安全工程学1.1安全问题与安全科学发展历程

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1、第 一 章 安 全 科 学 基 础 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 2 本 章 主 要 内 容 第 一 节 安 全 问 题 与 安 全 科 学 发 展 历 程 第 二 节 安 全 科 学 的 哲 学 基 础 第 三 节 安 全 科 学 定 义 、 性 质 、 对 象 分 类 第 四 节 安 全 科 学 数 理 基 础 第 五 节 安 全 科 学 的 流 变 突 变 规 律 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 3 第 一 节 安 全 问 题 与 安 全 科 学 发 展 历 程一 、 安 全 问 题 的 提 出 1.在 古 石 器 时 代 ， 人 类 的 祖

2、 先 挖 穴 而 居 ， 栖 树 而 息 ，完 全 依 附 于 自 然 。 人 类 处 于 被 动 适 应 地 位 ， 面 临 的威 胁 主 要 来 自 雷 、 电 、 风 等 自 然 灾 害 及 野 兽 的 侵 袭 。 2.跨 入 农 业 社 会 后 ， 人 类 逐 渐 摆 脱 大 自 然 的 束 缚 ，开 始 改 造 自 然 ， 人 为 灾 害 开 始 越 来 越 多 ， 这 一 时 期主 要 的 安 全 问 题 来 自 自 然 灾 害 和 人 为 灾 害 。 3.到 了 工 业 时 代 ， 人 类 开 始 利 用 技 术 创 造 文 明 ， 但技 术 的 发 展 也 给 人 类 带 来

3、了 灾 难 ， 具 体 包 括 以 下 几个 方 面 ： 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 4 工 业 时 代 后 人 类 面 临 的 安 全 问 题（ 一 ） 大 气 污 染 问 题 （ 二 ） 核 灾 害（ 三 ） 化 学 污 染 问 题（ 四 ） 航 空 航 天 工 业 灾 害（ 五 ） 交 通 运 输 事 故（ 六 ） 工 业 、 矿 山 灾 害 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 5 （ 一 ） 大 气 污 染 问 题 随 着 地 球 上 人 口 的 急 剧 增 加 ， 人 类 经 济 增 长 的 急 速 增 大 ， 地 球 上 的 大 气 污染

4、 日 趋 严 重 ， 其 影 响 也 日 趋 加 深 ， 出 现 所 谓 的 全 球 环 境 问 题 。 目 前 ， 全 球性 大 气 污 染 问 题 三 个 方 面 ： 温 室 效 应 ： 大 气 中 某 些 痕 量 气 体 含 量 增 加 ， 而 引 起 的 地 球 平 均 气 温 上 升 的 情 况 ， 则 称 温 室 效应 。 这 类 痕 量 气 体 ， 即 叫 温 室 气 体 ， 主 要 包 括 CO2、 CH4、 O3、 N2O和 氯 氟 烃 （ 氟 利昂 ） 等 ， 其 中 尤 以 CO2的 温 室 作 用 最 明 显 。 酸 雨 ： 酸 雨 是 指 pH5 6的 雨 雪 或 其

5、 它 方 式 形 成 的 大 气 降 水 （ 如 雾 、 露 、 霜 ） ， 是 一 种 大气 污 染 现 象 。 酸 雨 的 危 害 主 要 是 破 坏 森 林 生 态 系 统 ， 改 变 土 壤 性 质 与 结 构 ， 破 坏水 生 生 态 系 统 ， 腐 蚀 建 筑 物 和 损 害 人 体 的 呼 吸 道 系 统 和 皮 肤 。臭 氧 层 耗 竭 臭 氧 是 大 气 中 的 微 量 气 体 之 一 ， 其 主 要 浓 集 在 平 流 层 中 20-25km的 高 空 ， 即 大 气 的臭 氧 层 。 臭 氧 层 对 保 护 地 球 上 的 生 命 界 以 及 调 节 地 球 的 气 候

6、都 具 有 极 为 重 要 的 作 用 。 然 而 ， 近 些 年 来 ， 由 于 在 平 流 层 内 运 行 的 飞 行 器 日 益 增 多 ， 人 类 活 动 产 生 的一 些 痕 量 气 体 如 N0。 和 氯 氟 烃 等 进 入 平 流 层 ， 使 臭 氧 层 遭 到 破 坏 ， 以 致 于 在 南 极上 空 出 现 了 “ 臭 氧 空 洞 ” 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 6 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 7 （ 二 ） 核 灾 害 核 的 可 怕 之 处 在 于 其 放 射 性 物 质 的 辐 射 物 ， 可 以 杀 伤 动 植

7、物 的细 胞 分 子 ， 破 坏 人 体 的 DNA分 子 并 诱 发 癌 症 。 核 事 故 虽 然 很 少 但在 历 史 上 并 不 少 见 ： 1） 年 月 日 ， 大 火 烧 毁 了 英 国 温 斯 克 尔 核 综 合 设施 的 一 座 生 产 钚 的 反 应 堆 的 堆 芯 ， 向 大 气 中 放 出 放 射 性 云 雾 。 这次 辐 射 泄 漏 导 致 数 十 人 患 癌 症 而 死 亡 。 2） 年 冬 季 ， 在 苏 联 乌 拉 尔 地 区 克 什 特 姆 城附 近 发 生 了 一 次 严 重 事 故 。 据 首 次 披 露 这 次 事 故 情 况 的 一 位 俄 罗斯 科 学

8、 家 估 计 ， 这 次 事 故 使 数 以 百 计 的 人 因 核 辐 射 而 患 病 死 亡 。 3） 1 年 月 日 ， 美 国 的 爱 达 荷 福 尔 斯 的 一 个 核 电 站 的 一座 实 验 反 应 堆 发 生 事 故 ， 造 成 三 名 技 术 人 员 死 亡 。 4) 年 月 日 ， 苏 联 的 第 一 艘 核 动 力 潜 艇 辐 射 泄 漏 ， 造成 艇 长 和 名 乘 员 死 亡 。 辐 射 泄 漏 的 原 因 是 潜 艇 的 两 座 反 应 堆 之一 的 控 制 系 统 中 的 一 条 管 道 破 裂 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 8 5）

9、年 月 日 ， 在 宾 夕 法 尼 亚 州 的 哈 里 斯 堡 附 近 的三 英 里 岛 发 生 了 美 国 最 严 重 的 核 电 站 事 故 。 反 应 堆 之 一 部 分 熔 化 ，使 放 射 性 气 体 泄 入 大 气 中 ， 居 民 被 迫 撤 离 。 6） 年 月 。 英 国 塞 拉 菲 尔 德 核 电 站 意 外 地 把 放 射 性废 料 排 入 爱 尔 兰 海 ， 导 致 环 境 保 护 主 义 者 们 要 求 关 闭 这 座 核 电 站 。 7） 1986年 4月 26日 ， 世 界 上 最 严 重 的 核 事 故 在 苏 联 切 尔 诺 贝 利核 电 站 发 生 。 使 辐

10、 射 泄 漏 到 欧 洲 很 大 一 部 分 地 区 。 爆 炸 的 直 接 后果 是 人 死 亡 ， 数 十 万 人 从 这 个 地 区 撤 离 。 8） 年 月 日 ， 一 次 爆 炸 摧 毁 了 为 苏 联 海 军 核 动 力舰 艇 服 务 的 什 科 托 沃 舰 船 修 理 设 施 。 这 次 事 故 造 成 人 死 亡 ，许 多 人 因 为 遭 受 核 辐 射 而 在 事 后 死 亡 。 9） 年 月 日 ， 在 美 国 俄 克 拉 何 马 州 的 一 座 核 电 站 ，由 于 对 核 材 料 筒 加 热 不 当 引 起 爆 炸 ， 造 成 一 名 工 人 死 亡 ， 人 受 伤 。

11、 10） 近 期 ， 轰 动 世 界 的 ： 2001年 8月 12日 ， 俄 国 库 尔 斯 克 号 核 潜艇 沉 没 事 件 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 9 (三 ） 化 学 污 染 问 题 它 污 染 了 空 气 和 水 源 、 侵 蚀 了 土 壤 、 扰 乱 了 大 气循 环 、 化 学 循 环 和 生 物 循 环 ， 使 地 球 患 上 了 “ 综合 不 适 症 ” 。 如 ： 备 受 关 注 的 2005年 11月 13日 吉 林 石 化 公 司 双苯 厂 爆 炸 事 故 引 起 的 松 花 江 水 环 境 污 染 问 题 安 全 第 一 ， 预 防

12、为 主2021-5-12 10 （ 四 ） 航 空 航 天 工 业 灾 害 航 空 航 天 的 发 展 不 仅 把 地 球 变 得 更 小 ， 还 是 我 们 探 索 太 空的 手 段 ， 但 是 由 于 其 对 技 术 要 求 的 精 确 性 和 稳 定 性 ， 事 故不 断 ： 1） 前 苏 联 宇 航 员 科 马 洛 夫 ， 1967年 4月 24日 乘 联 盟 1号 飞船 返 回 地 面 时 ， 因 降 落 伞 未 打 开 ， 成 为 第 一 位 为 航 天 殉 难的 宇 航 员 。 2） 1986年 1月 28日 ， 美 国 挑 战 者 号 航 天 飞 机 起 飞 时 发 生 爆炸

13、， 7位 宇 航 员 全 部 遇 难 ， 成 为 迄 今 最 大 的 一 次 航 天 灾 难 。 3） 美 国 当 地 时 间 2003年 2月 1日 上 午 (北 京 时 间 1日 晚 )， 载有 七 名 宇 航 员 的 美 国 哥 伦 比 亚 号 航 天 飞 机 在 结 束 了 为 期 16天 的 太 空 任 务 之 后 ， 返 回 地 球 ， 但 在 着 陆 前 发 生 意 外 ， 航天 飞 机 解 体 坠 毁 ， 7名 宇 航 员 全 部 遇 难 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 11 （ 五 ） 交 通 运 输 事 故 山 西 沁 源 特 大 交 通 事 故

14、： 2005年 日 时 左 右 ， 沁 源县 第 二 中 学 的 学 生 在 公 路 上 跑 操 ， 一 辆 带 挂 车 的 大 货 车 撞向 学 生 队 伍 酿 成 事 故 。 共 造 成 名 学 生 和 名 教 师 遇 难 。 2005年 12月 24日 15时 40分 ， 内 蒙 古 自 治 区 巴 彦 淖 尔 市 运通 运 输 有 限 公 司 驾 驶 人 王 云 驾 驶 蒙 L07963号 大 客 车 ， 由巴 彦 淖 尔 市 临 河 区 驶 往 鄂 尔 多 斯 市 杭 锦 旗 吉 日 嘎 朗 图 镇 渡口 村 ， 当 车 辆 驶 过 吉 日 嘎 朗 图 镇 境 内 黄 河 浮 桥 驶

15、 上 河 滩 后 ，在 通 过 其 中 部 分 结 冰 河 滩 （ 正 常 状 态 为 土 路 河 滩 ， 黄 河 涨水 结 冰 形 成 冰 面 ） 时 ， 车 辆 压 破 冰 层 沉 入 水 中 。 经 初 步 调查 ， 该 车 乘 载 37人 （ 核 载 29人 ） ， 目 前 9人 生 还 ， 25人 死亡 ， 其 余 3人 下 落 不 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 12 摘 自 公 安 部 统 计 结 果 ： 2005年 ， 全 国 共 发 生 道 路交 通 事 故 450254起 ， 比 2004年 减 少 67635起 ， 下降 13.1 ； 造 成 9

16、8738人 死 亡 ， 同 比 减 少 8339人 ，下 降 7.8 ； 造 成 469911人 受 伤 ， 同 比 减 少 10953人 ， 下 降 2.3 ； 直 接 财 产 损 失 18.8亿 元 ， 同 比 减少 5.1亿 元 ， 下 降 21.2 。 万 车 死 亡 率 为 7.6， 比2004年 减 少 2.3。 8名 分 别 来 自 澳 大 利 亚 、 美 国 和 英 国 的 科 学 家 就 一项 2000年 公 路 安 全 蓝 图 的 计 划 进 行 研 究 ， 估计 在 未 来 15年 中 ， 全 世 界 将 有 600万 人 死 于 公 路 交通 事 故 ， 35000万

17、人 因 车 祸 受 伤 。 这 远 远 超 过 有 史以 来 任 何 一 年 战 争 伤 亡 人 数 ， 或 瘟 疫 死 亡 人 数 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 13汽 车 连 环 相 撞 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 14 （ 六 ） 工 业 、 矿 山 灾 害 现 代 工 业 是 一 把 “ 双 刃 剑 ” ， 不 仅 创 造 了 巨 大 的 财 富 ，而 且 为 人 类 带 来 了 前 所 未 有 的 各 种 灾 害 。 它 在 很 大 程 度 上改 变 了 灾 害 的 原 有 属 性 ， 使 许 多 自 然 灾 害 成 为 人 为

18、灾 害 ，使 许 多 危 害 程 度 轻 的 灾 害 上 升 为 人 类 无 法 控 制 、 造 成 巨 大损 失 的 灾 难 。 煤 矿 开 采 不 但 给 环 境 带 来 了 巨 大 灾 害 ， 也 给 采 矿 工 作者 造 成 了 沉 重 伤 害 。 技 术 在 人 类 的 生 产 和 生 活 中 越 来 越 变 的 普 及 化 、 复 杂化 和 大 规 模 化 ， 使 得 技 术 带 来 的 益 处 与 恶 果 之 间 的 矛 盾 越来 越 激 烈 和 尖 锐 ， 迫 切 需 要 发 展 一 门 新 的 交 叉 科 学 安全 科 学 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-

19、12 15 摘 自 2005年 全 国 煤 矿 安 全 生 产 状 况 简 要 分 析 及 对 策 措 施 ：2005年 ， 全 国 煤 矿 共 发 生 死 亡 事 故 3341起 ， 死 亡 5986人 。 2005年 煤 矿 仅 百 人 以 上 的 矿 难 就 发 生 了 4起 ： 一 是 2月 14日 辽 宁 阜 新 孙 家 湾 瓦 斯 爆 炸 ； 死 亡 214人 。 二 是 8月 7日 广 东 梅 州 大 兴 煤 矿 透 水 ； 死 亡 123人 。 三 是 11月 27日 黑 龙 江 七 台 河 东 风 煤 矿 煤 尘 爆 炸 ； 169人 死 亡 四 是 12月 7日 河 北 唐

20、 山 刘 官 屯 煤 矿 瓦 斯 爆 炸 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 16 非 煤 矿 山 行 业 也 事 故 多 发 。 如 ， 11月 6日 河 北 邢 台 石 膏 矿 事 故 ， 死 亡 34人 ； 11月 13日 中 石 油 吉 化 双 笨 厂 爆 炸 ， 还 造 成 了 水 体污 染 ； 12月 15日 吉 林 辽 源 医 院 发 生 火 灾 ， 死 亡 40人 ； 12月 22日 ， 四 川 都 江 堰 修 公 路 打 隧 道 打 出 瓦 斯 来 ，发 生 瓦 斯 爆 炸 ， 死 亡 44人 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 1

21、7 安 全 现 状 （ 摘 自 文 献 数 据 ） 全 球 每 年 约 有 3 2 0 万 人 死 于 技 术 失控 和 失 策 导 致 的 灾 难 ， 占 死 亡 总 人 数的 5.2% ； 每 死 亡 一 人 就 有 4人 留 下 残疾 ， 每 年 造 成 的 直 接 经 济 损 失 高 达 国民 生 产 总 值 的 2.5% （ 损 失 指 数 ） ； 每年 要 拿 出 国 民 生 产 总 值 3.5%用 于 应 急救 援 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 18 我 国 是 世 界 上 灾 害 和 安 全 问 题 最 为 严 重 的 国 家 之一 。 2000年

22、全 国 共 发 生 各 类 事 故 81.6万 起 ， 死 亡 11万多 人 。 按 照 国 际 通 常 使 用 的 计 算 方 法 ， 造 成 经 济损 失 约 1600亿 元 ， 占 当 年 G D P 的 2 左 右 。 王 政 (2001年 03月 13日 : 人 民 日 报 第 十 版 )， 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 。 -国 家 安 全 生 产 监 督 管 理局 国 家 安 全 生 产 科 技 发 展 规 划 （ 2004 2010）M 北 京 ： 中 国 劳 动 社 会 保 障 出 版

23、社 ， 2004 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 19 二 、 安 全 科 学 的 发 展 历 程 （ 一 ） 我 国 安 全 科 学 的 发 展 历 程 （ 二 ） 国 外 安 全 科 学 的 发 展 历 程 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 20 （ 一 ） 我 国 安 全 科 学 的 发 展 历 程我 国 安 全 科 学 的 发 展 大 体 可 分 为 两 个 阶 段 ： 第 一 阶 段 从 建 国 初 期 到 70年 代 末 ： 劳 动 保 护 的 行 政 管 理 和 业 务 监 督 都 得 到 了 较 好 的 发 展 ， 从 中 央 到 地

24、方 都设 立 了 专 门 机 构 并 配 备 了 相 当 数 量 的 专 职 人 员 。 安 全 科 学 研 究 和 专 业 人才 培 养 教 育 工 作 开 始 起 步 ， 科 研 机 构 仅 有 ： 劳 动 部 劳 动 保 护 科 学 院 研 究所 ， 卫 生 部 劳 动 卫 生 研 究 所 、 冶 金 部 安 全 技 术 研 究 所 及 煤 炭 科 学 院 下 设的 部 分 研 究 室 ， 研 发 人 员 仅 1000余 人 。 第 二 阶 段 从 70年 代 末 到 现 在 1、 劳 动 保 护 的 行 政 管 理 和 宣 传 教 育 工 作 得 到 加 强 。 2、 到 1983年

25、全 国 建 成 安 全 类 科 研 机 构 31所 ， 研 发 人 员 达 到 4000余 人 ； 3、 高 等 安 全 专 业 教 育 发 展 速 度 加 快 ， 1984年 7月 高 等 学 校 工 科 专 业 目录 下 达 后 ， 全 国 已 有 设 置 安 全 工 程 专 业 类 高 校 30 余 所 ； 分 布 遍 及 煤 炭 、地 质 、 石 油 、 机 械 、 化 工 、 兵 器 行 业 。 4、 并 形 成 了 本 科 、 硕 士 、 博 士 、 博 士 后 学 历 教 育 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 21 5、 近 年 来 安 全 工 程 专 业

26、 发 展 迅 猛 ， 在 1998年 国 家 教 育部 高 校 本 科 专 业 目 录 中 ， 安 全 工 程 专 业 （ 代 号 ：081002） 与 环 境 工 程 专 业 （ 代 号 ： 081001） 同 属 环 境 与安 全 类 （ 代 号 ： 0810） 一 级 学 科 。 1） 全 国 开 办 安 全 工 程 本 科 专 业 的 高 校 已 经 达 到 75所 ， 2） 目 前 我 国 已 有 11所 高 校 有 安 全 技 术 及 工 程 博 士 学 位授 予 权 ， 有 33所 高 校 有 硕 士 学 位 授 予 权 （ 不 含 科 研 院所 ） ， 大 多 数 开 办 安

27、全 工 程 专 业 的 高 校 为 普 通 院 校 ； 3） 开 办 安 全 工 程 专 业 的 高 等 院 校 的 类 型 很 多 ， 有 军 工 、化 工 、 石 油 、 矿 业 、 土 木 、 交 通 、 能 源 、 环 境 、 经 济等 ， 也 证 明 了 安 全 学 科 是 一 个 涉 及 面 极 广 的 综 合 交 叉科 学 ； 4） 2005年 全 国 安 全 工 程 专 业 本 科 生 招 生 人 数 接 近 3900名 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 22 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 23 安 全 第 一 ， 预 防 为 主

28、2021-5-12 24 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 25 （ 二 ） 国 外 安 全 科 学 的 发 展 历 程随 着 西 方 工 业 革 命 的 发 展 ， 安 全 科 学 也 逐 步 发 展 ：1） 起 初 ， 资 本 所 有 者 把 损 害 工 人 的 生 命 和 健 康 ， 压 低 工 人的 生 存 条 件 本 身 看 作 不 变 资 本 使 用 上 的 节 约 ；2） 后 来 不 得 不 拿 出 一 定 资 金 改 善 工 人 的 劳 动 条 件 ；3） 再 来 发 展 到 系 列 的 安 全 科 学 有 关 的 组 织 和 科 研 机 构 。到 70年

29、代 末 ， 安 全 教 育 已 经 在 美 国 发 展 起 来 ,设 立 了 卫 生 工程 、 安 全 工 程 、 毒 物 学 和 安 全 教 育 方 面 的 硕 士 和 博 士 位 。日 本 在 研 究 安 全 方 面 虽 起 步 较 晚 ， 但 发 展 却 较 快 。综 上 所 述 ， 安 全 科 学 的 发 展 分 为 三 个 阶 段 ： 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 26 经 验 型 阶 段 （ 事 后 反 馈 决 策 型 ） ： 长 期 以 来 ，人 们 认 为 安 全 仅 仅 以 技 术 形 式 依 附 于 生 产 ， 从属 于 生 产 ， 仅 仅 在 事

30、故 发 生 后 进 行 调 查 研 究 、统 计 分 析 和 采 取 整 改 措 施 ， 以 经 验 作 为 科 学 ，安 全 处 于 被 动 局 面 ， 人 们 对 安 全 的 理 解 与 追 求是 自 发 的 模 糊 的 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 27 事 后 预 测 型 （ 预 期 控 制 型 ） ： 人 们 对 安 全 有 了新 的 认 识 ， 运 用 事 件 链 分 析 、 系 统 过 程 化 、 动态 分 析 与 控 制 等 方 法 ， 达 到 防 治 事 故 的 目 的 。 传 统 的 安 全 技 术 建 立 在 事 故 统 计 基 础 上 ，这

31、基 本 属 于 一 种 纯 反 应 式 的 。 安 全 科 学 缺 乏 理性 ， 人 们 仅 仅 在 各 种 产 业 的 局 部 领 域 发 展 和 应用 不 同 的 安 全 技 术 ， 以 至 对 安 全 规 律 的 认 识 停留 在 相 互 隔 离 、 重 复 、 分 散 和 彼 此 缺 乏 内 在 联系 的 状 态 。 安 全 第 一 ， 预 防 为 主2021-5-12 28 综 合 系 统 论 （ 综 合 对 策 型 ） ： 认 为 事 故 是 人 、技 术 与 环 境 的 综 合 功 能 残 缺 所 致 ， 安 全 问 题 的研 究 应 放 在 开 放 系 统 中 ， 安 全 具 有 科 学 性 、 系统 性 、 动 态 性 的 特 点 。 从 事 故 的 本 质 中 去 防 治事 故 ， 揭 示 各 种 安 全 机 理 并 将 其 系 统 化 、 理 论化 ， 变 成 指 导 解 决 各 种 具 体 安 全 问 题 的 科 学 依据 ， 在 这 一 阶 段 中 安 全 科 学 不 仅 涉 及 人 体 科 学和 思 维 科 学 ， 而 且 涉 及 行 为 科 学 、 自 然 科 学 、社 会 科 学 等 所 有 大 的 科 学 门 类 。