任何工業生產過程都是能量的轉化或做功的過程。能量意外釋放理論認為，工業事故及其造成的傷害或損壞，通常都是生產過程中失去控制的能量轉化和(或)能量做功的過程中發生的。
基本介紹
- 中文名：能量意外釋放理論
- 適用領域：行業安全工程
- 所屬學科：物理學
術語簡介
能量意外釋放理論從事故發生的物理本質出發，闡述了事故的連鎖過程：由於管理失誤引發的人的不安全行為和物的不安全狀態及其相互作用，使不正常的或不希望的危險物質和能量釋放，並轉移於人體、設施，造成人員傷亡和(或)財產損失，事故可以通過減少能量和加強禁止來預防(見圖5 能量意外釋放理論描述的事故連鎖示意圖)。人類在生產、生活中不可缺少的各種能量，如因某種原因失去控制，就會發生能量違背人的意願而意外釋放或逸出，使進行中的活動中止而發生事故，導致人員傷害或財產損失。
圖5 能量意外釋放理論描述的事故連鎖示意圖
3.兩類危險源
兩類危險源的分類，使事故預防和控制的對象更加清晰。
正是由於系統中危險源的發展變化和相互作用，才使能量發生了意外釋放。根據危險源在事故發生、發展中的作用，可以分為兩類。第一類危險源是系統中可能發生意外釋放的各種能量或危險物質;第二類危險源是導致約束、限制能量措施失效或破壞的各種不安全因素。第一類危險源的存在是事故發生的前提;第二類危險源是第一類危險源導致事故的必要條件。兩類危險源共同決定危險源的危險性。第一類危險源釋放出的能量，是導致人員傷害或財物損壞的能量主體，決定事故後果的嚴重程度;第二類危險源出現的難易，決定事故發生的可能性的大小(見圖6 兩類危險源在事故中的作用示意圖)。
圖6 兩類危險源在事故中的作用示意圖
在具體的安全工程中，第一類危險源客觀上已經存在並且在設計、建造時已經採取了必要的控制措施，其數量和狀態通常難以改變，因此事故預防工作的重點是第二類危險源，事故控制的重點是第一類危險源。
4.行業安全工程
(1)化工安全工程。化工安全工程技術人員應了解化學能釋放發生火災、爆炸和毒害事故的機理;了解化學品物質的危險性;掌握一般化工火災爆炸事故分析方法，並能提出相應的防範措施;掌握化工火災爆炸事故、化學物質毒害事故預防和控制方法。
(2)建築安全工程。建築安全工程技術人員應掌握建築施工中的常見事故類型及其預防措施，重點掌握高處墜落事故的事故成因和預防措施;熟悉影響建築本體的主要危險因素及其事故預防的主要措施;熟悉建築消防工程的主要內容。
(3)機械安全工程。機械安全工程技術人員應了解機械安全設計與機器安全裝置的基本知識、機械設備使用安全的基本知識;掌握機械傷害的種類及預防機械傷害的措施，機械設備在設計、生產、使用、維修等各個環節的安全技術和安全措施;特別應具備起重、壓力容器類機械事故的預防能力。
(4)電氣安全工程。電氣安全工程技術人員應了解電氣安全技術的概況、電氣事故的類型、絕緣防護的基本知識、防止觸電的基本方法、靜電的特性和危害、雷電的基本參數和雷電的種類與危害;掌握電氣安全的屏障防護和間距防護、電氣設備和設施的保護接地與保護接零、安全供電技術、電氣防火防爆措施、消除靜電的基本途徑、防雷分類及裝置、基本的防雷技術。
(5)職業危害與人機安全工程。安全工程技術人員應掌握職業危害的來源、種類及防護措施;了解工作場所環境監測目的及工業場所的職業衛生要求，掌握工業毒物危害控制措施;了解人機安全工程的主要研究內容，掌握人機系統常見事故及其原因。
四、發展方向和趨勢
安全工程是闡明事故發生和預防規律的科學，並隨著科技進步和社會發展而不斷更新和發展。近年來隨著科技進步和社會發展，針對生產實際的不斷變化和需求，安全工程主要發展方向包括以下方面。
1.風險分析的定量化
安全工程認為，風險是描述系統危險性的客觀量。客觀、準確地認識風險是預防、控制各類事故的基礎和前提。近年來，為了提升安全技術和管理水平，十分重視定量風險分析，提出了一系列風險統計方法和分析模型，這些分析涉及人員、社會風險可接受水平的定量化;風險機率、後果嚴重度的定量化;風險暴露程度的定量化;人員、財產脆弱程度的定量化等。
2.事故應對的系統化
安全工程認為，事故由事故隱患、故障、偏差、事故、事故後果等一系列互為因果的事件構成。事故的預防和控制過程中需要系統化的研究：危險源及其動態變化情況;事故致因因素及其發展情況;初發事故及後續事故的多米諾規律;事故發生過程中損失的控制禁止;事故過後系統的恢復和重建等。
3.安全管理的體系化
人們從大量事故教訓中認識到，現代工業事故不是哪一次、哪一個人操作，而是一系列人為失誤造成的，是一種文化的、管理體系的缺失。基於這樣的認識，國內外廣泛推行以戴明管理法則(即PDCA法則)為基礎的安全管理體系，將質量、安全、健康、環境融為一體，突出預防為主、全員參與、持續改進的理念，提高安全管理的標準化、現代化水平。
4.安全技術的工程化
本質安全(inherent safety, intrinsic safety)、防護層分析(1ayer of protection)和機能安全(functional safety)代表了近年來安全技術工程化的最新發展方向。
(1)本質安全。針對日益規模化與複雜化的生產系統，人們注重採用本質安全的設計和工藝，最大限度地減少系統的危險性。本質安全的基本技術原則包括：最小化(intensification)，使用較小量的危險物質;替換(substitute)，用危險性小的物質替換危險性大的物質;緩和(moderate)，採用不太危險的條件，不太危險形態的物料，或者危險物料或能量釋放影響最小的設備;簡化(simplify)，簡化設備的設計，消除不必要的複雜性而減少操作失誤。
(2)防護層分析。經過本質安全設計後的系統仍然存在“殘餘危險”，需要採取各種防護措施(protections)來預防事故的發生和減少事故損失。以化工生產為例，過程防護層包括基本工藝控制、工藝警報、操作者監視，危險警報、操作者監視和採取措施，安全監控系統，物理防護，工廠內外的應急等。防護層的防護性能，即防護層的有效性對控制剩餘危險起著十分重要的作用。
(3)機能安全。隨著計算機、積體電路等技術滲透到所有工業領域並徹底改變工業過程的控制，以計算機為基礎的系統也越來越多地用於安全目的。這些複雜系統一旦發生故障，往往會直接或間接地導致事故的發生，有時甚至會造成整個生產系統的癱瘓。鑒於此，安全相關係統的安全機能問題引起了廣泛關注。
安全相關係統(safety related sysem)是以某種技術實現安全機能的系統，是被要求實現一種或幾種特殊機能以確保危險性在可接受水平的系統。安全相關係統屬於主動防護的範疇。安全相關係統可以是獨立於設備、過程控制的系統，也可能是設備、過程控制系統本身實現安全機能。機能安全需要研究和解決的問題是，安全相關係統必須具有什麼安全機能，以及安全機能必須實現到什麼程度。前者稱為安全機能要求，後者稱為安全度要求。通過危險分析明確安全機能要求，並通過危險性評價得到安全度要求。
