北京科技大学安全管理课件安全技术对策

第二节 安全技术对策
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本节主要内容
一、安全技术对策的基本原则 二、安全技术对策的基本手段 三、预防事故的安全技术 四、避免和减少事故损失的安全技术
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第二节 安全技术对策
安全技术对策是以工程技术手段解决安 全问题，预防事故的发生及减少事故造 成的伤害和损失，是预防和控制事故的 最佳安全措施。
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防止能量蓄集的能力
能量蓄集的结果将导致意外的过量的能量释 放。因而应采取防止能量蓄集的措施，使能 量不能积聚到发生事故的水平。 如矿井通风就可以防止瓦斯积聚到爆炸的水 平，避免事故发生。
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二． 安全技术对策的基本手段
为使系统符合上述基本原则，人们提出了许多种 实施安全技术对策的基本手段，其中最典型的论 述包括以下3个方面： 1. 生产设备的事故防止对策 这是由日本学者北川彻三提出的 1）围板、栅栏、护罩； 2）隔离； 3）遥控； 4）自动化； 5）安全装置； 6）紧急停止； 7）夹具； 8）非手动装置； 9）双手操作； 10）断路； 11）绝缘； 12）接地； 13）增加强度； 14）遮光； 15）改造； 16）加固； 17）变更； 18）劳保用品；19）标志；20）换气； 21）照明。 12
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(5)联锁:以某种方法使一些元件相互制约以保证 机器在违章操作时不能启动，或处在危险状 态时自动停止。如起重机械的超载限制器和 行程开关。 (6)防止接近:使人不能落入危险或有害因素作用 的地带，或防止危险或有害因素进入人的操 作地带。例如安全栅栏，冲压设备的双手按 钮。
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(7)加强:提高结构的强度，以防止由于结构破坏 而导致发生事故。 (8)时间防护:使人处在危险或有害因素作用的环 境中的时间缩短到安全限度之内。如对重体 力劳动和严重有毒有害作业，实行缩短工时 制度。 (9)距离防护:增加危险或有害因素与人之间的距 离以减轻、消除它们对人体的作用。如对放 射性、辐射、噪声的距离防护。
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防止故障传递的能力
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，以避免事故的发生。 如电气线路中的保险丝，压力锅上的易熔塞。 后者在限压阀发生故障或堵塞时，自动熔开 以释放压力，避免因压力超高引发锅体爆炸; 前者也是以熔断的方式防止过电流对其他设 备的损害。
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失误或故障导致事故的难易
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为满足规定的安全要求，可以采用不同的安全设 计方法： 1. 控制能量 对于任何事故，其后果的严重程度与事故 中所涉及的能量的大小紧密相关，因为事 故中涉及的能量绝大多数情况下就是系统 所具有的能量，因而用控制能量的方法， 可以从根本上保证系统的安全性。
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2. 危险最小化设计 通过设计消除危险或使危险最小化，是避免事 故发生，确保系统的安全水平的最有效的方法。 3. 隔离 隔离是采用物理分离、护板和栅栏等将已识别 的危险同人员和设备隔开，以防止危险或将危 险降低到最低水平，并控制危险的影响。隔离 是最常用的一种安全技术措施。
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4. 闭锁、锁定和联锁 闭锁（ lockouts ）、锁定（ lockins ）和联锁 （ interlock ）是另一类最常用的安全技术措 施。他们的安全功能是防止不相容事件发生 或事件在错误的时间发生或以错误的次序发 生。
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所谓闭锁，是指防止某事件发生或防止人、 物等进入危险区域。如油罐车上的闭锁置， 可防止在车体未接地的情况下向车内加注易 燃液体;将开关锁在开路位置，防止电接通等 都是闭锁的手段。
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(4)控制能量释放。如电器安装绝缘装置、在贮 存能源时采用保护性容器 ( 如盛装放射性物 质的专用容器)、生活区远离污染源等。 (5)延缓能量释放。如容器上设置安全阀、座椅 上设置安全带、采用吸震器件减轻振动等。 (6)开辟能量释放渠道。如电器安装接地电线、 水电站设置泄洪闸等。
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(7)在能源上设置屏障。如安装消声器、自动喷 水灭火装置、设置防射线辐射的防护层等。 (8)在人、物与能源之间设置屏障。如安设防火 门、防护罩、防爆墙等。 (9)在人与物之间设置屏障。如配戴安全帽、手 套、穿着防护服、安全鞋等。 (10)提高防护标准。如采用抗损材料、双重绝 缘措施、实施远距离遥控等。
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定时及延时——使设备仅在规定的时间后才能工作 或停止。 分离通道——把电路或机械的一部分断开以停止工 作。 参数敏感——根据压力、温度、流量等参数控制设 备的运转。如当汽车时速超过10km时，车门自动锁 住。 光电装置——根据光的中断或出现控制设备。 磁或电磁装置——利用磁场的出现或消失控制设备。 水银开关——利用水银的倾斜接通或断开电路。
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三． 预防事故的安全技术
通过设计来消除和控制各种危险，防止所设计的 系统在研制、生产、使用和保障过程中发生导致 人员伤亡和设备损坏的各种意外事故，是事故预 防的最佳手段。 在运用各种危险分析技术来识别和分析各种危险， 确定各种潜在危险对系统的影响的同时，系统设计 人员必须在设计中采取各种有效措施来保证所设计 的系统具有满足要求的安全性能。
(6)开辟能量释放渠道 (7)在能源上设置屏障
(8)在人、物与能源之间设置屏障 (9) 在人与物之间设置屏障 (10)改善工作条件和环境 (11)提高防护标准
(12)修复和恢复
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(1)限制能量。如限制能量的转移速度和大小， 使用低压测量仪表等。 (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、用煤油代替汽油作溶剂 等。 (3)防止能量积聚。如控制易燃易爆气体的浓度、 电器上安装保险丝等。
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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 程中发生的可能导致严重后果的人的失误。 如三相电源插头，规定火线、零线、地线的 分布呈等腰三角形而非正三角形，还规定三 线各自的位置。
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对人失误后果的控制能力
人的失误是不可能完全避免的，因此一旦人 发生可能导致事故的失误时，应能控制或限 制有关部件或元件的运行，保证安全。 如触电保安器就是在人失误触电后防止对人 造成伤害的一种技术措施。
应能保证有两个或两个以上相互独立的人失 误或故障，或一个失误，一个故障同时发生 才能导致事故发生。 对安全水平要求较高的系统，则应通过技术 手段保证至少3个或更多的失误或故障同时 发生才会导致事故的发生。常用的并联冗余 系统就可以达到这个目的。
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承受能量释放的能力
运行过程中偶然可能会产生高于正常水平的 能量释放，应 种方法。
j) 取代操作人员 k) 传递警告和禁止信息
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(1)消除:从根本上消除危险和有害因素。其手段 就是实现本质安全，这是预防事故的最优选 择。 (2)减弱:当危险、有害因素无法根除，则采取措 施使之降低到人们可接受的水平。如依靠个 体防护降低吸入尘毒的数量，以低毒物质代 替高毒物质等。
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(3)屏蔽和隔离:当根除和减弱均无法做到时，则 对危险、有害因素加以屏蔽和隔离，使之无 法对人造成伤害或危害。如安全罩，防护屏。 (4)设置薄弱环节:利用薄弱元件，使危险因素未 达到危险值之前就预先破坏，以防止重大破 坏性事故。如保险丝、安全阀、爆破片。
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联锁的类型
限位开关——当限位开关被触动时，打开或关闭电 路。如吊车的高度限位开关。（电梯） 擒纵机构——通过擒纵装置，如自动离合机构等， 锁住或放开运动部分。 运动联锁——保证被保护的机构运动时防护罩等不 被打开。 双手控制——要求操作者双手控制以防止操作者把 手伸入危险区域。 顺序控制——用于必须按一定次序运转的情况。
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5. 故障-安全设计 在系统、设备的一部分发生故障或失效的情 况下，在一定时间内也能保证安全的安全技 术 措 施 称 为 故 障 - 安 全 设 计 （ fail-safe design ） 。故障 - 安全设计确保故障不会影 响系统的安全，或使系统处于不会伤害人员 或损坏设备的工作状态。按系统、设备在其 中一部分发生故障后所处的状态，故障一安 全设计分为以下3种类型。
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3. 消除、预防设备、环境危险和有害因素的基本原 则 针对设备、环境中的各种危险和有害因素的特 点，综合归纳各种消除、预防对策措施，就可 得出消除、预防设备、环境危险和有害因素的 基本原则。 b) 减弱 c) 屏蔽和隔离 a) 消除 d) 设置薄弱环节 e) 联锁 f) 防止接近 g) 加强 h) 时间防护 i) 距离防护
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2. 防止能量逆流于人体的措施
美国人哈登则根据能量转移论的观点，认为防
止事故应着眼于防止能量的不正常转移，并以 此提出了防止能量逆流于人体的措施。 (1)限制能量 (2)用较安全的能源代替危险性大的能源
(3)防止能量积聚 (4)控制能量释放
(5)延缓能量释放
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(11)改善工作条件和环境，防止损失扩大。如改变工艺 流程、增设安全装置、建立紧急救护中心等。 (12)修复和恢复。治疗、矫正以减轻伤害程度或恢复原 有功能。 上述第1~10类即“屏障”。哈登还指出:中断能量 非正常流动的屏障，在能量转移过程中建立得越早 越好。潜在的事故损失越大，屏障就越应在早期建 立。而且应当建立多种不同类型的屏障。
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锁定则是指保持某事件或状态，或避免人、 物脱离安全区域。 例如在螺栓上的保险销就可防止因振动造成 的螺母松动，飞机弹射座椅上的保险销可避 免地面人员误启动引发弹射坐椅上的雷管和 火箭;停车后在车轮前后放置石块等物体，可 防止车辆意外移动而引发事故等。
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联锁
联锁常用于下面几种情况 ①在意外情况下，联锁可尽量降低某事件 B意外 出现的可能性。它要求操作人员在执行事件B 之前，必须先执行事件A。例如，电气线路上 的铁壳开关。在一般情况下，任何想要打开 铁壳开关的人，在打开开关 (事件 B) 的过程中 实际上已经使开关内断了电(事件A)。