前 言
安全,是社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的永恒主題,同時(shí),良好的安全生產(chǎn)環(huán)境和秩序是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。要使我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定高速發(fā)展,就必須更加重視安全工作,使安全工作真正成為為經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航的重要力量。
當(dāng)前,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委安全生產(chǎn)局已明確了將重大危險(xiǎn)源和重大隱患的普查、辨識(shí)、評(píng)價(jià)、監(jiān)控與預(yù)警列為全國(guó)安全生產(chǎn)工作中心任務(wù)之一,國(guó)家加強(qiáng)了用行政、經(jīng)濟(jì)和科技三種手段結(jié)合起來(lái)對(duì)重大危險(xiǎn)源和重大隱患辨識(shí)與監(jiān)控的力度。對(duì)于新建、改建、擴(kuò)建的工程項(xiàng)目而言,主要是進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目安全預(yù)評(píng)價(jià)和切實(shí)抓緊項(xiàng)目"三同時(shí)"的落實(shí)。而對(duì)于在用的企業(yè)裝置和設(shè)施來(lái)說(shuō),則必須對(duì)危險(xiǎn)源和隱患實(shí)施辨識(shí)、跟蹤、檢測(cè)、評(píng)價(jià)、監(jiān)控和預(yù)警。對(duì)重大危險(xiǎn)源和隱患的安全監(jiān)控近年來(lái)越來(lái)越被各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視而提上安全管理工作的議事日程。而重視對(duì)危險(xiǎn)源和隱患進(jìn)行監(jiān)控預(yù)警,就應(yīng)采用高新技術(shù)手段實(shí)施各種監(jiān)控預(yù)警措施,變事故處理為事故預(yù)防,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,隨時(shí)進(jìn)行排除,把事故消滅在萌芽狀態(tài),牢牢掌握安全管理的主動(dòng)權(quán),從而把安全管理工作的水平提高到一個(gè)新層次。
(一)危險(xiǎn)源、隱患和事故
進(jìn)入九十年代以來(lái),重大工業(yè)事故未能得到有力遏制,國(guó)內(nèi)發(fā)生的重大事故如:1993年深圳"815"事故,由于化學(xué)品泄漏引起混裝物爆炸,造成高達(dá)2億多元的經(jīng)濟(jì)損失。1997年北京東方化工廠"627"事故,由于儲(chǔ)罐泄漏引起爆炸,死亡8人,燃燒區(qū)域達(dá)6萬(wàn)多平方米。1998年3月西安市發(fā)生的液化石油氣罐區(qū)特大燃爆傷亡災(zāi)難性事故等。國(guó)外發(fā)生的如:1991年法國(guó)巴黎的大型油庫(kù)因泄漏發(fā)生燃爆事故,造成9名消防隊(duì)員喪生。1996年巴西圣保羅液化天然氣泄漏引起強(qiáng)烈爆炸,造成了至少39人死亡、近500人受傷。我們江蘇省也曾發(fā)生了1993年金陵石化南京煉油廠火災(zāi)事故、1997年揚(yáng)子石化燃爆傷亡事故等重大事故。
發(fā)生了一些重大傷亡事故,是不是說(shuō)明我們的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)不重視安全工作呢?答案是否定的。因?yàn)槭鹿实陌l(fā)生有其自身的規(guī)律、也有其極為復(fù)雜的各種原因,重視安全工作能減少事故的數(shù)量及其造成的損失,但是,重視安全工作并不能杜絕事故。完全依賴人們對(duì)危險(xiǎn)源的警惕性來(lái)保障安全并非萬(wàn)全之策,因?yàn)槿丝赡苁艿缴怼⑿睦淼戎T多因素的影響而出現(xiàn)失誤,此外,尚有一些事故屬于人的能力難以有效抑制的范疇。
各種事故或?yàn)?zāi)害的發(fā)生都是由危險(xiǎn)源或隱患導(dǎo)致或引發(fā)的。人們常常提到的危險(xiǎn)源和隱患其含意并不完全相同。危險(xiǎn)源是某種危險(xiǎn)的根源,一般是指客觀存在著某種可能導(dǎo)致發(fā)生事故、傷害、損失等事故后果的有關(guān)危險(xiǎn)物質(zhì)或能量,并且其數(shù)量超過(guò)了臨界值。這些往往是事故或?yàn)?zāi)害的基礎(chǔ)原因或間接原因。而隱患則是隱藏著的禍患,一般是指存在著某種人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)以及管理上的缺陷。這些往往是發(fā)生事故或?yàn)?zāi)害的直接原因。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)的規(guī)模、自動(dòng)化程度、材料與工藝的革新都導(dǎo)致危險(xiǎn)源和隱患的多樣性與復(fù)雜性,導(dǎo)致事故模式不斷翻新,導(dǎo)致災(zāi)害規(guī)模不斷擴(kuò)大,事故災(zāi)難性后果日益嚴(yán)重,因此,對(duì)各種事故所采取預(yù)防措施的有效性也在不斷發(fā)生變化,安全技術(shù)在其中就顯示出越來(lái)越重要的地位。事故不可能杜絕,安全技術(shù)的發(fā)展也永無(wú)止境。"道高一尺、魔高一丈"就是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)中事故與安全的形象寫(xiě)照。
(二)監(jiān)控、預(yù)警及其系統(tǒng)
實(shí)踐已經(jīng)證明:任何事故或?yàn)?zāi)害的發(fā)生都有一個(gè)自然發(fā)展的過(guò)程,在其醞釀伊始直至臨界狀態(tài)呈現(xiàn),都有端倪可察、朕兆可尋。這'端倪'與'朕兆'便是危險(xiǎn)源的安全狀態(tài)信息,在這些信息中,大多數(shù)是可觀測(cè)的,有些還是可控的。倘若有先進(jìn)、可靠的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng),完全可能避免事故的發(fā)生,至少能夠把事故所造成的損失和影響降到最低程度。
人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)的監(jiān)控預(yù)警技術(shù)的主要技術(shù)內(nèi)容見(jiàn)圖1所示。
監(jiān) 控 預(yù) 警 技 術(shù)
實(shí) 過(guò) 應(yīng) 仿
時(shí) 程 急 真
監(jiān) 控 控 預(yù)
測(cè) 制 制 測(cè)
圖1 監(jiān)控預(yù)警的主要技術(shù)內(nèi)容
監(jiān)控預(yù)警技術(shù)主要包含四個(gè)方面的內(nèi)容:1、實(shí)時(shí)檢測(cè);2、過(guò)程控制;3、應(yīng)急控制;4、仿真預(yù)測(cè)。這四個(gè)方面內(nèi)容是互相關(guān)聯(lián)的有機(jī)結(jié)合,但各有其技術(shù)內(nèi)涵。其中,實(shí)時(shí)檢測(cè)是基礎(chǔ),即獲取危險(xiǎn)源或隱患的動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信息。為了獲取這些狀態(tài)信息,應(yīng)選擇可觀測(cè)或易于用自動(dòng)檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的參數(shù)作為監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的輸入量。采用各種相應(yīng)的傳感器材、檢測(cè)儀器跟蹤、監(jiān)視作為檢測(cè)對(duì)象的危險(xiǎn)源、隱患的各種技術(shù)參數(shù),如壓力、溫度、濃度、液位等等,將這些參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào),再將電流或電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào),這樣就能得到危險(xiǎn)源、隱患的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)信號(hào)過(guò)程控制是指在現(xiàn)代化生產(chǎn)中,一些重要的工藝參數(shù)大都采用工業(yè)儀表以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量和調(diào)節(jié),以保證生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。在比較完善的過(guò)程控制設(shè)計(jì)中,也會(huì)考慮工藝參數(shù)的超限報(bào)警。
應(yīng)急控制是指在對(duì)危險(xiǎn)源的可控性進(jìn)行分析之后,遴選出一個(gè)或幾個(gè)能夠?qū)⑽kU(xiǎn)源從事故臨界狀態(tài)拉回到相對(duì)安全狀態(tài)的控制機(jī)能,發(fā)揮避免事故發(fā)生或?qū)⑹鹿蕚蛽p失降至最小程度的作用。
仿真預(yù)測(cè)是指對(duì)危險(xiǎn)源、隱患或事故建立仿真模型,以便直觀地進(jìn)行監(jiān)控。
預(yù)警的核心技術(shù)在于預(yù)測(cè)。在對(duì)危險(xiǎn)源或隱患的實(shí)時(shí)安全狀態(tài)信息進(jìn)行分析,與正常狀態(tài)信號(hào)的進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比,并且進(jìn)行信號(hào)反饋。由描述安全狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型及其仿真程序根據(jù)狀態(tài)信息的變化趨勢(shì)及時(shí)直觀地顯示危險(xiǎn)源或隱患是否向事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)化。'預(yù)警'一詞用于工業(yè)危險(xiǎn)源時(shí),可理解為在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)可對(duì)出現(xiàn)的異常工況不斷給出危險(xiǎn)態(tài)勢(shì)的預(yù)報(bào)。'預(yù)警'和通常所指的'報(bào)警'概念是有區(qū)別的。后者僅僅是指被監(jiān)測(cè)參數(shù)到達(dá)閾值時(shí)由儀表或自動(dòng)裝置發(fā)出聲、光或語(yǔ)音信息,提示操作人員注意;在緊急情況下還可以通過(guò)接點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)鎖控制,這種警示作用雖則在一般情況下已能滿足生產(chǎn)的要求,然而給出的信息只能給人以靜態(tài)的概念。而前者預(yù)警技術(shù)則是應(yīng)用系統(tǒng)論、控制論、信息論的原理和方法,密切結(jié)合自動(dòng)檢測(cè)與傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)通信等現(xiàn)代高新技術(shù),可以把我們關(guān)注的那些對(duì)于危險(xiǎn)源的安全狀態(tài)有決定性影響的參數(shù)檢測(cè)并按規(guī)定的方式顯示出來(lái),當(dāng)它們之中有一個(gè)或幾個(gè)出現(xiàn)異常時(shí),系統(tǒng)就會(huì)按照事先設(shè)計(jì)的模式發(fā)出警示信號(hào),或者給出未來(lái)趨勢(shì)預(yù)報(bào),在緊急狀態(tài)下,還會(huì)進(jìn)行必要的應(yīng)急控制,以便抑制事故發(fā)生或減少危害波及的范圍。這樣,可望將重大危險(xiǎn)源或隱患引發(fā)的事故控制在最低程度、對(duì)我國(guó)的安全生產(chǎn)形勢(shì)的好轉(zhuǎn)和安全技術(shù)領(lǐng)域的科技進(jìn)步起著積極的作用。監(jiān)控預(yù)警管理系統(tǒng)的系統(tǒng)框架示意圖見(jiàn)圖2。 高層決策機(jī)構(gòu)或部門(mén) 安全生產(chǎn)委員會(huì)
安 全 監(jiān) 控 預(yù) 警 中 心
國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
Internet
火 墻
企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)
Intranet
企業(yè)安全機(jī)構(gòu)或部門(mén) 監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)
圖2 監(jiān)控預(yù)警管理系統(tǒng)示意圖
當(dāng)前,一些重點(diǎn)大型企業(yè)已建立了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)可直接掛在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上, 它的數(shù)據(jù)可通過(guò) Web 向國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(Internet)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,企業(yè)內(nèi)的各級(jí)安全生產(chǎn)管理部門(mén)與決策機(jī)構(gòu)直接采用瀏覽器在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對(duì)所須監(jiān)控預(yù)警的危險(xiǎn)源或隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)跟蹤。為考慮信息數(shù)據(jù)的安全,設(shè)置火墻(Firewall),即企業(yè)給予授權(quán)后,該企業(yè)以外的各有關(guān)部門(mén)才能訪問(wèn)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、得到有關(guān)數(shù)據(jù)。安全生產(chǎn)監(jiān)察監(jiān)督部門(mén)或安全監(jiān)控中心也可通過(guò)MODEM直接與有關(guān)重點(diǎn)企業(yè)聯(lián)網(wǎng),進(jìn)行跟蹤監(jiān)督。具體的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)通常如圖3所示:
監(jiān)控預(yù)警計(jì)算機(jī)
多路轉(zhuǎn)換單元
數(shù)據(jù)采集裝置
危險(xiǎn)源、隱患對(duì)象
圖3 監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)示意圖
安全生產(chǎn)所涉及的危險(xiǎn)源或隱患屬于人造系統(tǒng),所發(fā)生的各種事故都有其特定的內(nèi)在規(guī)律,此規(guī)律反映了潛在危害向事故生成方向轉(zhuǎn)化的條件及其相互之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。把這些轉(zhuǎn)化的條件、過(guò)程通過(guò)數(shù)學(xué)、物理形式來(lái)加以表達(dá),就是某一類(lèi)事故的監(jiān)控預(yù)警模型。模型的表達(dá)式簡(jiǎn)繁不一,有些可能簡(jiǎn)單一些,有的則相當(dāng)復(fù)雜甚或難以用確定的數(shù)學(xué)式來(lái)表達(dá)。然而,不管模型多么復(fù)雜,至少要找到基本規(guī)律,力圖做到起碼的預(yù)測(cè),進(jìn)而從簡(jiǎn)到繁,逐步完善。
由于通過(guò)安全監(jiān)控能夠做到辯識(shí)和預(yù)測(cè)危險(xiǎn),控制和消除事故,因而它是預(yù)防事故的迫切需要。又由于企業(yè)的大系統(tǒng)的安全所指的不僅是有效地控制和消除危險(xiǎn),還能使系統(tǒng)運(yùn)行效率和投資費(fèi)用達(dá)到最佳配合,從而獲得最經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)安全,因而它也是制定安全對(duì)策的需要。顯而易見(jiàn),搞好本項(xiàng)工作具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義及十分明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié) 束 語(yǔ)
21世紀(jì)是人類(lèi)保護(hù)自身生存的世紀(jì),安全與環(huán)保將被提升到一個(gè)新的認(rèn)識(shí)高度,人們將會(huì)加大智慧和資金的投入,安全技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作也將隨之得到更加廣闊的發(fā)展空間,推廣對(duì)重大危險(xiǎn)源或隱患實(shí)施監(jiān)控預(yù)警的任務(wù)將越來(lái)越迫切地出現(xiàn)在我們面前。
重大危險(xiǎn)源和事故隱患的辨識(shí)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)、預(yù)警與監(jiān)控,是一項(xiàng)關(guān)系到社會(huì)安定和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大事,是當(dāng)代世界上安全科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)十分前沿、難度很大的重大課題。這在我國(guó)尚處于起步階段,它需要從事安全科學(xué)研究的科技工作者長(zhǎng)期而艱巨的努力探索、奮勇攻關(guān)。監(jiān)控預(yù)警技術(shù)要在重大工業(yè)事故預(yù)防中發(fā)揮重要作用,不僅需要安全科技工作者具有前瞻和探索的精神,也需要國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家科委等政府部門(mén)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)給予有力的支持。我們認(rèn)為:隨著監(jiān)控預(yù)警技術(shù)研究的進(jìn)展與深入,必將使重點(diǎn)大型企業(yè)的安全管理、政府安全監(jiān)督部門(mén)的跟蹤監(jiān)督以及全社會(huì)的安全保障都提升到了一個(gè)新的層次,開(kāi)創(chuàng)出一個(gè)新的局面。
參考文獻(xiàn):
1 呂武軒、王志民 安全監(jiān)測(cè)及監(jiān)控學(xué)科的歷史任務(wù) 《中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)》Vol.7 增刊,1997。12
2 呂武軒、王志民 工業(yè)危險(xiǎn)源仿真預(yù)警技術(shù) 《中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)》Vol.5 增刊,1995。5
3 王玉元等 《安全工程師手冊(cè)》 四川人民出版社,1995