工程技術(shù)手段是控制第一類危險源的基本措施。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,為了生產(chǎn)的目的而采取的技術(shù)稱為生產(chǎn)技術(shù);為了安全的目的而采取的技術(shù)稱為安全技術(shù)。安全技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)密不可分,安全技術(shù)是生產(chǎn)技術(shù)的一部分,許多生產(chǎn)技術(shù)本身也具有安全功能。但是,安全技術(shù)又有一些區(qū)別于一般生產(chǎn)技術(shù)的地方。生產(chǎn)技術(shù)著眼于如何高效率地利用(或產(chǎn)生)能量或危險物質(zhì);安全技術(shù)則著眼于如何防止能量或危險物質(zhì)意外釋放而保護人或物。
控制危險源的安全技術(shù)包括防止事故發(fā)生的安全技術(shù)和避免或減少事故損失的安全技術(shù)兩大類。
一、防止事故發(fā)生的安全技術(shù)
防止事故發(fā)生的安全技術(shù)的基本出發(fā)點是采取措施約束、限制能量或危險物質(zhì),防止其意外釋放。常用的防止事故發(fā)生的安全技術(shù)有以下幾種。
1.消除危險源
消除系統(tǒng)中的危險源可以從根本上防止事故發(fā)生。但是,系統(tǒng)安全的一個重要觀點是,人們不可能徹底消除所有的危險源,因為能量不能被消滅,人們只能有選擇地消除幾種特定的危險源。一般來說,當(dāng)某種危險源的危險性較高時,應(yīng)首先考慮能否采取措施消除它。
可以通過選擇恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝、技術(shù)、設(shè)備,合理的設(shè)計、結(jié)構(gòu)形式或合適的原材料來徹底消除某種危險源。例如:
①用壓氣或液壓系統(tǒng)代替電力系統(tǒng),防止發(fā)生電氣事故;
②用液壓系統(tǒng)代替壓氣系統(tǒng),避免壓力容器、管路破裂造成沖擊波;
③用不燃性材料代替可燃性材料,防止發(fā)生火災(zāi);
④道路立體交叉,防止撞車;
⑤去除物品的毛刺、尖角或粗糙、破裂的表面,防止刺、割、擦傷皮膚。
應(yīng)注意,有時采取措施消除了某種危險源,卻又可能帶來新的危險源。例如,用壓氣系統(tǒng)代替電力系統(tǒng)可以防止電氣事故,但是壓氣系統(tǒng)卻可能發(fā)生物理爆炸事故。
2.限制能量或危險物質(zhì)
受實際技術(shù)、經(jīng)濟條件的限制,有些危險源不能被徹底根除,這時應(yīng)設(shè)法限制它們擁有的能量或危險物質(zhì)的量,降低其危險性。可以采取的措施有以下幾類。
①減少能量或危險物質(zhì)的量。例如:
必須使用電力時,采用低電壓防止觸電;
限制可燃性氣體濃度,使其不達到爆炸極限;
利用液位控制裝置,防止液位過高或過低;
控制化學(xué)反應(yīng)速度,防止產(chǎn)生過多的熱或過高的壓力。
②防止能量蓄積。能量蓄積會使危險源擁有的能量增加,從而增加發(fā)生事故和造成損失的危險性。采取措施防止能量蓄積可以避免能量意外地突然釋放。例如:
利用金屬噴層或?qū)щ娡繉臃乐轨o電蓄積;
控制工藝參數(shù),如溫度、壓力、流量等。
③安全地釋放能量。在可能發(fā)生能量蓄積或能量意外釋放的場合,人為地開辟能量泄放渠道,安全地釋放能量。例如:
壓力容器上安裝安全閥、爆破片等,防止容器內(nèi)部能量蓄積;
在有爆炸危險的建筑物上設(shè)置泄壓窗,防止爆炸摧毀建筑物;
電氣系統(tǒng)設(shè)置接地保護;
設(shè)施、建筑物安裝避雷保護裝置。
3.隔離
隔離是一種常用的控制能量或危險物質(zhì)的安全技術(shù)措施,既可用于防止事故發(fā)生,也可用于避免或減少事故損失。
預(yù)防事故發(fā)生的隔離措施有分離和屏蔽兩種。前者是指時間上或空間上的分離,防止一旦相遇則可能產(chǎn)生或釋放能量或危險物質(zhì)的物質(zhì)相遇;后者是指利用物理的屏蔽措施局限、約束能量或危險物質(zhì)。一般來說,屏蔽較分離更可靠,因而得到廣泛應(yīng)用。
隔離措施的主要作用如下。
①把不能共存的物質(zhì)分開,防止產(chǎn)生新的能量或危險物質(zhì)。例如:
把燃燒三要素中的任何一種要素與其余的要素分開,防止發(fā)生火災(zāi);
把相互接觸或混合后可能發(fā)生燃燒、爆炸的物質(zhì)分開儲存。
②局限、約束能量或危險物質(zhì)在某一范圍,防止其意外釋放。例如:
在帶電體外部加上絕緣物;
用堅固的密閉容器盛放危險物質(zhì);
在放射線設(shè)備上安裝防護屏,抑制射線輻射。
③防止人員接觸危險源。通常把這些措施稱為安全防護裝置。例如:
利用防護罩、防護柵等把設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件、高溫?zé)嵩椿蛭kU區(qū)域屏蔽起來;
道路兩側(cè)設(shè)置隔離帶,防止人員進入機動車道。
為了確保隔離措施發(fā)揮作用,有時采用連鎖方式。但是,連鎖本身并非隔離措施。連鎖主要用于下面兩種情況:
①安全防護裝置與設(shè)備之間的連鎖。如果不利用安全裝置,則設(shè)備不能運轉(zhuǎn)而處于最低能量狀態(tài),防止事故發(fā)生。例如:礦井井口的安全柵、搖臺與卷揚機啟動電路連鎖,可以防止誤啟動卷揚機。
②防止由于操作錯誤或設(shè)備故障而發(fā)生事故。例如:
防止操作順序錯誤而設(shè)置連鎖;
利用限位開關(guān)防止設(shè)備運轉(zhuǎn)超出現(xiàn)定的范圍;
當(dāng)人體或人體的一部分進入危險區(qū)域時,連鎖裝置使設(shè)備停止運轉(zhuǎn)。
連鎖裝置的類型非常多。在電氣設(shè)備上最容易實現(xiàn)連鎖,因而電氣連鎖最為常見。
二、避免或減少事故損失的安全技術(shù)
避免或減少事故損失的安全技術(shù)的基本出發(fā)點是防止意外釋放的能量達及人或物,或者減輕其對人或物的作用。事故后如果不能迅速控制局面,則事故規(guī)模有可能進一步擴大,甚至引起二次事故而釋放出更多的能量或危險物質(zhì)。在事故發(fā)生前就應(yīng)考慮到采取避免或減少事故損失的技術(shù)措施。
常用的避免或減少事故損失的安全技術(shù)有隔離、個體防護、薄弱環(huán)節(jié)、避難與援救等。
1.隔離
作為避免或減少事故損失的隔離,其作用在于把被保護的人或物與意外釋放的能量或危險物質(zhì)隔開。隔離措施有遠離、封閉和緩沖三種。
(1)遠離
把可能發(fā)生事故而釋放出大量能量或危險物質(zhì)的工藝、設(shè)備或工廠等布置在遠離人群或被保護物的地方。例如,把爆破材料的加工制造、儲存設(shè)施安排在遠離居民區(qū)和建筑物的地方;一些危險性高的化工企業(yè)遠離市區(qū)等。
(2)封閉
利用封閉措施可以控制事故造成的危險局面,限制事故的影響。其作用有:
①控制事故造成的危險局面。例如,森林火災(zāi)時利用防火帶封閉火區(qū),防止火勢擴大。
②限制事故影響,避免傷害和破壞。例如,防火密閉可以防止有毒、有害氣體蔓延;
高速公路兩側(cè)的圍欄可以防止失控的汽車沖到兩側(cè)的溝內(nèi)。
③為人員提供保護。把某一區(qū)域封閉起來作為安全區(qū)保護人員。例如,礦井里設(shè)置的避難峒室。
④為物質(zhì)、設(shè)備提供保護。
(3)緩沖
緩沖可以吸收能量,減輕能量的破壞作用。例如,安全帽可以吸收沖擊能量,防止人員頭部受傷。
2.個體防護
實際上,個體防護也是一種隔離措施,它把人體與意外釋放的能量或危險物質(zhì)隔離開。
個體防護用品主要用于下述三種場合。
①有危險的作業(yè)。在危險源不能消除、一旦發(fā)生事故就會危及人身安全的情況下必須使用個體防護用品。但是,應(yīng)避免用個體防護用品代替消除或控制危險源的其他措施。
②為調(diào)查和消除危險而進入危險區(qū)域。
③事故發(fā)生的應(yīng)急情況。
3.薄弱環(huán)節(jié)
利用事先設(shè)計好的薄弱環(huán)節(jié)使事故能量按人們的意圖釋放,防止能量作用于被保護的人或物。一般地,設(shè)計的薄弱部分即使破壞了,卻以較小的損失避免了大的損失。因此,這種安全技術(shù)又稱接受微小損失。常見的薄弱環(huán)節(jié)的例子如下。
①汽車發(fā)動機冷卻水系統(tǒng)的防凍塞。當(dāng)氣缸水套中凍冰時體積膨脹,把防凍塞頂開而保護氣缸。
②鍋爐上的易熔塞。當(dāng)鍋爐里的水降低到一定水平時,易熔塞溫度升高并熔化,鍋爐內(nèi)的蒸汽泄放而防止鍋爐爆炸。
③在有爆炸危險的廠房上設(shè)置泄壓窗。當(dāng)廠房內(nèi)發(fā)生意外爆炸時,泄壓窗泄壓而保護
廠房不被破壞。
④電路中的熔斷器、驅(qū)動設(shè)備上的安全連接棒等。
4.避難與援救
事故發(fā)生后應(yīng)努力采取措施控制事態(tài)的發(fā)展,但是,當(dāng)判明事態(tài)已經(jīng)發(fā)展到不可控制的地步時則應(yīng)迅速避難,撤離危險區(qū)。
按事故發(fā)生與傷害發(fā)生之間的時間關(guān)系,傷亡事故可分為兩種情況:
①事故發(fā)生的瞬間人員即受到了傷害,甚至受傷害者尚不知發(fā)生了什么就遭受了傷害。例如,在爆炸事故發(fā)生瞬間處于事故現(xiàn)場的人員受到傷害的情況。在這種情況下人員沒有時間采取措施避免傷害。為了防止傷害,必須全力以赴地控制能量或危險物質(zhì),防止事故發(fā)生。
②事故發(fā)生后意外釋放的能量或危險物質(zhì)經(jīng)過一段相對長的時間間隔才達及人體,人員有時間躲避能量或危險物質(zhì)的作用。例如,發(fā)生火災(zāi)、有毒有害物質(zhì)泄漏事故的場合,遠離事故現(xiàn)場的人們可以恰當(dāng)?shù)夭扇”茈y、撤退等行動,避免遭受傷害。在這種情況下人們的行為正確與否往往決定他們的生死存亡。
對于后一種情況,避難與援救具有非常重要的意義。為了滿足事故發(fā)生時的應(yīng)急需要,在廠區(qū)布置、建筑物設(shè)計和交通設(shè)施的設(shè)計中,要充分考慮一旦發(fā)生事故時的人員避難和援救問題。具體地,要考慮如下問題:
①采取隔離措施保護人員,如設(shè)置避難空間等;
②使人員能迅速撤離危險區(qū)域,如規(guī)定撤退路線、設(shè)置安全出口和應(yīng)急輸送等;
③如果危險區(qū)域里的人員無法逃脫的話,能夠被援救人員搭救。
為了在一旦發(fā)生事故時人員能夠迅速地脫離危險區(qū)域,事前應(yīng)做好應(yīng)急計劃,并且平時應(yīng)進行避難、援救演習(xí)。
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