风险分析与安全评价(第三版)
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第三节 生产中的技术风险

一、生产效益与技术灾难相伴

人类自有了生产后,特别是大规模的工业社会化生产,技术灾难也随之而来。人类在获得生产技术的利益的同时,也在为生产技术赋予的利益付出巨大的代价。工厂和矿山生产过程中运用的锅炉、机械设备、压力容器、易燃品、化学品、高热物体等,如果发生故障和应用失控,随时都可能释放杀伤力或产生危害作用,从而导致激烈的“战火”。

当代工业生产事故重要的根源是机械和电气的利用。17世纪后半叶,人类发明了蒸汽机,创造了机械,形成了生产的机械化,从而导致世界爆发了工业的第一次革命;进入19世纪末,人类发明了电,把人类推进了电气化时代,从而爆发了人类的第二次工业革命。机械与电气为提高人类工效,发展社会经济,创造社会财富,把人类带入富裕和康乐世界产生了巨大作用,因此被认为是人类文明和进步的“功臣”。但是由于机械与电气具有巨大的能量,一旦应用失误或控制不力,就会转化成破坏力量,如果作用于人体,就会造成伤害,导致伤残甚至生命的丧失;如果作用于财产,就会造成破坏,使得一切财产化为乌有。在所有的工业生产意外事故中,由于机械和电气造成的死亡人数,每年高达45万人左右,占总体意外死亡人数的15%左右。美国在1993年由于意外事故死亡的9万人中,有14000人死于机械和电气下。人类发明了机械与电气,利用它们达到自己的目标,获得应有的利益,是否这种牺牲和代价就是必然的呢?能否有较好的对策和办法来减少人类承受的负担与代价,这需要现代人作出明确的回答。

化工事故是工业生产安全的重要问题。印度博帕尔农药厂的毒气泄漏事故人们可能还记忆犹新:1984年12月2日23时,1名维修保养工发现储气罐异常,试图用手工操作来解决未成功后,一股乳白色气体从安全阀漏出来,在工厂区上空形成了一个巨大的蘑菇状气柱,毒气迅速向四周扩散,笼罩了40平方公里的面积,波及11个居民区。世界最大的一场毒气泄漏事故发生了,创下了人类化学工业史上最严重之纪录。事故发生后的短短几天内就造成2500多人死亡,4000多人濒临死亡,近20万人中毒,估计有10万人终身残废,5万人双目失明。同时还有大批牲畜死亡,空气和水源受到严重污染。博帕尔全市70万人处于有毒气体威胁的环境之中,造成的经济损失有55亿美元。事故发生的主要原因是设计的欠缺和管理的不良。

今天,在我们生存的周围,有成千上万种天然或人造物质。有化学的、物理的;气体的、液体的、固态的,甚至准固体的。由此,物质世界显得瑰丽多姿,人类生活显得丰富多彩。但是,无论是天然或是人造的很多物质,无论是作为用品或是作为食品,是要讲究其使用方法和技术的。如果使用不当,或者用量不当,就会造成生命和健康的危害,从而变利为害,弄巧成拙。

核技术是20世纪最成功的高技术之一,特别是核发电技术,给人类带来了极大的利益,但同时人类也接受了极大的风险。切尔诺贝利核电站的核泄漏事故就是一起使世界震惊的重大工业事故:1986年4月26日凌晨1时23分,核电站进行试验计划停止第四机组工作时,反应堆的功率突然加大,排出大量蒸气,随之发生反应生成氢,进而引发爆炸,毁坏了反应堆,并释放出碘、铯等大量放射性物质,造成了举世震惊的核泄漏事故。事故发生后短期内造成31人死亡,203人患放射性疾病,方圆30公里内的2万人受到放射照射危害,预计至2006年将由此造成死亡75000人,事故造成经济损失13亿美元以上。这次事故还造成北欧的瑞典、芬兰、丹麦、挪威等国家的放射性物质含量急剧增加,其中芬兰超过正常标准10倍,瑞典空气中的碘和铯含量增大5~10倍。导致这场悲剧的最主要原因是人为错误,即是人主观上的原因。

二、工业事故和灾难的特点

据国际劳工组织报告,世界范围内的工矿企业,每年发生各种工业事故5000万起,造成200多万人丧生,上千万人受伤致残。

美国:2001年在工作场所的工伤事故中死亡5300人,十万人中死亡率为3.9人,伤残人数390人。其中农业生产死亡700人,发生致残伤害的有130000人,农业工人在各主要行业中死亡率高达第2位。工伤导致美国损失1321亿美元,平均每个工人损失970美元。工人遭受的死亡伤害中的大约十分之九和致残伤害中的约五分之三是发生在非工作时间内。

英国:每年工伤死亡300余人,重伤近两万人。

德国:每年工伤死亡约1500人,领取工伤保险金人数约5万人。

法国:每年工伤歇工者达30万人,年损失劳动工日约3000万个。

韩国:一年的工伤人数高达10万人,死亡2500人,损失劳动工日5000余万个。

新加坡:每年的工伤事故5000余起,百万工时损失率为448天。

日本:每年生产性事故死亡4千余人,近百万人受伤致残。

泰国:一年的工伤人数达13万人,死亡近800人。

工业事故不仅是表现在总体的规模对人类社会发展和经济发展有重大的影响,重要的是有些一次性导致的灾难性损失的事故也相当严重,在心理上对人类造成严重的影响。

据联合国有关资料统计,世界各国平均每年的事故经济损失约占国民生产总值(GNP)的2.5%,预防事故和应急救援措施的投入约占3.5%,以上两项表明了安全经济活动的基本规模合计为GNP的6%。

三、生产事故的特性

1.职业意外事故类型

参加工作,从事生产活动是当代社会每一个成人所必须经历的。社会工作种类千百种,每一种或多或少都有一定的职业危害和危险。要做到职业安全,需要每个劳动者都应有强烈的安全意识,懂得一些本工种的安全知识。我们首先从认识一般性职业事故类型入手。

为了研究分析生产事故特性,对事故进行科学、合理的分类是很重要的基本手段。根据生产事故的性质,通常有工伤事故和非工伤事故,责任事故与非责任事故的划分。根据国家对工伤事故统计的需要,国家制定了生产过程发生伤亡事故的统计标准,其按照事故对人身加害物的特征,把生产过程发生的伤亡事故分为20类,即机械伤害、电气伤害、起重及运输伤害、火灾与爆炸伤害、锅炉与压力容器伤害、工业粉尘伤害、工业毒物伤害、工业噪声与振动伤害、劳动作业环境及职业病伤害、矿山事故伤害、放射物及电磁辐射伤害、焊接伤害,等等。按生产事故的原因分类,还可分为人为事故、技术原因事故、环境原因事故、管理原因事故等。按国家的工伤事故报告制度的规定,企业一旦发生人身死亡事故,必须在24小时内上报主管部门,并应由经贸委、公安、监察、工会、企业主管部门联合组成调查组进行调查。

2.职业意外事故的特性

根据安全系统分析方法的研究,认识到生产事故具有如下特性:

(1)因果性。工业事故的因果性是指事故由相互联系的多种因素共同作用的结果。引起事故的原因是多方面的,在伤亡事故调查分析过程中,应弄清事故发生的因果关系,找到事故发生的主要原因,这样才能对症下药。

(2)随机性。事故的随机性是指事故发生的时间、地点、事故后果的严重性是偶然的。这说明事故的预防具有一定的难度。但是,事故这种随机性在一定范畴内也遵循统计规律。从事故的统计资料中可以找到事故发生的规律性。因而,事故统计分析对制定正确的预防措施有重大的意义。

(3)潜伏性。表面上,事故是一种突发事件。但是事故发生之前都有一段潜伏期。在事故发生前,人、机、环境系统所处的这种状态是不稳定的,也就是说系统存在着事故隐患,具有危险性。如果这时有一触发因素出现,就会导致事故的发生。在工业生产活动中,企业较长时间内未发生事故,如果麻痹大意,就会忽视事故的潜伏性,这是工业生产中的思想隐患,是应予克服的。

(4)可预防性。现代工业生产系统是人造系统,这种客观实际给预防事故提供了基本的前提。所以说,任何事故从理论和客观上讲都是可预防的。认识这一特性,对坚定信念、防止事故发生有促进作用。因此,人类应该通过各种合理的对策和努力,从根本上消除事故发生的隐患,把工业事故的发生降低到最小限度。

矿山是工业生产中最严重的危险行业,每年造成的死亡人数占生产事故死亡人数的60%。建筑业事故也是生产事故中较严重的一类,占生产事故总伤亡量的五分之一左右。

四、生产事故的原因

生产意外事故发生主要是由4大要因引起:人的不安全行为和动作,技术客观的隐患和欠缺,生产环境的不良,以及管理的不善。因此,从教育入手,加强岗位的技能培训;应用法制的手段,强化安全管理;投入必要的安全资金,改善生产劳动条件和工艺,尽力实现本质安全,创造良好的物化生产环境,是预防生产事故的重要举措。从管理的角度,工业事故的原因还表现在:企业领导和职工普遍存在安全意识淡薄,“三违”现象严重;一些企业的安全生产责任尚未得到落实,规章制度执行不严;治理事故隐患措施不得力,安全投入不足;安全生产管理体制不顺,机制不健全;安全生产宣传、教育、培训力度不够,效果不好;对发生的事故查处不严,同类事故重复发生;安全法规不健全、不落实,等等。

五、生产过程中的风险与危害

1.机械伤害

机械伤害是机械加工过程中引起的伤害。在工业生产中,机械伤害占有相当大的比例。在职业事故中,大约有20%的职业意外事故是机械伤害。机械伤害包括:机器工具伤害(辗、碰、割、戳等);起重伤害(包括起重设备运行过程中所引起的伤害);车辆伤害(包括挤、压、撞、倾覆等);物体打击(包括落物、锤击、碎裂、砸伤、崩块等);触电伤害(包括雷击);灼烫伤害;刺割(机器工具、尖刃物划破、扎破等);倒塌伤害(堆置物、建筑物倒塌);爆炸伤害(锅炉、受压容器、粉尘、气体钢水等爆炸);中毒和窒息(包括煤油、汽油、沥青等作业环境破坏引起中毒和缺氧);其他伤害(扭伤、冻伤等)。要减少和消除机械伤害采取的安全技术措施有:①隔离的方法,即把人与可能伤害人的动能隔离开来;②连锁的技术,如金属冲床的闭锁装置;③个体防护的方法,即职工本人采取工装、工具进行有效防护;④严格操作规程;⑤实现本质安全化,即自动停机、连锁等;⑥信息警示,即出现危险后,自动声光警报。

2.电气伤害

电气伤害事故大体分为以下5种形式:①电流伤害事故。即由于人体触及带电体所造成的人身伤亡事故。②电磁伤害事故。即机械设备、电器产生的辐射伤害。③雷击事故。这种自然灾害是自然因素形成的。④静电事故。生产过程中产生的静电放电所引起的事故,如塑料和化纤制品,摩擦就易产生静电,最为严重的危害是引起爆炸和火灾。⑤电气设备事故。由于电气设备的绝缘失效或机械故障产生打火、漏电、短路,从而引起触电、火灾或爆炸事故。为防止电气伤害事故发生,必须从用电技术、严格管理、学习电气知识、电气设备本质安全化、采用安全防护和保安措施、电气伤害后人的自救和互救等方面做工作。

3.工业防火与防爆

火灾与爆炸会给人民和社会造成巨大灾难和损失。消防与防爆技术就是防止火灾和爆炸事故的根本措施。这类灾害之源在于火。火灾出现的关键是由于燃烧。所谓燃烧是指可燃物质在点火能量的作用下发生的一种放热发光的氧化反应,火灾则是一种破坏性的燃烧。要产生燃烧,就必须有可燃物质、助燃物质和火源3个条件。燃烧包括闪燃、着燃、自燃和爆炸,因此大火总会伴随着爆炸。

工业中常见的防火防爆措施有:①控制可燃物质;②采用安全生产工艺;③严格控制火源;④考虑安全距离、防爆距离;⑤加强消防措施和管理。

4.压力容器意外

生产中的压力容器是发生爆炸事故的设备。通常这种设备有安全阀、爆破片、压力表、液面计、温度计等安全附件。高压气瓶的安全附件有瓶帽、防震胶圈、泄压阀。为了防爆,国家规定,压力容器每年至少进行一次外部检查,每3年至少进行一次内部检验,每6年至少进行一次全面检验。当压力容器发生下列任一情况时,应立即报告有关部门。这些情况是:压力容器的工作压力、介质温度或壁温超过允许值,采用各种方法仍无效时;主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等缺陷时;安全附件失效、接管断裂、紧固件损毁时;发生火灾直接威胁容器安全时。

工人使用压力容器必须遵守安全操作规程,持证上岗,防火防爆,保证按期检验,注意安全储存,安全运输。所有压力容器制造单位须经严格的审批,持有压力容器制造许可证者,方能生产。

5.生产作业粉尘危害

在生产过程中产生的粉尘叫生产性粉尘。我国许多行业都产生粉尘,例如金属加工行业就有镁、钛、铝尘;煤炭行业(煤矿)有活性炭、煤尘;粮食行业有面粉尘、淀粉尘;轻纺行业有棉、麻、纸、木尘;农副产品行业有棉尘、面粉尘、烟草尘;合成材料业有塑料尘、染粉粉尘;化纤行业有聚乙烯粉尘、聚苯乙烯粉尘;饲料行业有血粉尘、鱼粉尘;军工、烟花行业有火管粉尘;水泥厂有水泥尘;石料工厂的矽尘;锯木工厂的木尘;等等。粉尘对职工的身体有很大的危害,除了得尘肺病或诱发癌症外,还时有粉尘爆炸的威胁。因此,从事这方面职业的人员应特别加以注意。一般工业生产过程中,主要的防尘措施有:

① 采用新工艺,改进设备和工艺操作,尽可能应用除尘新技术;

② 大力推广用湿法作业,经济、简便;

③ 新建、改建、扩建工程要增加防尘投入,设计、施工中要保证防尘效果;

④ 推行密闭措施,密闭尘源,使生产管道化、机械化、自动化,尽量避免人与粉尘接触;

⑤ 采用通风除尘;

⑥ 注意个人防护措施,工人佩戴合格标准的防尘口罩、防尘面具、防尘头盔、防尘服,保护工人安全与健康。

6.生产作业毒物(气)危害

工业的发展,高新技术的引进,新材料、新工艺的使用,使劳动过程中的有害物质在不断增多。通常工业毒物有:①汞、铅、砷金属或类金属类;②刺激性和窒息性气体,如氯气、二氧化硫、光气等;③有机溶剂,如苷、汽油、四氯化碳等;④苷的硝基、氨基化合物,如硝苯、联苯胺等;⑤高分子化合物生产中的毒物,如氯乙烯、丙烯腈、氯丁二烯等;⑥农药类毒物,如乐果、六六六,敌百虫等。工业毒物以气体、液体、固体的形式通过呼吸系统、皮肤及消化系统进入人体。其中最主要、最危险的途径是经呼吸道,其次是皮肤。工业毒物进入人体,达到一定的程度(量)就会引起中毒,但这种职业中毒的发生与进入人体毒物的性质、侵入的途径、数量的多少、接触时间的长短以及人的健康状况、防护条件、生活习惯等有关。

预防和消除生产作业中毒的基本方针是“预防为主”。对工业毒物的危害要从生产条件、防毒技术、医疗保健、组织管理、个人防护、毒物测定等各方面采取综合措施。

7.搬运作业风险

工业中的搬运作业是通过人力和机器的办法来实现起重运输。生产过程中,由各种起重设备完成原材料、产品、半成品的装卸搬运,进行设备的安装和检修,非常常见。在搬运过程中,如果忽视了安全,就会出现倒塌、坠落、撞击等重大伤亡事故;如果起重设备起吊赤热,装满熔化金属的耐温锅或酸、碱溶液罐一旦出现钢缆断裂,吊物倾落,就会引发爆炸、火灾和重大伤亡,造成特大事故。据统计,起重机械事故约占生产性事故的20%。因此,从事搬运行业的工人应特别要注意安全。一般防范措施有:坚持起重机人员须经培训考核,持特种工种证后才能上岗的原则;经常检查安全装置,这些装置有过卷扬限制器、超负荷限制器、行程限制器、缓冲器、力矩限制器、制动器、连锁装置、防护装置(防护板以及防护栏杆、警铃、指示灯和接地系统等);掌握主要安全部件故障排除的方法;熟练起重机操作规程。

8.化工生产风险

化学工业发展到今天,影响到人民生活的方方面面,以致我们都生活中到处充满了化学工业的产品。化学产品在给人们带来利益的同时,也给社会带来了新的问题。由于化工原料、化工产品、生产工艺及部分产品是有尘有毒的,因此严重地危害着生产环境和人们的安全与健康。因此,防止化学性事故的发生就显得愈来愈重要。防止化学性事故发生要做到:

(1)加强明火管理,厂区内不准吸烟;生产区内,不准未成年人进入;上班时,不准睡觉、干私活、离岗和干与生产无关的事;班前、班上不准喝酒;不准使用汽油等易燃液体擦设备、用具和衣物;不按规定穿戴劳动保护用品者,不准进入生产岗位;安全装置不齐全的设备不准使用;不是自己分管的设备、工具不准动用;检修设备时,安全措施不落实,不准检修;停机检修后的设备,未经彻底检查,不准启用;未办高处作业证,不系安全带、脚手架,跳板不牢,不准登高作业;石棉瓦上不固定跳板,不准作业;不准使用未安装触电保安器的移动式电动工具;未取得安全作业证的职工,不准独立作业;特殊工种职工,未经取证,不准作业。

(2)执行安全动火制度。即动火证未经批准,禁止动火;不与生产系统可靠隔绝,禁止动火;不清洗、置换不合格,禁止动火;不消除周围易燃物,禁止动火;不按时作动火分析,禁止动火;没有消防措施,禁止动火。

(3)严格进行交接班制;严格进行巡回检查;严格控制工艺指标;严格执行操作法(票);严格遵守劳动的纪律;严格执行安全规定。

9.建筑施工风险

建筑施工伤害是职业伤害事故中常见且占相当比例的一种。

建筑施工的人员无论是民工、正式工、工程技术人员、工地施工管理人员及工地负责人等,都必须学习《建筑安装工程安全技术规程》和《关于加强建筑企业安全施工的规定》,熟知本职工作范围、安全法规以及有关的规章制度,注意高空作业安全,土石方工程的安全,机电设备安装的安全规程,拆除工程的安全,瓦工、灰工、木工、搬运工的安全以及施工机械的安全。

要保证建筑安全施工,先要做到水、电、道路通畅,工地平坦;强化现场安全管理,现场要设专职安全员管安全;制定安全生产制度、安全技术措施;定期检查安全措施执行情况,检查违章作业,检查冬、雨季施工安全生产设施;注意施工区的安全防护,在现场周围设置围栏屏障。工地上危险地段、区域、道路、建筑、设备要张贴或悬挂“禁止或警告指令、提示”标志;夜间要置红灯,防止误入;预留洞口、通道口的安全防护,必须设围栏、盖板、架网,所有出入口须设板棚等护头棚;经常检查安全帽、安全带、安全网。

10.职业环境中的化学物质

职业环境千差万别,接触的化学物质也各不相同,其中损害人体健康最明显的是空气污染物,主要是颗粒物质和有毒气体。

在职业环境中,由于化学物质存在的浓度的接触的时间不同,作用强度也不一样,因而中毒症状亦有急性、亚急性和慢性之分。例如,在闭塞且狭隘的室内进行喷涂作业,因溶剂蒸气浓度很高,曾发生过工人意识丧失和死亡事件。这种高浓度暴露所引起的急性中毒,较易为人们所发现和重视。但是,低浓度、长期的慢性中毒,却是既大量存在又难以为人所觉察的,而且许多职业性疾病有很长的潜伏期。

此外,在职业环境中,接触的化学物质往往不止一两种,而是多种,再加上人类活动的范围很大,除职业性接触外,还受外界环境其他化学物质的侵袭,它们可对人体发生多因素的联合作用。曾有一异丙醇装瓶厂,因暂时缺少丙酮,就用四氯化碳代替丙酮洗涤装瓶机。这本来是生产中常有的事,但由于人体同时暴露于高浓度四氯化碳和异丙醇下,结果造成工人的肝和肾等内脏遭到损害。经分析研究认为,这是四氯化碳与异丙醇发生反应,形成一种高活性的自由基所致。个人的饮酒与吸烟,也能与某些职业环境中的化学物质起协同作用,从而大大增加对人体的危害。从事石棉生产、铀矿开采、接触铬盐及β-萘胺的工人,吸烟都能大大增加其得癌症的危险性。

职业环境中,化学物质引起的疾病非常多,除癌症外,还可引起心血管系统、呼吸系统、神经系统、皮肤等各类疾病。各种化学物质对机体的作用机制各不相同。以职业环境导致心血管疾病为例,化学物质可通过对心肌的损害作用,如造成动脉硬化,促使血管紧张等引发心血管系统病变。比如,砷和高浓度二硫化碳直接对心肌有毒害作用;钴能抑制心肌丙酮酸或脂肪酸氧化,使心肌收缩力减低及乳酸积聚而致心肌病变;二硫化碳与体内氨基酸相互作用产生的产物可与多价微量金属离子络合,促成动脉硬化;铅可使胆固醇在动脉内沉着……

种种迹象表明,职业环境对人体健康的影响很大。美国每年死于职业病的约10万人,新发病例约40万人。为了对付这人类健康的大敌,世界各国对各种化学物质不断制定相应的职业环境允许标准。但是,在不少场合,这些标准常常被忽视。即使职业环境都达到这些规定标准,也只能维持低水平的环境质量和低限度的健康保障,因为许多化学物质的低浓度、慢性作用究竟会对人体产生多大的威胁,至今仍不确定。