安全技術安全技術基礎

/第1節、系統安全的概念（1）引言

事故是指主觀上不愿意出現的，導致人員傷亡、損害健康、財產損失、環境及商業機會

損失的不測事件。而安全工作是指對事故控制的工作。

自工業革命以來，工業生產中的安全技術工作經過了150余年的發展，其間預防事故

的理論與實踐也有了長足的進步。然而，現代的工業系統已成為多學科（專業）成果的集合,

單一階段或單項的安全措施已難以解決整個系統的安全問題，人們認識到安全工作必續走系

統分析的道路，因此系統安全性問題的研究得到了相應的發展。

系統的安全，是作業場所人身安全的前提。本節將敘述系統安全的一般概念，而在續

后的章節中，將著重敘述作業場所中人在活動中的安全問題。

（2）術語

系統：是指在生產活動中，其所考察的對象，它可以是一個設施、一個工藝過程，也

可以是一個車間、單元，或者一個企業，也可以是一個項目。明確地界定系統、系統的外環

境及系統的狀態是進行安全分析的前提條件。

系統安全性：系統安全性是以系統的使用性能、時間和費用為約束條件，在壽命期的

各個階段中，用系統管理的原則和相關的專業技術，識別、評價、消除或控制系統中的危險，

使系統獲得好的安全性。

危害：危害是指可能導致事故的狀態，是發生事故的根源。這種狀態有物質狀態、環

境狀態和人員的活動狀態及其組合。

風險：由危害所導致的事故發生的可能性與后果嚴重性的組合。

危險：不可接受的風檢。

（3）系統安全性要求

系統安全性要求是指對整個系統（包括系統硬件、軟件、使用、保障及有關人員）和系

統全壽命期的各階段（包括論證、設計、研制、使用、維護及報廢）的所有活動，都要貫徹

安全方面的需求，逐項、全面地識別系統中存在的危害，采取保證安全的工程和管理措施，

達到消防風險或者將風險控制到可以接受的水平，以防上事故的發生。

系統安全的主要功能，是采取科學和工程的方法進行符合任務要求的系統安全性分析與

設計，使系統安全性的要求，從設計的源頭就作為重要指標，按預先計劃和措施，逐項落實

到系統總體工程中去，一方面保證系統安全性；另一方面，為系統在壽命期的各個階段的安

全評估工作提供良好的基礎和前提條件。

為了做好系統安全性設計與分析工作，應考慮如下要求：

（1）吸收已有的或類似系統及分系統的安全性運行經驗、教訓、數據和信息，特別是

相關的行業規范、技術標準，作為安全性設計和分析的根據。

（2）識別系統在壽命周期內的各種狀態下，尤其是運行過程中存在的危害，并消除和

控制與之相關危險。此項工作要有專門的文字記錄，并且要讓有關人員知道，這種文件可以

是規范或手冊、說明書。

（3）當采用新的設計方法、新工藝、新材料和新技術，或者進行技術改造時，應尋求

其在安全性方面具有最小的風險。

（4）在論證、研制及訂購系統及其分系統時，要充分考慮其安全性指標，同時要避免

在使用或運行時，為改善安全性而進行改裝、改造，還必須考慮到系統報廢時的回收及處理

主法，做到簡便、無害、經濟。

（5）在設計時，要盡最大努力將安全方面的需求與其他方面的需求作整體考慮，從而

達到設計上的優化。

1.1工業設計的安全要求

通過設計來消除或控制危害，是提高系統安全水平的主要措施之一。

（1）在進行系統安全性設計時，采用的安全措施，應該按如下順序進行：

①最小風險設計：首先應在設計上消除危險，若不能消除己經判定的危害，應通過選

擇設計方案將風險減小到規定的可接受水平；

②采用安全裝絡：若不能通過最小風險設計來滿足規定的要求，則應采取永久的、自

動的或者其他的安全防護裝路，使風險減小到可以接受的水平；

③采取報警裝絡：若最小風險設計及采用安全裝絡都未能有效地滿足規定要求，則應

采用報警裝貉來監測危險狀態，并向有關人員發出報警信號；

④制定專用規程和培訓措施：若采用以上措施即①、②、③均不能滿足規定要求，則

應另行制定專門的規程和相應的培訓計劃，以達到系統安全性要求。

（2）在進行系統安全設計時，應做到：

①通過設計消除己判定的危害或減少有關的風險；

②危險的物質、零部件和危險的活動應當與其他活動、區域、人員和不相容的物品相

隔離；

③設備的位貉安排應使工作人員在操作、維護、修理或調試過程中，盡量避免危險（如

危險化學品、幅射、高壓電、尖銳鋒利的物件等）；

④盡量減少惡劣環境條件（如溫度、壓力、噪聲、毒性、加速度、振動、沖擊和輻射

等）所導致的危險；

⑤系統設計時，應盡量減少在系統的使用和保障中人為差錯所導致的危險；

@為把不能消除的危害所形成的風險減少到最低的程度，應考慮采取補償措施，此類

措施包括：連鎖、冗余、故障安全保護設計、系統保護、滅火和個體防護、防護設備、應急

規程等；

⑦采用機械隔離或屏版的方法，保護冗余分系統的電源，控制關鍵零部件；

⑧當各種設計方法不能消除危險時，在裝配、使用、維護和修理說明書中，應給出警

告和注意事項，并在危險零部件、設備和設施上做出醒弓的標記；

⑨應盡量減輕事故中人員的傷害和設備的損壞；

⑩設計由軟件控制或監測的功能，以盡可能地減少危險事件或事故的發生。

對設計準則中有關安全性的不足之處或過多的限制的要求進行評審，根據分析或試驗數

據，推薦新的設計準則。

必須消除或控制災難性的及危害性極為嚴重的事故,并將其相關的風險減少到可接受的

程度。

1.2工業標準的安全內容

通過工業設計，建立系統的安全狀態；通過對物質（系統）狀態的安全評估；作為對人、

機及管理的整體安全評估的基礎。這是實現安全的一種常用邏輯方法。

工業標準、規范中的安全要求及內容，是設計和評審的主要依據。

在對系統設計及物質環境進行安全評審時，無論是在危害識別、風險控制及評審的各項

內容中，首先要查看相關內容的工業標準及規范，并以此為依據進行設計工作。

對工業標準、規范中沒有規定的內容，除按照設計和評審的通用原則進行處理外，應當

提請行業有關部門，采取相應措施，根據需要制定相應的標準。

1.3安全性設計方法

為使系統滿足規定的安全性要求，可采用相應的安全我施，以消除和控制危害或者減

少危害的影響。在采用這些安全措施及方法時，按其功能和實效性，選用的順序可列為：能

量控制，固有安全設計，隔離，閉鎖，鎖定及連鎖，故障安全設計，故障最小設計，安全系

數，警示裝谿，安全標志，損傷抑制，應急及救援，薄弱環節設計等。

1.3.I能量控制

在研究安全性的問題時，無論任何事故及其影響的大小都以直接與其所含能量相關的

原理為基礎，進而提出通過控制能量來保證安全的方案。

1.3.2固有安全設計

固有安全性是產品設計本身所賦予的安全性。進行固有安全性的設計是避免事故發生

的最有效的、最本質的方法。它可以通過消除危害或控制風險的設計方法和工程方法，確保

系統的固有安全水平。

1.3.3隔離

隔離是采用物理分離，隔板、柵欄或機械方式等措施，將已確認的危害同人員及設施

隔離，從而避免接觸危害或將風險降低到最低水平，控制危害的影響。

1.3.4閉鎖、鎖定及連鎖

閉鎖、鎖定及連鎖是?種常用的安全措施。這些措施的功能是防止不相容事件接連發

生，或防止事故在不正確的時間中發生或者以錯誤的順序發生。常見的例子，如沖床及其他

一些機器的安全保護裝輅。

1.3.5故障安全設計

故障安全設計應保證故障不影響系統，或使系統不會造成損害。在大多數實踐中，

這種設計使系統發生故障時停止工作。在任何情況下，故障一安全設計的基本原則是：

（1）保護人員的安全；（2）保護環境，避免引發爆炸、火災等災害；（3）防止

設備損壞；（4）防止降低或喪失使用性能。

1.3.6故障最少設計

減少故障的方法有降低故障率（如采用冗余技術等）、監控、中斷與修復、加大安全系

數和預報、預警等方法。

1.3.7安全系數法

采用安全系數以盡量減少結構及材料的故障，是一種經典的方法。在能量及狀態控制

措施中，也把這種設計思想作為保證安全的一種里要措施。

1.3.8警示裝輅

警示裝路用于向有關人員通告危險、設備故障問題及其他值得注意的狀態，以使有關

人員警惕并采取相應的糾正措施，避免事故發生。警示裝輅按接收訊號人員的感覺可分為視

覺、聽覺等類型。

1.3.9標志

標志是一種特殊的目視告警和說明手段，它按要求或標準來設計并輅放在特定的位輅。

標志包括文字、顏色和圖樣，以滿足示警的特殊要求。

1.3.10損傷抑制

采用物理隔離，如防火墻、隔離溝等是抑制傷害的一類方法。此外，防護設備、器具

也是抑制損傷的重要手段，在后面的章節中，還會專門講述。

1.3.II逃逸、救生和救援