chapter2-工程中的风险安全与责任

电子科技大学工程伦理与学术道德电子科技大学1.工程2.伦理两个核心概念电子科技大学1.工程风险与伦理责任2.利益分配与公正原则3.环境影响与伦理4.职业行为与职业伦理四个共性问题电子科技大学第2章工程中的风险安全与责任电子科技大学工程风险的伦理评估2工程风险的来源及防范31工程风险中的伦理责任33本章内容电子科技大学风险是一种不确定性对发生负面效果的可能性和强度一种综合测量。风险是“对人的自由或幸福的一种侵害限制”工程中的风险涉及健康风险和人身安全。电子科技大学2.1工程风险的来源及防范工程系统是根据人类需求创造出来的包含自然、科学、技术、社会、政治、经济、文化等诸多因素。工程系统是一个复杂有序系统。如果不进行定期的维护与保养，或者收到内外因素的干扰，工程系统会从有序走向无序。无序即为风险。电子科技大学2.1工程风险的来源及防范2.1.1工程风险的来源2.1.2工程风险的可接受性2.1.3工程风险的防范与安全电子科技大学2.1.1工程风险的来源工程风险的技术因素1零件老化控制系统失灵非线性作用电子科技大学（1）零部件老化工程作为一个复杂系统，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，从而引发风险和事故。（工程本身是有“寿命”的，不可能指望一劳永逸。）电子科技大学2015年7月26日上午10时许，湖北荆州市安良百货的6楼至7楼上行手扶电梯上，险情陡生。跌落一刻，30岁的母亲向柳娟，将身旁的儿子递上高处，自己却被电梯“吞没”。事发后消防员现场破拆5小时将其救出时，已无生命迹象。事故当事人是踩空了保护盖板，掉进控制柜和齿轮的驱动装置内，在没有最快速度关停电梯的情况下被绞。案例：自动扶梯事故电子科技大学护栏梯级金属结构层站（前沿板）机房空间驱动主机电气设备扶手系统电子科技大学电子科技大学事故1：2003年9月8日上海地铁莘店北广场东侧，提升高度8m的5号扶梯正在向上运行时突然发生故障，逆转向下溜车，造成梯上14名乘客摔倒，其中1人轻伤。事故2：2010年12月14日，深圳地铁国贸站5号自动扶梯故障逆行，导致25名乘客受到挤压并擦伤；事故3：2011年7月5日，北京地铁四号线动物园站A口上行自动扶梯发生了设备故障，造成梯级失控下滑，导致1死28伤的严重事故事故4：2014年4月2日,上海地铁2号线与7号线静安寺站换乘通道内一部上行的自动扶梯突然倒行，12人受伤。案例：自动扶梯事故电子科技大学电子科技大学事故的直接原因，是自动扶梯驱动电机与减速箱之间的弹性联轴器中橡胶垫损坏，导致齿轮啮合失效，造成自动扶梯及主链下滑。而引起橡胶垫损坏的主要因素是莘庄站较大的客流量和上海百年未遇的高温天气，使得设备运行工况恶劣，加速橡胶垫的老化。因为该台扶梯提升高度达到了8米，按照标准的要求应该设置附加制动器，而该台自动扶梯并没有设置附加制动器，从而在主制动器功能失效的情况下导致了事故的发生。事故1的原因分析电子科技大学直接原因：上行扶梯，驱动主机固定失效，移位，驱动链松弛，梯级链牵引系统失去约束，在重力作用下转向加速下行。“一颗螺栓”引发的悲剧？伤害主要原因：附加制动器失效，未能制停梯级逆转下行。事故2和事故3的原因分析电子科技大学固定主机所使用的T型螺栓、垫片和螺母6号螺栓T型头出现疲劳断裂，导致T型头部与螺杆脱离电子科技大学事故4的原因分析事故的直接原因是自动扶梯主驱动链条的过渡链板断裂，而自动扶梯倒溜过程中附加制动器未动作。经对过渡链板断口的金相分析，失效方式为疲劳断裂，维保人员对断链保护装置和附加制动器的日常维护保养不到位广州奥的斯电梯公司对自动扶梯驱动链条的产品质量控制不严格。采用的驱动链条过渡链接板的折弯转角处存在应力集中效应、表面存在脱碳现象，在使用中产生疲劳断裂。电子科技大学现代工程通常是由多个子系统构成的复杂化、集成化的大系统，控制系统的自动化水平越来越高。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时，必须依靠操作者灵活处理，否则就会导致事故的发生。（2）控制系统失灵电子科技大学温州南站列车控制中心设备采集驱动单元采集电路电源回路中的保险管F2遭雷击熔断后，采集数据不再更新。温州南站列车控制中心没有采集到D3115次列车的占用状态，按照熔断前状态向D301次列车发送无车占用码，导致D301次列车与D3115次列车追尾。案例：7·23甬温线特别重大铁路交通事故电子科技大学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，往往是逐渐进行的；而非线性系统发生变化时，往往有性质上的转化和跳跃。受到外界影响时，线性的系统会逐渐地做出响应，而非线性系统则非常复杂，有时对外界很强的干扰无任何反应，而有时对外界轻微的干扰则可能产生剧烈的反应。（3）非线性作用电子科技大学案例：北美电网大面积停电事故美国东部时间2003年8月14日，美国东北部和加拿大联合电网发生大面积停电事故。事故发生的最初3分钟内，包括9座核电站在内的21座电厂停止运行。随后美国和加拿大的100多座电厂跳闸，其中包括22座核电站，受影响的居民约5000万人。大停电事故7小时后美国的卫星照片电子科技大学整个事故过程的起因不过是位于俄亥俄州的一处线路跳闸，接着便发生了一系列连锁反应：系统发生摇摆和震荡、局部系统电压进一步降低、发电机组跳闸、系统功率缺额增多、电压崩溃、更多发电机和输电线路跳开，从而引起大面积停电。电网局部故障---电网稳定被破坏———电压崩溃——电网瓦解蝴蝶效应电子科技大学2.1.1工程风险的来源工程风险的环境因素2气候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阈值。在阈值范围内，工程能够抵御气候条件的变化，而一旦超过设定的阈值，工程安全就会受到威胁。自然灾害电子科技大学电子科技大学案例：湖南郴州雪灾线塔倒塌冰雪对线路主要的破坏特征是由于线路的覆冰，也就是在塔上、导线上、绝缘子上都结了很厚的冰，造成重负荷。电子科技大学电子科技大学电子科技大学郴州的电网覆冰设计标准一般不超过15毫米，但这次冰灾中，许多线路的覆冰厚达60毫米甚至100毫米。赴郴州调查的发改委专家组曾发现，一座原来只有6吨重的双回线铁塔，结冰后重达50吨。其负荷远超过设计能力，导致铁塔和电杆被大量压垮和拉垮。2005年2月初，湖南一些地区已经出现过一次“五十年一遇的冰灾”电子科技大学电子科技大学案例：日本福岛核电站事故电子科技大学电子科技大学电子科技大学案例：日本福岛核电站事故北京时间2011年3月11日13时46分，日本东北海域发生9.0级地震并引发高达10米的强烈海啸，导致东京电力公司下属的福岛核电站一、二、三号运行机组紧急停运，机组进入次临界的停堆状态。在后续的事故过程当中，因地震的原因，导致其失去场外交流电源，紧接着因海啸的原因导致其内部应急交流电源（柴油发电机组）失效，从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失并引发事故。辐射泄漏事故将满7周年日本人如何看待福岛食品电子科技大学2.1.1工程风险的来源工程风险的人为因素3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、地理等相关要素，经过相关专家和利益相关者反复讨论和论证而后做出。完美的设计可以做到风险减免，代价是放弃利益。电子科技大学“挑战者”号并没有为宇航员准备逃生系统。如果有逃生系统，至少有部分宇航员能够幸免于难。发射逃生系统被认为有以下这些局限而未安装：“有限的作用、技术的复杂与过多金钱的花费、重量与日程表的拖延”。案例：挑战者号航天飞机无逃生系统电子科技大学案例：魁北克大桥的压杆失稳事故时间：1916年9月11日坍塌原因：由于设计上的缺陷，导致桥体实际承载量远低于设计承载量，并导致该桥两度坍塌。首次坍塌时间为1907年。1907年，为了节省成本，Cooper擅自延长了大桥主跨的长度，由500米忘乎所以的增长到了600米。1907年8月29日，当桥梁即将竣工之际，发生了垮塌，75人死亡，多人受伤。事故调查表明，正是因为Cooper的过分自信，忽略了对桁架重量的精确计算，而导致悲剧的发生。1913年，大桥的设计建造重新开始，可是后继者并没有汲取历史上血的教训。1916年9月，由于某个支撑点的材料指标不到位，悲剧再度重演。中间最长的桥身突然塌陷，造成10名工人死亡。电子科技大学电子科技大学案例：世贸双子塔的设计缺陷为了维持经济上的可行性，取消楼梯井周围的土石和混凝土要求，全部采用钢结构。——降低成本、扩大楼层的实用面积9.11时，消防员无法通过楼梯井进入着火层进行救援；着火点以上2000多名上班族被困，仅有18人经燃烧着的楼梯井来到安全地带。为了建造更高的摩天大楼，建造世贸双塔时，钢结构上的耐火材料量被削减了一半，以减轻大楼的自重。1975年曾发生过9层到19层的大火，该教训并未被重视。电子科技大学案例5：三门峡大坝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。1962年，水库中已经淤积泥沙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。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”。但由于泄水孔位置较高，泥沙仍有60%淤积在库内，上游的潼关高程并没降低；同时下泄的泥沙由于水量少，淤积到下游河床。虽经过后来不断地整改，但是潼关高程一直居高不下，导致2003年渭河流域发生了50多年来最为严重的洪灾。案例：三门峡工程电子科技大学2.1.1工程风险的来源工程风险的人为因素3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，所有的工程施工规范都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，就会留下安全事故的隐患。电子科技大学案例：沱江大桥垮塌事故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4000万元。经事后查明，该大桥采取的是“填芯砌法”的施工方法，该方法是用先用大石块筑成圈，然后在里面空的地方填上碎石块，在正常情况下碎石块排列应该非常紧凑，而这座桥墩断面填的碎石却是散的。这证明了大桥在建筑施工过程中，相关人员偷工减料，致使该大桥存在严重的质量问题，极大地增加了坍塌的可能性。电子科技大学电子科技大学电子科技大学案例：江西丰城在建电厂施工平台垮塌事故江西省宜春市丰城电厂三期在建项目冷却塔施工平台倒塌事故。截至2016年11月24日22时，确认事故现场73人死亡，2人受伤。电子科技大学电子科技大学2.1.1工程风险的来源工程风险的人为因素3操作人员是预防工程风险的核心环节加强对操作人员安全意识的教育，以“安全第一”为行动准则。电子科技大学案例：切尔诺贝利核泄露事故电子科技大学曾经被认为是最安全、最可靠的核电站。1986年一声巨响彻底打破了这一神话。由于操作人员违反规章制度，核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤实验中突然失火，引起爆炸，其辐射量相当于400颗美国投在日本的原子弹。爆炸使机组被完全损坏，8吨多强辐射物质泄露，尘埃随风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许多地区遭到核辐射的污染。切尔诺贝利核事故被称作历史上最严重的核电事故。普里皮亚季城因此被废弃。反应堆与安全系统完全隔离起来，反应堆自由得可以为所欲为。电子科技大学电子科技大学电子科技大学电子科技大学电子科技大学切尔诺贝利的今天：巨型穹顶覆盖反应堆残骸视频资料：档案-切尔诺贝利的悲鸣恶梦之后：30年后重返切尔诺贝利电子科技大学电子科技大学电子科技大学电子科技大学2.1.2工程风险的可接受性在现实中，风险发生概率为零的工程几乎是不