3.1 工程风险的来源及防范在线视频

我们学习第三章材料与化工中的责任伦理

第一部分工程风险的来源及防范

下面我们来看一个工程案列

2011年7月23日D3115次列车

发生动车组列车追尾事故

直接经济损失接近2000万元

经调查认定“7.23”甬温线

特别重大交通事故是列车

控制中心设备存在严重的设计缺陷

和重大安全隐患

上道使用和技术审查把关不严

设备遭遇自然条件出现故障后

应急处理不力等原因造成的责任事故

通过该案例

我们可以总结引起工程风险的原因

有工程内部的本身 工程外部的环境

以及人为因素等

工程总是伴随风险

这是由工程本身的性质决定的

工程一般运转周期长 技术要求高

在建设或运转过程中不确定的因素较多

工程风险就是在工程建设

或运转过程中可能发生

并影响工程项目目标 进度

运转 维护的事件

工程系统是由相互作用

和依赖的部分结合而成的特定的有机整体

且这个有机整体又是它从属的

更大工程系统的组成部分

因此工程系统不同于自然系统

它是根据人类需求创造出来的

自然界原初并不存在的人工物

它包含自然 科学 技术 社会

政治 经济 等很多要素

是一个远离平衡态的复杂有序系统

如果对工程不进行定期的维护

检查和保养

或者受到内部的因素的干扰

它就会从有序走向无序

重新回到无序的状态

无序即风险

因此工程会伴随着风险的发生

风险是可能发生的事故

事故则是已经发生的事件

一般来讲

工程风险主要是由

工程中的技术因素

工程外部的环境

以及工程中人为因素的不确定性造成的

其中工程中的技术因素又分为零部件老化

控制系统失灵和非线性作用等因素

工程外部的环境因素

又分为意外气候条件和自然灾害等

工程中人为因素又分为

工程设计理念的缺陷

施工质量缺陷以及操作人员渎职等

首先零部件老化 损坏 破坏等

都可以引发工程事故

工程作为一个复杂整体的系统

其中任何一个环节出现问题

都可能引起整个系统功能的失调

从而引发风险事故

由于工程在设计之初都有使用年限的考虑

工程的整体寿命往往取决于工程的

内部寿命最短的关键零部件

取决于工程系统中容易损坏的零部件

只有工程系统的所有单元

或组成部分都处于正常的状态

才能充分保证系统的正常运行

当某些零部件的寿命到达一定年限

或有有机组成出现了损坏

其功能就变得不稳定

从而使得整个系统处于

不安全的隐患状态之中

其次控制系统失灵可以引发工程事故

现代工程通常是由多个系统构成的复杂化

集成化和专业化的整体系统

这对控制系统提出了更高的要求

紧靠个人有限的力量和精力

往往不能把控全局

必须依靠信息技术 网络技术

计算机技术等才能掌握全局

因此目前的复杂工程系统中

基本都有了自己的“神经系统”

或“指挥系统”

这对于调节 监控 运营 引导工程系统

按照预定的目标运行是必不可少的

随着人工智能技术水平的日益提高

控制系统的自动化水平也与日俱增

完全依靠智能的控制系统

有时候也带来了安全的隐患

特别是面对突发的状况

当智能控制系统无法应对时

必须依靠操作者的灵活处理

否则就会导致事故的发生

比如石化冶炼生产过程中采用了监控系统

当生产过程处于常规或正常状态时

现场操作人员依靠监控系统

使生产处于平稳和安全的状态

但是除了正常的状态以外

生产过程还包括过渡状态

异常状态 事故的状态

一旦出现非正常状态

常规的监控系统往往无能为力

需要现场人员根据对过程的了解

和生产的经验做出及时判断

采取合理的措施

使生产过程重回正常的状态

但对于复杂的过程

对于海量的数据

加之故障链式效应的扩大

操作人员根本无法做出判断

这可能产生误导

做出错误的决则

最后非线性作用也是引发工程事故的原因

非线性作用不同于线性作用的地方在于

线性系统发生变化时

往往是逐步进行的

而非线性系统发生变化时

往往有性质上的转变和跳跃

受到外界影响时

非线性系统则非常的复杂

有时候对外界很强的干扰无任何反应

而有时候对外界轻微的干扰

则可能产生剧烈的反应

比如作为一种非线性动态系统

炼化装置安全事故

大多由于系统的“变化”所引起的

液位偏高 流量过大 机泵故障等

这种“变化”可能是自发的

也可能是外部作用的结果

如果由于这些“变化”使系统的

运营工况超出所设计预期的安全范围

则可能出现操作问题或系统故障

单一设备或工艺过程出现故障或偏差

产生连锁效应

由一种故障引发出一系列的故障

甚至事故 灾难或灾害

同时从一个地域空间扩散到

另一个更广阔的地域空间

这种故障链所造成的危害和影响

远比单一故障事故大而深远

气候条件是工程运行的外部条件

良好的外部气候条件

是保障工程安全的重要因素

任何工程在设计之初都有一个

抵御气候突变的极限值

在极限值的范围内

工程能够抵御气候条件的变化

而一旦超过设定的极限值

工程安全就会受到威胁

“挑战者号”航天飞机于1986年

在佛罗里达州发射

发射之后

因其O型环密封圈失效

使航天飞机在空气阻力的作用下解体

机上的宇航员全部遇难

“挑战者号”点火后

由于每个部分受到巨大压力

就会像气球一样被“吹”起来

这样就需要在各部分的连接处

采用松紧带来防止热气跑出火箭

这份工作由两条

名为“O形圈”的橡胶带完成

它们可以随着钢圈一起扩张

并能弥合隙缝

如果这两条橡胶带

与钢圈脱离哪怕只有0.2秒

助推器的燃料就会发生泄漏

“挑战者”号发射当天

气温降低以后

这些“O形圈”就会变得非常坚硬

伸缩更加困难

坚硬的“O形圈”伸缩的速度变慢

密封的效果大打折扣

因此造成了这次事故的发生

自然灾害对工程的影响也是巨大的

自然灾害的形成是由多方面的因素引起

通常可以划分为孕灾环境 致灾因子

承灾体等要素

自然灾害系统可分为两个

“人-地关系系统”和“社会-自然关系系统”

其中“人”和“社会”着重强调

在特定孕灾环境下具备的

某种防灾减灾能力的承灾体

“地”和“自然”则着重表征的

是特定孕灾环境下的致灾因子

上述两个方面是对自然灾害系统要素的

凝练和认识的升华

二者的互相作用

则是自然灾害系统演化的本质

是灾害风险的由来

比如在雷雨天气之中

由于云层之中带有负离子和正离子

而水滴则带有正电荷与负电荷

这些电荷不断的累积

累积到一定程度后产生雷电

会对油罐造成直接的打击

在外浮顶油罐之中

存在着一些密封不良的金属物

油罐之中存在的电位差的部位

由于密封性不够良好产生了放电现象

如果存在一些残留的油气

那么在雷电的情况下就可能会产生火灾

我们再来看一个案例

内蒙古某科技有限公司

正在建设的回用水厂房

二楼发生爆炸事故

这个事故的直接原因是

地下污水管内的可燃气体甲烷

氢气等由于“烟囱效应”

通过6根溢流管反串到

正在施工建设的回用水房内

甲烷 氢气等气体密度比空气小

易于在高处积聚

且回用水车间二楼排风扇未正式启用

窗户处于关闭状态

在相对密封的厂房内形成爆炸性混合气体

长时候间积聚并达到了爆炸极限

遇当班操作工打开二楼照明灯开关时

开关打火引发气体空间爆炸

间接原因组织实施变更溢流管

流向的设计时

对回用水房溢流管接入地下污水总管

未进行风险辨识和评估

未严格对照相关规定

通过这个案例我们可以看出

工程设计理念是事关整个工程成败的关键

一个好的工程设计

必然经过前期周密调研

充分考虑经济 政治 文化

社会 技术 环境 地理等相关因素

经过相关专家和利益相关者

反复讨论和论证后做出

相反一个坏的工程设计是片面地考虑问题

只见树木不见森林

缺乏全面 统筹 系统的思考所导致的

为了避免类似的因工程设计理念

局限性造成的风险

关键要处理好“谁参与决策”

和“如何进行决策”的问题

就第一个问题而言

可以考虑吸收各个方面的代表参与决策

在决策过程中各方代表

应该充分发表意见交流信息

进行广泛讨论在此基础上寻求一个

在此基础上寻求一个

经济上 技术上和伦理上

都可以被接受的最佳方案

其次施工质量的好坏

也是影响工程风险的重要因素

施工质量是工程的基本要求

是工程的生命线和底线

所有的工程施工规范都要求

把安全置于优先考虑的地位

自觉接受质量监督机构以及各社会

相关职能部门的监督 检查和协调

最后操作人员渎职

也同样会造成工程风险

必须坚决反对和制止

任何形式的工程渎职行为

现场操作人员也是预防

工程风险的核心环节

也是防止工程风险发生的最后一道屏障

所以

必须要加强对操作人员安全意识的教育

时刻以“安全第一”为行动准则

对于没有尽到相关责任的人员

应该依据相关的法律 法规和政策进行惩罚

由于工程系统内部和外部

各种不确定因素的存在

无论工程规范制定得多么完善和严格

仍然不能把风险的概率降为零

也就是说

总会存在一些所谓的“正常事故”

但这些“正常事故”在意外因素

影响下会向严重事故转化

因此在对待工程风险问题上

人们不能奢求绝对的安全

只能把风险控制在人们的可接受范围之内

这就需要对风险的可接受性进行分析

界定安全的等级

并针对一些不可控的意外风险

事先制定相应的预警机制和应急预案

要评估风险首先要确认风险

这就需要对风险概念有必要的了解

美国工程伦理学家哈里斯

把风险定义为“对人的自由

或幸福的一种侵害或限制”

工程风险会涉及人的身体状况和经济利益

使人们遭受人身伤害

还会使人们遭受经济利益的损失

比如1957年吉林某化肥厂发生火灾事故

事故发生的原因就是由于设计缺陷引起的

没能够充分考虑风险的存在和可能性

该化肥厂的空分车间

是第一个五年计划委托苏联设计的

原设计中氧气装瓶站压缩机

岗位没有室外放空管线

而是利用室内压缩机一段入口的

空气吹洗的出口阀做放空阀

只能将氧气排在室内

由于该设计的缺陷引发的火灾

导致经济上的损失和人员伤亡

在现实中

风险发生概率为零的工程是不存在的

既然没有绝对的安全

那么在工程设计的时候就要考虑

“到底把一个系统

做到什么样程度才算安全的？”

这一现实问题

这里就设计工程风险“可接受性”概念

工程风险可接受性是指预期的

工程风险事故的最大损失程度

在单位或个人经济能力 心理承受能力

和生理容忍程度的最大限度之内

工程风险的可接受性也是

人们对安全和危险的相对体验

工程风险的可接受性原则

除了考虑人员伤亡 财产损失外

环境污染和对人健康

潜在危险的影响也是一个重要囚素

并且制定的准则必须是科学 实用

即在技术上是可行的

在应用中有较强的可操作性

标准的制定要反映公众的价值观

灾害承受能力

不同地域 人群由于受价值取向

文化的素质 心理的状态 道德的观念

宗教习俗等因素影响

承灾力差异很大

其次标准必须考虑社会的经济能力

标准过严社会经济能力无法承担

就会阻碍经济的发展

在风险评价过程中由于可以采用定性

相对和概率不同评价方法

所以可接受风险的内容表现形式也不相同

如定性评价方法的可接受风险

直接表现为法规或经验的要求

在相对评价方法中

常采用加权系数的办法

并通过一定的数理关系将它们整合在一起

最终算出总的风险评分

可接受风险分值的确定

是通过对一个行业内的若干企业进行试评

然后对不同企业的风险评分进行分析总结

就可以得出在一定时期内适用于

该行业的可以接受风险分值

概率评价方法使用周期死亡概率

作为可接受风险量化值

风险的可接受性水平的确定

经历了三个不同的阶段

第一阶段

认为风险的可接受性是受技术手段决定的

第二阶段

认为风险的可接受性是一个多维的变量

它的水平的确定应由专家与公众共同的参与

最后

把可接受性风险看成是一个社会-政治事件

健康风险和环境风险

仅仅是包括在内的因子

风险的研究最初源于自然灾害的预报

以及工程的技术安全分析

通过例行的风险分析技术

得出的结论指导政府的决策

比如“显示偏好法”

得出了不同风险的社会可接受性度量

该法认为可接受性的水平

与自身利益的驱动呈相关关系

并且人们倾向于

接受由于自愿行为带来的风险

而不乐意接受

非自愿行为带来的风险

随着在决策时候处理信息方法的发展

人们开始从多维定性角度

研究风险可接受性的确定

风险的可接受性带有很大的主观因素

专家通过经验判断或者启发性模型

模拟等数学方法得出的

风险水平的排序虽然比较客观

但由于专家与公众对风险的理解方式不同

而使排序结果有所不同

一般情况下

专家倾向于对死亡率的考虑

而公众则更加倾向于影响日常

生活的安全 环境和健康等方面

且只有在关系到个人切身利益时

公众才关心风险的发生

及其造成的各种可能的后果

随着可接受性风险的研究的不断的深入

原有的技术风险的概念逐渐扩大

风险概念的重心开始向政治的

或社会的问题倾斜

进行风险管理时

人们也开始把社会的 政治的

以及经济的因素统统考虑到

风险分析技术中去

工程质量是决定工程成败的关键

没有质量作为前提

就没有投资效益 工程进度和社会信誉

工程质量监理是

专门针对工程质量而设置的一项制度

它是保障工程安全

防范工程风险的一道有力的防线

工程质量监理的任务是对

施工全过程进行检查 监督和管理

消除影响工程质量的各种不利的因素

使工程项目符合合同 图纸

技术规范和质量标准等方面的要求

工程风险是可以预防的

事故预防包括两个方面

一是对重复性事故的预防

即对已发生事故的分析

寻求事故发生的原因及相关的关系

提出预防类似事故发生的措施

避免此类事故再次发生

二是对可能出现事故的预防

此类事故预防主要针对

可能将要发生的事故进行预测

既要查出存在哪些危险因素组合

并对可能导致什么事故进行研究

模拟事故发生过程

提出消除危险因素的办法

避免事故发生

建立工程预警系统

是预防事故发生的有效措施之一

所谓“预警”就是在危险发生之前

根据观测的信息或经验

向有关单位或部门

发出警告信号并报告危险情况

通过工程预警系统的建设

可以在一定程度上提前

预判工程风险的发生概率

从而提前做出应对风险的准备

意外风险的应对通常采用的措施

包括风险的回避 风险的转移

风险遏制 风险的化解等手段

要有效应对工程的事故

不应该是等到事故发生之后

临时组织相关力量进行救援

而是事先就应该准备一套

完善的事故应急预案

这为迅速 有序开展应急

和救援行动降低人员伤亡

和经济损失提供了坚实的保障

制定事故应急预案

应遵循以下基本原则

预防为主防治结合

加强日常的安全检查 安全教育和应急演练

快速反应积极面对

在事故发生的第一时间做出响应

最大程度减少二次伤害

以人为本生命第一

发生事故后应把人的生命健康

放在救援的第一要务

统一指挥协同联动

救援职能部门统一指挥和领导

其他部门积极配合

这一节我们就到这谢谢大家