安全管理工程之能量转移论

安全管理工程之能量转移论安全管理工程之能量转移论 一 能量与事故 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 energy 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 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 按照能量的形式 分为 1 势能 potential energy 2 动能 kinetic energy 3 热能 heat energy 4 化学能 chemical energy 5 电能 electric energy 6 原子能 atomic energy 7 辐射能 radioactive energy 8 声能 sound energy 9 生物能 biological energy 1966 年美国运输部国家安全局局长哈登 haddon 引伸 了吉布森 gibson 1961 年提出的下述观点 生物体 人 受 伤害的原因只能是某种能量的转换 并提出了根据有关能量对 伤亡事故加以分类的方法 他分为两类伤害 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 顺序 表 2 1 第 1 类伤害的实例 这些伤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 类伤害的实例 这些伤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 力的集中程度 他认为预防能量 转移的安全措施可用屏障树 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 可研究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 用较安全的能源代替危险性大的能源 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 如控制爆炸性气体 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 控制能 量增加的限度 4 控制能量释放 如在贮存能源和实验时 采用保护性容 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 如采用安全阀 逸出阀 以及应用某些 器件吸收振动等 6 开辟释放能量的渠道 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 如安全帽 安全鞋和手套 口罩 等个体防护用具等 10 提高防护标准 如采用双重绝缘工具 低电压回路 连续监测和远距遥控等等 增强对伤害的抵抗能力 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 如改变工艺流程 变不安 全流程为安全流程 搞好急救 12 修复或恢复 治疗 矫正以减轻伤害程度或恢复原有 功能 从系统安全观点研究能量转移的另一概念是 一定量的能 量集中于一点要比它大而铺开所造成的伤害程度更大 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 对于需要保护的人和物应远离释放能量的 地点 以此来控制由于能量转移而造成的事故 最理想的是 在能量控制系统中优先采用自动化装置 而 不需要操作者再考虑采取什么措施 安全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 加以控制 使其保持在容许限度之内 能