能量意外釋放理論

能量意外釋放理論揭示了事故發(fā)生的物理本質(zhì)，為人們設(shè)計及采取安全技術(shù)措施提供了理論依據(jù)。

1.能量意外釋放理論概述

(1)能量意外釋放理論的提出

1961年吉布森提出了事故是一種不正常的或不希望的能量釋放，意外釋放的各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。因此，應該通過控制能量，或控制作為能量達及人體媒介的能量載體來預防傷害事故。

1966年美國運輸交通部安全局局長哈登完善了能量意外釋放理論，認為“人受傷害的原因只能是某種能量的轉(zhuǎn)移”。將傷害分為兩類：第一類傷害是由于施加了局部或者全身性損傷閾值的能量引起的;第二類傷害是由影響了局部或者全身性能量交換引起的，主要是指中毒窒息和凍傷。

哈登認為，在一定條件下某種形式的能量能否產(chǎn)生傷害造成人員傷亡事故，取決于能量大小、接觸能量時間長短和頻率以及力的集中程度。根據(jù)能量意外釋放理論，可以利用各種屏蔽來防止意外的能量轉(zhuǎn)移，從而防止事故的發(fā)生。

(2)事故致因和表現(xiàn)

1)事故致因

能量在生產(chǎn)過程中是不可缺少的，人類利用能量做功以實現(xiàn)生產(chǎn)目的。如果失去控制的、意外釋放的能量達及人體，并且能量的作用超過了人們的承受能力，人體必將受到傷害。根據(jù)能量意外釋放理論，傷害事故原因是：

①接觸了超過機體組織(或結(jié)構(gòu))抵抗力的某種形式的過量的能量。

②有機體與周圍環(huán)境的正常能量交換受到了干擾(如窒息、淹溺等)。

因而，各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。同時，也常常通過控制能量，或控制達及人體媒介的能量載體來預防傷害事故。

2)能量轉(zhuǎn)移造成事故的表現(xiàn)

機械能、電能、熱能、化學能、電離能及非電離輻射、聲能和生物能等形式的能量，都可導致人員傷害。其中前四種形式的能量引起的傷害最為常見。

意外釋放的機械能是造成工業(yè)傷害事故的主要能量形式?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中廣泛利用電能，當人們意外地接近或接觸帶電體時，可能發(fā)生觸電事故而受到傷害。

工業(yè)生產(chǎn)中廣泛利用熱能，生產(chǎn)中利用的電能、機械能或化學能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，可燃燒物燃燒時釋放出大量的熱能，人體在熱能的作用下，可能遭受到燒灼或發(fā)生燙傷。有毒有害的化學物質(zhì)使人員中毒，是化學能引起的典型傷害事故。

研究表明，人體對每一種形式能量的作用都有一定的抵抗能力，或者說有一定的傷害閾值。當人體與某種形式的能量接觸時，能否產(chǎn)生傷害及傷害的嚴重程度如何，主要取決于作用于人體的能量的大小。作用于人體的能量越大，造成嚴重傷害的可能性越大。

2.事故防范對策

從能量意外釋放理論出發(fā)，預防傷害事故就是防止能量或危險物質(zhì)的意外釋放，防止人體與過量的能量或危險物質(zhì)接觸。

哈登認為，預防能量轉(zhuǎn)移于人體的安全措施可用屏蔽防護系統(tǒng)。約束限制能量，防止人體與能量接觸的措施稱為屏蔽，這是一種廣義的屏蔽。同時，他指出，屏蔽設(shè)置得越早，效果越好。按能量大小可建立單一屏蔽或多重的冗余屏蔽。

在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常采用的防止能量意外釋放的屏蔽措施主要有下列11種：

(1)用安全的能源代替不安全的能源。

例如，在易發(fā)生觸電的作業(yè)場所，用壓縮空氣動力代替電力，防觸電;采用水力采煤代替火藥爆破等。

(2)限制能量。即限制能量的大小和速度，規(guī)定安全極限量。例如，利用低壓電器設(shè)備防止電擊，限制設(shè)備運轉(zhuǎn)速度以防止機械傷害，限制露天爆破裝藥量以防止個別飛石傷人等。

(3)防止能量蓄積。能量的大量蓄積會導致能量突然釋放。例如，控制爆炸性氣體濃度;設(shè)備接地消除靜電蓄積;利用避雷針放電保護重要設(shè)施等。

(4)控制能量釋放。例如，建立水閘墻防止高勢能地下水突然涌出。

(5)延緩釋放能量。緩慢地釋放能量可以降低單位時間內(nèi)釋放的能量，減輕能量對人體的作用。例如，采用安全閥、逸出閥控制高壓氣體;用各種減振裝置吸收沖擊能量，防止人員受到傷害等。

(6)開辟釋放能量的渠道。例如，安全接地可以防止觸電;抽放煤礦瓦斯可以防止瓦斯蓄積爆炸等。

(7)設(shè)置屏蔽設(shè)施。屏蔽設(shè)施是一些防止人員與能量接觸的物理實體，即狹義的屏蔽。例如，安裝在機械轉(zhuǎn)動部分外面的防護罩;設(shè)置安全圍欄等。人員佩戴的個體防護用品，可被看做是設(shè)置在人員身上的屏蔽設(shè)施。

(8)在人、物與能量之間設(shè)置屏蔽，在時間或空間上把能量與人隔離。例如，防火門、防火密閉等。

(9)提高防護標準。例如，采用雙重絕緣工具防止高壓電能觸電事故;用耐高溫、耐高寒材料制作的個體防護用具等。

(10)改變工藝流程。例如，改變不安全流程為安全流程;用無毒少毒物質(zhì)代替劇毒有害物質(zhì)等。

(11)修復或急救。治療、矯正以減輕傷害程度或恢復原有功能;搞好緊急救護;進行自救教育;限制災害范圍，防止事態(tài)擴大等。