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安全、安全生产和机械装备的安全循环过程
作者:钟群鹏  吴素君  骆红云  有移亮    文章来源:北京航空航天大学    点击数:    更新时间:2005-11-4

    摘要:本文阐述了安全、安全生产的定义、内涵及其外延,从经济发展、社会进步、政治改革和科学技术发展等角度分析了安全生产工作的重要性,分析了机械装备的安全循环过程和阶段、每个环节的关键技术问题以及标准化工作对于机械装备安全和国民经济发展的重要性,并提出了加强我国标准化工作的八项对策性建议。

    引言

    安全是人类生存和发展的基本前提,公共安全是人类社会人与自然、人与人之间和谐、稳定、健康的基本保证,安全生产是公共安全的重要组成部分,它是人类向大自然索取和创造物质财富的基本条件,而失效分析预测预防则是转失败(或失效)为成功(或安全)的关键技术领域。因此,安全、公共安全、安全生产和失效分析预测预防(失效学)不仅十分重要,而且,它们之间还存在着本质的、内在的联系。本文以“安全、安全生产和机械装备的安全循环过程”为题,就如下四个方面进行粗略的讨论。

    一、安全、公共安全的内涵和外延

    1、安全的内涵

    无危则安,无损则全。“安全”顾名思义,指没有危险,不受威胁,不出事故,没有受伤,完整无损,平安健康。安全的反义词是灾害。灾害是对人类生命、财产和生存条件造成危害性后果的各种变异现象的总称。从科学的含义上看,“安全”可以认为是一种状态,是指满足人和物不受损伤、身心健康和完整完满的一种环境、物态和状态;也有人认为,“安全”是一种能力,是指人类对自身利益――包括生命、健康、财产、资源、生存空间(领土、领海、领空)、信息、无形资产、商业机会、传统、文化、社会结构、运行机制和秩序等――的捍卫、维护和控制的能力。

    将上述“状态论”和“能力论”相结合,安全是通过“能力”达到的一种“状态”。

    2、安全的外延

    (1)窄义的安全(又可称为传统的安全)

    窄义的安全包括国家安全(即国防安全)、社会安全和公共安全等。其中,国家安全是指在国家、民族、领土层面上的安全,侧重于在国家和民族之间的冲突和对抗中捍卫国家利益问题;社会安全是指社会秩序、运行机制层面的安全,侧重于社会犯罪、破坏和威胁中维护社会利益问题;公共安全是指不发生公共突发事件的状态和能力。公共突发事件主要有自然灾害、事故灾难、突发公共卫生事件和社会安全事件(如恐怖事件)等;生产安全是指在生产经营层面上的安全,侧重于对安全生产事故的控制、预警和预防问题。

    (2)广义的安全(又可称为非传统的安全)

    广义的安全是人类进入21世纪后,由于社会、经济及科学技术的发展引发的新的安全问题,包括环境安全、技术安全、城市安全、经济安全等。其中,环境安全又可分为生态、人口、资源(能源、土地、水资源、矿产)、气候等相关的安全问题,环境安全的本质是由于经济高速发展引发的人与自然不能和谐发展的问题;技术安全是指新技术、新产品的出现,包括生物技术、基因技术、新的化工产品及大型工程给人和自然构成的风险和威胁问题;城市安全是由于城市规模和生产的集约化发展带来的突出的安全问题;经济安全则是由于世界经济的一体化,使得社会经济的关联性、依赖型和“脆弱”性大大的增加带来的附加的安全问题,例如动力安全(核安全)、信息安全、金融安全等。

    公共安全是不发生公共突发事件的状态或能力。其中,公共突发事件是指突然发生,造成或者可能造成重大人员伤亡、重大财产损失、重大生态环境破坏和对全国或者一个地区的经济社会稳定、政治安定构成重大威胁和损害、有重大社会影响的涉及公共安全的紧急事件。根据公共突发事件的性质、发生过程和机理,公共突发事件主要可分为自然灾害、事故灾难、突发公共卫生事件和突发社会安全事件等四类。其中,事故灾难是指生产经营单位发生的重大安全事故。安全生产则是指不发生重大生产事故灾难的正面表述。因此,安全生产是公共安全中一个重要组成部分。

    二、安全生产工作的内涵、属性及其重要性

    (一)安全生产的定义或内涵

    安全生产工作是对产品(或商品)的

    说明:安全生产工作是由范围、对象、内容、目标和手段等组成的一个矩阵,矩阵中20个元素是紧密相连的,它们之间用少数几个字相连就成为安全生产工作的定义;安全生产工作的范围是涉及生产经营活动中产品的制造(含设计)、储运、销售和使用的全过程组成的;安全生产工作的对象是由安全隐患、安全风险、安全事故和安全救援等多类型分对象所组成的;安全生产工作的内容是由安全评价、安全分析(或事故分析)、安全预测和安全预防多层次分内容所组成的;        安全生产工作的目标是由职业健康、职业安全、装备(或工具)可靠及产品优质等分目标组成的;安全生产工作的手段分别由监察、部门(省市)监督、企业管理和有关的科技活动等全方位的手段组成的,而安全科技活动则是上述三层手段的科技依据或重要内涵。因此,安全生产科技是全过程的、多类型的、多层次的、多目标的和多方位的综合交叉的新兴的科技领域。

    安全生产工作的定义和内涵体现了“安全第一”、“预防为主”的方针,体现了“以人为本”的精神,体现了“安全科学技术是第一生产力”、“要抓安全生产工作,要依靠科学技术进步”、“依靠劳动者的素质的提高上来”的原则,体现了“国家监察、部门(省市)监督、企业管理、群众参与”、“法律依据、科技保障”的工作路线和指导思想。

    根据矩阵的特点,可以将安全生产工作的总矩阵分成各种分矩阵,如对“制造安全”就是对产品(或商品)生产制造(含设计)过程

的分矩阵。

    (二)安全生产工作的属性

    1、安全生产是人类为其生存和发展向大自然索取和创造物质财富的生产经营活动中一个最重要的基本前提——它具有“基本”的性质;

    2、在各种生产经营活动中,安全问题无所不在、无时不有——它具有“绝对”的性质;

    3、在人类进化发展的各个历史时期,生产方式和生产水平各不相同,随着生产经营活动的手段、设备和工艺不断地复杂化,安全工作的内容和重点也各不相同——它具有“时代”的性质;

    4、在现代,科学技术不断提高和发展,生产经营活动的科技含量不断增长,安全生产工作也将进入高科技、高新科技的范畴——它具有“与时俱进”的性质;

    5、安全是系统工程,涉及到自然科学、社会科学,自然科学中涉及各个相关学科——它具有“系统综合”的性质。

    (三)安全生产工作的重要性

    1、从经济发展的角度:安全生产工作是减少事故损失(负效益)的有效手段,它是国际经济贸易市场准入条件,是循环经济、经济持续健康协调科学发展的重要保证。

    安全生产与经济社会发展水平间呈非对称抛物线函数关系,如图2-1所示。图中曲线左侧上升急促陡峭,右侧下降阶段性明显,且缓慢平滑。安全生产与经济社会发展进程大致分为四个阶段:阶段Ⅰ之前,农业经济时代;阶段Ⅰ-Ⅱ,工业化初期发展阶段,安全生产事故易发期;阶段Ⅱ-Ⅲ,工业化发展中期阶段,安全生产高位波动区;阶段Ⅲ-Ⅳ,工业现代化发展阶段,安全生产快速下降阶段;阶段Ⅳ之后,知识经济时代,安全事故率很低,继续稳定缓慢下降阶段。


图2-1  安全生产与经济社会发展关系模型

    2、从社会进步的角度来看:安全生产工作是人民安居乐业的基本保证,它是以人为本(人权)的重要内涵,它是社会稳定,形成和谐社会的重要标志之一。

    3、从政治改革的角度来看:安全生产工作是执政为民的重要工作,它是国家政权性质的本质要求,它是“三个代表”的具体体现。

    4、从科学技术发展的角度来看:安全生产工作是科学技术发展和综合国力提高的重要体现,是科学技术发展的重要组成部分。

    与美国、欧洲和日本等经济发达国家相比,我国的安全生产工作还很落后。图2-2所示为美国煤矿死亡人数变化趋势,从图中可以看出,美国的煤矿安全生产工作大体经过了一下几个阶段:

    (1)1900-1907,工业化初级阶段

    人均GNP大约在2300美元左右(按2000年美元价格计算),煤矿工业发展迅速,事故高发:1900年死亡1489人,1907年死亡人数高达3242人,当年煤矿产量达到3亿吨,百万吨死亡率高达10.8,在短短的8年时间内,死亡人数增加了一倍多。

    (2)1908-1930年,工业化中级阶段

     人均GNP估计大约为3100美元。1908年事故死亡人数2445人。

    (3)1930年死亡人数为2063人,事故得到控制,并开始下降。

    (4)1930-1960年,工业化高级阶段

     人均GNP达到1万美元,煤矿事故死亡人数处于快速下降趋势,到1960年煤矿死亡仅有420人,百万吨死亡率为0.95。

    (5)1970年至今,其经济社会发展进入知识经济阶段

     煤矿各种事故得到有效控制。目前年产煤10亿吨左右,死亡仅30多人,百万吨死亡率为0.03。


图2-2  1900-2002年美国煤矿死亡人数变化趋势

     图2-3、图2-4分别给出了1917-2002年日本职业死亡人数发展变化趋势和1880-2003年英国工业事故死亡人数阶段发展变化趋势,从图中可以看出,日本和英国的安全生产工作经历了与美国大体相同的几个阶段。


图2-3  1917-2002年日本职业死亡人数发展变化趋势


图2-4  1880-2003年英国工业事故死亡人数阶段发展变化趋势

    图2-5所示为1952-2003年我国事故死亡人数发展趋势,从图中可以看出,我国事故死亡人数在这些年来一直呈上升趋势,因此,如何改善我国的安全生产形势已经成为摆在我们面前的一个重要课题。


图2-5  1952-2003年我国事故死亡人数发展趋势

    三、机械装备的安全循环过程及其关键技术

    机械(电)装备的安全循环的过程如图3-1所示。机械(电)装备的安全循环过程的阶段、环节和主要关键技术或其科学问题如表3-1所列。只有按照图3-1和表3-1的安全循环过程的阶段、环节认真研究和解决各环节的主要关键技术,才能达到安全的良性循环,才能使机械(电)装备的科技得到和谐科学地发展。


图3.1  机械(电)装备安全循环过程示意图

表3.1  机械(电)装备的安全循环过程的阶段、环节和主要关键技术或科学问题汇总表

阶段

投用前

事故前

事故后

 

设计、制造阶段(Ⅰ)

运行阶段(Ⅱ)

紧急救援和失效分析阶段(Ⅲ)

环节

安全、可靠性设计、制造和标准化

失效预测和模拟

危险源的识别和检测

在线状态诊断和监控

安全评定和风险评估

事故征候的补救和整治

维修工程和再制造

紧急救援和控制

失效分析和反馈

专家智能系统和应用

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

主要关键技术或科学问题

1、抗失效和本质安全可靠性设计、制造理论和技术

2、机械(电)装备的安全、安全生产标准、规范和条例的制订、修订和评价

1、各种失效模式、原因和机理的定量预测判据

2、不同材料和结构的服役失效模拟、仿真技术

1、危险源早期识别和无损定量检测技术

2、危险源萌生和扩展机理及其控制技术

1、在线状态监控参量的诊断和它的临界定量容限

2、在线条件下,仪器仪表或电子监控装置的研制和它的可靠度分析

1、多因素、多层次复杂失效条件下的安全评定和风险评估理论和技术

2、复杂和小子样条件下,装备系统的安全评定和风险评估技术

1、在不更换零件的条件下,各种失效模式、原因和机理的事故征候的补救技术

2、复杂、交叉、过渡综合条件下的事故征候补救和整治理论技术

1、各种失效模式、原因和机理的针对性维修理论和技术

2、再制造中的抗失效制造技术和工艺

1、紧急救援技术的针对性、有效性研究和评估

2、紧急救援的信息调度和决策管理系统

1、复杂、交叉、过渡综合的失效模式、原因和机理的诊断理论和技术

2、失效、事故的科学管理和反馈系统

1、概率、模糊、灰色和智能的失效分析预测预防系统的研究和应用

2、事故案例的统计分析、上升提高及其智能系统

    四、机械装备安全与标准化工作

    如上所述,机械装备的安全是一项复杂的系统工程,它涉及设计、制造、使用、维修和再制造、紧急救援、失效分析和预测预防的全过程的各个环节,它涉及力学、材料科学、制造工艺学、仪器仪表学、检测学、数理统计学、可靠性工程学、环境工程学、化学、物理学、质量管理学等多学科领域,它涉及到政府的监督和监察、标准化机构的规划和保证、企业的主体参与和作用、中介组织的咨询和服务、市场管理部门的检验和反馈等全方位手段,因此,机械装备安全是一个国家科技水平的重要组成部分,是综合国力的体现。

    “标准”是当今最成熟的科学技术的结晶,是对产品(包括机械装备)质量控制和保证的最有效的手段,是社会主义市场经济条件下建立以标准为核心的技术性贸易保护措施的技术支撑,标准是整顿市场经济秩序和实现国际贸易自主地位的重要战略之一,标准更是提高产品科技含量的有效手段。因此加强机械装备制造业标准法规体系的建立、发展和完善是一项带有深远意义的战略性科技和管理工作。

    当前我国的标准化工作亟待加强,首先,标准化工作落后是我国长期市场经济秩序混乱和管理不善的深层次原因之一;其次,标准化工作的滞后制约了我国法律法规体系的完善,标准的技术支撑作用因水平偏低而不能有效发挥,也无法保证法律依据的充分与合理,削弱了法律的权威性和合理性;再次,标准水平偏低使大量的低质量的、不安全的产品流入市场,一方面制约了企业的科技进步和技术创新的动力,另一方面增加了社会的安全隐患和不安定因素,有的甚至成了“定时炸弹”;第四,我国加入WTO以后,由于我国的标准化水平偏低使得市场准入门槛较低,一方面使国外低档产品大量冲击国内市场,相关产业的安全面临严重的威胁,另一方面又使我国产品遭受到国外技术性贸易壁垒的巨额损失,仅2001年就损失近500亿美元。据有关部门的估计,按照目前的趋势,再过3-5年,我国将有90%以上的行业标准将成为“超龄标准”,标准技术水平将全面落后,将面临着被市场经济淘汰的命运。因此,标准化的形势是十分严峻、刻不容缓的。

    为了进一步加强我国标准化工作,包括机械装备安全的标准化工作,建议:转变观念,明确建立自愿性标准体系的工作方针;提高认识,树立市场经济标准化先行的意识;强化配套完善标准化法律法律法规与技术法规体系;规范管理,建立公正高效透明的标准化工作模式;适应市场,改革标准体制,提高企业标准化的地位;狠抓源头,开展标准基础研究和标准化战略研究;稳定队伍,培养和吸引高素质复合型标准化人才;扩大投入,加强公共财政支持标准化工作的力度等八项对策建议。

    结束语

    鉴于安全的内涵及其外延不断的深化和扩大,安全的概念成为一个动态的、发展的、带有关键性、全局性、长期性和战略性的问题。安全应与资源、人口和环境一样应成为国家的一项基本国策。

    安全不再是人类被动的追求的目标状态,而成为将对经济、社会和政治发展起反转的促进作用的重要因素。安全与社会经济发展之间的关系越来越紧密、依赖和互为制约,因此与安全有关的安全文化、安全科学、安全技术、安全管理、安全经济、安全伦理等也将应运而生和蓬勃发展。安全生产是公共安全中的重要组成部分。它具有“基本”、“绝对”、“时代”、“与时俱进”和“系统综合”的性质,它对经济发展、社会进步、政治改革和科学技术发展等方面有重要的作用。

    安全生产是公共安全中的重要组成部分。它具有“基本”、“绝对”、“时代”、“与时俱进”和“系统综合”的性质,它对经济发展、社会进步、政治改革和科学技术发展等方面有重要的作用。

    机械装备的安全循环过程是由投用前、事故前和事故后等三个阶段以由安全、可靠性设计制造和标准化等十个环节组成的,每个环节有其自身的主要关键技术。认真的研究和解决各自的关键技术难度才能达到机械装备质量和安全的良性循环,才能逐步提高机械装备的科学技术水平。

    机械装备的安全是一项复杂的系统工程。标准是机械装备质量和本质安全的有效技术保障,它是当代最成熟的科学技术结晶。当前我国的标准化工作亟待加强,为此提出八项对策性建议,供机械装备标准化工作者参考!

    祝“机械安全标准与装备制造业安全生产研讨会”圆满成功!

    参考文献:(略)

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