安全工程第4章交通運輸系統(tǒng)安全分析

第4章交通運輸系統(tǒng)安全分析

第一節(jié)人的不安全行為分析一、人的不安全行為的描述狹義的行為是指受思想支配而表現(xiàn)出來的外表活動。廣義的行為是指個體對所處情境的一種反應系統(tǒng)。人的不安全行為是指降低或潛在降低系統(tǒng)效率及安全水平的不恰當?shù)娜说男袨椤Ｈ说牟话踩袨榭梢苑譃橛幸獾暮蜔o意的兩類。交通運輸領域，人的不安全行為是指不符合交通運輸安全規(guī)范，有可能導致事故的發(fā)生，造成人員傷亡或財產(chǎn)損失的人的行為。（一）人的行為的一般過程人從接受外界刺激到做出行為反應，實際上經(jīng)歷了一個復雜的心理過程。上述心理過程中有時是依靠人的本能無意識地自動進行的。然而，大多數(shù)人的心理過程是在主觀意識調(diào)節(jié)下，有計劃、有目的地進行的。在認識客觀事物的同時對之產(chǎn)生情緒，發(fā)生情感，采取一定的態(tài)度，并進一步做出如何采取行動以改變現(xiàn)實的決定。（二）人的心理過程及其對安全的影響人的意識水平可以分為五個階段:階段一——人處于沒有意識的狀態(tài)，如睡眠中。階段二——人處于意識不清醒或朦朧狀態(tài)，如酒醉、瞌睡、極度疲勞，從事單調(diào)工作時出現(xiàn)的無精打采等。這是一種不安全的意識狀態(tài)。階段三——大腦活動松弛的意識狀態(tài)，如休息、進餐、從事很熟悉順手的工作。人在這一意識狀態(tài)下注意力不集中，思維消極，只能從事比較一般的工作。階段四——大腦活動積極敏捷的意識狀態(tài)，此時頭腦清醒，思維活躍，注意力集中，且范圍寬廣，反應迅速，決定果斷，是較為可靠的意識狀態(tài)。階段五——過度緊張，恐慌，如在出現(xiàn)意外危險情況時的意識狀態(tài)。此時盡管大腦的活動高度興奮，但注意力、判斷力只集中于眼前，思維能力下降，很容易出現(xiàn)誤操作，是一種不安全的意識狀態(tài)。二、不安全行為的產(chǎn)生原因（一）主觀原因心理原因：如思想不集中，產(chǎn)生錯覺，個性不良，情緒不穩(wěn)定等；生理原因：如疲勞、體力、視力、運動機能、年齡、性別差異等；技能原因：如完成操作有困難，技能不熟練等。（二）客觀原因管理原因：如規(guī)章制度不健全，操作規(guī)程不落實，協(xié)調(diào)配合不當，監(jiān)督檢查不力，信息傳遞不暢等；教育訓練原因：如培訓制度不健全，教育內(nèi)容缺乏針對性，教育方法不當?shù)?；設施環(huán)境原因：如線路狀況、道路設施、氣候條件不良等；社會原因：如生活條件、家庭情況、人際關系不佳等。三、不安全行為的性質(zhì)（一）有意的不安全行為是為了實現(xiàn)某種不適當?shù)男枰е@些心理的人為了獲得利益而甘愿冒受到傷害的風險。（二）無意的不安全行為外界事物信息本身有誤或人無法感知信息的刺激；人體的生理機能有缺陷；因知識和經(jīng)驗缺乏而造成思維判斷失誤；因技能欠缺而造成行為反應失誤；大腦意識水平低下。無論是有意的或是無意的不安全行為，都與人的心理個性有密切的關系四、不安全行為的表現(xiàn)（一）各種不安全行為的表現(xiàn)從性質(zhì)上可分為六類忽視或違反規(guī)章制度；安全意識不強；判斷、操作錯誤；人為干預安全裝置，使其失效；缺乏安全知識；身體缺陷。（二）交通參與者的不安全行為的表現(xiàn)1、駕駛?cè)藛T的不安全行為表現(xiàn)注意不夠；判斷失誤；反應時間過長；操作失誤；疲勞駕駛；酒后駕駛；駕駛車況不良的車輛駕車技術不熟練；忽視警告標志、警告信號；超速行駛；不遵守交通法規(guī)，違章行車。2、騎自行車者的不安全表現(xiàn)不走非機動車道，搶占機動車道；路口搶行；路口、路段猛拐；對往來車輛觀察不夠；自行車制動系統(tǒng)失靈；騎車技術不熟練；騎車追逐。3、行人不安全表現(xiàn)不走人行橫道、地下通道、天橋；翻越護欄、橫穿或斜穿路口；任意橫穿機動車道，翻越中間隔離帶；突然跑到道路上；特殊群體的人未佩帶防護標志；對突然駛近的車輛，反應遲緩、步調(diào)零亂，不知所措；不遵守道路交通信號及各種標志的指示。五、消除人的不安全行為的策略與方法（一）消除人的不安全行為的策略1、人的安全化強化人的安全意識；合理調(diào)節(jié)人的心理功能；提高人的安全技能。2．管理安全化加強交通安全教育與培訓；制定并實施安全規(guī)章制度；合理運用獎勵和懲處手段；加強駕駛適應性檢查。３、工作環(huán)境安全化優(yōu)化工作環(huán)境；控制危險，消除危險源。第二節(jié)機動車輛安全分析一、駕駛視野與行車安全駕駛視野的死角可能導致交通事故。汽車的駕駛視野與駕駛員眼睛在駕駛室內(nèi)的空間位置和駕駛室結構有關。汽車的駕駛視野取決于駕駛室形狀支柱的結構玻璃窗的尺寸駕駛室座椅的高度、座墊與靠背的傾角雨刮器、除霜器，另外還應裝有遮擋陽光的遮陽板。二、汽車的制動性能（一）制動性能含義通常把行駛中的汽車能夠強制地降低車速以至停車或下坡時維持一定速度的能力，稱為汽車的制動性能。

汽車制動性能用制動距離與跑偏量、制動穩(wěn)定減速度與跑偏量、制動力與制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間三組中的任一組來進行檢驗。

（二）制動性能評價指標1、制動距離制動距離是指從駕駛員開始踏制動踏板起到制動停車為止，汽車駛過的距離。影響制動距離的因素：制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間的長短附著力的大小制動器最大制動力制動開始時的車速2、制動跑偏與側(cè)滑汽車在制動過程中，由于左右車輪制動力不等，車輛不能維持原來的行駛方向，造成自行向左或向右偏駛，甚至失去控制，極易造成交通事故。汽車在制動時，后輪制動抱死，而前輪無制動力或相對后輪較小，汽車將沿橫坡、下坡方向發(fā)生側(cè)滑；目前裝配的ABS防抱死制動系統(tǒng)可以很好地解決這一問題。3、制動系協(xié)調(diào)時間 制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間是指踏下制動踏板至出現(xiàn)制動力所經(jīng)過的時間與制動力增長時間之和，主要取決于汽車制動系統(tǒng)的結構和技術狀況。為保證汽車的行駛安全，須盡量縮短制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)時間。三、操縱穩(wěn)定性與行車安全（一）操縱穩(wěn)定性的含義 汽車能按駕駛員操縱方向行駛，抵抗力圖改變行駛方向的外界干擾，維持一定的速度，不會造成駕駛員過度緊張和疲勞，保持穩(wěn)定行駛，汽車的這種能力稱為操縱穩(wěn)定性。（二）影響操縱穩(wěn)定性的因素1、汽車本身結構參數(shù) 如汽車的軸距、重心位置、輪胎特性、懸掛裝置與轉(zhuǎn)向裝置的結構形式和參數(shù)。2、汽車的使用因素 如離心力，對汽車的操縱性和穩(wěn)定性影響很大。四汽車的輪胎1、輪胎的高速性能（1）輪胎生熱 高速行駛的輪胎希望輪胎外殼厚度盡量薄些（2）輪胎的駐波 當汽車的行駛速度達到某一數(shù)值時，波浪變振動頻率增大，輪胎胎冠表面呈現(xiàn)波浪變形。提高輪胎行駛速度關鍵在于提高輪胎駐波形成的臨界速度。 （3）輪胎的液面效應 汽車以高速行駛在具有較厚水膜的路面上時，由于水的動壓作用，輪胎在水面上打滑。臨界速度取決于水深、輪胎花紋溝槽深度和輪胎氣壓。2、輪胎對路面的力學特性輪胎對路面的力學特性是指輪胎的緩沖性能、牽引性能、制動性能和通過性能。3、輪胎的耐久性能輪胎的形狀和結構、輪胎的負荷和氣壓、汽車的行駛速度、前輪定位的調(diào)整、制動次數(shù)，特別是緊急制動次數(shù)的多少，以及彎道、坡道情況、氣溫的高低等。此外，還取決于駕駛員是否正確使用和保養(yǎng)輪胎。五汽車的安全設計（一）汽車的尺寸汽車的主要尺寸是指汽車的軸距、輪距、總長、總寬、總高等。車輛類型項目總長總寬總高前懸軸距后懸尺寸(m)小客車61.820.83.81.4載重汽車122.541.56.54半掛車162.541.24+8.82（二）汽車主要性能參數(shù)1、動力性能參數(shù)頭檔最大動力因數(shù)最高車速；汽車比功率和比扭矩；加速時間等。2、燃料經(jīng)濟性指標3、汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑4、汽車通過性參數(shù)最小離地間隙、接近角、離去角和縱向通過半徑5、汽車操縱穩(wěn)定性評價參數(shù)轉(zhuǎn)向特性、車身側(cè)傾角、制動點頭角、撒手穩(wěn)定性。6、汽車行駛平順性參數(shù)7、制動性能參數(shù)汽車的制動距離、制動減速度和踏板力第4節(jié)鐵路系統(tǒng)的安全管理分析一、鐵路運輸系統(tǒng)1、系統(tǒng)結構2、特點（1）是一個復雜的動態(tài)巨系統(tǒng)，生產(chǎn)場地廣闊（全國）、生產(chǎn)過程復雜（時間長、速度高、環(huán)節(jié)多）、多部門參與（關聯(lián)復雜）（2）開放度高：5000多車站、平交道口干擾（3）運輸對象復雜：貨物品種復雜、旅客復雜（4）結合部多：事故易發(fā)區(qū)（5）系統(tǒng)質(zhì)量指標：安全、正點與系統(tǒng)運作的可靠二、鐵路運輸安全管理系統(tǒng)第5節(jié)交通安全環(huán)境分析一、道路的平縱斷面（一）平面線形1、平面線形的要求

保證汽車行駛時安全、迅速、舒適；駕駛心理上與視覺上要求視野良好；地形地質(zhì)上應合理、經(jīng)濟；交通環(huán)境與沿途景觀配合協(xié)調(diào)；整體的線形保持連續(xù)性。2、直線因而城市道路采用視線良好的直線，對行車有利。優(yōu)點：行駛視線良好，一般無需改變行駛方向，且前進方向明確，里程最短，能比較好地適應汽車運動要求。缺點：在山區(qū)，過長過多地使用直線會造成大挖、大填，增加工程量和工程費用，還會破壞公路所經(jīng)地區(qū)的自然景觀，此外，長直線易造成駕駛員麻痹大意、速度過快，并容易引起駕駛疲勞。3、圓曲線適應地形、地物的變化還能引起駕駛員的注意，促使他們自然緊握方向盤為保證行車安全，提高公路的使用質(zhì)量，盡量采用較大的圓曲線半徑。4、緩和曲線 為緩和汽車轉(zhuǎn)彎時的離心力，使其順適、自然、和諧、均勻、舒適地完成轉(zhuǎn)向行駛，需在直線與圓曲線間或是半徑不同的兩個圓曲線之間設置緩和曲線。5、平曲線 平曲線由圓曲線及兩端緩和曲線組成（二）縱面線形1、縱坡坡度（1）最大縱坡最大縱坡是指在設計縱坡時，各級公路允許采用的最大坡度值。（2）最小坡長若坡長過短易形成“門坎”式線形，使車輛行駛時換檔頻繁，乘車人產(chǎn)生厭惡或疲勞的感覺，易發(fā)生行車事故。（3）坡道行駛的安全性 上下坡段道路交通事故包括：下坡行駛的汽車駛出路基，或者上坡超車與迎面來車相撞；多數(shù)駕駛員長時間下坡行車速度過快；在繞過路邊車輛時與對面來車相撞等。下坡行駛的事故數(shù)量要比上坡行駛的多一半到兩倍大縱坡路段上的道路交通事故集中在特征點上在上坡道上行駛時，事故特征點主要分布在上坡道的上面部分與過了坡頂后緊接著的路段上下坡行駛時，事故特征點則主要分布在縱斷面的下凹部分縱坡增大，則事故增多，因此高速公路、一級公路均選用較小的縱坡，一般限制在3%～6%。2、豎曲線 分為凸形豎曲線和凹形豎曲線兩種。 從盡可能滿足行車舒適和安全的要求看，豎曲線半徑應該大一些，以利于駕駛員視覺上的連續(xù)性。二行車視距為了保證行車安全，駕駛員行車時必須看清行駛前方一定距離的物體，以便有充分的時間或距離，采取適當?shù)拇胧?，以防止事故發(fā)生。這段安全距離稱為行車視距。行車視距包括停車視距、會車視距、錯車視距和超車視距，另外還有彎道視距、縱坡視距及平面交叉口視距。對于城市道路上，停車視距和會車視距較為重要；而對于公路，后四種視距對安全行車影響較大。三路面（一）路面平整度 路面平整度是行車對路面質(zhì)量的要求，是路面對駕駛的便利程度（二）路面附著系數(shù) 路面附著系數(shù)是衡量路面抗滑性的重要指標。四氣候及氣象（一）鐵路1、雨水對鐵路的影響（1）地表水對路基的有害作用建立地表排水系統(tǒng)是用來防止路基過于潮濕而使路基發(fā)生破壞，防止路面底層上承載力降低以及防止地表水的沖蝕作用。（2）泥石流的危害2、雪災的危害3、雷暴 雷暴為伴有雷聲和閃電現(xiàn)象的對流性天氣系統(tǒng)。雷暴對高架電線,特別是對帶高壓電的電氣化鐵路動力輸電線路威脅較大,它可使電動機車失去動力,若在機車爬坡時停電,機車會因自動滑退造成事故,4、霧5、風沙的危害 2000年來，僅在新疆境內(nèi)的蘭新鐵路和南疆鐵路上，就發(fā)生過13起大風吹翻列車的事故，共傾覆車輛79輛，其中多數(shù)為空篷車。（二）公路1、高溫、寒冷的危害（1）導致路面病害的產(chǎn)生（2）引起路基承載能力的下降（3）影響混凝土橋梁的使用壽命（4）不利于行車安全：高溫季節(jié)，車輛長時間行駛，輪胎會發(fā)熱膨脹，引起爆胎事故，同時高溫容易引起司機疲勞，造成交通事故和人員傷亡。2、霧的危害3、雪害的危害①雪崩的發(fā)生，可摧毀道路、橋梁及其他公路結構物。②風雪流或雪崩造成大雪掩埋公路③路面積雪甚至由此導致結冰，影響交通行車安全。4、沙害的危害5、冰丘、冰錐的危害路基底的冰丘引起路基的膨脹，導致路面的開裂變形、起包6、暴雨的危害7、洪水的危害8、臺風的危害（三）航空1、風切變 風切變是指相鄰(上下或左右)兩部分空氣間的風向和風速都有顯著差異的現(xiàn)象。2、雷雨3、大霧4、云 機場上空高度較低的云會使飛行員看不清跑道，直接影響飛機的起降。其中，危害最大的云是對流云，飛機一旦進入，易遭到電擊5、吹雪 吹雪也是造成機場低能見度的原因。6、結冰飛機結冰是指飛機機體表面某些部位聚集冰層的現(xiàn)象。7、地形波地形波是氣流經(jīng)過山區(qū)時受地形影響而形成的波狀的鉛直運動。8、氣溫和氣壓（四）水運氣象和氣候條件對船只航行有很大的影響。在雪、雨、霧及惡劣的氣象條件時，如熱帶颶風、臺風、中緯氣旋和寒潮帶來的強風、巨浪，均會給船舶的海上航行造成不可抗拒的自然災害，如觸礁、浪損、碰撞、擱淺、沉沒等。五管理（1）照明良好的照明設計應滿足路面亮度、亮度均勻度的要求，防止眩光且應具有視線誘導性。（2）防眩（3）道路反光鏡（4）道路標志、標線（5）交通信號控制（6）行車速度管理（7）交通信息系統(tǒng)演講完畢，謝謝觀看！安全閥基本知識如果壓力容器(設備/管線等)壓力超過設計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導式重力板式先導+重力板典型應用電站鍋爐典型應用長輸管線典型應用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結構簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導閥內(nèi)腔.成本較高.先導式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結構簡單.價格經(jīng)濟.重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設定值.閥座密封性差,并有較嚴重的預漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設計(LowpressurePRV)API520-火災工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結構彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結構彈簧安全閥結構導壓管活塞密封活塞導向不平衡移動副(活塞)導管導閥彈性閥座P1P1P2先導式安全閥結構先導式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復開啟關閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴重損傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導向平面由于反復高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當閥門處于關閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設計不當，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導致閥門關閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復上述過程，既發(fā)生頻跳。導致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應的補償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設置不當。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高