能量轉移論

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　　1966年美國運輸部國家安全局局長哈登引申了吉布森1961年提出的觀點：“生物體受傷害的原因只能是某種能量的轉變”，並提出了“根據有關能量對傷亡事故加以分類的方法”，以及生活區遠離污染源等觀點。

　　能量是物體做功的本領，人類社會的發展就是不斷的開發和利用能量的過程。但能量也是對人體造成傷害的根源，沒有能量就沒有事故，沒有能量就沒有傷害。所以檯布森、哈登等人根據這一概念，提出了能量轉移論。其基本觀點是：不希望或異常的能量轉移是傷亡事故的致因。即人受傷害的原因只能是某種能量向人體的轉移，而事故則是一種能量的不正常或不期望的釋放。^[1]

　　輸送到生產現場的能量，依生產的目的和手段不同，可以相互轉變為各種形式。按照能量的形式，分為勢能、動能、熱能、化學能、電能、輻射能、聲能、生物能等。在能量轉移論中，把能量引起的傷害分為兩大類。

　　第一類傷害是由於施加了超過局部或全身性的損傷閡值的能量而產生的。人體各部分對每一種能量都有一個損傷閡值。當施加於人體的能量超過該閡值時，就會對人體造成損傷。大多數傷害均屬於此類傷害。例如，在工業生產中，一般都以36v為安全電壓，這就是說，在正常情況下，當人與電源接觸時，由乾36v在人體所承受的閡值之內，就不會造成任何傷害或傷害極其輕微；而內於220v電壓大大超過人體的閡值，與其接觸，輕則灼傷，或某些功能暫時性損傷，重則造成終身傷殘甚至死亡。^[1]

　　第二類傷害則是由於影響局部或全身性能量交換引起的。譬如因機械因素或化學因素引起的窒息(如溺水、一氧化碳中毒等)^[1]。

　　能量轉移論的另一個重要概念是：在一定條件下，某種形式的能量能否造成傷害及事故，主要取決於人所接觸的能量的大小，接觸的時間長短和頻率、力的集中程度，受傷害的部位及屏障設置的早晚等^[1]。

　　用能量轉移論的觀點分析事故致因的基本力法是：首先確認某個系統內的所有能量源，然後確定可能遭受該能量傷害的人員及傷害的可能嚴重程度；進而確定控制該類能量不正常或不期望轉移的方法^[1]。

　　防護能量逆流於人體的措施

　　能量能否產生傷害，造成人員傷亡事故取決於：人接觸能量的大小；接觸時間和頻率；力的集中程度；屏障設置得早晚，設置的越早，效果越好。

　　按能量大小，可研究建立單一屏障還是多重屏障。防護能量逆流於人體的方法大致分為十二個類型：

• 限制能量，如限制行車速度，規定礦井照明用低壓電等；
• 用較安全的能源取代危險性大的能源，如用水力採煤取代爆破，應用二氧化碳滅火劑代替四氯化碳等；
• 防止能量蓄積，如控制爆炸性氣體的濃度，溜井放礦儘量不要放空（減少和釋放位能）等；
• 控制能量釋放，採用保護性容器（如耐壓氧氣罐、盛裝輻射性同位素的專用容器）；
• 延緩能量釋放；
• 開闢釋放能量的渠道，如接地電線、通過局部通風裝置抽排炮煙等；
• 設置屏障，如防衝擊波的消波室、消聲器以及原子防護屏等；
• 在人、物於能源之間設屏障，如防護罩、防火門、密閉門、防水閘牆等；
• 在人與物之間設置屏障，如安全帽、安全鞋、手套、口罩等個體防護品等；
• 提高防護標準，如採用雙重絕緣工具、連續監測和遠距遙控等；
• 改善效果及防止損失擴大，如改變工藝流程，變不安全流程不安全流程，搞好急救；
• 修複或恢復，治療、矯正以及減輕傷害程度或恢複原有功能。

　　一定量的能量集中於一點要比它大而鋪開所造成的傷害程度更大。因此，可以通過延長能量釋放時間或使能量在大面積內消散的方法來降低其危害的程度；對於需要保護的人和物應遠離釋放能量的地點，以此來控制由於能量轉移而造成的事故。

　　最理想的是，在能量控制系統中優先採用自動化裝置，而不需要操作者再考慮採取什麼措施。安全工程技術人員在系統設計時應充分利用能量轉移理論，對能量加以控制，使其保護在容許範圍內。

　　能量轉移致使傷亡事故發生的理論還需結合因果論、事件樹和軌跡交叉等致因傷害論點，加以綜合研究。這些研究有賴於對傷亡事故建立模型，以便進一步分析各類型事故的發生規律和機理。

　　危險因素防護原則

　　1、消滅潛在危險的原則

　　這一原則的實質是利用先進的科學技術，研製出適應具體生產條件下的確保全全的裝置，或稱故障自動保險或失效保護(fail-safe)裝置，以增加系統的可靠性。即使當事人違章操作，或個別部件發生了故障，也會由於安全裝置的作用而完全避免傷亡事故的發生。

　　2、降低潛在危險因素數值的原則

　　這一原則保證提高安全水平，但不能達到最大限度地防護危險因素。實質上該原則只能獲得折衷的解決辦法。例如作業或環境中存在有化學能的有害氣體，這就要從確保降低吸入塵毒數量，加強個體防護。這稱之為第二位的fail-safe。

　　3、距離防護原則

　　生產中的危險和有害因素的作用，依照與距離有關的某種規律而減弱。許多因素的這一性質可以很有效地加以運用。例如防止火藥爆破衝擊波及對放射性等致電離輻射的防護，雜訊的防護等均可應用安全距離防護的原則來減弱其危害。

　　採取自動化和遙控，使操作人員遠離作業地點，以實現生產設備高度自動化，這是今後的發展方向。

　　4、時間防護原則

　　這一原則是使人處在危險和有害因素作用的環境中的時間縮短到安全限度之內。例如採場放炮後要經過充分的時間通風才能進入。

　　5、屏蔽原則

　　這一原則是在危險和有害作用的範圍內設置障礙以保障人員的安全。如防水閘牆、井口安全門等的設置。

　　6、堅固原則

　　這個原則是以安全為目的，提高結構強度相聯繫的，通常稱之為強度安全繫數。例如豎井提升的鋼絲繩，堅固性防爆的電機外殼等。

　　7、薄弱環節原則

　　與上述原則相反，利用薄弱的元件，當它們在危險因素未達到危險值之前預先破壞，例如保險絲、安全閥等。

　　8、不予接近的原則

　　這一原則是使人不能落入危險和有害因素作用的地帶，或者在人操作的地帶中防止危險和有害因素的落入。例如安全柵欄等。

　　9、閉鎖原則

　　這一原則是以某種方法保證一些元件強制發生相互作用，以保證安全操作。例如防爆電器設備，當防爆性能破壞時則自行斷電，提升罐籠的安全門不關閉就不能合閘開啟等。

　　10、取代操作人員的原則

　　在不能消除危險和有害因素的條件下，為擺脫不安全因素對操作工人的危害，可用機器人或自動控制器來代替人。

　　總之，把能量管理好，就可以把安全生產管理好，例如管好電能可以防止觸電事故；防止墜井就是把位能管好不使之轉變為動能；防止炮煙中毒是要管好化學能；冒頂、落石、物體打擊也是位能的轉換等。

　　用能量轉移的觀點分析事故致因的方法，可應用於各種類型的包含、利用、儲存任何形式能量的系統，也可以與其他的分析方法綜合使用，用來分析、控制系統中能量的利用、貯存或流動。但該方法術適用於研究、發現和分析不與能量相關的事故致因等。

　　能量轉移論與其他的事故致因理論相比，具有兩個主要優點：一是把各種能量對人體的傷害歸結為傷亡事故的直接原因，從而決定了以對能量源及能量輸送裝置加以控製作為防止或減少傷害發生的最佳手段這一原則；二是依照該理論建立的對傷亡事故的統計分類，是一種可以全面概括、闡明傷亡事故類型和性質的統計分類方法。

　　能量轉移論的不足之處是：由於機械能(動能和勢能)是工業傷害的主要能量形式，因而使得按能量轉移的觀點對傷亡事故進行統計分類的方法。儘管具有理論上的優越性，在實際應用上卻存在困難。它的實際應用尚有待於對機械能的分類並深入細緻的研究，以便對機械能造成的傷害進行分類。