麦克法兰特（m.c. farland）认为，所有的伤害 事故（或损坏事故）都是由于存在如下的两个能 量因素： （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（如超过220v的电等）； （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）。 根据此观点，可以将能量引起的伤害分为：第一 类伤害、第二类伤害。 94 n根据能量意外释放论，事故是能量或危险物质的 意外释放，作用于人体的过量的能量或干扰人体 与外界能量交换的危险物质是造成人员伤害的直 接原因。于是，把系统中存在的、可能发生意外 释放的能量或危险物质称作第一类危险源。 n人体各部分对每一种能量的作用都有一定的抵抗 能力，即，有一定的伤害阈值，当人体某部位与 某种能量接触时，能否受到伤害及伤害的严重程 度如何，主要取决于人体的能量大小。 n作用于人体的能量超过伤害阈值越多，造成伤害 的可能性也越大。 95 例如，球形弹丸以4.9n冲击力打击人体时， 最多轻微地擦伤皮肤，而球形弹丸以68.9n的 冲击力打击人的头部时，则会造成人的头骨 骨折。 常见的第一类危险源有： （1）产生、供给能量的装置、设备； （2）使人体或物体具有较高势能的装置、设备、 场所； （3）能量载体； （4）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； 96 （5）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； （6）危险物质，如各种有毒、有害、可燃烧爆炸 的物质等； （7）生产、加工、储存危险物质的装置、设备、 场所； （8）人体一旦与之接触将导致人体能量意外释放 的物体。 97 n在生产和生活中，为了利用能量，让能量按照人们 的意图在系统中流动、转换和做功，必须采取措施 约束、限制能量，即必须控制危险源。约束、限制 能量的屏蔽应该可靠地控制能量，防止能量意外地 释放。 n实际上，绝对可靠的控制措施并不存在。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。 n导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全 因素称为第二类危险源，包括人、物、环境三个方 面。 98 （1）人失误：是指人的行为的结果偏离了预定的 标准，人的不安全行为可被看做是人失误的特 例。人失误可能直接破坏对第一类危险源的控 制，造成能量或危险物质的意外释放。 （2）物的障碍：是指由于性能低下不能实现预定 功能的现象，物的不安全状态也可以看做是一 种故障状态。物的故障可能直接使约束、限制 能量或危险物质的措施失效而发生事故。倒如 ，电线绝缘损坏发生漏电；管路破裂使其中的 有毒有害介质泄漏等等。 99 （3）环境因素：主要指系统运行的环境，包括温 度、湿度、照明、粉尘、通风换气、噪声和振 动等物理环境，以及企业和社会的软环境。不 良的物理环境会引起物的故障或人失误。例如 ，潮湿的环境会加速会属腐蚀而降低绵构或容 器的强度；工作场所强烈的噪声影响人的情绪 ，分散人的注意山而发生人失误。 100 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，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。另外 ，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。 在事故的发生、发展过程中，两类危险源相互依存，相辅 相成：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，决定事故后果的严重程度；第 二类危险源出现的难易决定事故发生的可能性的大小。两 类危险源共同决定危险源的危险性。 101 102 103 近30年以来，科学技术不断发展与进步， 生产工艺、生产设备越来越复杂，信息论 、系统论、控制论相继成熟，并在各个领 域获得广泛应用。 对于复杂系统的安全性问题，采用以往的 理论和方法已不能很好地解决，因此，出 现了新的安全理论和方法。 104 这类事故理论都有一个基本观点，即，人失误会导致事故这类事故理论都有一个基本观点，即，人失误会导致事故 ，而人失误的发生是由于人对外界刺激（信息）的反应失，而人失误的发生是由于人对外界刺激（信息）的反应失 误造成的。误造成的。 这些理论均从人的特性与机器性能及环境状态之间是否匹这些理论均从人的特性与机器性能及环境状态之间是否匹 配和协调的观点出发，认为机械和环境的信息不断地通过配和协调的观点出发，认为机械和环境的信息不断地通过 人的感官反映到大脑，人若能正确地认识、理解、判断，人的感官反映到大脑，人若能正确地认识、理解、判断， 作出正确决策，并采取适当的措施，就能化险为夷，避免作出正确决策，并采取适当的措施，就能化险为夷，避免 事故和伤亡；事故和伤亡； 反之，如果人未能察觉、认识所面临的危险，或判断不准反之，如果人未能察觉、认识所面临的危险，或判断不准 确而未能采取正确的行为方式，就会发生事故和伤亡。确而未能采取正确的行为方式，