安全生產(chǎn)管理輔導(dǎo):安全管理工程之能量轉(zhuǎn)移論

字號:

一、能量與事故
    近代工業(yè)的發(fā)展起源于將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒁运疄榻橘|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?,然后將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸送到生產(chǎn)現(xiàn)場。這就是蒸汽機(jī)動力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換情況。電氣時代是將水的勢能或蒸汽的動能轉(zhuǎn)換為電能,在生產(chǎn)現(xiàn)場再將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能進(jìn)行產(chǎn)品的制造加工。核電站則是用原子能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿摹?傊?,能量(energy)是具有做功本領(lǐng)的物理元,它是由物質(zhì)和場構(gòu)成系統(tǒng)的最基本的物理量。
    輸送到生產(chǎn)現(xiàn)場的能量,依生產(chǎn)的目的和手段不同,可以相互轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N形式。按照能量的形式,分為:
    1.勢能(Potential energy);
    2.動能(Kinetic energy);
    3.熱能(Heat energy);
    4.化學(xué)能(Chemical energy);
    5.電能(Electric energy);
    6.原子能(Atomic energy);
    7.輻射能(Radioactive energy):
    8.聲能(Sound energy)
    9.生物能(Biological energy)
    1966年美國運(yùn)輸部國家安全局局長哈登(Haddon)引伸了吉布森(Gibson)1961年提出的下述觀點(diǎn):“生物體(人)受傷害的原因只能是某種能量的轉(zhuǎn)換”,并提出了“根據(jù)有關(guān)能量對傷亡事故加以分類的方法”。他分為兩類傷害。
    二、防護(hù)能量逆流于人體的措施
    Haddon認(rèn)為,在一定條件下某種形式的能量能否產(chǎn)生傷害、造成人員傷亡事故,應(yīng)取決于:(1)人接觸能量的大??;(2)接觸時間和頻率;(3)力的集中程度,他認(rèn)為預(yù)防能量轉(zhuǎn)移的安全措施可用屏障樹(防護(hù)系統(tǒng))的理論加以闡明;(4)屏障設(shè)置得越早,效果越好。
    按能量大小,可研究建立單一屏障還是多重屏障(冗余屏障)。
    防護(hù)能量逆流于人體的典型系統(tǒng)可大致分為十二個類型:
    1.限制能量的系統(tǒng):如限制能量的速度和大小,規(guī)定極限量和使用低壓測量儀表等等。
    2.用較安全的能源代替危險性大的能源:如用水力采煤代替爆破;應(yīng)用CO2滅火劑代替CCl4等等。
    3.防止能量蓄積:如控制爆炸性氣體CH4的濃度,應(yīng)用低高度的位能,應(yīng)用尖狀工具(防止鈍器積聚熱能)等,控制能量增加的限度。
    4.控制能量釋放:如在貯存能源和實驗時,采用保護(hù)性容器(如耐壓氧氣罐、盛裝放射性同位素的專用容器)以及生活區(qū)遠(yuǎn)離污染源等等。
    5.延緩能量釋放:如采用安全閥、逸出閥,以及應(yīng)用某些器件吸收振動等。
    6.開辟釋放能量的渠道:如接地電線,抽放煤體中的瓦斯等等。
    7.在能源上設(shè)置屏障:如防沖擊波的消波室,除尖過濾或氫子體的濾清器,消聲器以及原子輻射防護(hù)屏等等。
    8.在人、物與能源之間設(shè)屏障:如防護(hù)罩、防火門、密閉門、防水閘墻等。
    9.在人與物之間設(shè)屏蔽:如安全帽、安全鞋和手套,口罩等個體防護(hù)用具等。
    10.提高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn):如采用雙重絕緣工具、低電壓回路、連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)距遙控等等,增強(qiáng)對傷害的抵抗能力(人的選拔,耐高溫、高寒、高強(qiáng)度材料)。
    11.改善效果及防止損失擴(kuò)大:如改變工藝流程,變不安全流程為安全流程,搞好急救。
    12.修復(fù)或恢復(fù):治療、矯正以減輕傷害程度或恢復(fù)原有功能。
    從系統(tǒng)安全觀點(diǎn)研究能量轉(zhuǎn)移的另一概念是,一定量的能量集中于一點(diǎn)要比它大而鋪開所造成的傷害程度更大。因此,可以通過延長能量釋放時間或使能量在大面積內(nèi)消散的方法來降低其危害的程度。對于需要保護(hù)的人和物應(yīng)遠(yuǎn)離釋放能量的地點(diǎn),以此來控制由于能量轉(zhuǎn)移而造成的事故。
    最理想的是,在能量控制系統(tǒng)中優(yōu)先采用自動化裝置,而不需要操作者再考慮采取什么措施。安全工程技術(shù)人員應(yīng)充分利用能量轉(zhuǎn)移的理論在系統(tǒng)設(shè)計中克服不足之處,并且對能量加以控制,使其保持在容許限度之內(nèi)。
    能量轉(zhuǎn)移致使傷亡事故發(fā)生的理論還需結(jié)合因果論、事件鏈和軌跡交叉論等傷害致因論觀點(diǎn),加以綜合研究。這些研究有賴于對傷亡事故建立“模型”,以便進(jìn)一步分析各類型事故的發(fā)生規(guī)律和機(jī)理。