1、安全系统工程,北京理工大学珠海学院,主讲人：刘爱华 单 位：北理工大学珠海学院 电 话：15916250597 E-mail: liu_ah,引 言（1）,安全科学与其它学科一样，是伴随着生产的发展而发展起来的。有史以来，人类的基本活动大体可分为两个方面：发展生产，抵御灾害。生产活动一方面为人类创造了巨大的物质财富，另一方面又给人类带来很多的人为危害。,1.0 引 言（2）,安全科学是研究人与机器和环境之间的相互作用，保障人类生产和生活安全的科学，或者说是研究事故发生、发展规律及其预防的理论体系，是20世纪70年代后发展起来一门新兴的交叉学科。,1.1 20世纪人类重大事故回顾,1.1.1 美
2、国“挑战者号”航天飞机爆炸事故 1.1.2 美国“哥伦比亚号”航天飞机坠毁事故 1.1.3 前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故 1.1. 4 中国大兴安岭特大火灾事故 1.1.5 河南洛阳东都商厦 特大火灾事故 1.1. 6 交通事故的最新数据 1.1.7 吉林石化爆炸事故,1.1.1 美国挑战者号爆炸事故（1）,1986年1月28日是寒冷的一天，在美国佛罗里达的卡那维拉尔角，比天气更让人心寒的是挑战者号航天飞机发生的悲剧。 这天早晨，成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心，等待一睹挑战者号腾飞的壮观景象。上午11时38分，耸立在发射架上的挑战者号点火升空，直飞天穹，看台上一片欢腾。,航天飞机升空,
3、1.1.1 美国挑战者号爆炸事故（2）,航天飞机飞到73秒时，空中突然传来一声闷响，只见“挑战者号”顷刻之间爆裂成一团桔红色火球，碎片拖着火焰和白烟四散飘飞，坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸，全世界为之震惊。,爆炸瞬间,1.1 .1 美国挑战者号爆炸事故（3）,7名宇航员在这次事故中罹难，包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。原计划她将在太空给她的学生进行现场授课，不幸的是麦考利夫壮志未酬，献出了宝贵的生命。,女教师麦考利夫,1.1 .1 美国挑战者号爆炸事故（4）,7名宇航员在这次事故中罹难，包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参
4、加太空飞行的女教师麦考利夫。,遇难的7名宇航员,1.1. 1 美国挑战者号爆炸事故（5）,事故原因 根据调查这一事故的总统委员会的报告，爆炸是一个型密封环失效所致。这个封环位于右侧固体火箭推进器的两个低层部件之间。失效的封环使炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料。型封环会在低温下失效，尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射，但是由于发射已被推迟了5次，所以警告未能引起重视。,1.1. 2 美国哥伦比亚号坠毁事故（1）,美国“哥伦比亚”号航天飞机1981年4月12日首次发射，是美国最老的航天飞机。2003年1月16日，“哥伦比亚”号进行了它的第28次飞行，这也是美国航天飞机22年来的第113次
5、飞行。原定2001年升空，但由于技术故障和调配等原因，发射日期一直被推迟到了2003年1月16号。,哥伦比亚号升空,1.1. 2 美国哥伦比亚号爆炸事故（2）,哥伦比亚号机组成员,航天飞机上有6名美国宇航员和1名以色列宇航员，其中2位是女性 。 里克赫斯本德，45 伊兰拉蒙，48 威廉麦库尔，41 迈克尔安德森，43 戴维布朗，46 卡尔帕娜乔娜(女)，41 劳雷尔克拉克(女)，41,1.1. 2 美国哥伦比亚号坠毁事故（3）,哥伦比亚号机组人员在太空工作照片,1.1. 2 美国哥伦比亚号坠毁事故（4）,2003年2月1日 哥伦比亚号返回时坠毁,1.1. 2 美国哥伦比亚号坠毁事故（5）,事故
6、原因（可能的五个原因） 1、阻热片脱落 在航天飞机的外部装有24,000个阻热片，这些阻热片可以使航天飞机抵御在返回大气层的过程中产生的1,650摄氏度的高温。 2、升降翼失去控制 航天飞机的一个升降翼可能失去控制 3、机体金属疲劳导致解体 航天飞机承受巨大的压力，可能会使飞机机体发生解体分裂 4、电缆短路引发火灾 航天飞机上的电缆因为磨损而发生短路，最后引发火灾。 5、被陨石击中 被陨石击中，这种可能性最小，但也不能完全排除。,1.1.3 切尔诺贝利核电站爆炸,1986年4月26日，前苏联核专家在检测切尔诺贝利的一座核反应堆时，关闭了备用冷却系统并且只用了8根碳化硼棒控制核裂变的速度，按照标
7、准的程序应该用15根。结果，失控的链式反应掀掉了反应堆的钢筋混凝土盖，并且造出一个火球，放出来的辐射超过长崎和广岛原子弹辐射总和的100倍。大约有4300人最终因此死亡，7万多人终生残废。,法国核电站,美国核电站,秦山核电站,1.1.4 大兴安岭特大森林火灾,1987年5月6日在这场持续27昼夜的大火中，101万公顷(其中森林面积70万公顷)地面惨遭火劫，85万立方米木场存材被烧，6万多人无家可归，他们的房屋被夷为平地，从塔河到古莲的几百公里铁路沿线被大火洗劫一空，2488台各种设备，总长1340米的67座桥梁，483公里的通讯线路，284公里长的输电变电线路，325万公斤粮食，61.4万平方
8、米房屋，193人的生命，在一场大火中灰飞烟灭。受灾群众10807户，56092人，受伤226人。大兴安岭森林资源的1/19从地球上永远消失。这场大火改变了大兴安岭森林面积居中国之首的历史地位，成了中华人民共和国建国以来毁林面积最大，伤亡最多，损失最为惨重的一次特大灾难。,1.1.5 河南洛阳大火,2000年的12月25日晚21时35分，无情的烈火吞噬了河南洛阳东都商厦的歌舞厅，正在厅内参加圣诞节庆祝活动的群众309人窒息死亡。,火灾现场,1.1.6 合肥大火,1.1.7 世界贸易中心大火,纽约世界贸易中心大火 12年前的2001年9月11日，在纽约世贸大楼大火后倒塌中死亡和失踪人数为2797人
9、。,纽约世界贸易中心大厦2001年9月11日前的照片,1.1.7 世界贸易中心大火,图为纽约世界贸易中心姐妹双塔告别世界前夕,1.1.7 世界贸易中心大火,图为纽约世贸中心南楼从被联航175航班击中到开始倒塌的全过程,1.1.7 世界贸易中心大火,图为2001年9月11日纽约世贸中心北楼倒塌时的情景,1.1.7 世界贸易中心大火,1.1.8 2003.11.3 衡阳大火,11月3日5时许，衡阳市珠晖区衡州大厦发生特大火灾。衡阳市消防官兵经过近3个小时的奋力扑救，控制了大火，并将楼上94户412名居民全部安全转移。8时30分，大楼突然部分倒塌，衡阳市消防支队张晓成等20名消防官兵壮烈牺牲。,1.
10、1.9 世界特大火灾回顾,近半个世纪以来世界各国死亡人数超过百人的特大建筑火灾 （ l） 1942年11月28日，美国波士顿市椰林夜总会火灾， 死亡492人。 （2） 1943年3月6日，日本北海道电影院火灾，死亡200人。 （3） 1946年12月7日，美国佐治亚州亚特兰大市温克夫饭店火灾，死亡223人。,近半个世纪以来世界各国死亡人数超过百人的特大建筑火灾 （4）1955年4月对日，日本神奈川县樱花街车站电气火灾，死亡106人。 （5）1955年日本横滨市圣母园养老院火灾，死亡100人。 （6）1961年12月17日夜间巴西尼泰罗伊市大剧院北美大马戏团在演出中失火，死亡223人。,1.1.
11、9 世界特大火灾回顾,近半个世纪以来世界各国死亡人数超过百人的特大建筑火灾 （7） 1963年11月9日，日本横滨市火车站火灾，死亡 126人。 （8）1967年5月22日，西班牙布鲁塞尔市伊诺巴西温百货店火灾，死亡325人。 （9） 1971年12月25日，南朝鲜汉城市大然阁饭店火灾，死亡163人（这是1幢22层的高层建筑，起火原因是液化石油气爆 炸）。,1.1.9 世界特大火灾回顾,近半个世纪以来世界各国死亡人数超过百人的特大建筑火灾 （10）1972年5月13日，日本大皈市南区千日百货商场火灾， 死亡118人。 （11）1973年2月2日，巴西圣保罗市焦鲁玛大楼火灾，死亡 179人。 （
12、12）1973年11月19日，日本熊本市大洋百货店火灾，死亡 103人。是楼梯间内纸包装箱首先起火，酿成大火灾的。 （13） 1977年2月18日晚上中国新疆生产建设兵团 61团俱 乐部放映电影时，因为小孩燃放鞭炮引起火灾，死亡699人。 （14） 1977年5月28日，美国肯塔基州比巴利西鲁兹俱乐部火灾，死亡162人。,1.1.9 世界特大火灾回顾,1.1.10 交通事故,我国交通事故死亡 人数世界第一 2004年5月14日，公安部公布了我国2003年道路交通事故死亡人数，总数为10.4万人。居世界第一位。 国际方面：2003年全球道路交通死亡事故人数为50万人。印度8.6万人，美国4万人，
13、俄罗斯为2.6万人。,1.1.11 荣家湾火车站火车相撞（1）,1.1.12 民航空难,时间：2002.4.15-2002.5.7-2002.5.25 地点：大中华区域 空难 中国国际，飞机失事（在韩国）115人死亡； 北方航空，飞机坠毁（在大连）112人死亡； 台湾中华航空，飞机坠毁（在台湾海峡）225人死亡。,1.1.13 国际航空公司空难（02.4.15）,韩国釜山,1.1.14北方航空公司空难（02.5.7）,辽宁大连,1.1.15 台湾中华航空（02.5.25）,台湾海峡,1.1.16 吉林石化爆炸事故（2005-11-13）,2005年11月日下午，吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸
14、，造成当班的名工人中人死亡、人失踪，事故还造成多人不同程度受伤。名伤员住院治疗，但都无生命危险。 该事故直接原因是由于当班操作工停车时，疏忽大意，未将应关闭的阀门及时关闭，误操作导致进料系统温度超高，长时间后引起爆裂，随之空气被抽入负压操作的T101塔，引起T101塔、T102塔发生爆炸，随后致使与T101、T102塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸，随着爆炸现场火势增强，引发装置区内的两台硝酸储罐爆炸，并导致与该车间相邻的55#灌区内的一台硝基苯储罐、两台苯储罐发生燃烧。 污水流到黑龙江口约有700公里路程。依照目前的江水流速，污水进入黑龙江还需14天左右的时间。由于挥发、吸附等理化作
15、用，污染物在下泻过程中浓度会逐渐下降。,1.2 安全问题探源与回顾,1.2.1 人类对安全问题的认识渊远流长 从语源学角度分析，“安全”有几个来源： （1）拉丁语Salvus：安全、完整健康； （2）希腊语Hols：无伤害的、完整的； （3）梵文Sarva：无伤害的、完整的； （4）古法语的词根变化：Salf、Sauf、Sof和Solus/中世纪英语词尾变化：Sauf、Saf和Save：可以明确地知道这些词根演变为现代英语Safe的过程。 （5）Safe（安全的）：“无伤害的、无损失的或无风险的；不再受受伤害的和伤害威胁的；或不受危险、伤害和损失的威胁”。 （6）Safety（安全）：“安全的
16、条件、不接触威胁，消除损害和伤害或损失”。,1.2 安全问题探源与回顾,1.2.2 对安全问题的基本认识 安全 ,是人类生存和发展的最基本要求,是生命与健康的基本保障;一切生活、生产活动都源于生命的存在,如果人们失去了生命,也就失去了一切 , 所以安全就是生命。从人类对科学需要的角度来说, 科学大致有两个方面:一是人类为满足物质生活和社会文化 生活的需要,而对物质生产和精神生产及其规律进行的认识活动和认识的结果,我们称其为生产科学;二是人类为保全自己身心的需求,而对客观事物及其规律进行的认识活动和认识的结果,我们称其为安全科学 。,1.2 安全问题探源与回顾,1.2.3 对安全问题认识的基本阶
17、段 第一个阶段是工业革命前：人类对自身的安全问题还未能自觉地去认识和主动采取专门的安全技术措施 , 从科学的高度来看 , 还处于无知 ( 不自觉 ) 的安全认识阶段。 第二阶段是工业革命后：生产中已使用大型动力机械和能源,导致生产力和危害因素的同步增长 (如:汽车的发明,导致交通事故的增长;采矿业的发展,导致矿业灾害事故的增加 ), 迫使人们对这些局部人为危害问题不得不进行深入认识并采取专门的安全技术措施,于是发展到局部的安全认识阶段。,1.2 安全问题探源与回顾,1.2.3 对安全问题认识的基本阶段 第三阶段是由于形成了军事工业、航空工业、特别是原子能和航天技术等复杂的大生产系统和机器系统,
18、局部的安全认识和单一的安全技术措施已无法解决这类生产制造和设备运行系统中的安全问题,必须发展与生产力相适应的生产系统、安全技术措施,于是进入系统的安全认识阶段。,1.2 安全问题探源与回顾,1.2.3 对安全问题认识的基本阶段 第四个阶段是当今的生产和科学技术发展,特别是高科技的发展,静态的系统安全技术措施和系统的安全认识即系统安全工程理论,已不能很好地解决动态过程中随机发生的 安全问题,必须更深入地采取动态的安全系统工程技术措施和进行安全系统认识。这就是当前正在进入动态的安全认识阶段, 这个阶段不仅要创立安全科学,还要使安全科学与技 术在人类的大科学技术整体中确立自己独立的科学技术体系,在人
19、类整个生产、生活以及 生存过程中显示出它的巨大作用。,1.3 企业与安全,安全在企业发展策略上的重要性,安全,员工,- 全职 / 临时工人 - 生产力 - 超时工作 - 劳资关系,顾客,投资者,社区、政府,- 投资者的信心 - 降低成本 - 避免灾害,- 质量 - 准时交货 - 停工期 - 信赖度,- 维持“运转（生产）权力” - 需要从地方社区组织雇佣劳动力 - 人际关系,1.3 企业与安全,你的企业在本图表的哪个位置?,自然本能,监督,自我管理,团队文化,伤害发生率,原始的 屈从 只注意死亡事故 被动反应 生产率导向 不遵守规则 不分担安全目标,依赖的 管理层的责任 害怕 / 惩戒 规则
20、/ 程序 安全“政策” 注重设备安全 管理层设立目标,独立的 个人认识与对安全的责任 内部安全 自我管理 练习、养成习惯 注重自身的行为,互助的 互帮确保安全 为他人的保护者 网络的贡献者 关心他人 为组织的荣耀 全体接受“目标为零”,1.3 企业与安全,1、安全生产纳入国家科技发展规划 安全生产作为保护和发展社会生产力、促进社会和经济持续健康发展的基本条件，是社会文明与进步的重要标志和全面建设小康社会的本质内涵。也是提高国家综合国力和国际声誉的具体体现。党的十六大提出要“高度重视安全生产，保护国家财产和人民生命的安全”。 因此，按“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，国家安全生产监督管理总
21、局提出了2004-2010年安全生产科技发展规划，包括：8大安全生产基础理论研究重点领域（安全生产的哲学、社会学基础 ，安全生产科学的基本理论、矿山重大灾害事故致因机理及动力学演化过程、工业典型事故发生机理、动力学演化过程及其相关数学、力学、热物理问题，工程建设安全生产基础理论、安全经济及管理理论、安全生产长效机制理论等，计划投入资金8000万）,1.4 我国的安全工作任重道远,60个优先发展的重大安全科技研究方向（包括危险源辨识与评价、灾害与事故的监测、灾害与事故预警、灾害与事故防治、应急救援、事故调查与分析处理、安全管理等方面，计划投入资金12亿）、100项重点推广技术（如煤矿山煤瓦突出，
22、非煤矿山大面积地压控制，石化及危险化学品的作业环境有毒有害物质的分析及作业环境状况评估技术，地区、行业小型企业过程化安全管理模式，灾害环境的可视化技术 ，建筑施工现场安全管理和安全环境评价指标体系等，投入资金3500万 ）、8项安全技术示范工程（重大危险源监控技术示范工程，安全奥运技术示范工程，安全三峡技术示范工程，以风险分析和控制为基础的石油化工设备完整性管理技术RBI和RBM示范工程，运输车辆、船舶和高速铁路安全监控技术示范工程，城市主要生命线安全技术示范工程，煤矿瓦斯灾害综合防治技术示范工程，矿山安全监测及信息化技术示范工程等，计划投入资金1.2亿）、6个安全生产科技支撑平台（科技研发平
23、台，检测检验与物证分析平台，技术推广与服务平台，法规标准平台，信息共享平台，智力资源平台，计划投入资金5.5亿 ）等。,1.4 我国的安全工作任重道远,2、安全生产是企业提高市场准入能力的先导 安全事故的发生导致企业的生产成本大大增加！ 当前，发达国家一直努力把包括劳工标准在内的有关内容纳入世界经济贸易体系中，把安全生产问题与国际贸易挂钩，形成实施上的非关税贸易壁垒。 加入WTO后，国际职业安全健康标准一体化的强烈要求，也使得我国安全生产工作面临更大的挑战。 要加大我们的企业在国际市场上的竞争能力，应严格按照ISO9001（质量标准管理体系）、ISO14001（环境标准管理体系）、OHSMS1
24、8001（职业安全卫生管理标准体系）进行生产。否则，安全生产有可能成为影响我国企业参与国际市场竞争的潜在因素！而要做好职业安全卫生管理工作，则必须要以现代安全系统工程的原理和方法为指导！（人、机、环境和管理）,1.4 我国的安全工作任重道远,3、我国当前的安全生产形式不容乐观 以2006年计，全国发生各类事故126余万起，死亡人数近16万，每天平均死亡400余人；平均每天发生8.6起一次死亡39人重大事故，每周发生3.5起一次死亡10人以上特大事故，每月发生1.5起一次死亡30人以上特别重大事故。 工矿企业中，以煤矿安全生产形势最为严峻，事故起数与死亡人数分别占全国工矿企业总数的31.12%和
25、46.87%，一次死亡10人以上特大事故分别占全国工矿企业的86.15%和86.31%。 危险化学品的安全管理也不容乐观，2006年，全国发生化学事故592起，死亡1551人，同比均有增加。 道路交通事故呈逐年上升趋势，2006年，共发生交通事故773137起，死亡109381人，同比分别上升2.4%和3.3%。,1.4 我国的安全工作任重道远,更应注意的是，2006年事故死亡人数超过5000人以上的10个省基本都是经济大省，其中8个省的事故死亡人数增加幅度超过GDP的增长幅度。 就全国非煤矿山来说，据初步统计，2006年16月份全国金属与非金属矿山共发生死亡事故1011起，死亡1166人。其
26、中，发生一次死亡39人的重大事故41起，死亡141人。 我国职业危害也十分严重。有50多万个厂矿存在不同程度的职业危害，接触粉尘、毒物和噪声等职业危害的职工在2500万人以上。近年来，每年新发职业病例数均在万例以上，且逐年上升，增长率超过10%。根据卫生部的统计，截至2002年底，全国累积发生尘肺病人581377例，疑似尘肺者60多万例，每年约5000人因尘肺死亡。全国有1000万工人在高噪声环境下工作，其中约100万人患有不同程度的听力损失疾病。每年发生各类急性职业中毒事故200多起。,1.4 我国的安全工作任重道远,联合国秘书长指出，因工伤和职业病造成的经济损失相当于全球GDP的4%。中国工程院的研究报告表明，我国每年因各类事故造成的经济损失在1500亿元（约占GDP的2%）以上。 由此可见，我国的安全工作任重道远！必须常抓不懈！,1.4 我国的安全工作任重道远,
