海運安全科學概述.ppt

海運安全科學技術,主講教師：康與濤 海洋環(huán)境與工程學院,鑒于21世紀人類對“安全（S）、健康(H)、環(huán)境(E)、質量(Q)”的更高期望，本課程立足海運行業(yè)，面向廣義的產(chǎn)業(yè)領域，向大學本科生傳授:,課程簡介,海運安全科學概述 事故致因理論與發(fā)生規(guī)律 防控事故的途徑與方法 系統(tǒng)風險分析與事故預測 系統(tǒng)風險與安全評估 海運安全文化建設,安全管理標準化 人為因素控制與人員安全教育 行為科學在安全管理中的應用 船舶操縱與避碰 海事與海事預防 事故應急理論和方法等知識,本課程是安全類課程的專業(yè)課。旨在使學生了解安全科學的發(fā)展動態(tài)，掌握其基本理論和知識，培養(yǎng)安全意識，培養(yǎng)學生在安全領域的創(chuàng)新意識和實踐能力；也為學生學習本專業(yè)安全類課程提供科學思維方式和理論基礎，并啟迪思維和拓寬視野。 拓寬視野 培養(yǎng)安全觀念 掌握知識技能,課程的地位、作用和任務,共計54學時 參考文獻 席永濤、陳偉炯編.海運安全科學基礎.上海海事大學出版社，2011 卜仁祥、薛滿福、房希旺、孫大銘.船舶操縱與避碰.大連海事大學出版社，2014,課程安排及參考資料,第一章 海運安全科學概述,第一章海運安全科學概述,安全科學與海運安全科學,2.1,“人-機-環(huán)境-管理”系統(tǒng),2.2,MMEM理論的海運安全功用,2.3,2.1 安全科學與海運安全科學,海運安全科學,2,事故控制觀,3,一 安全科學,1.安全的定義 安全：免受人員傷害、疾病或死亡，或引起設備、財產(chǎn)破壞或損失的狀態(tài)。 美國傳統(tǒng)詞典定義：The condition of being safe; freedom from danger, risk, or injury. 科學的定義：人的身心免受外界（不利）因素影響的存在狀態(tài)（包括健康狀況）及其保障條件。,安 全,完整、齊備或沒有傷害，無殘缺、無損壞，無損則全,不受威脅，沒有危險，無危則安,一 安全科學,美國心理學家（A.B Maslow)認為安全是人類基本需求之一,自我實現(xiàn) 豐富知識，取得成就 尊 重 需 求 自尊、自信、取得承認 社 交 需 求 希望成為集團或成員 安 全 需 求 希望無傷、不受傷 生 理 需 求 衣、食、住、行,一 安全科學,2.安全科學的定義 庫爾曼定義：安全科學的主要目的是保持所使用的技術危害作用絕對的最小化，或至少使這種危害作用限制在允許的范圍內(nèi)。 J.格森定義：安全科學研究人及技術和環(huán)境之間的關系，以建立這三者的平衡共生態(tài)（equilibrated sysbiosis）為目的。 劉潛定義：安全科學是專門研究人們在生產(chǎn)及其活動中的身心安全（含健康、舒適、愉快乃至享受），以達到保護勞動者及其活動能力，保障其活動效率的跨門類、綜合性的橫斷學科。,一 安全科學,有學者認為：研究生產(chǎn)中人-機-環(huán)境系統(tǒng)，實現(xiàn)本質安全化及進行隨機安全控制的技術和管理方法的工程學特指安全科學。 現(xiàn)今定義：安全科學是研究事物的安全與危險矛盾運動規(guī)律的科學。研究事物安全的本質規(guī)律，揭示事物安全相對應的客觀因素及轉化條件；研究預測、清除或控制事物安全與危險影響因素和轉化條件的理論與技術；研究安全的思維方法和知識體系。,一 安全科學,3.安全科學的基本要素結構 一切事故，都是“人、機、環(huán)境”相互作用下發(fā)生的出乎人們意料的和不希望發(fā)生的破壞性事件。要避免和減少事故的發(fā)生，人們就必須能控制“人一機一環(huán)境”系統(tǒng)，能預知和限制事故的發(fā)生。,因此，安全科學的基本要素結構是由人、機、環(huán)境和控制四大要素構成的四面體結構,一 安全科學,安全科學的基本要素結構,一 安全科學,a區(qū)為人機關系區(qū)，表現(xiàn)為機對人的安全影響，人要適應和駕馭機，研究要點是人機安全響應，安全人機學是該區(qū)的重點。 b區(qū)為人環(huán)境關系區(qū)，表現(xiàn)為環(huán)境對人的安全影響、人要適應環(huán)境和適度改善環(huán)境。 c區(qū)為機環(huán)境關系區(qū)，表現(xiàn)為環(huán)境對機的安全影響，機要適應并保護環(huán)境。 d區(qū)為人、機、環(huán)境綜合關系區(qū)，是事故的多發(fā)區(qū)域和安全控制的重點區(qū)域。 控制要素需充裕地覆蓋人、機環(huán)境要素及各關系區(qū)，主要包含法制、技術、規(guī)范、規(guī)則、標準、程序和方法。,海運安全科學：就是海運安全管理人員、操作人員、研究人員運用安全科學的相關理論和知識，圍繞海運領域內(nèi)人、機、環(huán)境、管理等要素進行的，研究和預知與海運相關的危險、危害和威脅；限制或消除這種危險、危害和威脅的理論知識結構。 海運安全科學屬于安全 科學在海運方面的應用， 是從安全科學分化出來 的獨立分支。,二 海運安全科學,傳統(tǒng)的事故控制觀生成的理論通常作為事故發(fā)生后的簡單分析工具。通過分析事故，得出事故原因和責任方，教育有關人員，落實整改措施。 但在實踐中，常常是針對操作者，而對管理方面很少重視，形成了重流輕源的不良局面。 較先進的事故控制觀認為，事故是由某種隱患、危險或潛能構成的事故原點(accident origin)，在觸發(fā)能量、偶合條件的作用下轉化而成。 只要控制或消除事故原點、觸發(fā)能量，就能防止事故的發(fā)生。,三 事故控制觀,科學的事故控制觀將安全工作分為：標識、預防、預測/監(jiān)測、應急、糾正5個階段 每個階段都要考慮安全科學的4大要素人、機、環(huán)境、控制，進行系統(tǒng)化的安全控制。,三 事故控制觀,科學的事故控制觀與傳統(tǒng)相比有如下改變： 變縱向單科為橫向綜合，推行全面系統(tǒng)的安全管理； 變面向過去為面向未來，推行事前預測和預控； 變事故分析為事件分析，推行系統(tǒng)工程邏輯分析； 變靜態(tài)管理為動態(tài)管理，推行過程系統(tǒng)安全控制； 變管理的對象為管理的動力，發(fā)揮自律分散系統(tǒng)的安全自組織功能。,三 事故控制觀,海上船舶運輸?shù)膬?yōu)勢：地球表面71被海洋所覆蓋，跨海運輸使鐵路、公路無能為力，空中運輸受到高成本的制約，而海上船舶運輸具有運量大、運價低等優(yōu)點，因此在國際貿(mào)易中承擔著絕大部分的貨運任務。 船舶營運系統(tǒng)的組成：船公司、船舶、貨物、船員、航道和港口，是維持船舶正常運作的重要環(huán)節(jié)，它們相互依存，構成了船舶營運系統(tǒng)。,2.2 “人-機-環(huán)境-管理”系統(tǒng),高風險行業(yè)：船上有限的空間，被人員、貨物、機器、能量系統(tǒng)充分利用，密度甚高，相互間的干擾容易引發(fā)事故；船體屬于薄殼系統(tǒng)，運動于礁石、淺灘間，航行于急流、狂風、巨浪或濃霧中，難免會發(fā)生海上事故。 根據(jù)安全科學基本要素結構，該系統(tǒng)中的船員屬于“人”要素，船舶、貨物屬于“機（物）”要素，航道和港口屬于“環(huán)境”要素，船公司屬于“管理”要素。,2.2 “人-機-環(huán)境-管理”系統(tǒng),船舶營運系統(tǒng)的安全四面體結構和安全要素關系圖,2.2 “人-機-環(huán)境-管理”系統(tǒng),2.2 “人-機-環(huán)境-管理”系統(tǒng),船員,2,航行環(huán)境,3,船公司與管理當局,4,船舶由以下主要系統(tǒng)構成：船體系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)，導航系統(tǒng)（羅經(jīng)、雷達、GPS等），通信系統(tǒng)（VHF、GMDSS等），動力系統(tǒng)，貨物運輸系統(tǒng)和安全應急系統(tǒng)。 船舶種類有：集裝箱船，雜貨船，干散貨船（礦砂船、散糧船），油船，散裝液體化學品船，液化氣體船，滾裝船，客船，各類高速船等。,一 船舶與貨物船舶,集裝箱船,客船（星光公主號 109000噸）,散貨船,油輪,LNG,國產(chǎn)2208級導彈快艇（雙體船）,載駁船,船舶噸位： 重量噸： 1）排水量:（1）滿載排水量（2）空船排水量（3）實際排水量 2）載重量:（1）總載重量（2）凈載重量 容積噸：（1）總噸位（2）凈噸位（3）運河噸位 我國將海船駕駛員適任證書在噸位方面分成500GT、500-3000GT和3000GT以上三種。目前習慣將10000GT以上的船舶稱為大型船舶，將100000GT以上的船舶稱為超大型船舶，超級油輪已達50萬總載重噸。,一 船舶與貨物船舶,船舶速度概況：集裝箱船和客船在20kn左右，高速船舶速度可達45kn，VLCC在10kn左右，其他船舶多在10kn-16kn。 與安全有關的船舶性能主要有：抗沉性，穩(wěn)性，強度，浮性，航向穩(wěn)定性、旋回性（與T、K指數(shù)有關）和停船性（沖程）等。 船內(nèi)風險源于人、機、能、貨擁擠于薄殼系統(tǒng)中，隱患、危險或潛能等事故原點多，易在觸發(fā)能量和偶合條件作用下發(fā)生事故。若不考慮船外環(huán)境，則船內(nèi)的風險和事故類型與陸地工廠相同，包括火災、爆炸、機器故障、觸電、人或物的墜落、機械損傷等。,一 船舶與貨物船舶,貨物屬于物，在安全理論中“物、機、技術”屬于側重點不同的同一類要素。 貨物性質包括：重量和硬度；易移動或滾動；忌熱、忌濕、忌壓、忌倒置、忌氣味、忌污染性；揚塵污染、揮發(fā)氣味；易破碎易腐爛；貴重性；危險性等。 這些性質涉及貨運質量和人、船、貨的安全乃至海洋環(huán)境保護，須通過合理配載、襯墊、隔票、堆裝、綁固、隔離、防盜、通風、冷藏等措施來保證。,一 船舶與貨物貨物,機械性風險包括貨物的翻倒和墜落，貨物移動導致船舶橫傾和傾覆，穩(wěn)性、強度受損，撞壞船體、設備和傷害人員等。 理化性風險包括火災爆炸、毒害、腐蝕、污染、放射、感染，具備此類風險的貨物絕大多數(shù)已歸入危險貨物，國際海事組織(IMO)要求各締約國政府遵照1974年國際海上人命安全公約(SOLAS74)第章規(guī)定和國際海運危險貨物規(guī)則實施管轄，以確保安全和防止污染。,一 船舶與貨物貨物,船員是在船上任職和專門從事船上工作的乘員的總稱。海船船員又稱為海員。 船員的素質和行為直接關系到能否安全、優(yōu)質、經(jīng)濟、高效地完成航次任務。 船員可以領略異國風情、賺取外匯和享受本國海關的免稅優(yōu)惠，更重要的是肩負著保證船舶航行安全、防止本船污染海洋環(huán)境的神圣使命。,二 船員,船員受到IMO、船旗國和港口國的共同關注，船員的工資待遇受到ILO（國際勞工組織）和ITF（國際運輸工人聯(lián)合會）的關注。 SOLAS74公約要求船舶持有船旗國簽發(fā)的船舶最低安全配員證書（Minimum Safety Manning Certificate)，以保證航行安全和防止污染。配員包括船員適任證書要求和人數(shù)要求，使船員能按一定的組織和分工行使職責。,二 船員,船上部門、人員組織、分工,二 船員,船長是船舶最高領導，我國船舶（中遠、中海集團）常設政委作為船舶領導之一。 大副是甲板部（駕駛部）部門長，也是船長的第一助手。 輪機長是輪機部（機艙部、機電部）部門長。 大型貨船一般在25人左右，廚師、服務員和政委等人在船舶最低安全配員證書未作要求。 船員分為管理級、操作級和支持級。,二 船員,是指船舶航行所處的自然的和人工的背景，包括航道和港口。 航道由航路、航標、氣象和海洋環(huán)境組成。 航路是船舶從始發(fā)港駛達目的港的路線。在港口附近表現(xiàn)為自然河道和指定水道，在大洋上表現(xiàn)為以氣象和海洋環(huán)境為基礎的大圓航線和恒向線航線。 航標是人為設置的向船舶提供定位、導航信息的地理位置參照物。航標分成近程的視聽類和中、遠程的無線電類。視聽類航標數(shù)量最多，包括燈塔、燈樁、燈浮、導燈、陸標、浮標、立標、導標、電光指示標等。,三 航行環(huán)境,氣象和海洋環(huán)境屬于航海環(huán)境學范疇，指氣象和海洋對船舶航行的單獨影響和綜合影響。霧、大風、海浪、流、潮汐對航行安全的影響最大。 航道的風險源于淺灘、礁石、航道彎頭、狹窄、流向流速多變的急流；江河內(nèi)及入?？诤降赖念l繁遷移；航標的滅失和移位；霧雨雪等導致的能見度不良，大風及其掀起的風浪和涌浪，潮汐異常導致的潮高、潮流紊亂等。,三 航行環(huán)境,港口是航路的起迄點，是海陸運輸?shù)倪B接點。海港是指沿海港口以及河流入海處附近，以靠泊海船為主的港口，包括該港區(qū)范圍內(nèi)的水域和通海航道。 港口的風險，首先來自管理混亂和調度失誤；其次是擱淺、觸礁，拋錨鉤壞水下電纜和管道，船舶與船舶碰撞，船舶與碼頭、裝卸機械、浮筒、燈標、橋梁等港口設施的碰撞。,三 航行環(huán)境,船公司是指船舶所有人、經(jīng)營人和管理人。 船公司是“人一機一環(huán)境一控制（管理）”系統(tǒng)中“管理”要素的重要組成部分。 “海上事故的80是人為因素造成”，這是國際海事界公認的統(tǒng)計分析結論。人為因素責任主要在于船公司的岸上管理和船上管理。 人員如何選擇、培訓和調配，船舶如何使用、維護和修理，航行什么航線，對于惡劣環(huán)境是鼓勵規(guī)避還是冒險等，都取決于公司。,四 船公司,傳統(tǒng)的海上安全管理傾向于從船員角度追查事故原因和責任。現(xiàn)在的管理觀念認為：事故發(fā)生在船舶，根本原因在公司。重視公司的安全管理已成為國際海事界控制海上事故的重要途徑。,四 船公司,MMEM理論的海運安全功用主要有6項： 海事分析 海事預防 構建海上安全學科體系 海運安全評價輔助 海運安全三維結構 海運安全教育,2.3 MMEM理論的海運安全功用,1、直接原因分析 僅考慮人、機、環(huán)境要素作分析。海事分析的目的旨在預防，而不在于追究責任。其步驟為： 分析多要素交叉區(qū)d 分析要素復合區(qū)a、b、c 分析人、機、環(huán)境單要素區(qū)，復核各區(qū)域有無遺漏的原因，給出海事發(fā)生的直接原因。 2、管理原因分析 在政府和船公司等管理背景下，以表層原因為基礎，分析海事的管理原因。最后將分析出的原因與事故現(xiàn)象組成事故因果鏈，明確相互關系和重要性。,一 海事原因分析,1、海事預防措施分析 在表層原因的基礎上，分析出海事預防的表層措施； 在管理原因的基礎上，分析出管理預防措施； 最后，綜合分析出本質化的海事預防措施。,二 海事預防,2、海事預防管理本身及與MME系統(tǒng) 適時評價和始終保持管理方法本身的科學合理。 在從事的一切管理活動中促進安全文化和環(huán)境保護意識；確保有效地統(tǒng)一履行IMO的海運安全和環(huán)境保護標準；避免制定過多的管理規(guī)則；加強與IMO的整體性技術合作。 管理與人 管理與機 管理與環(huán)境,二 海事預防,MMEM系統(tǒng)顯示了“人、機、環(huán)境、管理”各要素間的關系輪廓，有利于在構建海上安全學科體系時，系統(tǒng)地整理現(xiàn)有的知識單元，合理地劃分學科分支。 在人要素區(qū)設立海員學 在環(huán)境要素區(qū)設