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2 事故归因理论

事故是一种可能给人类带来不幸后果的意外事件。为了防止事故发生,首先必须进行正确的事故归因,即弄清事故发生的原因,了解事故的发生、发展和形成过程。在此基础上,研究如何通过消除、控制事故因素来防止事故发生,保证生产系统处于安全状态。


随着社会的发展,科学技术的进步,特别是工业革命以后工业事故频繁发生,人们在与各种事故斗争的实践中不断总结经验,探索事故发生的规律,相继提出了各种不同的事故归因理论,用于解释事故为什么会发生、怎样发生、以及如何采取措施进行处理等问题。事故归因理论是一定生产力发展水平的产物,在生产力发展的不同阶段,生产过程中出现的安全问题有所不同,特别是随着生产方式的变化以及人在生产过程中所处地位的变化,引起人们安全观念的变化,相应的产生了不同的事故归因理论。如图21所示。随着生产技术水平的不断提高,人们对事故的认识不断深化,事故归因理论也得到了不断的完善和提高。

 

2.1 事故归因理论概述

事故归因理论是人们认识事故整个过程以及进行事故预防工作的重要理论依据。归纳起来,主要经历了三个历史时期。

2.1.1 单一因素归因理论

20世纪初,资本主义世界工业生产已经初具规模,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。这些机械在设计时很少甚至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,操作很不熟练,加上长达11~13小时以上的工作日,伤亡事故频繁发生。而面对广大工人群众的生命健康受到工业事故严重威胁的严峻情况,业主的态度是消极的。各地的诉讼程序也大同小异,只要能证明事故原因中有受伤害工人的过失,法庭总是袒护企业主。法庭判决的原则是,工人理应承受所从事的工作中通常可能方式的一切危险。

1919年英国的格林伍德(M. Greenwood)和伍兹(H. H. Woods)对许多工厂里的伤亡事故数据中的事故发生次数按不同的统计分布进行了统计检验。结果发现,工人中的某些人

较其他人更容易发生事故。从这种现象出发,后来法默(Farmer)等人提出了事故频发倾向的概念。

海因里希的工业安全理论是该时期的代表性理论。海因里希认为,人的不安全行为、物的不安全状态是事故的直接原因,企业事故预防工作的中心就是消除人的不安全行为和物的不安全状态。根据海因里希的研究,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。因而,海因里希理论也和事故频发倾向论一样,把工业事故的责任归因于工人。从这一认识出发,海因里希进一步追究事故发生的根本原因,认为人的缺点来源于遗传因素和人员成长的社会环境。

随着生产规模的进一步扩大化、生产工艺的复杂化和操作过程的自动化,机电一体化的自动控制系统取代了人在生产过程中的操作;具有监控功能的安全系统的广泛应用,取代了人对生产过程的安全监管任务,使安全保护更准确、更迅速、更完备,使主观对生产过程的干预程度降低。因而人(主要指直接参与生产过程的人)的不安全行为的概率及其影响在减少,而物的不安全状态的恶果在增强,人的不安全行为更多地凝结在物的不安全状态之中。同时,人们在研究中发现,人的两重性或多重性行为受众多难以预测的因素影响,人的可靠度(即不安全行为的可能性)极难达到较高水平。在这样的背景下,人们提出了一系列淡化人的因素,突出物的因素的事故致因思想。

    以物为主的事故致因思想,特别适用于物质反应过程较复杂、工艺过程自动化的石油化工生产领域。目前,在石化流程的安全保护系统就是通过对系统危险源和危险因素的自动监测和控制,实现一种使人的不安全行为不能导致事故的工作条件,即本质安全条件。

2.1.2人物合一归因理论

二战后,科学技术飞跃进步。各种新技术、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。另外,随着战后工业迅速发展带来的广泛就业,使得企业不能像战前那样进行“拔尖”的人员选择。除了极少数身心有问题的人之外,广大群众都有机会进入工业部门。工人运动蓬勃发展,企业主不能随意地开除工人,这就使职工队伍素质发生了重大变化。

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,在事故预防工作中比较强调实现生产条件、机械设备的安全。轨迹交叉论、能量意外释放论以及管理失误论是这一时期较典型的事故归因理论。

轨迹交叉论认为人的因素和物的因素在事故致因中占有同样重要的地位。按照该理论,可以通过避免人与物两种运动轨迹交叉,即避免人的不安全行为和物的不完全状态同时、同地出现,来预防事故的发生。

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。该理论认为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。

与早期的事故频发倾向论、海因里希因果连锁论等不同,战后人们逐渐地认识了管理因素作为背后原因在事故归因中的重要作用。人的不安全行为或物的不安全状态是工业事故的直接原因。但是,它们只不过是其背后的深层原因——管理上的缺陷的反映,只有找出深层的、背后的原因,改进企业管理,才能有效地防止事故。

2.1.3系统归因理论

20世纪50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万计的元件、部件组成,元件、部件之间以非常复杂的关系相连接;人们在开发研制、使用和维护这些复杂巨系统的过程中,逐渐萌发了系统安全的基本思想。所谓系统安全思想,是指在系统寿命期间内应用系统安全工程和管理方法,辨识系统中的危险源,并采取控制措施使其危险性最小,从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。

陈宝智教授 1992年提出的危险源理论是这一时期较典型的事故归因理论。该理论认为事故是由第一类危险源和第二类危险源共同作用的结果,系统中存在的危险源是事故发生的原因。而不再强调人的不安全行为在事故致因中的直接作用。所谓危险源(Hagard )是可能导致事故、造成人员伤害、财物损坏或环境污染的潜在的不安全因素。不同的危险源可能有不同的危险性(某种危险源导致事故、造成人员伤害、财物损坏或环境污染的可能性)。由于系统中不可避免地会存在或出现某些种类的危险源,不可能彻底消除系统中所有的危险源,也就不存在绝对的安全。

随着系统论的提出和深入研究,人们把系统论引入安全科学,提出了一些重要的事故归因辨证思想和理念。主要有事故归因系统观、事故归因变化观等。近年来非线性科学成为众多学者研究的热点,其中的一个重要分支——混沌理论更是得到深入的研究和广泛的应用,作者把混沌理论的思想引入安全科学提出事故归因的混沌观点。认为生产系统条件的微小变化都可能引起大量的能量意外释放,导致灾难性的事故。安全无小事,生产系统中的每一个不合理因素都可能导致事故的发生,“蝼蚁之穴”可毁千里长堤,一起事故的发生是许多人失误和物的故障相互复杂关联、非线性相互作用的结果,在安全管理过程中不能忽视对每一个细节的管理。

2.2 超自然归因理论

在科学技术落后的古代,由于人们对自然界缺乏认识,往往把事故和灾害的发生看作是人类无法违抗的“天意”或“命中注定”,而祈求神灵保佑。天意论是对事故原因的不可知论,在我国,早在战国时期西门豹“河伯娶妇”的故事中,就对这种论点进行了批驳。随着社会的发展,科学技术的进步,特别是工业革命以后工业事故频繁发生,人们在与各种工业事故斗争的实践中不断总结经验,探索事故发生的规律,相继提出了阐明事故为什么会发生,事故是怎样发生的,以及如何防止事故发生的理论。

2.3 单一因素归因理论

2.3.1 事故频发倾向论

1919年,英国的M. Green wood(格林伍德)和 H. H. Woods (伍兹)对许多工厂里的伤亡事故数据中的事故发生次数按不同的统计分布(泊松分布、偏倚分布和非均等分布)进行了统计分析。结果发现,工人中的某些人较其他人更容易发生事故。在此研究基础上,1939年,H. Farmer(法默)和Chamber(查姆勃)等人提出了事故频发倾向(Accident Proneness)理论。所谓事故频发倾向(Accident Proneness),是指个别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频发倾向,是事故频发的主要原因。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。因此,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。

根据事故发生次数是否符合非均等分布,可以判断企业中是否存在事故频发倾向者。根据非均等分布,对于一个人数为N的工厂,发生x次事故的人数分布P(x)

Px=N[]     2.1

式中, C—发生事故的人数;

       r—发生事故的次数,r=C·m

       m—每人平均的事故次数。

该式是一种理论分布公式,实际应用时计算很复杂,青岛贤司给出如下的近似计算公式,用于判断工厂里是否存在着事故频发倾向者。

    设工厂里一年中发生过一次事故的人数为No,则发生事故的总人数Ns

Ns=N0                  2.2

由此公式可以导出发生事故总人数已知时,发生次数最多的人数。一年中发生n次事故的人数Xn

Xn=N0                           2.3

注意,上述公式中的事故次数没有包括没休工的事故。

    对于发生事故次数较多、可能是事故频发倾向者的人,可以通过一系列的心理学测试来判别。例如,日本曾采用Uchida Krapelin Test(内田一克雷贝林测验)测试人员大脑工作状态曲线,采用YatabeGuilford Test (YG测验)测试工人的性格来判别事故频发倾向者。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。日本的丰原恒男发现容易冲动的人、不协调的人、不守规矩的人、缺乏同情心的人和心理不平衡的人发生事故次数较多。

    据国外文献介绍,事故频发倾向者往往有如下的性格特征:

    感情冲动,容易兴奋;

    脾气暴躁;

    厌倦工作、没有耐心;

    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;

缺乏自制力;

处理问题轻率、冒失;

运动神经迟钝,动作不灵活。

2.3.2 事故因果连锁论

在工业安全理论基础上,海因里希首次提出因果连锁理论,用以阐述导致伤亡事故各种原因因素间及各因素与伤害间的关系,该理论认为伤亡事故的发生不是一个孤立的事件,尽管伤害可能在某瞬间突然发生,却是一系列相互作用的原因事件相继发生的结果。

在事故因果连锁论中,以事故为中心,事故的结果是伤害(伤亡事故的场合),事故的原因包括三个层次:直接原因,间接原因,基本原因。由于对事故的各层次的原因的认识不同,形成了不同的事故致因理论。因此,人们也经常用事故因果连锁的形来表达某种事故致因理论。

(1)伤害事故连锁构成

    海因里希把工业伤害事故的发生、发展过程描述为具有一定因果关系的事件的连锁,即:

    a.人员伤亡的发生是事故的结果。

    b.事故发生的原因是人的不安全行为或物的不安全状态。

    c.人的不安全行为或物的不安全状态是由于人的缺点造成的。

    d.人的缺点是由于不良环境诱发或者是由先天的遗传因素造成的。

(2)事故连锁过程影响因素

    海因里希将事故因果连锁过程概括为以下五个因素:

    a.遗传及社会环境。遗传因素及社会环境是造成人的性格上缺点的原因。遗传因素可能形成鲁莽、固执等不良性格;社会环境可能妨碍教育、助长性格的先天缺点发展。

    b.人的缺点。人的缺点是使人产生不安全行为或造成机械、物质不安全状态的原因,它包括鲁莽、固执、过激、神经质、轻率等性格上的先天缺点,以及缺乏安全生产知识和技术等后天的缺点。

    c.人的不安全行为或物的不安全状态。所谓人的不安全行为或物的不安全状态是指那些曾经引起过事故,可能再次引起事故的人的行为或机械、物质的状态,它们是造成事故的直接原因。例如,在起重机的吊荷下停留,不发信号就启动机器,工作时间打闹,或拆除安全防护装置等都属于人的不安全行为;没有防护的传动齿轮,裸露的带电体,照明不良等属于物的不安全状态。

    d.事故。事故是由于物体、物质、人或环境的作用或反作用,使人员受到伤害或可能受到伤害的,出乎意料之外的、失去控制的事件。

e.伤害。由于事故直接产生的人身伤害。

海因里希用多米诺骨牌来形象地描述这种事故因果连锁关系,如图2-2所示。在多米诺骨牌系列中,一颗骨牌被碰倒了,则将发生连锁反应,其余的几颗骨牌相继被碰倒。如果移去中间的一颗骨牌,则连锁被破坏,事故过程被中止。海因里希认为,企业安全工作的中心是防止人的不完全行为,消除机械的或物质的不完全状态,中断事故连锁的进程而避免事故的发生。

以上理论都摈弃了不可知论的错误,认为人的不安全行为是产生事故的根本原因。这些理论从个别人、人的本质以及管理人员(非直接生产人员)角度逐渐深化了对人的不安全行为在事故发生和发展过程中起关键作用的认识。然而这些理论又都不同程度上忽视或轻视了劳动工具(包括生产设备)、劳动对象、工作环境所固有的危险性对事故的影响。

2.3.3 事故遭遇倾向论

第二次世界大战后,人们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。因此,不能把事故的责任简单地归结成工人的不注意,应该强调机械的、物质的危险性质在事故致因中的重要地位。于是,出现了Accident Liability(事故遭遇倾向理论),事故遭遇倾向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。

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。例如,Roche (罗奇)发现,工厂规模不同,生产作业条件也不同,大工厂的场合相关系数大约在0.6左右,小工厂则或高或低,表现出劳动条件的影响。P. W. Gobb(高勃)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:前后两段时间事故发生次数的相关系数与职业有关,变化在-0.080.72的范围内。当从事规则的、重复性作业时,事故频发倾向较为明显。

A. Mintz(明兹)和M. L. B(布卢姆)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,W. A. Kerr(克尔)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程度之间的关系,发现影响事故发生频度的主要因素有搬运距离短、噪声严重、临时工多、工人自觉性差等;与事故后果严重程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,证明事故发生与生产作业条件有密切关系。

事故遭遇倾向理论主要论点为:

(1) 当每个人发生事故的概率相等且概率极小时,一定时期内发生事故次数服从泊松分布。根据泊松分布,大部分工人不发生事故,少数工人只发生一次,只有极少数工人发生两次以上事故。大量的事故统计资料是服从泊松分布的。例如,D. L.Morh (莫尔)等研究了海上石油钻井工人连续两年时间内伤害事故情况,得到了受伤次数多的工人数没有超出泊松分布范围的结论。

(2) 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,该人并非永远是事故频发倾向者,通过数十年的实验及临床研究,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。

(3) 根据事故频发倾向理论,防止事故的重要措施是人员选择。但是许多研究表明,把事故发生次数多的工人调离后,企业的事故发生率并没有降低。例如,Waller(韦勒)对司机的调查,Berncki(伯纳基)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。

对于我国的广大安全专业人员来说,事故频发倾向的概念可能十分陌生。然而,企业职工队伍中存在少数容易发生事故的人这一现象并不罕见。例如,某钢铁公司把容易出事故的人称作“危险人物”,把这些“危险人物”调离原工作岗位后,企业的伤亡事故明显减少;某运输公司把出事故多的司机定为“危险人物”,规定这些司机不能担负长途运输任务,也取得了较好的预防事故效果。

一些研究表明,事故的发生与工人的年龄有关。青年人和老年人容易发生事故。此外,与工人的工作经验、熟练程度有关。米勒等人的研究表明,对于一些危险性高的职业,工人要有一个适应期间,在此期间,新工人容易发生事故。大内田对东京都出租汽车司机的年平均事故件数进行了统计,发现平均事故数与参加工作后的一年内的事故数无关,而与进入公司后工作时间长短有关。司机们在刚参加工作的头3个月里事故数相当于每年5次,之后的3年里事故数急剧减少,在第5年里则稳定在每年1次左右。这符合经过练习而减少失误的规律,表明熟练可以大大减少事故。

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。危险性较高的、重要的操作,特别要求人的素质较高。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可取之处。

自格林伍德的研究起,迄今有无数的研究者对事故频发倾向理论的科学性问题进行了专门的研究探讨,关于事故频发倾向者存在与否的问题一直有争议。有学者认为事故遭遇倾向是事故频发倾向理论的修正,事故频发倾向者并不存在。作者认为不能片面评价事故频发倾向论和海因里希因果连锁论(侧重于人的不安全行为)以及事故遭遇倾向论(侧重于物的不安全状态)谁对谁错以及谁好谁差,它们只是从不同的侧面来认识事故所得出的不同结论,虽然它们都具有片面性:事故频发倾向论主要从人的不安全行为角度来认识事故而把事故归因于人;海因里希因果连锁论主要从变化发展的观点来认识事故演化的过程并分析事故的原因;事故遭遇倾向论主要从物的不安全状态角度来认识事故而把事故发生归因于物。但三种理论都从不同侧面反映了事故发生发展的不同本质特征,应当同时综合三种理论来全面的看待事故。

2.4 人物合一归因理论

现代化工业蓬勃发展,使生产中物的状态越来越复杂,积聚的能量越来越大。人们发现引发事故的非人为因素越来越突出,人们越来越清楚地认识到物的不安全状态也是事故的一个根本原因。20世纪60年代,Bird、北川彻三等人的连锁论中都提到了物的不安全状态是事故的原因。轨迹交叉理论认为,事故是人的不安全行为和物的不安全状态共同作用的结果;能量释放理论(1961GibsonHaddon等)认为,人的不安全行为和物的不安全状态共同作用使能量发生意外释放造成了事故;而Johnson等许多学者甚至指出,物的不安全状态较人的不安全行为对事故后果的作用更大。随着人机工程学的出现和发展,人们还提出了人一机一环境共同作用导致生产事故的看法,认为环境也是诱发事故的一个因素。

    人物合一理论反应了人们对事故归因在时(连锁过程)空(人、机、环境)上的较为全面的、完整的认识。这个理论及其派生的事故致因理论目前在事故分析时仍处于主导地位。

2.4.1 轨迹交叉论

2.4.1.1 轨迹交叉理论的提出

海因里希曾经调查了美国的75000起工业伤害事故,发现占总数98%的事故是可以预防的,只有2%的事故超出人的能力所能达到的范围,是不可预防的。在可预防的工业事故中,以人的不安全行为为主原因的事故占88%,以物的不安全状态为主要原因的事故占10%.根据海因里希的研究,事故的主要原因或者是由于人的不安全行为,或者是由于物的不安全状态,没有一起事故是由于人的不安全行为以及物的不安全状态共同引起的。于是,他得出的结论是,几乎所有的工业伤害事故都是由于人的不安全行为造成的。

后来,这种观点受到了许多研究者的批判。根据日本的统计资料,1969年机械制造业的休工8天以上的伤害事故中,96%的事故与人的不安全行为有关,91%的事故与物的不安全状态有关;1977年机械制造业的休工4天以上的104638件伤害事故中.与人的不安全行为无关的只占5:5%,与物的不安全状态无关的只占16.5%。这些统计数字表明,大多数工业伤害事故的发生,既由于人的不安全行为,也由于物的不安全状态。

随着生产技术的提高以及事故归因理论的发展完善,人们对人和物两种因素在事故致因中地位的认识发生了很大变化。一方面是由于生产技术的进步的同时,生产装置、生产条件不安全的问题越发引起了人们的重视;另一方面是人们对人的因素研究的深入,能够正确地区分人的不安全行为和物的不安全状态。提出人的不安全行为或(和)物的不安全状态是引起工业伤害事故的直接原因。正如约翰逊指出的,判断到底是不安全行为还是不安全状态,受到研究者主观因素的影响,取决于他对问题认识的深刻程度。许多人由于缺乏有关人失误方面的知识,把由于人失误造成的不安全状态看作是不安全行为。

现在,越来越多的人认识到,一起工业事故之所以能够发生,除了人的不安全行为之外,一定存在着某种不安全条件。斯奇巴(Skiba)指出,生产操作人员与机械设备两种因素都对事故的发生有影响,并且机械设备的危险状态对事故的发生作用更大些。他认为,只有当两种因素同时出现时,才能发生事故。实践证明,消除生产作业中物的不安全状态,可以大幅度地减少伤害事故的发生。例如,美国铁路车辆安装自动连接器之前,每年都有数百名铁路工人死于车辆连结作业事故中。铁路部门的负责人把事故的责任归因于工人的错误或不注意。后来,根据政府法令的要求,把所有铁路车辆都装上了自动连接器,结果车辆连结作业中的死亡事故大大地减少了。

上述理论被称为轨迹交叉理论,该理论认为,在事故发展进程中,人的因素和物的因素在事故归因中占有同样重要的地位。人的因素运动轨迹与物的因素运动轨迹的交点就是事故发生的时空,即人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时空或者说人的不安全行为与物的不安全状态相遇时,将在此时空点发生事故。按照该理论,可以通过避免人与物两种运动轨迹交叉,即避免人的不安全行为和物的不完全状态同时空出现,来预防事故的发生。

2.4.1.2 轨迹交叉理论作用原理

轨迹交叉理论将事故的发生发展过程描述为:基本原因→间接原因→直接原因→事故→伤害。从事故发展运动的角度,这样的过程被形容为事故归因因素导致事故的运动轨迹,具体包括人的因素运动轨迹和物的因素运动轨迹。

1)人的因素运动轨迹。人的不安全行为基于生理、心理、环境、行为几个方面:

a. 生理遗传、先天身心缺陷;

b. 社会环境、企业管理上的缺陷;

c. 后天的心理缺陷;

d. 视、听、嗅、味、触等感官能量分配上的差异;

e. 人的不安全行为。

(2) 物的因素运动轨迹。在物的因素运动轨迹中,在生产过程各阶段都可能产生不安全状态:

a设计、制造缺陷,如利用有缺陷的或不合要求的材料,设计计算错误或结构不合理,错误的加工方法或操作失误等造成

b工艺流程上的缺陷;

c使用、维修保养过程中潜在的或显现的故障、毛病。机械设备等随着使用时间的延长,由于磨损、老化、腐蚀等原因容易发生故障;超负荷运转、维修保养不良等都会导致物的不安全状态。

d使用上的缺陷;

e作业场所环境上的缺陷。

轨迹交叉理论突出强调的是砍断物的事件链,提倡采用可靠性高、结构完整性强的系统和设备,大力推广保险系统、防护系统和信号系统及高度自动化和遥控装置。这样,即使人为失误,构成人的因素ae系列,也会因安全闭锁等可靠性高的安全系统的作用,控制住物的因素ae系列的发展,可完全避免伤亡事故的发生。

在多数情况下,由于企业管理不善,使工人缺乏教育和训练或者机械设备缺乏维护、检修以及安全装置不完备,导致了人的不安全行为或物的不安全状态。若设法排除机械设备或处理危险物质过程中的隐患或者消除人为失误和不安全行为,使两事件链连锁中断,则两系列运动轨迹不能相交,危险就不会出现,就可避免事故发生。

根据轨迹交叉论的观点,消除人的不安全行为可以避免事故。强调工种考核,加强安全教育和技术培训,进行科学的安全管理,从生理、心理和操作管理上控制人的不安全行动的产生,就等于砍断了事故产生的人的因素轨迹。但是应该注意到,人与机械设备不同,机器在人们规定的约束条件下运转,自由度较少;而人的行为受各自思想的支配,有较大的行为自由性。这种行为自由性一方面使人具有搞好安全生产的能动性,另一方面也可能使人的行为偏离预定的目标,发生不安全行为。由于人的行为受到许多因素的影响,控制人的行为是件十分困难的工作。

消除物的不安全状态也可以避免事故。通过改进生产工艺,设置有效安全防护装置,根除生产过程中的危险条件,使得即使人员产生了不安全行为也不致酿成事故。在安全工程中,把机械设备、物理环境等生产条件的安全称做本质安全。在所有的安全措施中,首先应该考虑的就是实现生产过程、生产条件的本质安全。实践证明,消除生产作业中物的不安全状态,可以大幅度地减少伤亡事故的发生。例如,美国铁路列车安装自动连接器之前,每年都有数百名铁路工人死于车辆连接作业事故中,铁路部门的负责人把事故的责任归咎于工人的错误或不注意。后来根据政府法令的要求,把所有铁路车辆都装上了自动连接器,结果,车辆连接作业中的死亡事故大大地减少了。但是,受实际的技术、经济条件等客观条件的限制,完全地根绝生产过程中的危险因素几乎是不可能的,我们只能努力减少、控制不安全因素,使事故不容易发生。即使在采取了工程技术措施,减少、控制了不安全因素的情况下,仍然要通过教育、训练和规章制度来规范人的行为,避免不安全行为的发生。

值得注意的是,许多情况下人的因素与物的因素又互为因果。例如,有时物的不安全状态诱发了人的不安全行为,而人的不安全行为又促进了物的不安全状态的发展,或导致新的不安全状态出现。因而,实际的事故并非简单地按照上述的人、物两条轨迹进行,而是呈现非常复杂的因果关系。为了有效地防止事故发生,必须同时采取措施消除人的不安全行为和物的不安全状态。

2.4.2 能量意外释放论

2.4.2.1能量意外释放理论概述

    (1)能量意外释放理论的提出

    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,将蒸汽的热能再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过程。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或资源开采。核电站是用核能即原子能转变为电能。总之,能量是具有做功功能的物理量,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能量形式:势能、动能、热能、化学能、电能、原子能、辐射能、声能、生物能等。

    1961年,吉布森(Gibson)提出了解释事故发生物理本质的能量意外释放论。他认为,事故是一种不正常的或不希望的能量释放,各种形式的能量是构成伤害的直接原因。因此,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。

    1966年,在吉布森的研究基础上,美国运输部安全局局长哈登(Haddon )完善了能量意外释放理论,提出“人受伤害的原因只能是某种能量的转移。”并提出了能量逆流于人体造成伤害的分类方法,将伤害分为两类:第一类伤害是由于施加了局部或全身性损伤阈值的能量引起的;第二类伤害是由影响了局部或全身性能量交换引起的,主要指中毒窒息和冻伤。

    哈登认为,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取决于能量大小、接触能量时间长短和频率以及力的集中程度。根据能量意外释放理论,可以利用各种屏蔽来防止意外的能量转移,从而防止事故的发生。

    (2)事故致因和表现

a.能量归因

能量在人类的生产、生活中是不可缺少的,人类利用各种形式的能量做功以实现预定的目的。生产、生活中利用能量的例子随处可见,如机械设备在能量的驱动下运转,把原料加工成产品;热能把水煮沸等。人类在利用能量实现目的过程中,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,超越了人们设置的约束或限制,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。如果失去控制而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。

b.能量转移造成事故的表现

    生产、生活活动中经常遇到各种形式的能量,如机械能、电能、热能、化学能、电离及非电离辐射、声能、生物能等,它们的意外释放都可能造成伤害或损坏。其中前几种形式的能量引起的伤害最为常见。

    (1)机械能。意外释放的机械能是导致事故时人员伤害或财物损坏的主要的能量类型。

    机械能包括势能和动能。位于高处的人体、物体、岩体或结构的一部分相对于低处的基准面有较高的势能。当人体具有的势能意外释放时,发生坠落或跌落事故;当物体具有的势能意外释放时,物体自高处落下可能发生物体打击事故;岩体或结构的一部分具有的势能意外释放时,发生冒顶、片帮、坍塌等事故。运动着的物体都具有动能,如各种运动中的车辆、设备或机械的运动部件、被抛掷的物料等。它们具有的动能意外释放并作用于人体,则可能发生车辆伤害、机械伤害、物体打击等事故。

    (2)电能。现代化工业生产中广泛利用电能,如果电能意外释放就会造成各种电气事故。意外释放的电能可能使电气设备的金属外壳等导体带电而发生所谓的“漏电”现象。当人体与带电体接触时会发生触电事故而受到伤害;电火花会引燃易嫩易爆物质而发生火灾、爆炸事故;强烈的电弧可能灼伤人体等等。

    (3)热能。在人类的生产、生活中到处都在利用热能,利用热能的历史甚至可以追溯到远古时代。失去控制的热能可能灼烫人体、损坏财物、引起火灾。火灾是热能意外释放造成的最典型的事故。值得注意的是,电能、机械能或化学能与热能之间可以相互转化,所以,在利用机械能、电能、化学能等其他形式的能量时也可能产生热能的意外释放而造成伤害。

    (4)化学能。有毒有害的化学物质使人员中毒,是化学能引起的典型伤害事故。在众多的化学物质中,相当多的物质具有的化学能会导致人员急性、慢性中毒,致病、致畸、致癌。火灾中化学能转变为热能,爆炸中化学能转变为机械能和热能。

(5)电离及非电离辐射。电离辐射主要指。射线、归射线和中子射线等,,它们会造成人体急性、慢性损伤。非电离辐射主要为Y射线、Y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。  

另外,人体自身也是个能量系统。人的新陈代谢过程是个吸收、转换、消耗能量,与外界进行能量交换的过程;人进行生产、生活活动时消耗能量,当人体与外界的能量交换受到干扰时,即人体不能进行正常的新陈代谢时,人员将受到伤害,甚至死亡。正如麦克法兰特(McFarland)在解释事故造成的人身伤害或财物损坏的机理时说:“……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。同时,也常常通过控制能源或控制达及人体媒介的能量载体来预防伤害事故

2—1为人体受到超过其承受能力的各种形式能量作用时受伤害的情况;表2—2为人体与外界的能量交换受到干扰而发生伤害的情况。

2—1能量类型与伤害

能量类型

产生的伤害

事故类型

机械能

割伤、挤压、骨折、内伤等

物体打击、坠落、爆炸、冒顶等

热能

皮肤烧伤、烧焦

灼烫、火灾

电能

干扰神经、电伤

触电

化学能

烧伤、致癌、致畸形、遗传突变

中毒、窒息、火灾

 

2—2干扰能量交换与伤害

影响能量交换类型

产生的伤害

事故类型

氧的利用

局部或全身生理伤害

中毒或窒息

其他

生理伤害、热昏迷、热衰竭

 

 

研究表明,人体对各种形式能量的作用都有一定的抵抗能力或者说有一定的伤害阈值。例如,球形弹丸以4 .9N的冲击力打击人体时,只能轻微地擦伤皮肤;重物以68.6 N的冲击力打击人的头部时,会造成头骨骨折。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。显然,作用于人体的能量越大、越集中,造成的伤害越严重;人的头部或心脏受到过量的能量作用时会有生命危险;能量作用的时间越长,造成的伤害越严重。

该理论阐明了伤害事故发生的物理本质,指明了防止伤害事故就是防止能量意外释放,防止人体接触能量。根据这种理论,人们要经常注意生产过程中能量的流动、转换,以及不同形式能量的相互作用.防止发生能量的意外释放或逸出。

2.4.2.2 能量以外释放的防范对策

    从能量意外释放理论出发,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。

    哈登认为,预防能量转移于人体的安全措施可用屏蔽防护系统。把约束限制能量,防止人体与能量接触的措施称为屏蔽,这是一种广义的屏蔽。同时,他指出,屏蔽设置得越早,效果越好。按能量大小可建立单一屏蔽或多重的冗余屏蔽。

    在工业生产中经常采用的防止能量意外释放的屏蔽措施主要有:

    (1) 用安全的能源代替不安全的能源。有时被利用的能源危险性较高,这时可考虑用较安全的能源取代。例如,在容易发生触电的作业场所,用压缩空气动力代替电力,可以防止发生触电事故,还有用水力采煤代替火药爆破等。但是应该看到,绝对安全的事物是没有的,以压缩空气做动力虽然避免了触电事故,压缩空气管路破裂、脱落的软管抽打等都带来了新的危害。

    (2)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设备,这样,即使发生了意外的能量释放,也不致发生严重伤害。例如,利用低电压设备防止电击,限制设备运转速度以防止机械伤害,限制露天爆破装药量以防止个别飞石伤人等。

    (3)防止能量蓄积。能量的大量蓄积会导致能量突然释放,因此,要及时泄放多余能量,防止能量蓄积。例如,应用低高度位能、控制爆炸性气体浓度,通过接地消除静电蓄积。利用避雷针放电保护重要设施等。

    (4)控制能量释放。例如,建立水闸墙防止高势能地下水突然涌出。

    (5)延缓释放能量。缓慢地释放能量可以降低单位时间内释放的能量,减轻能量对人体的作用。例如,采用安全阀,逸出阀控制高压气体;采用全面崩落法管理煤巷顶板,控制地压;用各种减振装置吸收冲击能量,防止人员受到伤害等。

    (6)开辟释放能量的渠道。如安全接地可以防止触电;在矿山探放水可以防止透水;抽放煤体内瓦斯可以防止瓦斯蓄积爆炸等。

    (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。屏蔽设施可以被设置在能源上,例如安装在机械转动部分外面的防护罩;也可以被设置在人员与能源之间,例如安全围栏等。人员佩戴的个体防护用品,可被看做是设置在人员身上的屏蔽设施。

    (8)在人、物与能源之间设置屏障,在时间或空间上把能量与人隔离。在生产过程中有两种或两种以上的能量相互作用引起事故的情况。例如,一台吊车移动的机械能作用于化工装置,使化工装置破裂而有毒物质泄漏,引起人员中毒。针对两种能量相互作用的情况,我们应该考虑设置两组屏蔽设施:一组设置于两种能量之间,防止能量间的相互作用;一组设置于能量与人之间,防止能量达及人体,如防火门、防火密闭等。

    (9)提高防护标准。如采用双重绝缘工具防止高压电能触电事故;对瓦斯连续监测和遥控遥测以及增强对伤害的抵抗能力;用耐高温、高寒、高强度材料制作的个体防护用具等。

   (10)改变工艺流程。加改变不安全流程为安全流程,用无毒、少毒物质代替剧毒有害物质等。

    (11)修复或急救。治疗、矫正以减轻伤害程度或恢复原有功能;搞好紧急救护,进行自救教育;限制灾害范围,防止事态扩大等。

(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行为失误,防止人员接触能量。

    根据可能发生的意外释放的能量的大小,可以设置单一屏蔽或多重屏蔽,并且应该尽早设置屏蔽,做到防患于未然。

    从能量的观点出发,按能量与被害者之间的关系,可以把伤害事故分为三种类型,相应地,应该采取不同的预防伤害的措施。

    (1)能量在人们规定的能量流通渠道中流动,人员意外地进入能量流通渠道而受到伤害。设置防护装置之类屏蔽设施防止人员进入,可以避免此类事故。

    警告、劝阻等信息形式的屏蔽可以约束人的行为。

    (2)在与被害者无关的情况下,能量意外地从原来的渠道里逸脱出来,开辟新的流通渠道使人员受害。按事故发生时间与伤害发生时间之间的关系,又可分为二种情况:

     a.事故发生的瞬间人员即受到伤害,甚至受害者尚不知发生了什么就遭受了伤害。这种情况下,人员没有时间采取措施避免伤害。为了防止伤害,必须全力以赴地控制能量,避免事故的发生。

     b.事故发生后人员有时间躲避能量的作用,可以采取恰当的对策防止受到伤害。例如,发生火灾、有毒有害物质泄漏事故的场合,远离事故现场的人们可以恰当地采取隔离、撤退或避难等行动,避免遭受伤害。这种情况下人员行为正确与否往往决定他们的生死存亡。一

(3)能量意外地越过原有的屏蔽而开辟新的流通渠道;同时被害者误进入新开通的能量渠道而受到伤害。实际上,这种情况较少。

2.4.2.3  能量观点的事故因果连锁

    调查伤亡事故原因发现,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,几乎毫无例外地,这种过量能量或危险物质的释放都是由于人的不安全行为或物的不安全状态造成。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。

美国矿山局的札别塔基斯(Michael Zabetakis)依据能量意外释放理论,建立了新的事故因果连锁模型(见图2—3)。

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。

    (3)基本原因

    基本原因包括三个方面的问题:

    a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。

b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;个人兴趣等。

c环境因素。为了从根本上预防事故,必须查明事故的基本原因,并针对查明的基本原因采取对策。

 


 

2.4.3现代因果连锁理论(管理失误论)

2.4.3.1现代因果连锁理论的提出

与早期的事故频发倾向、海因里希因果连锁等理论强调人的性格、遗传特征等不同。第二次世界大战后,人们逐渐认识到管理因素作为背后原因在事故致因中的重要作用。人的不安全行为或物的不安全状态是工业事故的直接原因,必须加以追究。但是,它们只不过是其背后的深层原因的征兆和管理缺陷的反映。只有找出深层的、背后的原因,改进企业管理,才能有效地防止事故。

博德(Frank Bird)在海因里希事故因果连锁理论的基础上,提出了现代事故因果连锁理论,如图2—4所示。

2.4.3.2博德的事故因果连锁理论主要观点

20世纪30年代,Heinrich在其提出的事故因果连锁论中,认为人的遗传环境和缺点是引发事故的原因。后来,Bird发展了这个思想,认为管理者的失误造成了人的不安全行为和物的不安全状态,是事故的根本原因。尽管遗传因素和人员成长的社会环境对人员的行为有一定的影响,却不是影响人员行为的主要因素。在企业中,如果管理者能够充分发挥管理机能中的控制机能,则可以有效地控制人的不安全行为、物的不安全状态。

(1) 控制不足――管理

事故因果连锁中一个最重要的因素是安全管理。安全管理人员应该充分认识到,他们的工作要以得到广泛承认的企业管理原则为基础,即安全管理者应该懂得管理的基本理论和原则,控制是管理机能(计划、组织、指导、协调及控制)中的一种机能。安全管理中的控制是指损失控制,包括对人的不安全行为和物的不安全状态的控制,这是安全管理工作的核心。

大多数企业中,由于各种原因,完全依靠工程技术上的改进来预防事故既不经济,也不现实。只有通过提高安全管理工作水平,一经过较长时间的努力,才能防止事故的发生。管理者必须认识到只要生产没有实现高度安全化,就有发生事故及伤害的可能性,因而他们的安全活动中必须包含有针对事故因果连锁中所有要因的控制对策。

在安全管理中,企业领导者的安全方针、政策及决策占有十分重要的位置。它包括生产及安全的目标,职员的配备,资料的利用,责任及职权范围的划分,职工的选择、训练、安排、指导及监督,信息传递,设备器材及装置的采购、维修及设计,正常及异常时的操作规程,设备的维修保养等。

管理系统是随着生产的发展而不断发展完善的,十全十美的管理系统并不存在。由于管理上的缺欠,使得能够导致事故的基本原因出现。

(2) 基本原因—-起源论

为了从根本上预防事故,必须查明事故的基本原因,并针对查明的基本原因采取对策。

基本原因包括个人原因及与工作有关的原因。个人原因包括:缺乏知识或技能、动机不正确、身体上或精神上的问题等;工作方面的原因包括:操作规程不合适,设备、材料不合格,通常的磨损及异常的使用方法以及温度、压力、湿度、粉尘、有毒有害气体、蒸汽,通风、噪声、照明、周围的状况(容易滑倒的地面、障碍物、不可靠的支持物、有危险的物体等)等环境因素。只有找出这些基本原因,才能有效地预防事故的发生。所谓起源论是在于找出问题的基本的、背后的原因:而不仅停留在表面的现象上。只有这样,才能实现有效的控制。

(3)直接原因—-征兆

不安全行为和不安全状态是事故的直接原因,这一直是最重要的,必须加以追究的原因。但是,直接原因不过是基本原因的征兆,是一种表面现象。在实际工作中,如果只抓住作为表面现象的直接原因而不追究其背后隐藏的深层原因,就永远不能从根本上杜绝事故的发生。另一方面,安全管理人员应该能够预测及发现这些作为管理缺欠的征兆的直接原因,采取恰当的改善措施;同时,为了在经济上及实际可能的情况下采取长期的控制对策,必须努力找出其基本原因。

(4)事故—-接触

从实用的目的出发,往往把事故定义为最终导致人员肉体损伤、死亡、财产损失的不希望的事件。但是,越来越多的学者从能量的观点把事故看做是人的身体或构筑物、设备与超过其阈值的能量的接触或人体与妨碍正常生活活动的物质的接触。于是,防止事故就是防止接触。为了防止接触,可以通过改进装置、材料及设施,防止能量释放,通过训练、提高工人识别危险的能力,佩戴个人保护用品等来实现。

(5)受伤、损坏—损失

博德模型中的伤害包括了工伤、职业病以及对人员精神方面、神经方面或全身性的不利影响。人员伤害及财物损坏统称为损失。

在许多情况下,可以采取恰当的措施使事故造成的损失最大限度地减少。如对受伤人员迅速抢救,对设备进行抢修以及平日对人员进行应急训练等。

2.4.3.3亚当斯的因果连锁理论

亚当斯(Edward Adams)提出了与博德因果连锁理论类似的理论,他把事故的直接原因、人的不安全行为及物的不安全状态称作现场失误。本来,不安全行为和不安全状态是操作者在生产过程中的错误行为及生产条件方面的向题。采用现场失误这一术语,其主要目的在于提醒人们注意不安全行为及不安全状态的性质。

该理论的核心在于对现场失误的背后原因进行了深人的研究。操作者的不安全行为及生产作业中的不安全状态等现场失误是由于企业领导者及安全工作人员的管理失误造成的。管理人员在管理工作中的差错或疏忽、企业领导人决策错误或没有做出决策等失误对企业经营管理及安全工作具有决定性的影响。管理失误反映企业管理系统中的问题,它涉及到管理体制,即如何有组织地进行管理工作,确定怎样的管理目标,如何计划、实现确定的目标等方面的问题。管理体制反映作为决策中心的领导人的信念、目标及规范,决定着各级管理人员安排工作的轻重缓急、工作基准及指导方针等重大问题。

现代因果连锁理论把考察的范围局限在企业内部,用以指导企业的安全工作。实际上,工业伤害事故发生的原因是很复杂的,一个国家、地区的政治、经济、文化、科技发展水平等诸多社会因素,对伤害事故的发生和预防有着重要的影响。当然,作为基础的原因因素的解决,已经超出了企业安全工作,甚至安全学科的研究范围。但是,充分认识这些原因因素,综合利用可能的科学技术、管理手段,改善间接原因因素,达到预防伤害事故的目的,却是非常重要的。

 

2.5系统归因理论

2.5.1危险源系统论

随着科学技术的不断进步,设备、工艺及产品越来越复杂。各种大规模复杂系统相继问世,这些复杂的系统往往由非常复杂的关系相连接,人们在研制、开发、使用及维护这些大规模复杂系统的过程中,逐渐萌发了系统安全的基本思想。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。

    危险源一词译自英文单词的Hazard,按英文词典的解释,"Hazard -a source of danger",即危险的根源的意思。哈默(Willie Hammer)定义危险源为可能导致人员伤害或财物损失事

故的,潜在的不安全因素。按此定义,生产、生活中的许多不安全因素都是危险源。

2.5.1.1 两类危险源

    实际上,事故因素—不安全因素种类繁多、非常复杂,它们在导致事故发生、造成人员伤害和财物损失方面所起的作用很不相同,它们的识别、控制方法也很不相同。根据危险源在事故发生、发展中的作用,把危险源划分为两大类,即第一类危险源和第二类危险源。

    1)第一类危险源

    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。

    一般地,能量被解释为物体做功的本领。做功的本领是无形的,只有在做功时才显现出来。因此,实际工作中往往把产生能量的能量源或拥有能量的能量载体作为第一类危险源来处理。例如,带电的导体、奔驰的车辆等。

    可以列举常见的第一类危险源如下:

    a. 产生、供给能量的装置、设备;

    b. 使人体或物体具有较高势能的装置、设备、场所;

    c. 能量载体;

    d. 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;

    e. 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;

    f. 危险物质,如各种有毒、有害、可燃烧爆炸的物质等;

    g. 生产、加工、储存危险物质的装置、设备、场所;

    h. 人体一旦与之接触将导致人体能量意外释放的物体。

第一类危险源具有的能量越多,一旦发生事故其后果越严重。相反,第一类危险源处于低能量状态时比较安全。同样,第一类危险源包含的危险物质的量越多,干扰人的新陈代谢越严重,其危险性越大。

   2)第二类危险源

    在生产、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,防止能量意外释放。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。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。

    如前所述,札别塔基斯认为人的不安全行为和物的不安全状态是造成能量或危险物质意外释放的直接原因。从系统安全的观点来考察,使能量或危险物质的约束、限制措施失效、破坏的原因因素,即第二类危险源,包括人、物、环境三个方面的问题。

    在系统安全中涉及人的因素问题时,采用术语“人失误”。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作是人失误的特例。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。例如,合错了开关使检修中的线路带电;误开阀门使有害气体泄放等。尤失误也可能造成物的故障,物的故障进而导致事故。例如,超载起吊重物造成钢丝绳断裂,发生重物坠落事故。

物的因素问题可以概括为物的故障。故障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作是一种故障状态。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。例如,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。有时一种物的故障可能导致另一种物的故障,最终造成能量或危险物质的意外释放。例如,压力容器的泄压装置故障,使容器内部介质压力上升,最终导致容器破裂。物的故障有时会诱发人失误;人失误会造成物的故障,实际情况比较复杂。

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,潮湿的环境会加速金属腐蚀而降低结构或容器的强度;工作场所强烈的噪声影响人的情绪,分散人的注意力而发生人失误。企业的管理制度、人际关系或社会环境影响人的心理,可能引起人失误。

    第二类危险源往往是一些围绕第一类危险源随机发生的现象,它们出现的情况决定事故发生的可能性。第二类危险源出现得越频繁,发生事故的可能性越大。

2.5.1.2 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。

    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。如图


25系统安全观点的事故因果连锁。

 

    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且在设计、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。

2.5.1.3 危险源与事故隐患

    在我国长期的事故预防工作中经常使用事故隐患一词。所谓隐患(Hidden Peril)是指隐藏的祸患,事故隐患即隐藏的、可能导致事故的祸患,这是一个在长期工作实践中大家形成的共识用语,一般是指那些有明显缺陷、毛病的事物,相当于人的不安全行为、物的不安全状态。

    事故祸患包含在危险源的范畴之中,主要是指那些在控制方面存在明显缺陷(不安全状态)的第一类危险源。应该注意,如果在控制方面没有明显的缺陷,则危险源往往不被当作隐患处理,在事故预防工作中可能被忽略,这对危险源控制是非常不利的。从事故预防的角度,查找、治理事故隐患是非常必要的。但是,从危险源控制的角度,这仅仅控制了全部危险源中有明显问题的一部分,其余部分更隐蔽,可能更危险。

2.5.2 危险源辨识、控制与评价

    系统安全工程运用科学和技术手段辨识、控制或消除危险源,它的基本内容包括危险源辨识、危险性评价和危险源控制三方面的工作。

2.5.2.1 危险源辨识

危险源辨识(Hazard Identification)是发现、识别系统中危险源的工作。以前,人们主要根据以往的事故经验进行危险源辨识。例如,海因里希建议通过与操作人员交谈或到现场安全检查、查阅以往的事故记录等方式发现危险源;日本中央劳动灾害防止协会推广危险预知活动进行危险源辨识。

20世纪60年代以后,国外开始根据法规、标准和安全检查表进行危险源辨识。例如,美国职业安全卫生局(OSHA)等安全机构制定、发行了各种安全检查表。安全检查表是集合以往的事故分析、找出的问题形成的,其优点是简单易行,其缺点是重点不突出,又难免挂一漏万。这类方法的最大缺点是过去没有经验的间题无法列入其中。

随着系统安全工程的兴起,系统安全分析方法逐渐成为危险源辨识的主要方法。系统安全分析是从安全的角度进行的系统分析,它通过揭示系统中可能导致系统故障或事故的各种因素及其相互关联来辨识系统中的危险源。它既可以用来辨识可能带来严重后果的危险源,也可以用来辨识没有事故先例的系统的危险源。系统越复杂,越需要利用系统安全分析方法辨识危险源。目前常用的系统安全分析方法有:

    ·预先危害分析(PHA);

    ·事故后果分析;

    ·故障类型和影响分析(FMEA);

    ·危险性和可操作性研究(HAZOP )

    ·事件树分析(ETA);

    ·故障树分析(FTA);

    ·管理疏忽和危险树(MORT)。

2.5.2.2 危险性评价

    危险性评价(Risk Assessment)是评价危险源导致事故、造成人员伤亡或财产损失的危险程度的工作。一般地,危险性涉及危险源导致事故的可能性和一旦发生事故造成人员伤亡、财产损失的严重程度两方面的间题。

    系统中危险源的存在是绝对的,任何工业生产系统中都存在许多危险源。受实际人力、物力等方面因素的限制,不可能彻底消除或完全控制危险源,只能集中有限的人力、物力消除或控制危险性较大的危险源。当危险源的危险性很小可以被忽略时,不必采取控制措施。在危险性评价的基础上,按其危险性的大小把危险源排序,为确定采取控制措施的优先次序提供依据。

    危险源的危险性评价包括对第一类危险源危险性的评价和对第二类危险源(即第一类危险源的控制措施)危险性的评价两方面。

    评价第一类危险源的危险性时,主要考察以下几方面情况:

    1)能量或危险物质的量

    第一类危险源具有的能量越高,一旦发生事故其后果越严重;反之,拥有的能量越低,对人或物的危害越小。第一类危险源处于低能量状态时比较安全。同样,第一类危险源具有的危险物质的量越大,干扰人的新陈代谢功能越严重,其危险性越大。

    第一类危险源导致事故的后果严重程度,主要取决于事故时意外释放的能量或危险物质的多少。一般地,第一类危险源拥有的能量或危险物质越多,则事故时可能意外释放的量也多。因此第一类危险源拥有的能量或危险物质的量是危险性评价中的最主要指标。当然,有时也会有例外的情况,有些第一类危险源拥有的能量或危险物质只能部分地意外释放。

    (2)能量或危险物质意外释放的强度

    能量或危险物质意外释放的强度是指事故发生时单位时间内释放的能量。在意外释放的能量或危险物质的总量相同的情况下,释放强度越大,能量或危险物质对人员或物体的作用越强烈,造成的后果越严重。

    (3)能量的种类和危险物质的危险性质

    不同种类的能量造成人员伤害、财物破坏的机理不同,其后果也很不相同。

    危险物质的危险性主要取决于自身的物理、化学性质。燃烧爆炸性物质的物理、化学性质决定其导致火灾、爆炸事故的难易程度及事故后果的严重程度。工业毒物的危险性主要取决于其自身的毒性大小,在引起急性中毒的场合,常用半数致死剂量评价其自身的毒性。

     (4)意外释放的能量或危险物质的影响范围

    事故发生时意外释放的能量或危险物质的影响范围越大:可能遭受其作用的人或物越多,事故造成的损失越大。例如,有毒有害气体泄漏时可能影响到下风侧的很大范围。

    评价第一类危险源的危险性的主要方法有后果分析和划分危险等级两种方法。后果分析通过详细地分析、计算意外释放的能量、危险物质造成的人员伤害和财物损失,定量地评价危险源的危险性。后果分析需要的数学模型准确度较高、需要的数据较多、计算复杂,一般仅用于危险性特别大的重大危险源的危险性评价。划分危险等级的方法是一种简单易行,得到广泛应用的方法。划分危险等级是一种相对的评价方法,它通过比较危险源的危险性,人为地划分出一些危险等级来区分不同危险源的危险性,为采取危险源控制措施或进行更详细的危险性评价提供依据。一般地,危险等级越高,危险性越高。

    采取了危险源控制措施后的危险性评价,可以查明危险源控制措施的效果是否达到了预定的要求。如果采取了控制措施后危险性仍然很高,则需要进一步研究对策,采取更有效的措施降低危险性。

    评价危险源控制情况,可以从以下几个方面来考虑:

    (1)防止人失误的能力

    必须能够防止在装配、安装、检修或操作过程中发生可能导致严重后果的人失误,如单向阀门应不易安反,三线电源插头不能插错等。

    (2)对失误后果的控制能力

    一旦人失误可能引起事故时,应能控制或限制对象部件或元件的运行,以及与其他部件或元件的相互作用。例如,若按A钮起动之前按B钮可能引起事故,则应实行联锁,使之先按B钮也没有危险。

    (3)防止故障传递能力

    应能防止一个部件或元件的故障引起其他部件或元件的故障,从而避免事故。例如,电动机电路短路时保险丝熔断,防止烧毁电动机。

    (4)失误或故障导致事故的难易

    发生一次失误或故障则直接导致事故的设计、设备或工艺过程是不安全的。应保证至少有两次相互独立的失误(或故障,或一次失误与一次故障)同时发生才能引起事故。对于那些一旦发生事故将带来严重后果的设备、工艺必须保证同时发生两次以上的失误或故障才能引起事故。

    (5)承受能量释放的能力

      运行过程中偶而可能产生高于正常水平的能量释放,应能承受这种高能量释放。通常在压力罐上装有减压阀以把罐内压力降低到安全压力,如果减压阀故障,则超过正常值的压力将强加于管路,为使管路能承受高压,必须增加管路的强度或在管路上增设减压阀。

  6)防止能量蓄积的能力

    能量蓄积的结果将导致意外的能量释放,因此,应有防止能量蓄积的措施。如安全阀、破裂膜、可熔(断、滑动)连接等。

     

2.6 事故归因辩证法

2.6.1 事故归因系统观

2.6.1.1 系统安全理论的提出

20世纪50年代以来,科学技术进步的一个显著特征是设备、工艺及产品越来越复杂。战略武器研制、宇宙开发及核电站建设等使得作为现代科学技术标志的大规模复杂系统相继问世,这些复杂的系统往往由非常复杂的关系相连接,人们在研制、开发、使用及维护这些大规模复杂系统的过程中,逐渐萌发了系统安全的基本思想。于是,美国在20世纪50年代到60年代研制洲际导弹的过程中,系统安全理论应运而生。

导弹的推进剂是由气体加压到420 kg/cm2,温度低达-196℃的低温液体,这种推进剂的化学性质非常活泼且有剧毒,其毒性远远超过第二次世界大战中使用的毒气的毒性,其爆炸性比烈性炸药更强烈,并且比工业中使用的腐蚀性化学物质更有腐蚀性。当时负责该项目的美国空军的官员们并没有认识到他们着手建造的导弹系统潜伏着巨大的危险性。在洲际导弹试验开始的头一年半里就发生了四次爆炸,造成了惨重的损失。在此以前,美国空军曾发生过大量的飞行事故,空军官员们一般都把飞机失事归咎于飞行员们的操作失误。由于导弹上没有飞行员,现在不能再把造成导弹爆炸的责任推到驾驶员身上,这些事故纯粹是由于物的故障造成的,很明显,爆炸的原因应归咎到导弹投人试验、发射构思、设计、制造及维护等方面的问题。于是,美国开始了系统安全理论的研究。

起初,没有可以用来解决这些复杂系统安全性的方法。为此,人们做了许多工作,研究开发防止系统事故的新概念和新方法,在保留工业安全原有的概念和方法中正确成分的前提下,并且吸收其他领域科学技术和管理方法,形成了系统安全理论。

所谓系统安全(System Safety),是在系统寿命周期内应用系统安全管理及系统安全工程原理,识别危险源并使其危险性减至最小,从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。系统安全的基本原则是在一个新系统的构思阶段就必须考虑其安全性的问题:制定并开始执行安全工作规划——系统安全活动,并且把系统安全活动贯穿于系统寿命周期直到系统报废为止。

2.6.1.2 系统安全理论的主要观点

系统安全理论包括很多区别于传统安全理论的创新概念:

(1) 在事故归因理论方面,改变了人们只注重操作人员的不安全行为而忽略硬件的故障在事故归因中作用的传统观念,开始考虑如何通过改善物的系统的可靠性来提高复杂系统的安全性,从而避免事故。

(2)没有任何一种事物是绝对安全的,任何事物中都潜伏着危险因素。通常所说的安全或危险只不过是一种主观的判断。能够造成事故的潜在危险因素称作危险源,来自某种危险源的造成人员伤害或物质损失的可能性叫做危险。危险源是一些可能出问题的事物或环境因素,而危险表征潜在的危险源造成伤害或损失的机会,可以用概率来衡量。

(3) 不可能根除一切危险源和危害,但可以减少来自现有危险源的危险性,宁可减少总的危险性而不是只彻底去消除几种选定的危险。

(4) 由于人的认识能力有限,有时不能完全认识危险源和危险,即使认识了现有的危险源,随着生产技术的发展,新技术、新工艺、新材料和新能源的出现,又会产生新的危险源。由于受技术、资金、劳动力等因素的限制,对于认识了的危险源也不可能完全根除。由于不能全部根除危险源,只能把危险降低到可接受的程度,即可接受的危险。安全工作的目标就是控制危险源,努力把事故发生概率减到最低,即使万一发生事故时,把伤害和损失控制在较轻的程度上。

2.6.1.3 系统安全中的人失误

作为系统安全应用对象的导弹系统、武器系统是一些由机械、电子零部件组成的硬件系统,当把系统安全推广到核电站等包括人在内的系统时,就又遇到了人的因素问题。人作为一种系统元素,发挥功能时会发生失误。与以往工业安全的术语“人的不安全行为”不同,系统安全中采用术语“人失误”。

里格比(Rigby)认为,人失误是人的行为的结果超出了系统的某种可接受的限度。换言之,人失误是指人在生产操作过程中实际实现的功能与被要求的功能之间的偏差,其结果是可能以某种形式给系统带来不良影响。

人失误产生的原因包括两方面:一是由于工作条件设计不当,即可接受的限度不合理引起人失误;二是由于人员的不恰当行为造成人失误。除了生产操作过程中的人失误之外,还要考虑设计失误、制造失误、维修失误以及运输保管失误等,因而较以往工业安全中的“不安全行为”,人失误对人的因素涉及的内容更广泛、更深入。

20世纪70年代末的美国三里岛核电站事故曾引起一阵恐慌,特别是印度的博帕尔农药厂的毒气泄漏事故和前苏联的切尔诺贝利核电站事故等一些巨大的复杂系统的意外事故给人类带来了惨重的灾难。对这些事故的调查表明,人失误、特别是管理失误是造成事故的罪魁祸首。因而,当今世界范围内系统安全理论研究的一个重大课题,就是关于人失误的研究。

2.6.1.4 系统安全理论的推广应用

由美国空军提出的系统安全理论在空军应用之后,又推广到美国陆军和海军。1969年,美国陆军颁发了MIL-STD-882标准,详细规定了武器系统研究、开发、生产制造及使用维护的系统安全标准。此后,系统安全进人航天、航空及核电站等领域。拉氏姆逊 (J,Rasmussen) 等人在没有核电站事故先例的情况下,应用概率危险评价(Probabilistic Risk Assessment)技术对核电站作了定量的安全性评价,1975年美国原子能委员会发表了WASH一1400报告,轰动世界。

系统安全注重整个系统寿命期间的事故预防,尤其强调在新系统的开发、设计阶段采取措施消除、控制危险源。对于正在运行的系统,如工业生产系统,管理方面的疏忽和失误是事故的主要原因。约翰逊(W. G. Johnson)等人很早就注意了这个问题,创立了系统安全管理的理论和方法体系MORTManagementOversight and Risk Tree,管理疏忽与危险树),他把能量意外释放论、变化的观点、人失误理论等引入其中,又包括了工业事故预防中许多行之有效的管理方法,如事故判定技术、标准化作业、职业安全分析(Job Safety Analysis)以及人的因素分析等包括进了管理疏忽与危险树理论中,同时又提出了许多新的安全概念。他的基本思想和方法对现代工业安全管理产生了深刻的影响。

系统安全认为可能意外释放的能量是事故发生的根本原因,而对能量控制的失效是事故发生的直接原因。这涉及能量控制措施的可靠性问题。在系统安全研究中,不可靠被认为是不安全的原因;可靠性工程是系统安全工程的基础之一。研究可靠性时,涉及物的因素时,使用故障(Failure,Fault)这一术语;涉及人的因素时,使用人失误(Human Error)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。一般地,一起事故的发生是许多人失误和物的故障相互复杂关联、共同作用的结果,即许多事故因素复杂作用的结果。因此.在预防事故时必须在弄清事故因素相互关系的基础上采取恰当的措施,而不是相互孤立地控制各个因素。

 

2.6.2 事故归因变化发展观

世界是不断运动、变化着的,工业生产过程的诸因素也在不停地变化着。针对客观世界的变化,我们的事故预防工作也要随之改进,以适应变化了的情况。如果管理者不能或没有及时地适应变化,则将发生管理失误;操作者不能或没有及时地适应变化,则将发生操作失误;外界条件的变化也会导致机械、设备等故障,进而导致事故。

尽管人们对事故致因的认识不同,尽管在生产技术发展的不同阶段出现了不同的事故致因理论,但都认为事故是在一系列变化中发生发展的,各种变化对事故具有重要作用。在单一因素归因理论中,强调了事故因果间的连锁变化;在人物合一的事故归因理论中,强调了各种能量间的相互转化;系统归因理论(危险源理论)与现代工业生产状况适应,强调了两类危险源的相互作用和演化,比较系统的说明了事故的根源。但它重在解释事故发生的原因,而变化观不仅强调事故的多因素性,而且强调各种因素相互作用的变化过程,全面解释事故发生发展的过程。把两种观点结合就能够比较全面的认识事故规律。

2.6.2.1 变化——失误分析

约翰逊发展了吉布森等人提倡的能量意外释放论,把变化的观点引进到安全管理中,任何事物都在变化之中,管理者应及时发现已经发生的变化并采取相应的措施以适应这些变化。如果不能及时地适应这些变化,则将发生管理失误。企业中各层次的人员都有可能因不能适应变化而失误。

约翰逊(Johnson)很早就注意到了变化在事故发生、发展中的作用。他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物的因素的变化,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,在生产过程中造成损伤。陈宝智教授具体地列举了可作为事故潜在因素的9种变化(包括:企业外的变化和企业内的变化、宏观的变化和微观的变化、计划内的变化和计划外的变化、实际的变化和潜在的或可能的变化、时间的变化、技术的变化、人员的变化、劳动组织的变化、操作规程的变化等),认为事故发生往往是多种原因造成的,包含着一系列的变化一失误连锁。

    在系统安全研究中,人们注重作为事故致因的人失误和物的故障。按照变化的观点,人失误和物的故障的发生都与变化有关。例如,新设备经过长时间的运转,即时间的变化,逐渐磨损、老化而发生故障;正常运转的设备由于运转条件突然变化而发生故障等。

在安全管理工作中,变化被看作是一种潜在的事故致因,应该被尽早地发现并采取相应的措施。作为安全管理人员,应该注意下述的一些变化:

(1) 企业外的变化及企业内的变化。企业外的社会环境,特别是国家政治、经济方针、政策的变化,对企业内部的经营管理及人员思想有巨大影响。例如,纵观新中国建立以后工业伤害发生状况可以发现,在社会重大变革时期,企业内部秩序被打乱了,伤害事故大幅度上升。针对企业外部的变化,企业必须采取恰当的措施适应这些变化。

    (2) 宏观的变化和微观的变化。宏观的变化是指企业总体上的变化,如领导人的更换、新职工录用、人员调整、生产状况的变化等。微观的变化是指一些具体事物的变化。通过微观的变化安全管理人员应发现其背后隐藏的问题,及时采取恰当的对策。

(3) 计划内与计划外的变化。对于有计划进行的变化,应事先进行危害分析并采取安全措施;对于没有计划到的变化,首先是发现变化,然后根据发现的变化采取改善措施。

    (4)实际的变化和潜在的或可能的变化。通过观测和检查可以发现实际存在的变化;发现潜在的或可能出现的变化则要经过分析研究。

    (5) 时间的变化。随时间的流逝,性能低下或劣化,并与其他方面的变化相互作用。

    (6) 技术上的变化。采用新工艺、新技术或开始新的工程项目,人们不熟悉而发生失误。

    (7) 人员的变化。人员的各方面变化影响人的工作能力,引起操作失误及不安全行为。

    (8) 劳动组织的变化。劳动组织方面的变化,交接班不好造成工作的不衔接,进而导致人失误和不安全行为。

(9) 操作规程的变化。

应该注意,并非所有的变化都是有害的,关键在于人们是否能够适应客观情况的变化。另外,在事故预防工作中也经常利用变化来防止发生人失误。例如,按规定用不同颜色的管路输送不同的气体;把操作手柄、按钮做成不同形状防止混淆等。

    应用变化的观点进行事故分析时,可采用下列参数作为发现变化的衡量指标:

    1)对象物、防护装置,能量等;

    2)人员:

    3)任务、目标、程序等;

    4)工作条件,环境,时间安排等;

    5)管理工作,监督检查等。

    约翰逊认为,事故的发生往往是多重原因造成的,包含着一系列的变化一失误连锁。例如,企业领导者的失误、计划人员失误、监督者的失误及操作者的失误等。

2.6.2.2  P理论(扰动理论)

本尼尔(Benner)认为,事故过程包含着一组相继发生的事件。在这些事件中,可能由于行为者不能适应的“系统外界影响的变化”(扰动),使系统动态平衡过程受到破坏,而造成事故。即把事故看成由相继事件过程中的扰动开始,以伤害或损坏为结束的过程。本尼尔的这种对事故的解释被称为P理论。

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,一次已经避免了或已经导致了另一事件发生的偶然事件。因而,可以把生产活动看作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。

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”,则可以用行为者和行为者的行为来描述一个事件。在生产活动中,如果行为者的行为得当,则可以维持事件过程稳定地进行;否则,可能中断生产,甚至造成伤害事故。

    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(Perturbation),扰动将作用于行为者。当行为者能够适应不超过其承受能力的扰动时,生产活动可以维持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。该事件过程可能使某一行为者承受不了过量的能量而发生伤害或损坏;这些伤害或损坏事件可能依次引起其他变化或能量释放,作用于下一个行为者,使下一个行为者承受过量的能量,发生串联的伤害或损坏。当然,如果行为者能够承受冲击而不发生伤害或损坏,则依据行为者的条件、事件的自然法则,过程将继续进行。

2.6.2.3 作用——变化与作用连锁

日本的佐藤吉信从系统安全的观点出发,提出了一种称作作用——变化与作用连锁模型(Action-Change and Action Chain Mod-el)的新的事故致因理论。该理论认为,系统元素在其他元素或环境因素的作用下发生变化,这种变化主要表现为元素的功能发生变化——性能降低。作为系统元素的人或物的变化可能是人失误或物的故障。该元素的变化又以某种形态作用于相邻元素,引起相邻元素的变化。于是,在系统元素之间产生一种作用连锁。系统中作用连锁可能造成系统中人失误和物的故障的传播,最终导致系统故障或事故。该模型简称为AC模型。佐藤吉信在提出变化连锁模型的同时,还开发了一套完整表达事故过程的方法,阐述了解离和控制事故连锁的规则。

根据AC模型,预防事故可以从以下四个方面采取措施;

    1)排除作用源。把可能对人或物产生不良作用的因素从系统中除去或隔离开来,或者使其能量状态或化学性质不会成为作用源。

    2)抑制变化。维持元素的功能,使其不发生向危险方面的变化。具体措施有采用冗余设计、质量管理、采用高可靠性元素、通过维修保养来保持可靠性、通过教育训练防止人失误、采用耐失误技术等。

    3)防止系统进入危险状态。发现、预测系统中的异常或故障,采取措施中断作用连锁。

4)使系统脱离危险状态。通过应急措施控制系统状态返回到正常状态,防止伤害、损坏或污染发生。

2.6.3 事故归因混沌观

随着科学技术的飞速发展,现代化生产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万计的元件、部件组成,各元件、部件之间以非常复杂的关系相连接,是一个开放的非线性系统。各影响因素之间存在着相互交错、非线性的作用关系。人是生产系统中一个重要的构成要素,人的意识在系统运行过程中起着非常重要的作用。系统的非线性作用使系统整体状态行为的多样性与动态复杂性。如何预见系统的未来状态,如何进行合理的事故归因并采取有效的安全措施达到预期的安全目标,是安全管理研究面临的重大课题。

复杂巨系统的演化由各种因素共同决定,各影响因素之间有着非常复杂的非线性关系,作者认为事故的发生过程是一个混沌过程,一个非线性的混沌系统,其未来行为具有对系统初始条件的敏感依赖性,初始条件的细微变化将会导致截然不同的未来行为,因而,系统本质上是不可长期精确预测的。从安全管理角度,当处在系统演化的临界状态附近,系统条件的微小变化都可能引起大量的能量意外释放,导致灾难性的事故。“蝼蚁之穴”可毁千里长堤。一起事故的发生是许多人失误和物的故障相互复杂关联、非线性相互作用的结果。因此,在预防事故时必须在弄清事故因素相互关系的基础上采取恰当的措施,而不是相互孤立地控制各个因素。

 

 

 

参考文献

1.1.王凯全  石油化工流程的危险辨识  东北大学出版社  2003年1月 第一版

2.  2  刘铁民  注册安全工程师教程  中国矿业大学出版社  20035月第一版

3.3.陈宝智  安全原理  冶金工业出版社  20029月第二版

4.4.何学秋  安全工程学  中国矿业大学出版社  20006  第一版

5.5.安全科学技术百科全书编委会. 安全科学技术百科全书.北京:中国劳动社会保障出版社

 

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