2能量意外釋放論

　　2.1能量意外釋放理論概述

　　(1)能量意外釋放理論的提出

　　近代工業(yè)的發(fā)展起源于將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并以水為介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，將蒸汽的熱能再變?yōu)闄C(jī)械能輸送到生產(chǎn)現(xiàn)場，這就是蒸汽機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程。電氣時(shí)代是將水的勢(shì)能或蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，在生產(chǎn)現(xiàn)場再將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能進(jìn)行產(chǎn)品的制造加工或資源開采。核電站是用核能即原子能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔??？傊?，能量是具有做功功能的物理量，是由物質(zhì)和場構(gòu)成系統(tǒng)的最基本的物理量。輸送到生產(chǎn)現(xiàn)場的能量，依生產(chǎn)的目的和手段不同，可以相互轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N能量形式：勢(shì)能、動(dòng)能、熱能、化學(xué)能、電能、原子能、輻射能、聲能、生物能等。

　　1961年，吉布森(Gibson)提出了解釋事故發(fā)生物理本質(zhì)的能量意外釋放論。他認(rèn)為，事故是一種不正常的或不希望的能量釋放，各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。因此，應(yīng)該通過控制能量或控制作為能量達(dá)及人體媒介的能量載體來預(yù)防傷害事故。

　　1966年，在吉布森的研究基礎(chǔ)上，美國運(yùn)輸部安全局局長哈登(Haddon)完善了能量意外釋放理論，提出“人受傷害的原因只能是某種能量的轉(zhuǎn)移?！辈⑻岢隽四芰磕媪饔谌梭w造成傷害的分類方法，將傷害分為兩類：第一類傷害是由于施加了局部或全身性損傷閾值的能量引起的；第二類傷害是由影響了局部或全身性能量交換引起的，主要指中毒窒息和凍傷。

　　哈登認(rèn)為，在一定條件下某種形式的能量能否產(chǎn)生傷害造成人員傷亡事故取決于能量大小、接觸能量時(shí)間長短和頻率以及力的集中程度。根據(jù)能量意外釋放理論，可以利用各種屏蔽來防止意外的能量轉(zhuǎn)移，從而防止事故的發(fā)生。

　　(2)事故致因和表現(xiàn)

　　a.能量歸因

　　能量在人類的生產(chǎn)、生活中是不可缺少的，人類利用各種形式的能量做功以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目的。生產(chǎn)、生活中利用能量的例子隨處可見，如機(jī)械設(shè)備在能量的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，把原料加工成產(chǎn)品；熱能把水煮沸等。人類在利用能量實(shí)現(xiàn)目的過程中，必須采取措施控制能量，使能量按照人們的意圖產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換和做功。從能量在系統(tǒng)中流動(dòng)的角度，應(yīng)該控制能量按照人們規(guī)定的能量流通渠道流動(dòng)。如果由于某種原因失去了對(duì)能量的控制，超越了人們?cè)O(shè)置的約束或限制，就會(huì)發(fā)生能量違背人的意愿的意外釋放或逸出，使進(jìn)行中的活動(dòng)中止而發(fā)生事故。如果失去控制而意外釋放的能量作用于人體，并且能量的作用超過人體的承受能力，則將造成人員傷害；如果意外釋放的能量作用于設(shè)備、建筑物、物體等，并且能量的作用超過它們的抵抗能力，則將造成設(shè)備、建筑物、物體的損壞。

　　b.能量轉(zhuǎn)移造成事故的表現(xiàn)

　　生產(chǎn)、生活活動(dòng)中經(jīng)常遇到各種形式的能量，如機(jī)械能、電能、熱能、化學(xué)能、電離及非電離輻射、聲能、生物能等，它們的意外釋放都可能造成傷害或損壞。其中前幾種形式的能量引起的傷害最為常見。

　　(1)機(jī)械能。意外釋放的機(jī)械能是導(dǎo)致事故時(shí)人員傷害或財(cái)物損壞的主要的能量類型。

　　機(jī)械能包括勢(shì)能和動(dòng)能。位于高處的人體、物體、巖體或結(jié)構(gòu)的一部分相對(duì)于低處的基準(zhǔn)面有較高的勢(shì)能。當(dāng)人體具有的勢(shì)能意外釋放時(shí)，發(fā)生墜落或跌落事故；當(dāng)物體具有的勢(shì)能意外釋放時(shí)，物體自高處落下可能發(fā)生物體打擊事故；巖體或結(jié)構(gòu)的一部分具有的勢(shì)能意外釋放時(shí)，發(fā)生冒頂、片幫、坍塌等事故。運(yùn)動(dòng)著的物體都具有動(dòng)能，如各種運(yùn)動(dòng)中的車輛、設(shè)備或機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件、被拋擲的物料等。它們具有的動(dòng)能意外釋放并作用于人體，則可能發(fā)生車輛傷害、機(jī)械傷害、物體打擊等事故。

　　(2)電能?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中廣泛利用電能，如果電能意外釋放就會(huì)造成各種電氣事故。意外釋放的電能可能使電氣設(shè)備的金屬外殼等導(dǎo)體帶電而發(fā)生所謂的“漏電”現(xiàn)象。當(dāng)人體與帶電體接觸時(shí)會(huì)發(fā)生觸電事故而受到傷害；電火花會(huì)引燃易嫩易爆物質(zhì)而發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故；強(qiáng)烈的電弧可能灼傷人體等等。

　　(3)熱能。在人類的生產(chǎn)、生活中到處都在利用熱能，利用熱能的歷史甚至可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。失去控制的熱能可能灼燙人體、損壞財(cái)物、引起火災(zāi)?；馂?zāi)是熱能意外釋放造成的最典型的事故。值得注意的是，電能、機(jī)械能或化學(xué)能與熱能之間可以相互轉(zhuǎn)化，所以，在利用機(jī)械能、電能、化學(xué)能等其他形式的能量時(shí)也可能產(chǎn)生熱能的意外釋放而造成傷害。

　　(4）化學(xué)能。有毒有害的化學(xué)物質(zhì)使人員中毒，是化學(xué)能引起的典型傷害事故。在眾多的化學(xué)物質(zhì)中，相當(dāng)多的物質(zhì)具有的化學(xué)能會(huì)導(dǎo)致人員急性、慢性中毒，致病、致畸、致癌。火災(zāi)中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，爆炸中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能和熱能。

　　(5)電離及非電離輻射。電離輻射主要指。射線、歸射線和中子射線等，，它們會(huì)造成人體急性、慢性損傷。非電離輻射主要為Y射線、Y射線、紫外線、紅外線和宇宙射線等射線輻射。工業(yè)生產(chǎn)中常見的電焊、熔爐等高溫?zé)嵩捶懦龅淖贤饩€、紅外線等有害輻射會(huì)傷害人的視覺器官。

　　另外，人體自身也是個(gè)能量系統(tǒng)。人的新陳代謝過程是個(gè)吸收、轉(zhuǎn)換、消耗能量，與外界進(jìn)行能量交換的過程；人進(jìn)行生產(chǎn)、生活活動(dòng)時(shí)消耗能量，當(dāng)人體與外界的能量交換受到干擾時(shí)，即人體不能進(jìn)行正常的新陳代謝時(shí)，人員將受到傷害，甚至死亡。正如麥克法蘭特（McFarland）在解釋事故造成的人身傷害或財(cái)物損壞的機(jī)理時(shí)說：“……所有的傷害事故（或損壞事故）都是因?yàn)椋?1)接觸了超過機(jī)體組織或結(jié)構(gòu)抵抗力的某種形式的過量的能量。(2)有機(jī)體與周圍環(huán)境的正常能量交換受到了干擾（如窒息、淹溺等）。因而，各種形式的能量是構(gòu)成傷害的直接原因。同時(shí)，也常常通過控制能源或控制達(dá)及人體媒介的能量載體來預(yù)防傷害事故

　　表2—1為人體受到超過其承受能力的各種形式能量作用時(shí)受傷害的情況；表2—2為人體與外界的能量交換受到干擾而發(fā)生傷害的情況。

　　表2—1能量類型與傷害

表2—2干擾能量交換與傷害