路统坤
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摘要:安全工程是生产过程中必不可少的重要方面,在对其应用过程中,要充分重视人体、机器、环境三者之间的关系,以保障生产的安全、高效、舒适。本文论述了安全工程原理概述,分析了安全工程原理的二级原理概况,并探讨了安全工程原理的应用。
关键词:安全工程;原理理论;应用
安全系统工程是工程系统学的一个重要分支,其主要内容包括事故成因理论、事故危险辩识技术、事故危险评价技术、事故危险控制技术四个方面。它是应用系统工程学的原理方法,对系统中或生产中的安全问题进行定性和定量分析、评价及预测,并采取综合安全措施予以控制,使系统发生事故的可能性减少到最低限度,从而达到最佳安全状态。
一、安全工程原理概述
安全工程是一种多理论交叉的综合性学科,主要研究的是人、机器及环境三者间的关系,安全工程能运用其相关原理与理论,使整个生产系统达到安全状态。而安全工程原理是一种以研究如何对各种工程技术原理与方法加以利用,以达到保证系统安全功能最终目的的科学性思想。安全工程原理的理论基础主要分为工程学与安全学两大方面的学科,主要手段为人机、环境、系统、技术等相关工程,能对生产过程中的工程风险做出分析、评价,并对其进行控制与改进,使整个系统及其过程达到科学的安全目标,在安全科学的发展体系中,安全工程原理是其必须遵守的基本原则之一。
二、安全工程原理的二级原理概况
1、设备设施功能安全原理。作为安全工程原理的二级原理之一,设备设施功能安全原理是指机械设备在设计研发过程中想到防止危险因素引起的人身伤害。为此需做好以下措施:①防止机械设备超限运行引起的事故:②防止设备设施人为操作失误引起的事故;③注重设备自动检测和诊断,规避事故发生。
2、人造物宜人原理。各种人造物在进行设计的过程中,应坚持以人为本,以满足人体需求为根本,保证人造物能符合人们的使用习惯。简单来讲,将人体生理测量参数特点融入到设计过程中去,使人造物更加人性化。
3、环境安全原理。安全合理的环境,是人生理健康和安全工作的外在条件,也是提高劳动效率和减少失误率的重要环节。因此,积极对环境安全因素进行分析,找到影响环境安全的有利因素和有害因素,采取合适的方式去进行改善,以保证环境能达到人的生理和心理需求,是环境安全理论的精髓所在。
4、人造物稳固原理。人在平时工作生活过程中会接触到很多的设施,若这些设施不稳固,结构未达到安全指标,很可能出现不安全事故,进而对人造成生命财产伤害。因此,在安全工程原理体系中,倡导人造物在设计阶段要严格依照安全标准,保质保量的进行生产,并且形成健全的质量检查机制,保证其处于良好的运行状态。
5、合理空间尺度原理。人在从事某项工作时,需具备合适的活动空间,以保证实际各项工作动作的执行。因此,要高度重视活动空间的设计,充分将人体功能尺寸因素考虑进去,保证其符合人的活动需求,以保证各项作业动作的执行,这对促进工作的顺利开展至关重要,这即是合理空间尺度原理。
6、最小能量原理。最小能量原理是指在实际生产作业过程中,以最小的能源消耗去实现操作,以保证能量密度处于较小的状态,这是实现生产系统运作效率提升的关键所在。通常,人体能量消耗越低,劳动强度较低,此时疲劳度就不断降低,人的劳动效率就会在这样的状态下不断提升,而此时发生安全事故的可能性也不高。
7、输入输出畅通原理。安全作业空间范围内,具备各种性质的通道,能保证相关人员的安全疏散。一般来讲,由系统对周围环境的作用就是输出的过程,人所需要的物质和信息源就是输入的过程。简单来讲,作业空间应保证作业者能从多个角度去实现与设备之间的交互,保证作业者之间可以正常的交流,是保证实际信息输入和输出过程顺畅进行的关键所在。
三、安全工程原理应用分析
1、安全工程原理应用机理。安全工程原理的7个二级原理在安全工程整个原理体系中扮演着不同的角色,各级原理相互联系作为安全工程原理的理论支撑。安全工程原理可分别从人、物、环境的角度来进行研究分析,而各下属原理也从不同方向来指导人、物、环系统的发展。人造物宜人原理是从人的角度来对人造物的设计构建提出指导要求;设备设施功能安全原理和人造物稳固原理则是从物的安全角度来对各种设备建筑物的设计标准、操作制度进行指导;环境安全原理和合理空间尺度原理是环境发展必须遵循的安全原理,保证作业环境的舒适和健康;最小能量原理则分别从人和物的角度来对安全作业中各种能量的消耗降到最低,从而提高能量利用率和工作效率,也从能量方面将人因素与物因素相互联系起来;输入输出畅通原理在人、物、环3方面都得到了体现,物、环境方面的信息根据输入原理的基本准则传入至人体,而在人体对外界信息进行识别、处理后,通过输出原理将指令下达至物和环境方面,完成信息在人、物、环系统之间的运转。
2、安全工程原理实际应用例子
1)在设计研发深井受限空间环境与安全人工智能仿真试验系统装备时,曾根据安全工程原理对装备的功能、空间、材料和内部仪器设备进行规划与布置,使其运用起来达到安全、高效、舒适的效果。深井受限空间与安全人工智能仿真试验系统是指在模拟深井作业空间环境,研究人体在特殊作业环境中工作时人体各种生理、心率参数指标的变化规律,及其对安全行为和劳动效率的影响。根据设备设施功能安全原理,试验系统内均采用本质安全性的电气设备,而且设有专门的人员操作区,人体无需与机器设备近距离接触,即使出现机器故障或操作失误也不会对人体造成危害。根据人造物宜人原理,该试验装备采用的是全自动化操控模式,人体只需在操作平台上即可完成对整个试验系统各种参数的控制,从而使人的活动舒适高效安全。
2)根据环境安全原理,该试验装备从温度、湿度、噪声、照度、空气压力、风速、粉尘、有毒有害气体等方面来模拟深井作业环境,目的在于研究恶劣环境对人体生理健康和安全行为的危害,从而预防恶劣环境对人的影响。当然在环境模拟试验过程中,必须保证各环境因素都在人体忍受极限范围之类,保障环境的安全性。整个试验舱采用钢制材料建造,使其牢固可靠,并且整个舱体内外喷涂具有隔热、消音、防辐射功能的涂料,可保证舱体放置在室外长时间不受损害,符合人造物稳固原理。试验舱设计为正方体舱型,长8.4m,宽2.2m,高1.9m,设置有专门的操作区、试验区和储存区,空间充足能供人自由地操作活动,满足合理空间尺度原理。各环境模拟参数仪器均采取的智能化控制,即当参数水平值低于设定值时,仪器可自动启动运行,当水平值高于设定值时仪器则自动停止来维持稳定值,从而避免资源能量的浪费,达到最小能量原理的标准。整个试验系统安装有声音、图像的监测监控系统,并舱体4面设有观察窗,利用内外进行沟通交流,舱体前后都设有安全通道利用人员正常的进入和疏散等,保证信息、人员、物质的输入输出畅通性。根据安全工程原理的要求,设计研发受限空间环境与安全人工智能仿真试验系统,并介绍了试验系统中各组成部分与各原理之间的联系,使安全工程原理在实际应用中得到了很好的体现。
四、结语
安全工程学是一个专门以技术科学为主的领域,其任务是用工程技术方法研究和解决安全生产问题,即消除生产中的不安全和有害因素,防止伤亡事故、职业病和职业中毒,创造安全、卫生的劳动条件。安全工程的目的是保护劳动者及其生产能力,提高经济效益和促进建设。
参考文献:
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[2]杨冕.安全科学方法学[J].北京:中国劳动社会保障出版社,2015.
[3]吴超.安全科学学的初步研究[J].中国安全科学学报,2015.