4能量轉(zhuǎn)移論
一般一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)及過程大體上可以用圖4的模型來表示:
圖4 生產(chǎn)系統(tǒng)模型
由圖4可見,向生產(chǎn)系統(tǒng)中輸入的工作介質(zhì)(物質(zhì)流、能量流、信息流……統(tǒng)稱為流通質(zhì))在系統(tǒng)內(nèi)的傳遞、作用、變化過程是相互依賴的,能量使機(jī)器工作、物質(zhì)變化,人驅(qū)動(dòng)能量便擴(kuò)大了自身能量系統(tǒng)的能力。正常情況下,輸入的物質(zhì)(原材料)在能量作用(能量做有用功)、信息的控制下變?yōu)樗枰漠a(chǎn)品,但如果能量推動(dòng)控制而作用于人或機(jī)器設(shè)備,就要造成人員傷亡或機(jī)械設(shè)備的損壞,這就發(fā)生了事故災(zāi)害。
所以,在關(guān)于“為什么會(huì)發(fā)生事故”、“事故發(fā)生經(jīng)歷怎樣的過程”所謂事故致因理論的研究中便提出了“能量轉(zhuǎn)移論”。這就是約翰遜關(guān)于事故的定義。他說,事故是造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失或延緩工作進(jìn)程的所不希望的能量轉(zhuǎn)移。也可說成是“失控的能量釋放或轉(zhuǎn)移”、“能量的逆流(于人體或設(shè)備)或逸散”。總之,中心問題是能量。對(duì)安全問題的認(rèn)識(shí)和管理,除人以外就是對(duì)能量的認(rèn)識(shí)和管理。
此種理論對(duì)于提示事故的致因是非常本質(zhì)、深刻和重要的。所說危險(xiǎn)性最根本的是“物”,特別是物質(zhì)的危險(xiǎn)性。而物總是和“能量”聯(lián)系在一起的。能量既是物質(zhì)存在的一種形式,又是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化的原因或結(jié)果。所以從安全角度考慮,具有潛在危險(xiǎn)性的“物”,在一定意義上是一種“能量危險(xiǎn)性”。處于高處的重物和壓縮狀態(tài)的氣體具有大的勢能,高速運(yùn)動(dòng)的交通工具具有大的動(dòng)能,火焰與高溫物體具有大的熱能,火炸藥之類的含能材料及有機(jī)過氧化物等自反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)具有較高的化學(xué)能,等等。
依據(jù)這種理論,還可以進(jìn)一步幫助我們分析、認(rèn)識(shí)和解決以下三個(gè)問題,即:
a)安全科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性
眾所周知,人類文明社會(huì)的發(fā)展、進(jìn)步是從對(duì)能量(火)的發(fā)明與應(yīng)用開始的,又是隨著各種新能源、新能量轉(zhuǎn)化方法的發(fā)明、應(yīng)用及深化、推廣而突飛猛進(jìn)的。因此,人們常用對(duì)能量的占有和消費(fèi)量來衡量人類社會(huì)文明程度和一個(gè)國家的生產(chǎn)、生活發(fā)展水平。例如,1955年將全世界的能源消費(fèi)量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤(29.3×103kJ/kg)約為34×105kt,而到了1975年就達(dá)88×105kt,其年平均增長率差不多和國民生產(chǎn)總值的增長率相等。我國1970年能源消耗量為2.93×105kt標(biāo)準(zhǔn)煤,到1983年達(dá)6.56×105kt,年平均增長率約8.8%。在這些能量消費(fèi)于生產(chǎn)、生活的過程中,因?yàn)檫@樣那樣的原因總是伴隨著事故災(zāi)害這種“反作用”的發(fā)生。它們之間有著什么關(guān)系嗎?日本的熊野陽平在1986年就注意到這個(gè)問題,提出了火災(zāi)致死人數(shù)同能量消費(fèi)之間有著很大的相關(guān)性的看法;高橋浩一朗等到了1988年在對(duì)日本長期積累了大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上,進(jìn)而提出了火災(zāi)事故起數(shù)及其損失隨能量消費(fèi)增加而增加的論點(diǎn)(1932年關(guān)東大地震及1945年遭原子彈空襲等幾種特殊情況出現(xiàn)高峰除外)。這就表明能量確實(shí)存在著巨大的潛在危險(xiǎn)性,人們努力投入大量能量以提高和平、生活水平的同時(shí),必須相應(yīng)地加強(qiáng)安全科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用,這樣才能保證持續(xù)健康的發(fā)展。
此外,我們還注意到,近些年來我國經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的同時(shí),不僅工業(yè)產(chǎn)業(yè)事故大帽增加,而且第三產(chǎn)業(yè)(商業(yè)等服務(wù)行業(yè)),甚至人們生活中的火災(zāi)、爆炸事故、交通事故等也顯著增多,以至生產(chǎn)領(lǐng)域事故死亡人數(shù)與非生產(chǎn)領(lǐng)域事故死亡人數(shù)之比達(dá)19:81。這些都同能量(包括作為能源材料的可燃物)大量地使用消費(fèi)而又缺乏必要的安全科技知識(shí)與安全控制措施不無關(guān)系。所以我國在“關(guān)于編研《21世紀(jì)國家安全文化建設(shè)綱要》的建議”中,第一條就是“樹立跨世紀(jì)的大安全觀”,即要把生產(chǎn)安全領(lǐng)域擴(kuò)展到生活(衣食住行)、生存(環(huán)境)安全領(lǐng)域。
b)安全評(píng)價(jià)著眼點(diǎn)
通常所說的安全評(píng)價(jià)也可以說成危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與事故預(yù)測。我們以對(duì)最常見也是危害最大的具有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性的物質(zhì)評(píng)價(jià)為例,著眼點(diǎn)就是看其能量性能。其所含化學(xué)潛能一旦失去控制地釋放,就成了致事故災(zāi)害的危險(xiǎn)性能量,其危險(xiǎn)性大小可以通過釋放的容易性、釋放的速度(激烈性)和釋放的多少來描述。其中容易性反映了能量意外釋放事故發(fā)生的概率,激烈性和能量多少反映了事故嚴(yán)重程度。由此可以按“危險(xiǎn)度=事故概率×事故嚴(yán)重度?!钡年P(guān)系式來定量估算危險(xiǎn)性。目前已開發(fā)了多種用于評(píng)價(jià)能量危險(xiǎn)性的方法,例如DAT、DCS、ARC(Accelerating Rate Calorimeter)、C-80、QRE(Quantitative Reaction Calorimeter)等。