2.1 工程风险的来源及防范在线视频

同学们好

下面我们一起来学习第二章的内容

这一章

主要探讨是工程的风险 安全与责任

主要包括三个方面的内容

一是工程风险的来源及防范

第二是工程风险的伦理评估

第三是工程风险中的伦理责任

我们首先来看工程风险的来源及防范

工程总是伴随着风险

这是由于工程本身的性质决定的

因为工程系统不同于自然系统

它是根据人类需求创造出来的

自然界原本不存在的人工物

它包含着自然

它包含着自然

科学

技术

社会

政治

经济

文化等诸多因素

是一个远离平衡态的复杂有序系统

从普利高津耗散结构理论的视角来看

有序系统要保持有序的结构

它需要通过环境的熵增来维持

这意味着

如果对工程系统不进行定期的维护和保养

如果对工程系统不进行定期的维护和保养

或者受到内外因素的干扰

它就会从有序走向无序

重新回归

无序状态

无序就是风险

因此工程必然会伴随着风险的发生

那么

下面让我们具体来分析工程风险的来源

由于工程类型的不同

引发工程风险的因素是多种多样的

要从一般层面来概括

工程风险的来源

是一件十分困难的事情

总体而言

工程风险主要有以下三种不确定因素造成

那么

一是工程中的技术因素的不确定性

二是工程中外部环境因素的不确定性

第三就是工程中人为因素的不确定性

我们首先来看工程风险的技术因素

这个技术因素又包含着零部件老化

控制系统失灵和非线性作用这三个方面

第一

零部件老化可以引发工程事故

工程作为一个复杂系统

其中任何一个环节出现问题

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就有使用年限的考虑

工程的整体寿命

实际上

往往取决于工程内部寿命最短的关键零部件

只有当工程系统的所有单元都处于正常状态

才能充分保证系统的正常运行

当某些零部件的寿命到了一定年限

它的功能就变得越来越不稳定

从而使整个系统处于不安全的隐患之中

我们举个例子就是电梯吞人事故

据国家质检总局统计

从2005年起

我国平均每年电梯事故发生40起左右

死亡人数在30人左右

其中80%以上电梯事故的原因

其中80%以上电梯事故的原因

都出在维修保养环节

尤其是老旧电梯的零部件老化问题

没有引起相关人员足够的重视

从而造成的低成本维修与事故频发的恶性循环

2015年7月26日

荆州沙市发生了震惊全国的电梯吞人事故

引起全社会对电梯安全问题的重视

第二就是系统控制失灵可以引发工程事故

现代工程通常是由多个子系统构成的

一种复杂化

集成化的大系统

这对控制系统提出了更高的要求

目前的复杂工程系统中

基本都有了自己的神经系统

这对于调节监控引导工程系统

按照预定的目标运行是必不可少的

但是完全依靠智能的控制系统

有时候也会带来安全的隐患

特别是面对突发情况

当智能控制系统无法应对的时候

必须依靠操作者灵活处理

否则就会导致事故的发生

我们举一个最近发生的例子

我们举一个最近发生的例子

就是波音737max飞机的空难

2018年10月29日

印尼狮航

印尼狮航

一架由波音737max型客机从雅加达起飞

大约13分钟以后失联 坠毁

机上189人不幸全部罹难

2019年3月10号

一架埃塞俄比亚航空公司的

一架埃塞俄比亚航空公司的

波音737max型飞机

起飞后6分钟坠毁

机上的149名乘客和8名机组人员

不幸全部遇难

初步的调查表明

狮航空难是飞机信号系统

接触到了一个假信号

这个信号显示飞机在抬头

所以飞机的自动失速控制系统

所以飞机的自动失速控制系统

持续地给出了让飞机低头的指令

机组人员在与飞机自动失速系统

搏斗了很长时间

但最终还是发生了坠机的悲剧

而埃航空难在飞行过程中

而埃航空难在飞行过程中

也发生了不正常的爬升与下降

飞机速度超出的现象

那么

第三就是非线性作用

也是引发工程系统

出现事故的原因

非线性作用

不同于线性作用的原因在于

这个线性系统发生变化的时候

往往是逐渐进行的

而这个非线性系统发生变化的时候

往往有性质上的转化和跳跃

那么受到外界影响的时候

线性的系统会逐渐做出响应

而非线性系统非常复杂

有时候对外界的强力干扰

没有任何反应

有时候对外界的轻微的干扰就可能产生

剧烈的反应

剧烈的反应

我们举个例子就是

北美电网出现了大面积的停电事故

那么美国东部时间2003年8月14号

美国的东北部和加拿大队联合电网

美国的东北部和加拿大队联合电网

发生了大面积的停电事故

事故发生的最初三分钟内

包括九座核电站在内的21座电厂停止运行

随后

美国和加拿大的一百多个电厂跳闸

其中包括22座核电站

受影响的居民达到五千万人

那么

这个事故开始的起因

这个事故开始的起因

不过是位于俄亥俄州的一处线路跳闸

接着就出现这一系列连锁反应

系统发生摇摆和震荡

那么局部系统电压进一步降低

发电机组跳闸

系统的功率缺额增多

电压崩溃

更多发电机和输电线路跳开

那么

从而引起大面积停电

我们补充说明一下

就是在正常情况下

那么你本来这个现象是不会发生

但在非线性作用的情况下

那么这个偶然的事故

那么这个偶然的事故

就会引起了一个非常严重的后果

好

那么下面我们再来看工程风险的环境因素

那么下面我们再来看工程风险的环境因素

这个工程外部的环境因素

又可以分为意外的气候条件和自然灾害等因素

首先

我们知道气候条件是工程运行的外部条件

一个良好的外部气候条件

一个良好的外部气候条件

是保证工程安全的一个重要因素

任何工程

在设计之初

都有一个抵御气候突变的一个阈值

在这阈值范围之内

工程能够抵御气候条件的变化

一旦超过了设定的阈值

工程安全就会受到威胁

其次

自然灾害对工程的影响也是巨大的

自然灾害

它的形成是多方面因素引起的

通常我们可以划分为孕灾的环境

致灾的因子

和承灾体等要素

我们举个例子就是

日本福岛核电站的事故

北京时间2011年3月11日13时46分

在日本东北海域发生了9.0级地震

并引发了高达十米的强烈海啸

导致东京电力公司下属的福岛核电站

导致东京电力公司下属的福岛核电站

1 2 3号运行机组紧急的停运

那么反应堆的控制棒插入

机组进入次临界堆停的状态

那么在后续的事故过程当中

由于地震的原因

导致它就失去了场外交流电源

接着由于海啸的原因

又导致内部应急交流电源就是柴油发电机组

它这个电源也实效

从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失

最后引发事故

那么你从这样一个案例

我们来看

就是由于意外的气候条件

最后呢

导致了整个日本东京电力公司

核反应堆最后出现失控状态

那么这个失控状态

实际上

最终也导致了一个非常严重的后果

那么接下来我们再来分析

工程风险的人为因素

工程风险的人为因素

这个工程风险的人为因素可以分为

工程设计理念的缺陷

施工质量缺陷

和操作人员渎职这样一种因素

首先

这个工程设计理念

是事关整个工程成败的一个关键

一个好的工程设计

必然要经过前期这种周密的调研

就充分考虑经济

政治

文化

社会

技术

环境

地理等相关要素

经过相关专家和利益相关者

反复讨论和论证

然后才做出来

相反

一个坏的工程设计是片面的考虑问题

只见树木不见森林

导致缺乏全面 统筹

系统地思考

我们以这个黄河三门峡大坝为例

1957年三门峡工程开始兴建

1960年首次蓄水

1961年大坝基本竣工

但是到了1962年

水库中已经淤积了泥沙15.3亿吨

远超预计方案

泥沙导致渭河下游两岸农田被淹

土地盐碱化

为此

1962年开始对原设计方案进行调整

由原来的蓄水拦沙运行方式改为滞洪排沙

但是由于这个泄水孔位置比较高

泥沙仍有60%淤积在库内

泥沙仍有60%淤积在库内

上游的潼关的高程并未降低

同时

这个下泄的泥沙由于水量少

淤积到下游的河床

所以经过后来不断调整

但是潼关的高程一直居高不下

导致了2003年渭河流域

导致了2003年渭河流域

出现了五十多年来最为严重的洪灾

那么

下一个因素就是我们考虑这个施工质量的好坏

这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

所有的工程施工规范中

要求把安全置于优先考虑的地位

一旦在施工质量的环节上出现问题

就会留下安全事故及隐患

那么

我们这个方面举个例子

那就是沱江大桥的垮塌事故

2007年8月13日

正在拆除脚手架中的沱江大桥突然垮塌

造成64人死亡

22人受伤

经济损失近四千万元

这个经过事后的查明

这个大桥采取的是填芯砌法的施工方法

这个方法就是事先用这个大石块围成圈

然后在里面

空的地方呢填上碎石块

在正常情况下

这个碎石块的排列应该是非常紧凑的

而这座桥墩断面填的这个碎石却是散的

这证明了大桥在建筑施工过程中

相关人员偷工减料

致使该大桥存在着严重的质量问题

极大地增加了坍塌的可能性

那么最后操作人员渎职

同样也会造成工程风险

所谓渎职

是指这个专业人员在履行职责

是指这个专业人员在履行职责

或者行使职权过程中玩忽职守

滥用职权

或者是徇私舞弊

导致国家财产和群众利益

遭受重大损失的行为

在工程中

操作人员的渎职

往往会带来极大的工程风险

我们在这方面举个案例

就是温州的动车组出现这个事故

这个事故虽然是由意外气候条件引起

根本原因还是相关人员的渎职造成

因为根据事后

我们的调查结果

相关人员的渎职范围包括

比如说

通信信号集团及其下属单位

通信信号集团及其下属单位

那么在列车控制产品的研发和质量管理上

存在严重问题

铁道部及其相关的司局机构

在设备的招投标

技术审查

上道使用上存在问题

上海铁路局及其下属单位存在着

安全和作业管理及故障处置上存在问题

那么这样一些因素凑在一起

最后就导致了这样一个

动车组事故的发生

动车组事故的发生

那么接下来我们来分析一个重要的概念

就是叫做工程风险的可接受性

由于在工程系统内部和外部

各种不确定因素的存在

那么无论工程规范制定的多么完善和严格

仍然不能把风险的概率降低为零

也就是说

总会存在着一些所谓的正常事故

因此

在对待工程风险的问题上

我们不能奢望绝对的安全

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

那么要评估风险

首先要确认风险

这就需要对风险概念有一个必要的了解

风险概念

含有

负面效果或伤害风险的含义

比如说美国工程伦理学家哈里斯

他就把风险定义为

对人的自由或幸福的一种

侵害或限制

美国的风险问题专家威廉·W·劳伦斯

把风险定义为对发生负面效果的可能性和

强度的一种综合测量

这里面有两个指标

一个是可能性的测量

一个是强度的测量

那么

按照劳伦斯的观点

这个风险呢

就是由这两个因素构成的

负面效果或伤害的可能性多大

或者负面效果或伤害的强度有多大

那么工程风险

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

一幢在设计上存在缺陷的建筑可能会坍塌

会造成房屋所有者的经济损失

并可能造成居住者的死亡

一座在设计上有缺陷的化工厂

可能导致事故和经济上的灾难

那么在现实生活中

风险发生概率为零的工程几乎是不存在的

既然没有绝对的安全

那么就有一个问题

就是工程设计的时候

我们要考虑到底把一个系统做到什么程度

才算是安全的

这样一个现实问题

那么这里就涉及到有一个

工程风险可接受性的概念

所谓工程风险可接受性是指

人们在生理和心理上

对工程风险的承受和容忍程度

当然

即使是面对同一个工程风险

不同的认识主体

对它的认知也是不同的

其可接受性因人而异

也就是说

工程风险的可接受性是具有相对性的

因此我们就需要对这个安全的等级进行划分

那么我们在描述工程的安全程度的时候

人们通常会使用很安全

非常安全

绝对安全

这样一些词汇

但它们之间存在什么量的区别呢

就是为了客观地标明工程风险

发生的概率大小

有效的办法就是对安全等级进行划分

那么

这种划分具有非常重要的经济利益

如果把安全等级制定的过高

有可能造成不必要的浪费

反过来

如果制定的过低就会增大工程风险的概率

那么给出一个符合实际的

安全等级是非常有必要的事情

既然工程总是以风险相伴

那么如何应对风险

保证安全

就是我们必须要考虑的另一个重要问题

那么下面呢

我们就要

分析工程风险的对应与安全

那么这包括三个方面

一个是工程的质量的监理和安全

意外风险的控制和安全

还有一个就是事故的应急处置和安全的关系

我们首先来看工程的

质量监理和安全的关系

工程质量是决定工程胜败的关键

没有质量作为基础

就没有投资效益

工程进度和社会信誉

工程的质量监理

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

其次是意外风险的控制和安全

我们对于风险应该要怀有这样的信念

就是工程风险是可以预防的

如果认为工程的风险不可预防

一个组织内从管理层到管理员工

就不可能为预防风险去竭尽全力

在每一个工作细节上精益求精

事故的预防包括两个方面

一是对重复性事故的预防

及对已发生事故的分析

寻求事故发生的原因及其相关的关系

提出预防类似事故发生的措施

避免此类事故再次发生

就是我们平常的讲这个亡羊补牢

二是对可能出现事故的预防

此类事故预防主要是针对可能

将要发生的事故

那么要进行预测

要查处存在哪些危险因素

组合

并对可能导致什么事故进行研究

模拟事故发生的过程

提出消除危险因素的办法

避免事故的发生

那么

最后一点就是事故的应急措施和安全

要有效地应对工程事故

不应该是等到事故发生之后

才临时组织相关力量进行救援

而是事先就要有预案

就是事先准备一套完善的事故应急的预案办法

为保证迅速的

有序地开展应急与救援行动

创造条件

降低人员伤亡和经济效益

为这样一些目的要提供坚实的保障