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械能輸送到生產(chǎn)現(xiàn)場，這就是蒸汽機動力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程。電氣時代是將水的勢能或蒸汽的動能轉(zhuǎn)換為電能，在生產(chǎn)現(xiàn)場再將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能進行產(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芰渴蔷哂凶龉δ艿奈锢砹?，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：勢能、動能、熱能、化學能、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。”并提出了能量逆流于人體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，如機械設(shè)備在能量的驅(qū)動下運轉(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。如果由于某種原因失去了對能量的控制，超越了人們設(shè)置的約束或限制，就會發(fā)生能量違背人的意愿的意外釋放或逸出，使進行中的活動中止而發(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)、生活活動中經(jīng)常遇到各種形式的能量，如機械能、電能、熱能、化學能、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)機械能。意外釋放的機械能是導致事故時人員傷害或財物損壞的主要的能量類型。

　　機械能包括勢能和動能。位于高處的人體、物體、巖體或結(jié)構(gòu)的一部分相對于低處的基準面有較高的勢能。當人體具有的勢能意外釋放時，發(fā)生墜落或跌落事故；當物體具有的勢能意外釋放時，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)的一部分具有的勢能意外釋放時，發(fā)生冒頂、片幫、坍塌等事故。運動著的物體都具有動能，如各種運動中的車輛、設(shè)備或機械的運動部件、被拋擲的物料等。它們具有的動能意外釋放并作用于人體，則可能發(fā)生車輛傷害、機械傷害、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)備的金屬外殼等導體帶電而發(fā)生所謂的“漏電”現(xiàn)象。當人體與帶電體接觸時會發(fā)生觸電事故而受到傷害；電火花會引燃易嫩易爆物質(zhì)而發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故；強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古時代。失去控制的熱能可能灼燙人體、損壞財物、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、機械能或化學能與熱能之間可以相互轉(zhuǎn)化，所以，在利用機械能、電能、化學能等其他形式的能量時也可能產(chǎn)生熱能的意外釋放而造成傷害。

　　(4）化學能。有毒有害的化學物質(zhì)使人員中毒，是化學能引起的典型傷害事故。在眾多的化學物質(zhì)中，相當多的物質(zhì)具有的化學能會導致人員急性、慢性中毒，致病、致畸、致癌。火災(zāi)中化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，爆炸中化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C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、熔爐等高溫熱源放出的紫外線、紅外線等有害輻射會傷害人的視覺器官。

　　另外，人體自身也是個能量系統(tǒng)。人的新陳代謝過程是個吸收、轉(zhuǎn)換、消耗能量，與外界進行能量交換的過程；人進行生產(chǎn)、生活活動時消耗能量，當人體與外界的能量交換受到干擾時，即人體不能進行正常的新陳代謝時，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物損壞的機理時說：“……所有的傷害事故（或損壞事故）都是因為：(1)接觸了超過機體組織或結(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，也常常通過控制能源或控制達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