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1、海运安全科学技术,主讲教师：康与涛 海洋环境与工程学院,鉴于21世纪人类对“安全（S）、健康(H)、环境(E)、质量(Q)”的更高期望，本课程立足海运行业，面向广义的产业领域，向大学本科生传授:,课程简介,海运安全科学概述 事故致因理论与发生规律 防控事故的途径与方法 系统风险分析与事故预测 系统风险与安全评估 海运安全文化建设,安全管理标准化 人为因素控制与人员安全教育 行为科学在安全管理中的应用 船舶操纵与避碰 海事与海事预防 事故应急理论和方法等知识,本课程是安全类课程的专业课。旨在使学生了解安全科学的发展动态，掌握其基本理论和知识，培养安全意识，培养学生在安全领域的创新意识和实践能力；
2、也为学生学习本专业安全类课程提供科学思维方式和理论基础，并启迪思维和拓宽视野。 拓宽视野 培养安全观念 掌握知识技能,课程的地位、作用和任务,共计54学时 参考文献 席永涛、陈伟炯编.海运安全科学基础.上海海事大学出版社，2011 卜仁祥、薛满福、房希旺、孙大铭.船舶操纵与避碰.大连海事大学出版社，2014,课程安排及参考资料,第一章 海运安全科学概述,第一章海运安全科学概述,安全科学与海运安全科学,2.1,“人-机-环境-管理”系统,2.2,MMEM理论的海运安全功用,2.3,2.1 安全科学与海运安全科学,海运安全科学,2,事故控制观,3,一 安全科学,1.安全的定义 安全：免受人员伤害、
3、疾病或死亡，或引起设备、财产破坏或损失的状态。 美国传统词典定义：The condition of being safe; freedom from danger, risk, or injury. 科学的定义：人的身心免受外界（不利）因素影响的存在状态（包括健康状况）及其保障条件。,安 全,完整、齐备或没有伤害，无残缺、无损坏，无损则全,不受威胁，没有危险，无危则安,一 安全科学,美国心理学家（A.B Maslow)认为安全是人类基本需求之一,自我实现 丰富知识，取得成就 尊 重 需 求 自尊、自信、取得承认 社 交 需 求 希望成为集团或成员 安 全 需 求 希望无伤、不受伤 生 理 需
4、求 衣、食、住、行,一 安全科学,2.安全科学的定义 库尔曼定义：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作用绝对的最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。 J.格森定义：安全科学研究人及技术和环境之间的关系，以建立这三者的平衡共生态（equilibrated sysbiosis）为目的。 刘潜定义：安全科学是专门研究人们在生产及其活动中的身心安全（含健康、舒适、愉快乃至享受），以达到保护劳动者及其活动能力，保障其活动效率的跨门类、综合性的横断学科。,一 安全科学,有学者认为：研究生产中人-机-环境系统，实现本质安全化及进行随机安全控制的技术和管理方法的工程学特指安全科学。 现今定义：
5、安全科学是研究事物的安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研究预测、清除或控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。,一 安全科学,3.安全科学的基本要素结构 一切事故，都是“人、机、环境”相互作用下发生的出乎人们意料的和不希望发生的破坏性事件。要避免和减少事故的发生，人们就必须能控制“人一机一环境”系统，能预知和限制事故的发生。,因此，安全科学的基本要素结构是由人、机、环境和控制四大要素构成的四面体结构,一 安全科学,安全科学的基本要素结构,一 安全科学,a区为人机关系区，表现为机对人的安全影响，人
6、要适应和驾驭机，研究要点是人机安全响应，安全人机学是该区的重点。 b区为人环境关系区，表现为环境对人的安全影响、人要适应环境和适度改善环境。 c区为机环境关系区，表现为环境对机的安全影响，机要适应并保护环境。 d区为人、机、环境综合关系区，是事故的多发区域和安全控制的重点区域。 控制要素需充裕地覆盖人、机环境要素及各关系区，主要包含法制、技术、规范、规则、标准、程序和方法。,海运安全科学：就是海运安全管理人员、操作人员、研究人员运用安全科学的相关理论和知识，围绕海运领域内人、机、环境、管理等要素进行的，研究和预知与海运相关的危险、危害和威胁；限制或消除这种危险、危害和威胁的理论知识结构。 海运
7、安全科学属于安全 科学在海运方面的应用， 是从安全科学分化出来 的独立分支。,二 海运安全科学,传统的事故控制观生成的理论通常作为事故发生后的简单分析工具。通过分析事故，得出事故原因和责任方，教育有关人员，落实整改措施。 但在实践中，常常是针对操作者，而对管理方面很少重视，形成了重流轻源的不良局面。 较先进的事故控制观认为，事故是由某种隐患、危险或潜能构成的事故原点(accident origin)，在触发能量、偶合条件的作用下转化而成。 只要控制或消除事故原点、触发能量，就能防止事故的发生。,三 事故控制观,科学的事故控制观将安全工作分为：标识、预防、预测/监测、应急、纠正5个阶段 每个阶段
8、都要考虑安全科学的4大要素人、机、环境、控制，进行系统化的安全控制。,三 事故控制观,科学的事故控制观与传统相比有如下改变： 变纵向单科为横向综合，推行全面系统的安全管理； 变面向过去为面向未来，推行事前预测和预控； 变事故分析为事件分析，推行系统工程逻辑分析； 变静态管理为动态管理，推行过程系统安全控制； 变管理的对象为管理的动力，发挥自律分散系统的安全自组织功能。,三 事故控制观,海上船舶运输的优势：地球表面71被海洋所覆盖，跨海运输使铁路、公路无能为力，空中运输受到高成本的制约，而海上船舶运输具有运量大、运价低等优点，因此在国际贸易中承担着绝大部分的货运任务。 船舶营运系统的组成：船公司
9、、船舶、货物、船员、航道和港口，是维持船舶正常运作的重要环节，它们相互依存，构成了船舶营运系统。,2.2 “人-机-环境-管理”系统,高风险行业：船上有限的空间，被人员、货物、机器、能量系统充分利用，密度甚高，相互间的干扰容易引发事故；船体属于薄壳系统，运动于礁石、浅滩间，航行于急流、狂风、巨浪或浓雾中，难免会发生海上事故。 根据安全科学基本要素结构，该系统中的船员属于“人”要素，船舶、货物属于“机（物）”要素，航道和港口属于“环境”要素，船公司属于“管理”要素。,2.2 “人-机-环境-管理”系统,船舶营运系统的安全四面体结构和安全要素关系图,2.2 “人-机-环境-管理”系统,2.2 “人
10、-机-环境-管理”系统,船员,2,航行环境,3,船公司与管理当局,4,船舶由以下主要系统构成：船体系统，操纵系统，导航系统（罗经、雷达、GPS等），通信系统（VHF、GMDSS等），动力系统，货物运输系统和安全应急系统。 船舶种类有：集装箱船，杂货船，干散货船（矿砂船、散粮船），油船，散装液体化学品船，液化气体船，滚装船，客船，各类高速船等。,一 船舶与货物船舶,集装箱船,客船（星光公主号 109000吨）,散货船,油轮,LNG,国产2208级导弹快艇（双体船）,载驳船,船舶吨位： 重量吨： 1）排水量:（1）满载排水量（2）空船排水量（3）实际排水量 2）载重量:（1）总载重量（2）净载重量
11、 容积吨：（1）总吨位（2）净吨位（3）运河吨位 我国将海船驾驶员适任证书在吨位方面分成500GT、500-3000GT和3000GT以上三种。目前习惯将10000GT以上的船舶称为大型船舶，将100000GT以上的船舶称为超大型船舶，超级油轮已达50万总载重吨。,一 船舶与货物船舶,船舶速度概况：集装箱船和客船在20kn左右，高速船舶速度可达45kn，VLCC在10kn左右，其他船舶多在10kn-16kn。 与安全有关的船舶性能主要有：抗沉性，稳性，强度，浮性，航向稳定性、旋回性（与T、K指数有关）和停船性（冲程）等。 船内风险源于人、机、能、货拥挤于薄壳系统中，隐患、危险或潜能等事故原点多
12、，易在触发能量和偶合条件作用下发生事故。若不考虑船外环境，则船内的风险和事故类型与陆地工厂相同，包括火灾、爆炸、机器故障、触电、人或物的坠落、机械损伤等。,一 船舶与货物船舶,货物属于物，在安全理论中“物、机、技术”属于侧重点不同的同一类要素。 货物性质包括：重量和硬度；易移动或滚动；忌热、忌湿、忌压、忌倒置、忌气味、忌污染性；扬尘污染、挥发气味；易破碎易腐烂；贵重性；危险性等。 这些性质涉及货运质量和人、船、货的安全乃至海洋环境保护，须通过合理配载、衬垫、隔票、堆装、绑固、隔离、防盗、通风、冷藏等措施来保证。,一 船舶与货物货物,机械性风险包括货物的翻倒和坠落，货物移动导致船舶横倾和倾覆，稳
13、性、强度受损，撞坏船体、设备和伤害人员等。 理化性风险包括火灾爆炸、毒害、腐蚀、污染、放射、感染，具备此类风险的货物绝大多数已归入危险货物，国际海事组织(IMO)要求各缔约国政府遵照1974年国际海上人命安全公约(SOLAS74)第章规定和国际海运危险货物规则实施管辖，以确保安全和防止污染。,一 船舶与货物货物,船员是在船上任职和专门从事船上工作的乘员的总称。海船船员又称为海员。 船员的素质和行为直接关系到能否安全、优质、经济、高效地完成航次任务。 船员可以领略异国风情、赚取外汇和享受本国海关的免税优惠，更重要的是肩负着保证船舶航行安全、防止本船污染海洋环境的神圣使命。,二 船员,船员受到IM
14、O、船旗国和港口国的共同关注，船员的工资待遇受到ILO（国际劳工组织）和ITF（国际运输工人联合会）的关注。 SOLAS74公约要求船舶持有船旗国签发的船舶最低安全配员证书（Minimum Safety Manning Certificate)，以保证航行安全和防止污染。配员包括船员适任证书要求和人数要求，使船员能按一定的组织和分工行使职责。,二 船员,船上部门、人员组织、分工,二 船员,船长是船舶最高领导，我国船舶（中远、中海集团）常设政委作为船舶领导之一。 大副是甲板部（驾驶部）部门长，也是船长的第一助手。 轮机长是轮机部（机舱部、机电部）部门长。 大型货船一般在25人左右，厨师、服务员和
15、政委等人在船舶最低安全配员证书未作要求。 船员分为管理级、操作级和支持级。,二 船员,是指船舶航行所处的自然的和人工的背景，包括航道和港口。 航道由航路、航标、气象和海洋环境组成。 航路是船舶从始发港驶达目的港的路线。在港口附近表现为自然河道和指定水道，在大洋上表现为以气象和海洋环境为基础的大圆航线和恒向线航线。 航标是人为设置的向船舶提供定位、导航信息的地理位置参照物。航标分成近程的视听类和中、远程的无线电类。视听类航标数量最多，包括灯塔、灯桩、灯浮、导灯、陆标、浮标、立标、导标、电光指示标等。,三 航行环境,气象和海洋环境属于航海环境学范畴，指气象和海洋对船舶航行的单独影响和综合影响。雾、
16、大风、海浪、流、潮汐对航行安全的影响最大。 航道的风险源于浅滩、礁石、航道弯头、狭窄、流向流速多变的急流；江河内及入海口航道的频繁迁移；航标的灭失和移位；雾雨雪等导致的能见度不良，大风及其掀起的风浪和涌浪，潮汐异常导致的潮高、潮流紊乱等。,三 航行环境,港口是航路的起迄点，是海陆运输的连接点。海港是指沿海港口以及河流入海处附近，以靠泊海船为主的港口，包括该港区范围内的水域和通海航道。 港口的风险，首先来自管理混乱和调度失误；其次是搁浅、触礁，抛锚钩坏水下电缆和管道，船舶与船舶碰撞，船舶与码头、装卸机械、浮筒、灯标、桥梁等港口设施的碰撞。,三 航行环境,船公司是指船舶所有人、经营人和管理人。 船
17、公司是“人一机一环境一控制（管理）”系统中“管理”要素的重要组成部分。 “海上事故的80是人为因素造成”，这是国际海事界公认的统计分析结论。人为因素责任主要在于船公司的岸上管理和船上管理。 人员如何选择、培训和调配，船舶如何使用、维护和修理，航行什么航线，对于恶劣环境是鼓励规避还是冒险等，都取决于公司。,四 船公司,传统的海上安全管理倾向于从船员角度追查事故原因和责任。现在的管理观念认为：事故发生在船舶，根本原因在公司。重视公司的安全管理已成为国际海事界控制海上事故的重要途径。,四 船公司,MMEM理论的海运安全功用主要有6项： 海事分析 海事预防 构建海上安全学科体系 海运安全评价辅助 海运
18、安全三维结构 海运安全教育,2.3 MMEM理论的海运安全功用,1、直接原因分析 仅考虑人、机、环境要素作分析。海事分析的目的旨在预防，而不在于追究责任。其步骤为： 分析多要素交叉区d 分析要素复合区a、b、c 分析人、机、环境单要素区，复核各区域有无遗漏的原因，给出海事发生的直接原因。 2、管理原因分析 在政府和船公司等管理背景下，以表层原因为基础，分析海事的管理原因。最后将分析出的原因与事故现象组成事故因果链，明确相互关系和重要性。,一 海事原因分析,1、海事预防措施分析 在表层原因的基础上，分析出海事预防的表层措施； 在管理原因的基础上，分析出管理预防措施； 最后，综合分析出本质化的海事
19、预防措施。,二 海事预防,2、海事预防管理本身及与MME系统 适时评价和始终保持管理方法本身的科学合理。 在从事的一切管理活动中促进安全文化和环境保护意识；确保有效地统一履行IMO的海运安全和环境保护标准；避免制定过多的管理规则；加强与IMO的整体性技术合作。 管理与人 管理与机 管理与环境,二 海事预防,MMEM系统显示了“人、机、环境、管理”各要素间的关系轮廓，有利于在构建海上安全学科体系时，系统地整理现有的知识单元，合理地划分学科分支。 在人要素区设立海员学 在环境要素区设立船舶安全环境学 在管理要素区设立船舶营运安全管理与工程学 在d区设立船舶应急学，海事安全模拟技术 对整个系统，可设
20、立海上安全法学，船舶安全监督学，海上安全评价技术，海事理论与海事鉴定技术等,三 海上安全学科体系构建,IMO认识到海事的80%是“人为因素”造成的，因而采取了针对性的措施： 修正STCW78以提高船员技术素质； 实施ISM规则以加强对公司的管理； 用几乎遍布全球的PSC检查船舶的安全和管理状况。 人为因素涉及MMEM系统的全部要素，必须全面系统地予以控制，组织化管理是必不可少的。,四 分析和弥补STCW、ISM和PSC的不足,从表面上看，STCW公约、ISM规则和PSC已覆盖了“人、机、环境、管理”要素。但仍有不足： STCW公约对人的职业素质和行为的控制，侧重于技术方面，而在职业道德、身心素质等方面考虑较少。 ISM规则的管理理论和方法仅适用于组织化管理，缺乏激励人员积极响应SMS的机制。 PSC用于目标控制，但STCW公约和ISM规则缺陷，使PSC在海上安全和环境保护方面的促进意义受到损害。,四 分析和弥补STCW、ISM和PSC的不足,由此可知， STCW公约、ISM规则和PSC都存在着不同程度的缺陷，为了有效地控制海事，应在全面提高人员职业素质、激励人员响应SMS方面采取措施； 用MMEM系统的“组织化管理-人员素质管理-人员响应管理”方式系统地控制“人为因素”。,四 分析和弥补STCW、ISM和PSC的不足,