安全管理工程之能量轉(zhuǎn)移論

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一、能量與事故

近代工業(yè)的開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)械能輸送到消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)。這就是蒸汽機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換情況。電氣時(shí)代是將水的勢(shì)能或蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，在消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)再將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能進(jìn)展產(chǎn)品的制造加工。核電站那么是用原子能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?。總之，能量〔energy〕是具有做功身手的物理元，它是由物質(zhì)和場(chǎng)構(gòu)成系統(tǒng)的最根本的物理量。

輸送到消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)的能量，依消費(fèi)的目的和手段不同，可以互相轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N形式。依照能量的形式，分為：

1.勢(shì)能〔Potentialenergy〕；

2.動(dòng)能〔Kineticenergy〕；

3.熱能〔Heatenergy〕；

4.化學(xué)能〔Chemicalenergy〕；

5.電能〔Electricenergy〕；

6.原子能〔Atomicenergy〕；

7.輻射能〔Radioactiveenergy〕：

8.聲能〔Soundenergy〕

9.生物能〔Biologicalenergy〕

1966年美國(guó)運(yùn)輸部國(guó)家平安局局長(zhǎng)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(duì)傷亡事故加以分類的方法〞。他分為兩類傷害，見表2-l、2-2。

Haddon提出了關(guān)于防止表中的能量破壞性作用的處置原那么順序。

表2-1第1類傷害的實(shí)例：這些傷害是由于施加了超越部分或全身性傷閾限的能量引起的

2-2第2類傷害的實(shí)例：這些傷害是由于影響了部分的或全身性能量交換引起的

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、形成人員傷亡事故，應(yīng)取決于：〔1〕人接觸能量的大??；〔2〕接觸時(shí)間和頻率；〔3〕力的集中水平，他認(rèn)為預(yù)防能量轉(zhuǎn)移的平安措施可用屏障樹〔防護(hù)系統(tǒng)〕的理論加以說明；〔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(gè)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丈量?jī)x表等等。

2.用較平安的能源替代危險(xiǎn)性大的能源：如用水力采煤替代爆破；應(yīng)用CO2滅火劑替代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：如在儲(chǔ)存能源和實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用維護(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：如采用平安閥、逸出閥，以及應(yīng)用某些器件吸收振動(dòng)等。

6.開拓釋放能量的渠道：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：如平安帽、平安鞋和手套，口罩等個(gè)體防護(hù)用具等。

10.進(jìn)步防護(hù)規(guī)范：如采用雙重絕緣工具、低電壓回路、連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)距遙控等等，加強(qiáng)對(duì)傷害的抵抗才能〔人的選拔，耐高溫、高寒、高強(qiáng)度資料〕。

11.改善效果及防止損失擴(kuò)大：如改變工藝流程，變不平安流程為平安流程，搞好急救。

12.修復(fù)或恢復(fù)：治療、矯正以減輕傷害水平或恢復(fù)原有功能。

從系統(tǒng)平安觀點(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)要比它大而鋪開所形成的傷害水平更大。因而，可以通過延長(zhǎng)能量釋放時(shí)間或使能量在大面積內(nèi)消散的方法來降低其危害的水平。對(duì)于需要維護(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)移而形成的事故。

最理想的是，在能量控制系統(tǒng)中優(yōu)先采用自動(dòng)化安裝，而不需要操作者再考慮采取什么措施。平安工程技術(shù)人員應(yīng)充沛利用能量轉(zhuǎn)移的理論在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中克制缺乏之處，并且對(duì)能量加以控制，使其堅(jiān)持在容許限度之內(nèi)。

能量轉(zhuǎn)移致使傷亡事