安全工程材料在重大灾害事故防治中的开发与应用

王大可

摘 要：随着我国经济的快速发展，各类建设速度极大的加快，某些领域内的安全生产责任事故也时有发生，造成了重大的人员和财产损失，对经济发展带来严重的不良影响。近些年来，我国对安全生产工作逐步重视，逐步加强安全生产科技支撑，明确了安全材料在生产安全事故防治中的重要作用，因此，对安全材料的研究与开发应用也被越来越多的人认可和重视。

关键词：安全工程材料;重大灾害事故;防治;开发与应用

1 安全工程材料的重要作用。

安全就是没有危险。主体对象是人，因为生命健康是最重要的，安全就是周围的生活环境和其他客体不能够伤害到人。而当对象在一定程度上伤害了作为主体的人时，便形成了一个事故。事故可分为自然事故（或称为灾害）和人为事故。安全工程主要是对人在生产和生活中安全事故的原因和过程进行研究，并寻找有效的防范措施，最大限度的降低事故对人的危害。

安全工程材料指的是能够消除或减轻事故危害的一种特殊材料，是可以从结构、生物学、物理、化学等多种角度解决安全问题的功能性材料。安全工程材料按不同功能可分为事故预防材料、事故过程控制材料以及事故善后处理材料三大类，按使用方式可分为一次性安全材料和可回收循环利用材料，在生态环境、资源开发、工矿企业、公路运输等领域有着非常广泛的应用前景。随着安全生产问题的日益严重，新型安全材料的开发与应用，逐渐形成一个新的高技术产业，在新材料产业结构调整，保护生态，促进经济发展等方面发挥着重要作用。研究和开发的安全工程材料，在以消除事故隐患、控制事故发展、减少事故后续影响作为目标的同时，还要考虑保护环境、便于操作、减少次生事故等因素。未来，安全工程材料在解决重大事故隐患和有效减少事故伤害等方面将发挥越来越重要的作用。

2 常见的安全工程材料的作用方式。

2.1 事故预防类材料。事故预防类材料是基于事故的发生、发展、规模和后果等提前做出预测和判断，通过分析安全事故发生的原因和规律，研制的一种预防事故发生的新材料。事故预防材料可以通过对事故发生的主要因素进行定向引导，对事故发生的必要条件进行干预，如预防煤矿瓦斯爆炸灾害材料。

安全反光材料在预防交通事故时发挥着重要的作用，广泛应用于交通标志、标牌、标线和高能见度的警示服上。据交通运输部的统计数据显示，夜间交通事故的发生概率高于白天，在20：00-22：00这一时段达到高峰，路标与行人的衣服影响发生事故的概率是70%，反光材料可以使标志、车辆牌照等更加醒目，道路交通员工穿戴能见度高的预警服装，可以使交通事故发生率下降30%-40%。反光材料在交通领域的大量应用，极大的改善了行车和道路安全状况，使得道路交通更加安全。另外，现代信息的快速发展以及信息传播手段的日益更新，使得电磁辐射无处不在。大量的电磁辐射会对敏感设备产生电磁干扰、影响设备正常运转、影响信息正常传输或数据系统的稳定性能，严重时可能会造成不可预知的后果，也对人体身心健康产生影响。据测算，由于受到电磁干扰而造成的全球电子设备故障，导致每年五亿美元的经济损失。随着对稀土元素和金属元素聚合物等复合材料的研究和发展应用，能够有效预防和屏蔽一些常见的辐射，具有广阔的前景。

2.2 事故控制类材料。事故控制材料是一种既能有效地控制事故的发展，又能降低事故危害程度的材料。事故的发展过程就是各类机械、物理、生物或化学能量释放的过程，事故控制材料是利用新的材料和技术来对事故的过程和发展方向进行抑制或向减弱的方向引导，以达到减少事故损害的目的。在煤矿瓦斯事故控制中，使用了气体抑爆材料，增加了材料的阻燃效果，通过添加一些阻止自由基反应的复合材料，以阻止燃烧反应的发生与进行。在机动车安全领域，保险杠的结構性和功能性是非常明显的。目前在世界上由高分子材料制成的保险杠约有92%。最近几年来，通过共聚聚丙烯材料、苯乙烯热塑性弹性体、聚烯烃制备乙丙橡胶的添加和加工助剂在双螺杆熔融共混制备的新材料，使保险杠具有高弹性和高耐冲击性，在遭受到冲击时，材料开裂能够吸收大量能量，有效减弱冲击，以保护车辆的安全性，同时使用泡沫填充聚合物波纹管的能量吸收技术，在与行人相撞时，可以达到对人身的最小伤害。汽车上缓冲吸波材料能够很好的发挥安全保护作用，有十分广泛的应用前景。

在消防安全方面，一种新型的水溶胶灭火剂能消耗火灾中的大量热量，并在燃烧物表面形成一种无机盐隔离保护膜，化学反应产生的如无氨硅胶、水玻璃胶、复合凝胶、聚合物结构膨胀凝胶等，很快就会成为凝胶或冻胶体，胶体冷却吸收热量、阻塞空气和提高耐火性方面熄灭火灾。这种新材料在航空航天、军工、机械制造、个人防护等领域有很广泛的应用，具有较好的能量吸收性能和力学结构性能。这类材料主要有泡沫陶瓷、泡沫聚合物、金属基泡沫材料等复合材料。另外，还有一批新型的纳米吸波材料、导电高分子吸波材料能吸收和衰减电磁波，可以有效的降低电磁干扰和辐射。

2.3 事故处理类材料。当安全生产事故发生后，为了及时有效地降低事故危害损失，减少事故对人和环境的不良影响，在事故善后处理时，也会选择一些新型的材料。面对突然发生的事故，要提前做好有针对性的应急预案，应急预案的实施是必经过程，而如何正确选择事故处理材料则是其中非常关键的环节。事故处理材料的一个重要应用是大规模集中处理可能发生的生态环境事故，生态事故具有一定的滞后性，同时具有重复增量和易引发生态事故链等特征，新型安全工程材料的应用是消除和减弱生态事故的重要方法，例如在油类泄漏事故发生后，采用吸油材料的表面吸附性可以有效地吸收泄漏出的油类物质，毛细作用也有利于吸附浮油。膨润土和粉煤灰表面改性能显著提高吸油效率。目前，吸油材料发展的主要方向是丙烯酸、乙烯酯、橡胶、聚氨酯、高吸油树脂等新材料了。近年来的一种新型吸油材料叫熔喷聚丙烯非织造布，具有轻质、吸油性好等优良性能，也可用于溢油的整个吸附过程。

综合来看，新型安全生产材料已为越来越多的人们所关注，其在生产生活等领域发挥着非常关键的作用。同时，我国对安全科技产业的重视和经济结构的进一步调整也让新型安全工程材料有了更大的市场，对安全工程材料的研制与应用起到极大的推动作用。我们一定要充分认识到安全工程材料在生产和生活中的巨大应用潜力，在保证安全、减少事故、保护人民的生命财产不受损害等方面还有很大的提升空间，我们应该进一步深入研究，开发出更多种类、更好性能、更具使用价值的安全工程材料，为我国的经济建设和社会稳定做出贡献，早日实现中华民族的伟大复兴。