事故机理及致因理论..
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事故致因理论的区别及优缺点
事故的发生不是单一因素造成的，也并非个人偶然失误或单纯设备故障所形成的，而是各种因素综合作用的结果。
综合地考虑了各种事故现象和因素，因而比较正确，有利于各种事故的分析、预防和处理，是当今世界上最为流行的理论。
安全突变与流变论
事故致因的
突变模型
1995年
钱新明等
事故的发生是由于人的因素(人的心理与生理状态、安全意识、安全教育、管理水平、应变能力、身体素质等) 和物的因素( 工作条件、机器故障、自动化程度、保护装置等) 共同作用的结果。把人的因素H和物的因素M作为两个控制变量, 把生产能力或系统功能F作为状态参数
危险源理论
两类危险源
理论
1995年
陈宝智
管理等因素无法用能量观点去衡量
第一类危险源
系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质。实际工作中把产生能量的能量源或拥有能量的能量载体看作一类危险源来处理。
具有的能量越多，一旦发生事故其后果越严重：处于低能量状态时比较安全。包含的危险物质的量越多，干扰人的新陈代谢越严重，其危险性越大。
1926年
1939年
和
等
指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向
局限：事故频发倾向是由个人内在因素决定，事故频发倾向者并不存在
事故遭遇倾向
明兹和
布卢姆
指某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向；认为事故的发生不仅与个人因素有关，而且与生产条件有关
事故频发倾向者并不存在
事故因果连锁论
海因里希事故因果连锁理论
突变理论应用到系统安全中, 主要应用尖点突变模型; 解释系统连续变化过程中系统状态出现的突然变化
安全流变与突变理论
2000年
何学秋等
“安全流变与突变”就是事物在发展过程中安全与危险的矛盾的运动过程。这一矛盾随时间的运动过程就决定了事物发展各个阶段的安全状态
综合地考虑了各种事故现象和因素，因而比较正确，有利于各种事故的分析、预防和处理，是当今世界上最为流行的理论。
安全突变与流变论
事故致因的
突变模型
1995年
钱新明等
事故的发生是由于人的因素(人的心理与生理状态、安全意识、安全教育、管理水平、应变能力、身体素质等) 和物的因素( 工作条件、机器故障、自动化程度、保护装置等) 共同作用的结果。把人的因素H和物的因素M作为两个控制变量, 把生产能力或系统功能F作为状态参数
危险源理论
两类危险源
理论
1995年
陈宝智
管理等因素无法用能量观点去衡量
第一类危险源
系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质。实际工作中把产生能量的能量源或拥有能量的能量载体看作一类危险源来处理。
具有的能量越多，一旦发生事故其后果越严重：处于低能量状态时比较安全。包含的危险物质的量越多，干扰人的新陈代谢越严重，其危险性越大。
1926年
1939年
和
等
指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向
局限：事故频发倾向是由个人内在因素决定，事故频发倾向者并不存在
事故遭遇倾向
明兹和
布卢姆
指某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向；认为事故的发生不仅与个人因素有关，而且与生产条件有关
事故频发倾向者并不存在
事故因果连锁论
海因里希事故因果连锁理论
突变理论应用到系统安全中, 主要应用尖点突变模型; 解释系统连续变化过程中系统状态出现的突然变化
安全流变与突变理论
2000年
何学秋等
“安全流变与突变”就是事物在发展过程中安全与危险的矛盾的运动过程。这一矛盾随时间的运动过程就决定了事物发展各个阶段的安全状态
(整理)事故致因理论.
第二节事故致因理论事故致因理论是从大量典型事故的本质原因的分折中所提炼出的事故机理和事故模型。
这些机理和模型反映了事故发生的规律性，能够为事故原因的定性、定量分析，为事故的预测预防，为改进安全管理工作，从理论上提供科学的、完整的依据。
随着科学技术和生产方式的发展，事故发生的本质规律在不断变化，人们对事故原因的认识也在不断深入，因此先后出现了十几种具有代表性的事故致因理论和事故模型。
一、事故致因理论的发展在20 世纪50 年代以前，资本主义工业化大生产飞速发展，美国福特公司的大规模流水线生产方式得到广泛应用。
这种生产方式利用机械的自动化迫使工人适应机器，包括操作要求和工作节奏，一切以机器为中心，人成为机器的附属和奴隶。
与这种情况相对应，人们往往将生产中的事故原因推到操作者的头上。
1919年，由格林伍德(M ．Greenwood)和伍兹(H ．Woods)提出了“事故倾向性格”论，后来又由纽伯尔德(Newboid)在1926年以及法默(Farmer)在1939 年分别对其进行了补充。
该理论认为，从事同样的工作和在同样的工作环境下，某些人比其他人更易发生事故，这些人是事故倾向者，他们的存在会使生产中的事故增多；如果通过人的性格特点区分出这部分人而不予雇佣，则可以减少工业生产的事故。
这种理论把事故致因归咎于人的天性，至今仍有某些人赞成这一理论，但是后来的许多研究结果并没有证实此理论的正确性。
1936 年由美国人海因里希(W ．H．Heinrich) 所提出的事故因果连锁理论。
海因里希认为，伤害事故的发生是一连串的事件，按一定因果关系依次发生的结果。
他用五块多米诺骨牌来形象地说明这种因果关系，即第一块牌倒下后会引起后面的牌连锁反应而倒下，最后一块牌即为伤害。
因此，该理论也被称为“多米诺骨牌”理论。
多米诺骨牌理论建立了事故致因的事件链这一重要概念，并为后来者研究事故机理提供了一种有价值的方法。
海因里希曾经调查了75 000 件工伤事故，发现其中有98％是可以预防的。
事故致因理论
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实践案例分析：结合具体案例，分析事故致因理论在安全管理体系中的应用效 果，为类似场景提供借鉴和参考。
确定事故致因因 素：分析事故发 生的原因，识别 出关键因素，为 风险评估提供依
据。
评估风险等级： 根据事故致因因 素的风险大小， 确定风险等级， 为制定相应的风 险控制措施提供
参考。
推动行业发展：事故致因理论在许多行业中都有广泛应用，对于推动行业的安全和 健康发展具有重要意义。
PART THREE
定义：事故频发倾向是指个人或组织在一段时间内更容易发生事故的倾向性。
理论观点：事故频发倾向论认为，某些个人或组织由于某些原因，在生产或生活中 存在更高的发生事故的风险。
事故频发倾向的成因：包括个人或组织的技能水平、工作经验、心理状态、管理状况 等因素。
减少事故发生：通过分析事故原因，采取有效措施，降低事故发生的概率。
提高安全性：企业可持续发展需要保障员工和企业的安全，事故致因理论的应用有助于提高企业的安全性。
优化管理：事故致因理论可以帮助企业发现管理漏洞和不足，优化管理流程，提高管理效率。 增强竞争力：企业可持续发展需要不断提高自身的竞争力，事故致因理论的应用有助于企业增强竞争力。
事故致因理论强调人的不安全行为和物的不安全状态在事故中的作用，因此在应急管理中需要特别关注人的行为 管理和设备的安全性。
结合事故致因理论，应急管理部门可以开展针对性的宣传教育和培训，提高公众的安全意识和应急能力。
事故致因理论为安全文化建设提供理论支持和实践指导
事故致因理论强调人的不安全行为和物的不安全状态对事故发生的影响，有助于提高员工的 安全意识和技能水平
制定风险控制措 施：针对不同风 险等级的事故致 因因素，制定相 应的风险控制措 施，降低事故发
实践案例分析：结合具体案例，分析事故致因理论在安全管理体系中的应用效 果，为类似场景提供借鉴和参考。
确定事故致因因 素：分析事故发 生的原因，识别 出关键因素，为 风险评估提供依
据。
评估风险等级： 根据事故致因因 素的风险大小， 确定风险等级， 为制定相应的风 险控制措施提供
参考。
推动行业发展：事故致因理论在许多行业中都有广泛应用，对于推动行业的安全和 健康发展具有重要意义。
PART THREE
定义：事故频发倾向是指个人或组织在一段时间内更容易发生事故的倾向性。
理论观点：事故频发倾向论认为，某些个人或组织由于某些原因，在生产或生活中 存在更高的发生事故的风险。
事故频发倾向的成因：包括个人或组织的技能水平、工作经验、心理状态、管理状况 等因素。
减少事故发生：通过分析事故原因，采取有效措施，降低事故发生的概率。
提高安全性：企业可持续发展需要保障员工和企业的安全，事故致因理论的应用有助于提高企业的安全性。
优化管理：事故致因理论可以帮助企业发现管理漏洞和不足，优化管理流程，提高管理效率。 增强竞争力：企业可持续发展需要不断提高自身的竞争力，事故致因理论的应用有助于企业增强竞争力。
事故致因理论强调人的不安全行为和物的不安全状态在事故中的作用，因此在应急管理中需要特别关注人的行为 管理和设备的安全性。
结合事故致因理论，应急管理部门可以开展针对性的宣传教育和培训，提高公众的安全意识和应急能力。
事故致因理论为安全文化建设提供理论支持和实践指导
事故致因理论强调人的不安全行为和物的不安全状态对事故发生的影响，有助于提高员工的 安全意识和技能水平
制定风险控制措 施：针对不同风 险等级的事故致 因因素，制定相 应的风险控制措 施，降低事故发
安全科学原理—事故致因理论
事故频发倾向论
16
第三节
一、因果继承原则
事故因果论
事故现象的发生与其原因存在着必然的因果关系。
事故现象是后果，与其前因有必然的联系。 因果是多层次相继发生的，因和果有继承性，前段的结 果往往是下一段的原因。一次原因是二次原因的结果，二 次原因又是三次原因的结果，如此类推。
17
第三节
事故因果论
23
第三节
事故因果论
某些因果连锁，又有一系列原因集中、复合组 成伤亡事故后果——复合型 单纯的集中型或连锁型较少，事故的因果关系 多为复合型。
24
第三节
三、起因物和施害物
事故因果论
起因物——造成事故起源的机械、装置、天然或人 工物件、环境物等。
施害物——直接造成事故而加害于人的物质
不安全状态导致起因物作用；施害物又是起因物促 成其造成事故后果的。
12
第二节
事故频发倾向论
1926年，纽鲍尔德(E．M．Newbold)研究大量工厂中事 故发生次数分布，证明事故发生次数服从发生概率极小， 且各个人发生事故概率不等的统计分布。 马勃(Marbe)跟踪调查了一个有3000人的工厂，结果发 现： 第一年里没有发生事故的工人在以后几年里平均发生 0.30—0.60次事故； 第一年里发生过一次事故的工人在以后平均发生0.86— 1.17次事故； 第一年里出过两次事故的工人在以后平均发生理论的由来和发展
能量意外释放论/能量转移论
能量意外释放论的出现是人们对伤亡事故发生的物理实 质认识方面的一大飞跃。1961年和1966年，吉布森(Gibson) 和哈登(Hadden)提出了一种新概念： 事故是一种不正常的，或不希望的能量释放，各种形式 的能量构成伤害的直接原因。于是，应该通过控制能量， 或控制作为能量达及人体媒介的能量载体来预防伤害事故。 根据能量意外释放论，可以利用各种屏蔽来防止意外的能 量释放。
事故致因理论的区别及优缺点
而是各种因素综合作用的结果。
综合地考虑了各种事故现象和因素，因而比较正确，有利于各种事故的分析、预防和处理，是当今世界上最为流行的理论。
安全突变与流变论
事故致因的
突变模型
1995年
钱新明等
事故的发生是由于人的因素(人的心理与生理状态、安全意识、安全教育、管理水平、应变能力、身体素质等) 和物的因素( 工作条件、机器故障、自动化程度、保护装置等) 共同作用的结果。把人的因素H和物的因素M作为两个控制变量, 把生产能力或系统功能F作为状态参数
把事故原因完全归因于管理失误
亚当斯事故因果连锁理论
英国的约翰. 亚当斯(JohnAdams)
对海因里希的事故因果连锁理论的缺陷和不足作了补充，亚当斯将人的不安全行为和物的不安全状态称作现场失误
仅对造成现场失误的管理原因进行了分析
北川彻三事故因果连锁理论
日本的北川彻三
诸多社会因素对伤害事故的发生和预防都有着重要的影响
第二类危险源
导致能量或危险物质约束或限制措施失效的各种因素
一些围绕第一类危险源随机发生的现象，他们出现的情况决定事故发生的可能性。出现得越频繁，发生事故的可能性越大。
3类危险源论
2006年
田水承
第一类危险源
能量载体或危险物质
事故发生的（物质性）前提，影响事故发生后果的严重程度。
第二类危险源
物的故障、物理性环境因素，个体人失误，侧重安全设施等物的故障、物理性环境因素。
劳伦斯模型
1974年
劳伦斯(Lawrence)
在威格里沃斯和瑟利等人的人失误模型的基础上提出的，针对金矿企业以人失误为主因的事故模型
对一般矿山企业和其它企业中比较复杂的事故具有良好的实用价值。
综合地考虑了各种事故现象和因素，因而比较正确，有利于各种事故的分析、预防和处理，是当今世界上最为流行的理论。
安全突变与流变论
事故致因的
突变模型
1995年
钱新明等
事故的发生是由于人的因素(人的心理与生理状态、安全意识、安全教育、管理水平、应变能力、身体素质等) 和物的因素( 工作条件、机器故障、自动化程度、保护装置等) 共同作用的结果。把人的因素H和物的因素M作为两个控制变量, 把生产能力或系统功能F作为状态参数
把事故原因完全归因于管理失误
亚当斯事故因果连锁理论
英国的约翰. 亚当斯(JohnAdams)
对海因里希的事故因果连锁理论的缺陷和不足作了补充，亚当斯将人的不安全行为和物的不安全状态称作现场失误
仅对造成现场失误的管理原因进行了分析
北川彻三事故因果连锁理论
日本的北川彻三
诸多社会因素对伤害事故的发生和预防都有着重要的影响
第二类危险源
导致能量或危险物质约束或限制措施失效的各种因素
一些围绕第一类危险源随机发生的现象，他们出现的情况决定事故发生的可能性。出现得越频繁，发生事故的可能性越大。
3类危险源论
2006年
田水承
第一类危险源
能量载体或危险物质
事故发生的（物质性）前提，影响事故发生后果的严重程度。
第二类危险源
物的故障、物理性环境因素，个体人失误，侧重安全设施等物的故障、物理性环境因素。
劳伦斯模型
1974年
劳伦斯(Lawrence)
在威格里沃斯和瑟利等人的人失误模型的基础上提出的，针对金矿企业以人失误为主因的事故模型
对一般矿山企业和其它企业中比较复杂的事故具有良好的实用价值。
安全管理原理--02事故致因理论
（2）1949年Gorden利用流行病传染机理来 论述事故的发生机理，提出了“流行病方法”。
环境特征：温度、 湿度、季节、社 区卫生状况、防 疫措施等
流行病方法理论
明确提出了事故因素间的关系特征，认为事故是几种因 素综合作用的结果，推动了关于上述三种因素的研究和调查。 如何找致因的媒介？ 致因的媒介到底是什么？ 怎么定义？ 能量伤害方式？
为研究事故发生原因，便于对伤亡事故进行 统计分析和调查处理，国务院有关部门将事故 按严重程度分为6类： （1）轻伤事故 （2）重伤事故 （3）死亡事故 一次事故中死亡1~2人的事故 （4）重大死亡事故 3~9人 （5）特大死亡事故 10人及10人以上 （6）特别重大死亡事故
特别重大死亡事故：
民航客机发生的机毁人亡（死亡40人及其以上）事故 专机和外国民航客机在中国境内发生的机毁人亡事故 铁路、水运、矿山、水利、电力事故造成一次死亡50人 及其以上，或者一次造成直接经济损失1000万元及其以 上的 公路和其他发生一次死亡30人及其以上或直接经济损失 在500万元及其以上的事故（航空、航天器科研过程中 发生的事故除外） 一次造成职工和居民100人及其以上的急性中毒事故 其他性质特别严重、产生重大影响的事故
（3）1961年Gibson提出、Hadden发展了 能量转移论。 事故是一种不正常的或不希望的能量转移，各 种形式的能量构成了伤害的直接原因。因此，应该 通过控制能量或控制能量载体来预防伤害事故。 在一定条件下，某种形式的能量能否造成伤害 及事故，主要取决于：人所接触的时间长短和频率， 力的集中程度，受伤害的部位及屏障设置的早晚等。
第十六条 职工有下列情形之一的， 不得认定为工伤或者视同工伤：
（一）因犯罪或者违反治安管理伤亡的； （二）醉酒导致伤亡的； （三）自残或者自杀的
事故致因理论
1) 大多数事故是由于人的不安全行为与机（物） 的不安全状态在同一时空相遇而发生的。例如，
人的行动 范围
机物活 动范围
人
风 险
人员的 不安全行为
♫ …
危 险 因 素机(物)
物——跌落的砖； 人——未带安全帽 走过工地… 机（物）的 不安全状态
“人的不安全行为与机（物）的不安全状态在同一时空相遇”示意图：
该所没有正确履行特种设备监督检验职责，在该事故 起重机制造监督检验、安装验收检验工作中未严格按照 有关安全技术规范的规定执行，致使存在先天隐患的特 种设备投入运行。
(4)安全评价单位辽宁省石油化工规划设计院
该院安全评价中心出具了不符合实际的虚假安评报告。 即在事故起重机等特种设备技术资料不全、冶炼生产线及 辅助设施存在重大隐患的情况下，出具了“安全现状基本 符合国家有关规范、标准和规定要求”的评价结论。
（2）事故致因“二元论”
O
A B
图中 OA 表示事故隐患，它是危险因素与管理缺陷合成的结果。A 点 是由正常生产到发生事故的转折点，叫第一激发点，也叫事故原点。B 点 是事故中未及时采取措施或措施错误而激发事故扩大的转折点，叫二次激 发点。事故现场是生产因素的潜在能量转化为事故破坏能量的外观表现。
吊装船用发动机
发动机坠落
挂钩断开
所以《安全生产法 》第三十五条规定， 生产经营单位进行爆破、 吊装等危险作业，应当 安排专门人员进行现场 安全管理，确保操作规 程的遵守和安全措施的 落实。
2）少数事故 是由于人员处 在不安全环境 中而发生的
人的 不安全 行为
人
风险
环境 不安全 条件
环
高处作业危险环境 工人未系安全带
致 害 物 行 为 人
事故致因理论
关于事故致因理论的概述一、事故致因理论简介事故致因理论是从大量典型事故的本质原因的分析中所提炼出的事故机理和事故模型,利用它可以找出事故发生的原因,以及分析出事故可能造成的后果,为们认清安全事故产生的本质根源和指导事故调查提供了理论依据。
伴随着人类科学的进步和生产力的提高,事故产生的本质规律也在不断的呈现变化。
从20世纪初至今,事故致因理论的发展经历了3个阶段,即早期的事故致因理论(单因素理论)阶段,二战时期的事故致因理论(双因素理论)阶段和20世纪60年代以后的事故致因理论(三因素理论)阶段。
在第一个阶段中,理论的主要观点是事故的发生并不一定是随机的,有事故倾向性的工人更容易导致事故的发生。
到了此双因素理论阶段,主要观点认为人与其工作环境密切相连,事故的发生是人与环境共同作用的结果。
再到三因素理论阶段,事故致因理论逐渐完善,并且越来越来的研究者都认为事故的发生是人、物和环境3者综合导致的结果,并且诞生出以瑟利提出的人类工程方法等为代表的一系列事故致因模型。
1、因果论事故具有随机性,构成“机”的多个因素之间存在相互依存、相互促进或制约的关系,其中之一就是因果关系。
因果关系有继承性,即前一过程的结果往往是引发后一过程的原因。
例如某一事故的发生,最初是由于发生了事件N,,这是“因”;然后导致了事件NZ,这便是“果”。
N:包含着N,,它又作为“因”引发了下一过程及结果N3。
如此传递下去,导致了最后的“果”—该事故及其损失。
属于这种因果论的事故模型有线性多因素连锁性,非线性多因素连锁性,线性一非线性复合型,海因里希的多米诺(domino)骨牌理论等等。
其中,日本的北川彻三等人将此理论归纳到了日本的《安全工学便览》中。
2、轨迹交叉论一个生产系统系统一般是由人、机、物构成的,它们共处于一种环境中。
轨迹交叉的事故致因理论认为,该系统内事故的发生是由于人的不安全行为与物(机或环境)的不安全状态在同一时空相遇(或逆流能量轨迹交叉)所造成的,有时环境也是造成人的不安全行为与物(机的)不安全状态及它们相遇的条件。
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疲劳
机械的主要零部件经过较长时间运行后，未产生明显的塑 性变形而突然发生断裂的现象。 实验表明，平均应力越大，疲劳极限越高，所允许的交 变应力幅度越小，疲劳损伤也就越小；零件在超过疲劳极 限的应力下继续工作，直到断裂时，所能经受的应力循环 次数越多，零件抵抗过载荷损伤的能力则越高。 实验还表明，金属材料在低于或接近于疲劳极限下运行 一定次数后，其疲劳极限还会提高，也就延长了疲劳寿命， 此现象称次载荷锻炼。
裂
2. 脆性破裂的主要特征： a 无明显的塑性变形 b 断口宏观分析呈金属晶粒状并有光泽，断口平直与主应 力方向垂直 c 破裂通常为瞬间发生，有碎片飞出 d 破坏应力低于或接近于材料的屈服极限 e 在低温度下发生破裂 f 破裂总是在缺陷处或几何形状突发处首先发生
3.1.1 破
裂
3. 导致脆性破裂的主要原因 a 低温 b 材料本身缺陷 c 焊接处与焊缝处有缺陷 d 材料中硫磷含量过高及应力腐蚀都将恶化材料的机械 性能，从而引起脆性破裂
3.1.1 破
裂
c 晶间腐蚀是一种局部的、选择性的腐蚀破坏。这种腐蚀 破坏常常沿着金属材料的晶粒边缘进行。腐蚀性介质渗入 到金属材料深处，金属晶粒之间的结合力因腐蚀而破坏， 从而使材料的机械性能下降或完全丧失，只要用很小的外 力就会破坏。 d 应力腐蚀是金属材料在拉伸应力和特定的腐蚀环境共同 作用下，以裂纹形式发生的腐蚀破坏。应力腐蚀破裂有3 个要素： 应力、腐蚀、破裂 e 疲劳腐蚀是金属设备在腐蚀介质和交变拉应力共同作用 下而发生腐蚀破坏的一种形式。
第三章 事故机理 及致因理论
第三章 事故机理
3.1 物理性作用 3.2 化学性作用 3.3 工业中毒事故 3.4 人的因素
3.1 物理性作用
• 3.1.1 破裂 按金属材料破裂的现象不同，容器、管道 的破裂可分为韧性破裂、脆性破裂、疲劳 破裂、腐蚀破裂和蠕变破裂等五种形式。
3.1.1 破
• 韧性破裂
3.1.1 破
裂
2. 导致疲劳破裂的主要原因 a 承受交变循环载荷 b 过高的局部应力 c高强度低合金钢的广泛应用和特厚材料的应用增加， 材料本身和焊缝处往往很容易形成各种缺陷
3.1.1 破
裂
• 蠕变破裂 指金属材料长期在高温条件下受应力的作用而产生缓慢、 连续的塑性变形而产生的破裂。 1.蠕变破裂的主要特征： a 只发生在高温容器或装置中，有明显的塑性变形 b 断口晶相分析可发现微观晶相组织有明显变化 c 破裂应力低于材料正常操作温度下的抗拉强度 2. 导致蠕变破裂的主要原因： a 设计时选材不合理 b 操作不佳、维护不周
• 物理爆炸是指由于物理原因引起的物质的状态发生突变而 导致的爆炸现象。其爆炸前后的物质种类与化学成分均不 发生变化。 • 通常有两种情况：一种是常压下发生，一种是超压下发生。 • 判断方法： a 从破裂的一般特征进行分析 b 通过破裂压力验算和爆炸能量计算来进行分析
3.1.3 磨损与疲劳
• 磨损 （1）粘着磨损—没有形成完全润滑时的磨损。例如活塞 与活塞环的磨损。 （2）磨料磨损—两个零件表面之间由于存在尘埃、金属 屑等坚硬的磨粒时所造成的磨损。例如汽缸与活塞之间的 磨损。 （3）腐蚀磨损—由于腐蚀作用使金属氧化物剥落，致使 金属表面间发生的机械磨损。例如键与键槽。
3.1.1 破
裂
• 常见的腐蚀破裂事故有5种： • 渗碳腐蚀是指在处理CO、CO2 或烃的高温装置和管道的金属表面上 析出碳，从而破坏金属氧化膜保护层的破坏形式。 • 氢脆是在高温高压下，氢气渗入到钢材内，与金属材料内的渗碳体相 互作用生成甲烷逸出而使碳钢脱碳，以致使材料的强度与塑性大幅度 降低的破坏形式。 • 苛性脆化是指废热锅炉或水夹套汽包等设备在高温条件下，水质中浓 碱生成钠盐，在热碱溶液的腐蚀和抗应力共同作用下而发生的破坏形 式。 • 硫化氢腐蚀是指硫化氢对器壁产生应力腐蚀或腐蚀疲劳，促使裂纹形 成、裂纹扩展，最后导致破裂的一种破坏形式。 • 氯脆是指奥氏不锈钢在高温氯化物水溶液中引起的应力腐蚀破裂现象， 造成破裂的介质是含氯离子的冷却用水。 CO、CO2 气体的应力腐蚀 是指充装CO、CO2 或他们混合气体的设备，在较高温度和水分存在 的情况下产生应力腐蚀，从而导致断裂的破坏形式。
3.1.1 破
裂
• 腐蚀破坏的主要特征： a 渗碳腐蚀的不锈钢金属表面呈孔蚀状 b 氢脆金属表面及断口上有鼓泡现象 c 碱脆断裂容器断口与主拉伸应力方向基本垂直 e 硫化氢腐蚀容器器壁上有一层银灰色、多孔、松散的易 剥落层—硫化铁 f 氯脆设备表面有腐蚀坑存在 • 导致腐蚀破坏的主要原因6条
3.1.2 物理爆炸
裂
指容器、管道在压力作用下，器壁上产生的应力超过材料 的强度极限而发生断裂的一种破坏形式。 1.韧性破裂的主要特征 a 材料具有明显的形状改变和较大的塑性变形 b 断口呈暗灰色纤维状，无金属光泽，端口不齐平 c 破裂不产生碎片 d 爆破压力与计算的爆破压力接近
3.1.1 破 裂
2.导致韧性破裂的主要原因 a 超压、安全阀失灵、操作失误等 b 器壁厚度不够，或者使用中变薄，设计原因等。
3.1.1 破
• 腐蚀破裂
裂
指容器壳体由于受到腐蚀介质的作用而产生破裂的一种破 坏形式。
1.腐蚀破裂分为五类: 均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力 腐蚀和疲劳腐蚀。
a 均匀腐蚀是由于设备大面积出现腐蚀现象，从而使器壁 变薄、强度不够导致的塑性破坏。 b 点腐蚀是由于潮湿介质、氯或其它介质在金属表面形成 腐蚀电池发生电化学腐蚀，从而使其表面形成穿孔或局部 腐蚀深坑，它将引起应力集中。
3.1.1 破
裂
• 疲劳破裂 指材料在反复加压、卸压过程中在低应力状态下突然发 生的破坏形式。 1. 疲劳破裂的主要特征： a 破坏时无明显的塑性变形 b 断口可见到疲劳裂纹的产生、扩展和最后断裂等区域， 前两者较光滑，后者较粗糙。 c 开裂部位在应力高的地区 d 发展缓慢 e 通常是在操作温度、压力大幅度波动且频繁启动、停车 情况下发生。
3.1.1 破
• 脆性破裂
裂
指容器在破裂时没有宏观的塑性变形，器壁平均应力远没 有达到材料的强度极限，有的甚至低于屈服极限，其破坏 现象和脆性材料的破坏相似。 1.发生低应力脆性断裂的必需条件有三个：
a 设备容器本身存在缺陷或几何形状发生突变 b 存在一定的水平应力 c 材料韧性很差
3.1.1 破
机械的主要零部件经过较长时间运行后，未产生明显的塑 性变形而突然发生断裂的现象。 实验表明，平均应力越大，疲劳极限越高，所允许的交 变应力幅度越小，疲劳损伤也就越小；零件在超过疲劳极 限的应力下继续工作，直到断裂时，所能经受的应力循环 次数越多，零件抵抗过载荷损伤的能力则越高。 实验还表明，金属材料在低于或接近于疲劳极限下运行 一定次数后，其疲劳极限还会提高，也就延长了疲劳寿命， 此现象称次载荷锻炼。
裂
2. 脆性破裂的主要特征： a 无明显的塑性变形 b 断口宏观分析呈金属晶粒状并有光泽，断口平直与主应 力方向垂直 c 破裂通常为瞬间发生，有碎片飞出 d 破坏应力低于或接近于材料的屈服极限 e 在低温度下发生破裂 f 破裂总是在缺陷处或几何形状突发处首先发生
3.1.1 破
裂
3. 导致脆性破裂的主要原因 a 低温 b 材料本身缺陷 c 焊接处与焊缝处有缺陷 d 材料中硫磷含量过高及应力腐蚀都将恶化材料的机械 性能，从而引起脆性破裂
3.1.1 破
裂
c 晶间腐蚀是一种局部的、选择性的腐蚀破坏。这种腐蚀 破坏常常沿着金属材料的晶粒边缘进行。腐蚀性介质渗入 到金属材料深处，金属晶粒之间的结合力因腐蚀而破坏， 从而使材料的机械性能下降或完全丧失，只要用很小的外 力就会破坏。 d 应力腐蚀是金属材料在拉伸应力和特定的腐蚀环境共同 作用下，以裂纹形式发生的腐蚀破坏。应力腐蚀破裂有3 个要素： 应力、腐蚀、破裂 e 疲劳腐蚀是金属设备在腐蚀介质和交变拉应力共同作用 下而发生腐蚀破坏的一种形式。
第三章 事故机理 及致因理论
第三章 事故机理
3.1 物理性作用 3.2 化学性作用 3.3 工业中毒事故 3.4 人的因素
3.1 物理性作用
• 3.1.1 破裂 按金属材料破裂的现象不同，容器、管道 的破裂可分为韧性破裂、脆性破裂、疲劳 破裂、腐蚀破裂和蠕变破裂等五种形式。
3.1.1 破
• 韧性破裂
3.1.1 破
裂
2. 导致疲劳破裂的主要原因 a 承受交变循环载荷 b 过高的局部应力 c高强度低合金钢的广泛应用和特厚材料的应用增加， 材料本身和焊缝处往往很容易形成各种缺陷
3.1.1 破
裂
• 蠕变破裂 指金属材料长期在高温条件下受应力的作用而产生缓慢、 连续的塑性变形而产生的破裂。 1.蠕变破裂的主要特征： a 只发生在高温容器或装置中，有明显的塑性变形 b 断口晶相分析可发现微观晶相组织有明显变化 c 破裂应力低于材料正常操作温度下的抗拉强度 2. 导致蠕变破裂的主要原因： a 设计时选材不合理 b 操作不佳、维护不周
• 物理爆炸是指由于物理原因引起的物质的状态发生突变而 导致的爆炸现象。其爆炸前后的物质种类与化学成分均不 发生变化。 • 通常有两种情况：一种是常压下发生，一种是超压下发生。 • 判断方法： a 从破裂的一般特征进行分析 b 通过破裂压力验算和爆炸能量计算来进行分析
3.1.3 磨损与疲劳
• 磨损 （1）粘着磨损—没有形成完全润滑时的磨损。例如活塞 与活塞环的磨损。 （2）磨料磨损—两个零件表面之间由于存在尘埃、金属 屑等坚硬的磨粒时所造成的磨损。例如汽缸与活塞之间的 磨损。 （3）腐蚀磨损—由于腐蚀作用使金属氧化物剥落，致使 金属表面间发生的机械磨损。例如键与键槽。
3.1.1 破
裂
• 常见的腐蚀破裂事故有5种： • 渗碳腐蚀是指在处理CO、CO2 或烃的高温装置和管道的金属表面上 析出碳，从而破坏金属氧化膜保护层的破坏形式。 • 氢脆是在高温高压下，氢气渗入到钢材内，与金属材料内的渗碳体相 互作用生成甲烷逸出而使碳钢脱碳，以致使材料的强度与塑性大幅度 降低的破坏形式。 • 苛性脆化是指废热锅炉或水夹套汽包等设备在高温条件下，水质中浓 碱生成钠盐，在热碱溶液的腐蚀和抗应力共同作用下而发生的破坏形 式。 • 硫化氢腐蚀是指硫化氢对器壁产生应力腐蚀或腐蚀疲劳，促使裂纹形 成、裂纹扩展，最后导致破裂的一种破坏形式。 • 氯脆是指奥氏不锈钢在高温氯化物水溶液中引起的应力腐蚀破裂现象， 造成破裂的介质是含氯离子的冷却用水。 CO、CO2 气体的应力腐蚀 是指充装CO、CO2 或他们混合气体的设备，在较高温度和水分存在 的情况下产生应力腐蚀，从而导致断裂的破坏形式。
3.1.1 破
裂
• 腐蚀破坏的主要特征： a 渗碳腐蚀的不锈钢金属表面呈孔蚀状 b 氢脆金属表面及断口上有鼓泡现象 c 碱脆断裂容器断口与主拉伸应力方向基本垂直 e 硫化氢腐蚀容器器壁上有一层银灰色、多孔、松散的易 剥落层—硫化铁 f 氯脆设备表面有腐蚀坑存在 • 导致腐蚀破坏的主要原因6条
3.1.2 物理爆炸
裂
指容器、管道在压力作用下，器壁上产生的应力超过材料 的强度极限而发生断裂的一种破坏形式。 1.韧性破裂的主要特征 a 材料具有明显的形状改变和较大的塑性变形 b 断口呈暗灰色纤维状，无金属光泽，端口不齐平 c 破裂不产生碎片 d 爆破压力与计算的爆破压力接近
3.1.1 破 裂
2.导致韧性破裂的主要原因 a 超压、安全阀失灵、操作失误等 b 器壁厚度不够，或者使用中变薄，设计原因等。
3.1.1 破
• 腐蚀破裂
裂
指容器壳体由于受到腐蚀介质的作用而产生破裂的一种破 坏形式。
1.腐蚀破裂分为五类: 均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力 腐蚀和疲劳腐蚀。
a 均匀腐蚀是由于设备大面积出现腐蚀现象，从而使器壁 变薄、强度不够导致的塑性破坏。 b 点腐蚀是由于潮湿介质、氯或其它介质在金属表面形成 腐蚀电池发生电化学腐蚀，从而使其表面形成穿孔或局部 腐蚀深坑，它将引起应力集中。
3.1.1 破
裂
• 疲劳破裂 指材料在反复加压、卸压过程中在低应力状态下突然发 生的破坏形式。 1. 疲劳破裂的主要特征： a 破坏时无明显的塑性变形 b 断口可见到疲劳裂纹的产生、扩展和最后断裂等区域， 前两者较光滑，后者较粗糙。 c 开裂部位在应力高的地区 d 发展缓慢 e 通常是在操作温度、压力大幅度波动且频繁启动、停车 情况下发生。
3.1.1 破
• 脆性破裂
裂
指容器在破裂时没有宏观的塑性变形，器壁平均应力远没 有达到材料的强度极限，有的甚至低于屈服极限，其破坏 现象和脆性材料的破坏相似。 1.发生低应力脆性断裂的必需条件有三个：
a 设备容器本身存在缺陷或几何形状发生突变 b 存在一定的水平应力 c 材料韧性很差
3.1.1 破