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1、中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院Safety Engineering安全系安全系统统工程工程-本科本科教教程程目录目录概述概述事故致因理论事故致因理论系统安全分析系统安全分析事故树分析事故树分析系统安全评价系统安全评价安全决策安全决策135462安全系统工程系统安全分析系统安全评价安全决策与事故控制概率评价法定性方法定量方法指数法评分法决策树等技术经济学法事故致因理论 事故致因理论事故致因理论在在安全系统工程安全系统工程里的地位及与其他内容的关联里的地位及与其他内容的关联 事故致因理论事故致因理论即事故模式对于人们认识事故事故致因理论事故致因理论即事故模式对于人们认识事故本质，指导事故调
2、查、事故分析、事故预防及事故责任者的处本质，指导事故调查、事故分析、事故预防及事故责任者的处理有重要作用。它分为：理有重要作用。它分为：第二章第二章 事故致因理论事故致因理论1234567第一节第一节事故因果论事故因果论事故因果论类型事故因果论类型事故因果论类型事故因果论类型 发生事故的原因与结果之间，关系错综复杂，因与果的关系类型分为集中型、连锁型、复合型。集中型：几个原因各自独立共同导致某一事故发生，即多种原因在同一时序共同造成一个事故后果。连锁型：某一原因要素促成下一要素发生，下一原因要素再造成更下一要素发生，因果相继连锁发生。第一节第一节事故因果论事故因果论事故因果论类型事故因果论类型
3、事故因果论类型事故因果论类型第一节第一节事故因果论事故因果论事故因果论类型事故因果论类型事故因果论类型事故因果论类型复合型：某些因果连锁，又有一系列原因集中、复合组成伤亡事故后果。事故的因果关系多为复合型。接近事故后果时间最近的直接原因叫一次原因；造成一次原因的原因，叫二次原因，依次向下类推为三次、四次、五次等间接原因。第一节第一节安全评价概述安全评价概述多米诺骨牌原理多米诺骨牌原理 海因里希提出，并经一些专家多年的改进认同，构成事故因果顺序的五因素是：1、社会环境和管理；2、人为失误（或过失）；3、不安全行为和不安全状态；4、意外事件；5、伤亡（后果）。第一节第一节事故因果论事故因果论解释：
4、社会环境和管理欠缺促成了人为失误；人为失误又造成了不安全行为或机械、物质危害；后者导致意外事件（包括无伤亡的未遂事故）和由此产生的人员伤亡的事件。这五因素连锁反应构成了事故。核心：安全管理工作的中心是防止人的不安全行为，消除机械或物质的危害，这就必须加强探测技术的控制技术的研究。多米诺骨牌理论分析多米诺骨牌理论分析第一节第一节事故因果论事故因果论所谓起因物，是指造成事故现象的起源的机械、装置、其他物质或环境等而言。施害物是指直接造成事故的加害物质。不安全状态导致起因物作用；施害物是由起因物促成其造成事故后果。施害物与人的不安全行为这两系列的轨迹交叉就形成事故现象，后者有时又派出生新的施害物而连
5、续产生另一事故现象。起因物起因物施害物事故模型施害物事故模型第一节第一节事故因果论事故因果论1.在焊装作业中有火花飞溅，引燃了聚胺酯橡胶而起火，火灾的高温物与人接触，烧伤了人员。起因物起因物施害物事故模型施害物事故模型-实例实例第一节第一节事故因果论事故因果论2.在焊接作业中因火花飞溅，先引燃聚胺酯橡胶，燃烧产物使人一氧化碳中毒事故。这一事故的起因物也是电焊装置，施害物是由火灾形成的CO，后果现象是中毒。3.在电焊熔接作业中，火花飞散到另一喷漆作业的场所，引起清漆汽油着火，可燃物烧伤了工人。第一节第一节事故因果论事故因果论4.焊接作业中火花飞散到汽油缸处，引燃汽油，蒸汽爆炸，造成了铁片伤人起因
6、物起因物施害物事故模型施害物事故模型-实例实例将上述四例绘成物系列综合事故模型第一节第一节事故因果论事故因果论起因物起因物施害物事故模型施害物事故模型-实例实例第二节第二节人失误论人失误论在工人操作期间，各种“刺激”不断出现，若工人响应的正确或恰当，事故（accident）就不会发生。即如果没有危险（danger），则不会发生有伴随着伤害（injury）出现的事故；反之，若出现了人失误的事件（eventoferror），就有发生事故的可能。然而，若客观上存在着不安全因素或危险，事故是否能造成伤害，这就取决于各种机会因素（ChanceFactors），即可能造成伤亡，也可能是没有伤亡的事故1.变
7、化变化失误模型失误模型第二节第二节人失误论人失误论系统里状态和要素发生变化，对于大多数系统来说，是本质性的东西。研究某个部分发生变化，对系统特别是高级子系统产生何种影响，对整个系统又产生何种结果，这是系统安全分析的最基本任务之一。研究和分析事故时，对系统内的“变化”和“失误”必须作为一种基本要素来考虑.1.变化变化失误模型失误模型 第二节第二节人失误论人失误论当某一生产过程或者操作失去控制时，显然会发生变化。变化包括预期有计划的和意外的变化。大多数事故原因都与变化有关。所以说，变化会导致事故发生，但变化也可用来创造一些安全条件。变化可被用作一种判断事件因果的方法。因此，应该把“变化”当作一种评
8、价事故发生可能性的依据来加以研究。在改进生产过程和建设新厂矿或新的工艺流程时，应把设计估计到的危险排除系统之外，有计划地减少和避免因变化而导致发生事故隐患的可能性。1.变化变化失误模型失误模型第二节第二节人失误论人失误论例如，试分析某化工成套设备的事故：变化前成套设备平安地运转了多年；变化1被一套更好的新设备所替换；变化2用过的旧设备已经部分解体；变化3新设备因故未能按预期目标进行生产;变化4社会或上级管理部门要求重新进行生产；变化5为生产而恢复旧设备；变化6急不可待地恢复必要的生产能力；变化7多数冗余安全机能均未发挥作用；变化8装置爆炸致使数人死亡。1.变化变化失误模型失误模型-实例实例第二
9、节第二节人失误论人失误论几乎不必详加说明。设“变化”为C，“失误”为E，由图可见，因计划变化而失误，或因领导失误而造成的计划失误；或因监督变化导致失误进而一误再误；工作人员因变化而失误，再变化再失误，终于造成了事故。变化变化失误模型失误模型第二节第二节人失误论人失误论现以因管道焊接的缺陷而引起燃气厂火灾事故的分析为例来阐明瓦斯管路事故的连续过程，即变化和失误的C-E连锁变化变化失误模型失误模型 这一事故致因模型侧重研究管理上的责任，强调管理失误是构成事故的主要原因。事故的直接原因是人的不安全行为和物的不安全状态。但是，造成“人失误”和“物故障”的这一直接原因却常常是管理上的缺陷。后者虽是间接原
10、因，但它却是背景因素，而常又是发生事故的本质原因。管理失误论概念管理失误论概念第二节第二节人失误论人失误论管理失误为主因的事故模型管理失误为主因的事故模型第二节第二节人失误论人失误论 人的不安全行为可以促成物的不安全状态；而物的不安全状态又会在客观上造成人之所以有不安全行为的环境条件。“隐患”来自物的不安全状态即危险源，而且和管理上的缺陷或管理人失误共同偶合才能形成；如果管理得当，及时控制，变不安全状态为安全状态，则不会形成隐患。客观上一旦出现隐患，主观上又有不安全行为，就会立即显现为伤亡事故。管理失误论模型解释管理失误论模型解释第二节第二节人失误论人失误论 该理论认为“事件”是构成事故的因素
11、。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。扰动起源论把事故看成从相继事件过程中的扰动开始，最后以伤害或损坏而告终。这可称为“P理论”。扰动起源论基本概念扰动起源论基本概念第三节第三节扰动起源论扰动起源论 生产系统中可以相互转变为各种能量形式的有：势能、动能、热能、化学能、电能、原子能、辐射能、声能、生物能。该理论认为：人受伤害的原因只能是某种能量的转移。能量逆流于人体造成伤害的分类方法有两类：第一类伤害是由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的。第二类伤害是由于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。能量转移论基本概念能量转移论基本概念第四
12、节第四节能量转移论能量转移论由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的伤害实例由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的伤害实例由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的伤害实例由于施加了超过局部或全身性损伤阈值的能量引起的伤害实例第四节第四节能量转移论能量转移论能量能量类类型型产产生的原生的原发发性性损伤损伤举举 例例 与与 注注 释释机械能机械能移位、撕裂、破裂和压榨，主要损及组织热热能能炎症、凝固、烧焦和焚化，伤及身体任何层次电电能能干扰神经-肌肉功能以及凝固、烧焦和焚化，伤及身体任何层次电电离离辐辐射射 细胞和亚细胞成分与功能的破坏化学能化学能伤害一般要根据每一种或每一组的
13、具体物质而定由于影响了局部或全身性能量交换引起的伤害实例由于影响了局部或全身性能量交换引起的伤害实例由于影响了局部或全身性能量交换引起的伤害实例由于影响了局部或全身性能量交换引起的伤害实例第四节第四节能量转移论能量转移论影响能量交影响能量交换换类类型型产产生的生的损伤损伤或障碍的种或障碍的种类类 举举 例例 与与 注注 释释氧的作用氧的作用生理损害，组织或全身死亡热热 能能生理损害，组织或全身死亡1、限制能量的系统；2、用较安全的能量代替危险性大的能源；3、应用防止能量蓄积的系统；4、控制能量释放；5、延缓能量释放；6、开辟释放能量的渠道；7、在能源上设置屏障；8、在人、物与能源之间设置屏障；
14、9、在人与物之间设置屏蔽；10、提高防护标准；11、改变工艺流程；12、修复或急救防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施第四节第四节能量转移论能量转移论北京农药二厂废渣中毒(1974年8月10日15时中毒和窒息)一、事故概况及经过1974年8月10日15时，北京农药二厂污水处理站除油池因违章控除油池内废渣致5人中毒死亡，9人中毒。10日，安次县万庄公社武家营大队3名农民在取得北京市农药二厂污水处理站副组长同意后，与该副组长一起下除油池挖油渣作肥料。下池前，他们先将污水抽出，然后2名农民佩戴过滤式面具，1人在底下掏渣，1人站在脚手板上接力
15、，另外2人在池顶接桶，半小时休息一次。14小时50分排出废液后，掏渣的农民在第二次下池不久便昏倒在池底，脚手板上的农民在抢救时也中毒昏倒。附近的职工闻讯赶来进行抢救，其中未带防护面具的的3人均昏倒在池内。带防硫化氢过滤式面具氧气呼吸器的十余人都有不同程度的中毒，其中9人中毒较重。直至向池内吹入两瓶氧气后，才将中毒的14人救出，其中5人经抢救无效而死亡。防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施第四节第四节能量转移论能量转移论二、事故原因分析l除油池原为处理乐果、敌敌畏废水用的，自1974年5月硫化碱投产后又增加了硫化碱废水，致使硫化碱废水遇
16、乐果、敌敌畏生产中含有氯化氢及氯乙酸等产生硫化氢。北京市防疫站于事故后5天，在废水池内距液面l米处测得，池内空气中硫化氢含量超过最高允许浓度35倍，苯超过347.5倍，且该数字为5天后的样品，已低于事故时的浓度。2污水处理站的副组长违反化工部颁发的关于罐内作业的有关规定，未办理许可证，未进行分析，也未设监护人便擅自同意并进入废水池协助作业。3进池挖废渣的农民未经培训，不熟悉面具的性能和使用方法。4三名参加抢救的人员违反有关规定，未佩戴面具便进行抢救而导致中毒。5戴防硫化氢过滤器参加抢救的人员违反规定，在含硫化氢350毫克立方米，苯13900毫克立方米的环境中，反佩戴可防氨、硫化氢的过滤式面具进
17、池抢救，引起急性苯中毒。三、防止同类事故的措施1严格执行进罐作业的规定。2教育广大职工了解本岗位所接触的物料的种类、性质及防护措施。各种防毒面具应定点存放，专人保管，以保证使用的安全性。防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施防止能量逆流于人体的措施第四节第四节能量转移论能量转移论人的不安全行为和机械或物质危害是人-机系统中构成能量逆流的两系列，人流与物流（能量流）的轨迹交叉点就是发生生产事故的“时、空”。轨迹交叉理论的侧重点是说明人为失误难以控制，但可控制设备、物流不发生故障。管理的重点应放在控制物的不安全状态上，即消除了“起因物”，当然就不会出现“施害物”，
18、“砍断”物流连锁事件链，使人流与物流的轨迹不相交叉，事故即可避免。轨迹交叉论的重要性及特点：系统观点 轨迹交叉论基本概念轨迹交叉论基本概念轨迹交叉论基本概念轨迹交叉论基本概念第五节第五节轨迹交叉论轨迹交叉论人的事件链：A.生理、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、触五感能量分配上的差异；E.行为失误。人的行为自由度很大，生产劳动中受环境条件影响，加之自身生理、心理缺陷都易于发生失误动作或行为失误。物的事件链：a.设计上的缺陷；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.使用上的缺陷；e.作业场所环境上的缺陷。人的事件链随
19、时间进程的运动轨迹按ABCDE的方向线顺序进行；物质或机械的事件链随时间进程的运动轨迹按abcde的方向线进行。轨迹交叉论模型及分析轨迹交叉论模型及分析轨迹交叉论模型及分析轨迹交叉论模型及分析第五节第五节轨迹交叉论轨迹交叉论2004年8月27日下午，在深圳市大梅沙盐田坳隧道施工工地，该工程施工单位某公司向某商行所租赁的拖式混凝土泵的随机操作维修工蒋某一人在泵旁，用手持式电动砂轮机进行维修工作。该员工工作中穿拖鞋，时逢阴雨天，地面非常潮湿，因手持式电动砂轮机漏电，导致触电倒下且未能脱离电源。13时30分左右，另一员工发现蒋倒在地上不动，手还握着砂轮机，随即向公司领导和公安机关报案，后经法医鉴定是
20、意外电击死亡。实例实例实例实例第五节第五节轨迹交叉论轨迹交叉论事故的直接原因分析直接原因是在时间上最接近事故发生的原因。轨迹交叉论认为，人的不安全行为和物的不安全状态是事故的直接原因。我国国家标准GB644286企业职工伤亡事故调查分析规则正是基于此，将机械、物质或环境的不安全状态和人的不安全行为规定为事故的直接原因。而且，国家标准GB644186企业职工伤亡事故分类标准附录A中A.6、A.7还较具体规定了不安全状态和不安全行为的类型。笔者认为，轨迹交叉论关于人的不安全行为和物的不安全状态在事故致因中地位的认识，是事故致因理论中的一个重要问题，在这一方面，该理论是正确的。根据轨迹交叉论和上述两
21、个标准，可以分析本起事故的直接原因。实例分析实例分析实例分析实例分析第五节第五节轨迹交叉论轨迹交叉论第六节第六节人因素的系统理论人因素的系统理论S-O-R的人因素模型的人因素模型危险出现和危险释放。每组危险出现和危险释放。每组危险出现和危险释放。每组危险出现和危险释放。每组包含三类心理、生理成份，包含三类心理、生理成份，包含三类心理、生理成份，包含三类心理、生理成份，即对事件的感觉（刺激，即对事件的感觉（刺激，即对事件的感觉（刺激，即对事件的感觉（刺激，StimulateStimulateStimulateStimulate），对事件的认识），对事件的认识），对事件的认识），对事件的认识（内部
22、响应、认识活动，（内部响应、认识活动，（内部响应、认识活动，（内部响应、认识活动，O O O O）以及生理行为响应（输出，以及生理行为响应（输出，以及生理行为响应（输出，以及生理行为响应（输出，RespondRespondRespondRespond）。在危险释放期间，）。在危险释放期间，）。在危险释放期间，）。在危险释放期间，如果不能避免危险，则将产如果不能避免危险，则将产如果不能避免危险，则将产如果不能避免危险，则将产生伤害或损坏。生伤害或损坏。生伤害或损坏。生伤害或损坏。第六节第六节人因素的系统理论人因素的系统理论操作过程操作过程S-O-R的人因素的综合模型的人因素的综合模型197819
23、78年安德淼等曾在分析年安德淼等曾在分析年安德淼等曾在分析年安德淼等曾在分析6060件工伤事故时，应用了瑟利件工伤事故时，应用了瑟利件工伤事故时，应用了瑟利件工伤事故时，应用了瑟利模型及其提出的问题，发现后者模型及其提出的问题，发现后者模型及其提出的问题，发现后者模型及其提出的问题，发现后者存在相当的缺陷，并指出：瑟利存在相当的缺陷，并指出：瑟利存在相当的缺陷，并指出：瑟利存在相当的缺陷，并指出：瑟利虽然清楚地处理了操作者的问题，虽然清楚地处理了操作者的问题，虽然清楚地处理了操作者的问题，虽然清楚地处理了操作者的问题，但未涉及机械及其用于环境的运但未涉及机械及其用于环境的运但未涉及机械及其用于
24、环境的运但未涉及机械及其用于环境的运行过程。通过在瑟利模型上增加行过程。通过在瑟利模型上增加行过程。通过在瑟利模型上增加行过程。通过在瑟利模型上增加一组提前步骤，即构成危险的来一组提前步骤，即构成危险的来一组提前步骤，即构成危险的来一组提前步骤，即构成危险的来源及可察觉性，运行系统内部波源及可察觉性，运行系统内部波源及可察觉性，运行系统内部波源及可察觉性，运行系统内部波动（变异性），控制此波动使之动（变异性），控制此波动使之动（变异性），控制此波动使之动（变异性），控制此波动使之与操作波动相一致。这一工作过与操作波动相一致。这一工作过与操作波动相一致。这一工作过与操作波动相一致。这一工作过程的
25、增加使瑟利模型更为有用程的增加使瑟利模型更为有用程的增加使瑟利模型更为有用程的增加使瑟利模型更为有用第六节第六节人因素的系统理论人因素的系统理论操作过程操作过程S-O-R的人因素的综合模型的人因素的综合模型 19701970年海尔认为，当人们年海尔认为，当人们年海尔认为，当人们年海尔认为，当人们对事件的真实情况不能做出适当对事件的真实情况不能做出适当对事件的真实情况不能做出适当对事件的真实情况不能做出适当响应时，事故就会发生，但并不响应时，事故就会发生，但并不响应时，事故就会发生，但并不响应时，事故就会发生，但并不一定造成伤害后果。海尔的模型一定造成伤害后果。海尔的模型一定造成伤害后果。海尔的
26、模型一定造成伤害后果。海尔的模型集中于操作者与运行系统的相互集中于操作者与运行系统的相互集中于操作者与运行系统的相互集中于操作者与运行系统的相互作用。他的模型是二个闭环反馈作用。他的模型是二个闭环反馈作用。他的模型是二个闭环反馈作用。他的模型是二个闭环反馈系统，把下列四个方面的相互关系统，把下列四个方面的相互关系统，把下列四个方面的相互关系统，把下列四个方面的相互关系清楚地显示了出来：（系清楚地显示了出来：（系清楚地显示了出来：（系清楚地显示了出来：（1 1）察）察）察）察觉情况，接受信息；（觉情况，接受信息；（觉情况，接受信息；（觉情况，接受信息；（2 2）处理）处理）处理）处理信息；（信息
27、；（信息；（信息；（3 3）用行动改变形势；）用行动改变形势；）用行动改变形势；）用行动改变形势；（4 4）新的察觉、处理，响应。）新的察觉、处理，响应。）新的察觉、处理，响应。）新的察觉、处理，响应。综合原因论基本理论综合原因论基本理论综合原因论认为，事故是社会因素、管理因素和生产中危险因素被偶然事综合原因论认为，事故是社会因素、管理因素和生产中危险因素被偶然事件触发所造成的结果。件触发所造成的结果。事故是由起因物和肇事人触发加害物于受伤害人而形成的灾害现象和事故事故是由起因物和肇事人触发加害物于受伤害人而形成的灾害现象和事故经过。经过。意外（偶然）事件之所以触发，是由于生产中环境条件存在着
28、危险因素即意外（偶然）事件之所以触发，是由于生产中环境条件存在着危险因素即不安全状态，后者和人的不安全行为共同构成事故的直接原因。由于管理不安全状态，后者和人的不安全行为共同构成事故的直接原因。由于管理上的失误、缺陷、管理责任所等是造成直接原因的间接原因。形成间接原上的失误、缺陷、管理责任所等是造成直接原因的间接原因。形成间接原因的因素，包括社会经济、文化、教育、社会历史、法律等基础原因，统因的因素，包括社会经济、文化、教育、社会历史、法律等基础原因，统称为社会因素。称为社会因素。第七节第七节综合原因论综合原因论综合原因论基本理论综合原因论基本理论第七节第七节综合原因论综合原因论事故致因理论事
29、故致因理论-瓦斯爆炸分析瓦斯爆炸分析第八节第八节实际应用实际应用事故致因理论事故致因理论-瓦斯爆炸分析瓦斯爆炸分析直接原因是：直接原因是：瓦斯积聚（过量的危险物质，不安全环境）；瓦斯积聚（过量的危险物质，不安全环境）；产生明火产生明火（不安全行为）。两者结合，即造成瓦斯爆炸，产生高温高压和有毒有害（不安全行为）。两者结合，即造成瓦斯爆炸，产生高温高压和有毒有害气体，造成人身伤害和财产损失。气体，造成人身伤害和财产损失。间接原因是：间接原因是：管理层对瓦斯管理不重视，致使造成瓦斯积聚（管理因素）管理层对瓦斯管理不重视，致使造成瓦斯积聚（管理因素）；没有组织职工进行相关的法律法规和技术教育，致使职
30、工违章操作没有组织职工进行相关的法律法规和技术教育，致使职工违章操作（管理因素）。（管理因素）。基本原因可能是：基本原因可能是：没有相对健全的法律保证，即使发生爆炸，不对管理没有相对健全的法律保证，即使发生爆炸，不对管理者造成毁灭性的严惩，致使管理者不重视瓦斯爆炸（法律因素）；者造成毁灭性的严惩，致使管理者不重视瓦斯爆炸（法律因素）；因因各种社会因素，致使职工在工作时浮躁，操作时，即使了解相关的规章制各种社会因素，致使职工在工作时浮躁，操作时，即使了解相关的规章制度，也视而不见（习惯因素）等。度，也视而不见（习惯因素）等。第八节第八节实际应用实际应用总结及作业总结及作业1.1.简述海因里希理论中构成事故因果顺序的五个因素。并说明一下该理论简述海因里希理论中构成事故因果顺序的五个因素。并说明一下该理论对预防事故有什么启示以及其不足之处。对预防事故有什么启示以及其不足之处。2.2.事故三角形（事故致因理论）及其意义？事故三角形（事故致因理论）及其意义？3.危险因素防护的原则有哪些？危险因素防护的原则有哪些？4.防护能量逆流于人体的措施有哪些？防护能量逆流于人体的措施有哪些？5.简述轨迹交叉论事故模型。简述轨迹交叉论事故模型。6.叙述综合论的事故模型。叙述综合论的事故模型。