(一) 安全流變一突變的基本概念
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定量分析,17個(gè)概念
安全科學(xué)是一門新的交叉科學(xué),它以系統(tǒng)論、控制論、信息論等現(xiàn)代組織理論為宏觀策略指導(dǎo);以流變論、突變論、協(xié)同論等自組織理論作指導(dǎo)。它所研究的對(duì)象是當(dāng)今人類極富有挑戰(zhàn)性的事故和災(zāi)害等人類發(fā)展所面臨的負(fù)效應(yīng)。顯然安全科學(xué)涉及到的系統(tǒng)是一個(gè)以人、社會(huì)、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素構(gòu)成的復(fù)雜協(xié)調(diào)系統(tǒng)。但它作為一門科學(xué)必須有它自身的定義體系,一切概念和原理的提出應(yīng)以此為基礎(chǔ)。
??? 概念1??? 安全:是一個(gè)相對(duì)的狀態(tài)概念,是認(rèn)識(shí)主體在某一限度內(nèi)受到損傷和威脅的狀態(tài)。
??? 概念2??? 危險(xiǎn):是一個(gè)相對(duì)的狀態(tài)概念,是認(rèn)識(shí)主體受到損傷和威脅超過某一限度的狀態(tài)。
??? (l)危險(xiǎn)源:是認(rèn)識(shí)主體中產(chǎn)生和強(qiáng)化負(fù)效應(yīng)的核心,是危險(xiǎn)能量暴發(fā)點(diǎn)。如生產(chǎn)、加工、搬運(yùn)、存儲(chǔ)危險(xiǎn)物質(zhì),當(dāng)數(shù)量超過國家規(guī)定的危險(xiǎn)物質(zhì)單元時(shí)。
??? (2)危險(xiǎn)場:是危險(xiǎn)源對(duì)某些受體形成損害的威脅范圍,表示傷害的終結(jié)域。這種范圍可以具有時(shí)間和空間的特征,即在時(shí)間和空間上可以度量,可以劃出邊界范圍,危險(xiǎn)場既與危險(xiǎn)源的強(qiáng)度有關(guān),又與受體的承受能力有關(guān),是一個(gè)可度量的安全量。
(3)危險(xiǎn)梯度:在危險(xiǎn)場中,危險(xiǎn)程度的變化率,即危險(xiǎn)源釋放的能量因受體或環(huán)境的變化率。
??? (4)危及勢V:是系統(tǒng)功能殘缺或喪失后造成的損害總和。
??? 概念3??? 災(zāi)害:是指事物原來的秩序發(fā)生崩潰的狀態(tài),是事物達(dá)到損傷極限而發(fā)生質(zhì)變的狀態(tài),是事物不安全狀態(tài)的極限。
??? (1)自然災(zāi)害:是以自然變異為主要原因而產(chǎn)生的并表現(xiàn)為自然態(tài)的災(zāi)合如地震、風(fēng)暴等。
??? (2)人為災(zāi)害:以人為主要原因而造成的災(zāi)害。如交通事故、過度采伐森林引起水土流失導(dǎo)致的江河決堤等。
??? (3)事故:也是災(zāi)害的一個(gè)下屬概念,是一種復(fù)雜的系統(tǒng)功能喪失現(xiàn)象,其中滲入了多個(gè)機(jī)體的復(fù)雜作用和開放系統(tǒng)的社會(huì)藝術(shù)作用,是一種已發(fā)事件。
??? 概念4??? 秩序:系統(tǒng)自身的組成、結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律,主要指系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息等交換過程中的所有運(yùn)行機(jī)制。
概念5??? 風(fēng)險(xiǎn)(R):是對(duì)認(rèn)識(shí)主體可能發(fā)生災(zāi)害后果的定量描述,是一定時(shí)期產(chǎn)生災(zāi)害事件的概率與有害事件危及勢的乘積。 ,式中P為風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率,V為危及勢的量度值。
??? 概念6??? 安全損傷(e):事物在內(nèi)外因的作用下隨時(shí)間的破壞量。按損傷生成的時(shí)間前后可分為原生損傷、后生損傷和災(zāi)變損傷;按損傷程度的大小可分為本質(zhì)損傷和非本質(zhì)損傷;按產(chǎn)生損傷的原因可分為內(nèi)部因素?fù)p傷和外部因素?fù)p傷。
??? 概念7??? 安全度(S):為了定量地描述事物安全流變-突變過程,需引人一個(gè)衡量損傷程度的量,即安全度,它是描述事物保持在安全狀態(tài)的概率值。
??? 概念8??? 安全流變:是一個(gè)量變過程概念,是事物損傷隨時(shí)間的漸變積累演化描述。
??? 概念9??? 安全突變:是一個(gè)質(zhì)變過程概念,是事物損傷隨時(shí)間的漸變積累演化達(dá)到事物自身極限后的瞬變過程描述。
??? 概念10??? 安全外因:影響事物安全程度的外部因素,指事物周圍所有對(duì)事物本身有影響的集合作。從能否宏觀可見或表現(xiàn)的角度,分為顯現(xiàn)因素和隱性因素;從世界的本源的角度分為物質(zhì)因素和意識(shí)因素。
??? 概念11安全內(nèi)因:影響事物安全程度的內(nèi)部因素,指事物內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、形態(tài)等相互作用、相互影響的集合作。它包括本質(zhì)構(gòu)件(結(jié)構(gòu)、組成)、流變過程函數(shù)、邊界密度。
??? (l)本質(zhì)構(gòu)件:是由事物自身本質(zhì)所決定的具有某種性質(zhì)或能實(shí)現(xiàn)某種特定功能的組件。
??? (2)流變過程:是事物在安全場應(yīng)力和安全場應(yīng)變作用下的流變函數(shù)。
??? (3)邊界容度:是事物從某一狀態(tài)到另一狀態(tài)變化的極限變量值。安全容度是量度事物向正效應(yīng)方向轉(zhuǎn)化的條件。危險(xiǎn)容度是量度事物向負(fù)效應(yīng)方向轉(zhuǎn)化的條件。
??? (4)安全能:由事物的狀態(tài)決定,反映事物運(yùn)動(dòng)形態(tài)變化的可能性,是事物安全質(zhì)變和變形的公共度量。從正面量度安全流變形態(tài)的轉(zhuǎn)變能力。
??? (5)安全熵:促使事物向負(fù)效應(yīng)方向轉(zhuǎn)變的量度。
??? 概念12??? 安全功:是過程特征參量,反映事物狀態(tài)變化的度量。功是狀態(tài)變化的基本條件,功分為兩種,一種轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩軆?chǔ)存,另一種轉(zhuǎn)變?yōu)楹纳⒛茉斐捎谰脫p傷。
??? 概念13??? 損傷的滯后效應(yīng):當(dāng)作用于事物的能量對(duì)事物損傷做功時(shí),本質(zhì)損傷不會(huì)立即出現(xiàn),而產(chǎn)生一個(gè)彈性前效;當(dāng)對(duì)損傷做功的能量消失后,損傷不會(huì)立即停止,而還要延遲一段時(shí)間,這兩個(gè)時(shí)間對(duì)安全預(yù)測很重要。
??? 概念14??? 壽命極限:是指事物在理想態(tài)廣義力作用下,事物損傷量達(dá)到質(zhì)變的最大時(shí)域。
??? 概念15??? 安全勢:指事物從一狀態(tài)向另一狀態(tài)轉(zhuǎn)化的能力大小和趨勢,是一種可能性的表述。
??? 概念16??? 安全潛力勢:指事物達(dá)到安全最佳狀態(tài)或理想狀態(tài)的能力大小和趨勢,潛力勢越大說明事物從現(xiàn)在狀態(tài)發(fā)展到安全最佳狀態(tài)的能力越大,可能性越強(qiáng)。
概念17??? 潛力損傷勢:是指在事物的不斷發(fā)展過程中,對(duì)事物達(dá)到安全最佳狀態(tài)的能力和趨勢損傷程度的反映。
如對(duì)于人體的背力而言,人體可以達(dá)到的最大背力是1800牛頓(年齡可能在25歲左右),年齡較小時(shí),背力可能只有500牛頓,但潛力勢很大,潛力損傷勢卻很小;25歲后,人的背力開始減速小,還有可能減小到500牛頓,但這時(shí)的潛力勢很小,潛力損傷勢很大。潛力損傷勢在人體的整個(gè)生命過程中具有流變-突變的特點(diǎn)