安全工程原理理论及其应用研究

安全工程原理理论及其应用研究

姚红浪

深圳市危险化学品安全管理协会

摘要：为了提高安全科学理论体系，促进安全工程学科的发展，根据安全工程学科的特点，提出了安全工程原理的定义和研究对象。本文从人、物、环境三方面入手，分析了安全工程原理。结果表明，这两个层次的理论是安全工程发展的重要指导。本文根据安全工程原理，对安全工程原理应用机理分析。

关键词：安全科学；安全工程学；原理

安全工程的形成是社会生产力发展到一定水平，是一家专门从事科学和技术为主的领域，这是一个新的跨学科的工程类技术，其任务是用工程的方法来解决安全生产问题的研究，消除安全生产中的有害因素，防止伤亡事故、职业病和职业中毒，创造一个安全和健康的工作环境。安全工程的目的是保护工人及其生产能力，提高经济效益，促进四个现代化建设。其研究对象是安全工程的原理、技术措施、劳动卫生工程的原则和技术措施以及劳动保护管理。

一、安全工程原理定义

安全工程是一个多学科的理论和方法的科学，工程科学与技术是人机环境研究之间的相互联系，是各因素之间在工程技术的研究和应用，学科理论与系统安全相关测量方法原理。安全工程的原理是研究如何运用各种工程技术的原理和方法，保证系统安全的实现。安全工程学为理论基础，以系统工程、人机工程、环境工程和技术设备为手段，项目风险分析、评价、控制、改进和优化，以达到系统和安全科学标准的全过程目标，是一个最基本的原则应遵循的安全科学发展过程。安全工程原理是研究安全系统中设备设施的设计、操作应遵循的准则，如何保障人体行为活动的舒适高效安全，作业环境的安全性，机器装备研发和运行当中应考虑的人体工效机理以及各种物质信息的能量和信息输入输出过程中固有的基本原则。

二、安全工程原理分析

安全工程是安全工程与各种工程技术学科相互交叉的学科，它主要研究人、机器设备、环境之间的关系，建立这三者之间的平衡状态，实现本质安全化即进行实时安全控制的技术和管理方法的工程学科。安全工程原理是研究事物安全与危险之间的转变规律，分析事物安全的本质规律，揭示事物安全的相对应的客观因素及转化条件，研究预测、消除和控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论和思想。

1、设备设施功能安全原理。设备设施功能安全原理是指机械设备在设计和研发过程中应考虑到能防止危险因素引起的人身伤害，其中危险因素包括设备故障、超载运行、人的误操作和不安全行为等，能保障人身安全，设备设施安全功能的科学设计。设备设施功能安全原理要求设备通过自身的功能、结构来限制或防止机器的某些危险运动，或限制其运动速度、振幅、压力等危险因素，以防止对人体造成危害或减小危害程度。设备设施功能安全原理的作用是杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误犯规或有不安全行为的情况下发生人身或设备事故。

2、人造物宜人原理。人造物宜人原理是指各种人造物包括建筑物、车船飞机、仪器设备，设计的核心都必须是以人为本，设计的最终目的是满足人体的各种需求，使人的活动舒适、高效、安全，充分发挥人的主观能动性。人造物在进行设计研发时，为了使产品更好地满足人的生理特点，让人在工作时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑到人体各种生理测量参数特征。在设计工作空间、机械、交通运输装备时，特别是设计各种运动式机械时，驾驶舱、座位等的相关尺寸时，也是由人体尺寸及其操作姿势或舒适的动作来确定的。人造物宜人原理要求各种人造物符合人的特点，根据人的生理、心理特点来指导人造物的设计，以人为中心来设计人造物，使物的设计与人的特点更加匹配，达到安全、高效、舒适的目的。人造物宜人原理也指明了在人机系统中，应当以人为主体，机器设备为客体，注重人的主体感觉，要求客体必须符合主体特点，明确了主客体的地位作用。

3、环境安全原理。安全生产与人所处的作业环境息息相关，环境安全影响着人的生理、心理特征、工效以及设备的运行状态。安全合理的环境条件不仅可保障人的生理健康和安全作业，还能提高劳动效率和减小失误率。环境安全原理是指在劳动作业过程中按照相关的环境标准和要求对作业环境进行改善和设计，形成一个安全、健康、舒适、高效的作业环境。不论在室内作业还是室外作业，地面工作还是地下工作，人都面临着不同的环境因素，其中包括温度、湿度、噪声、照度、压力、风速、光照、辐射、粉尘、有毒有害气体等。环境安全原理是研究如何保证这些环境条件处于最适宜的状态，避免恶劣环境因素对人体造成危害，使得劳动人员在作业环境中保持旺盛的精神状态，减少疲劳感，保持高效率的劳动作业。环境安全原理要求对作业环境因素进行合理的设计和评价，找出存在的问题，采取相应的改善措施，把有害因素转变为有利因素，采取防治措施降低恶劣环境因素的影响，尽可能地使各项环境指标处于最佳水平，完全符合人的生理及心理要求。而在这种无毒无害、无辐射、温湿度和照明度适宜的环境条件下，人体工作效率提高，可长时间持续作业而不感到疲劳，也避免了各种恶劣环境因素损害人体健康，导致职业病的产生。

4、人造物稳固原理。人造物稳固原理是指在人在平时工作、生活中所使用和接触到的建筑物、公路、桥梁、机器设备等设施必须要有良好的稳固性，结构设计及材料强度都符合安全标准，避免垮塌事故的发生，保证人体的生命和财产安全。人造物的稳固性与人造物的设计、材料强度、使用时的承载负荷强度密切联系，只有严格按照国家相关的建筑规范标准设计施工，建立完善的监督管理体系，才能保证人造物的质量水平和稳固性，避免垮塌事故的发生。

三、安全工程原理应用机理分析

安全工程原理的二级原理在安全工程整个原理体系中扮演着不同的角色，各级原理相互联系作为安全工程原理的理论支撑。安全工程原理可以分别从人、物、环境的角度来进行研究分析，而各下属原理也从不同方向来指导人－物－环系统的发展。人造物宜人原理是从人的角度来对人造物的设计构建提出指导要求;设备设施功能安全原理和人造物稳固原理则是从物的安全角度来对各种设备、建筑物的设计标准、操作制度进行指导;环境安全原理和合理空间尺度原理是环境发展必须遵循的安全原理，保证作业环境的舒适和健康;最小能量原理则分别从人和物的角度来对安全作业中各种能量的消耗降到最低，从而提高能量利用率和工作效率，也从能量方面将人因素与物因素相互联系起来。输入输出畅通原理在人、物、环3方面都得到了体现，物、环境方面的信息根据输入原理的基本准则传入至人体，而在人体对外界信息进行识别、处理后通过输出原理将指令下达至物和环境方面，完成信息在人－物－环系统之间的运转。

结论：

在研究安全学原理结构体系的基础上，根据安全工程学的学科特点，就安全工程原理进行了理论探讨及应用实践，得到以下主要结论:

1)给出安全工程原理定义，归纳总结了安全工程原理的研究对象和内容。

2)从人、物、环境的角度研究了安全工程原理在实际工程中的应用机理，结果表明各二级原理在安全系统工程中人的主观能动性的发挥、人造物的设计和研发、环境相关标准的制定都有指导性的意义。

参考文献：

［1］徐德蜀．安全文化、安全科技与科学安全生产观［J］．中国安全科学学报，2015，(3)．

［2］吴超，刘爱华．安全文化与和谐社会的关系及其建设的研究［J］．中国安全科学学报，2014，(5).

［3］赵秀珍，徐德蜀，刘潜．从“系统安全”到“安全系统”发展的理论初探［J］．中国安全科学学报，2015，(04)．