Тема 5: Безопасность и экологичность

технических систем.

Учебные вопросы:

1. Идентификация опасностей, требования и методы повышения безопасности и экологичности технических систем и технологических процессов.

2. Производственные средства безопасности и средства индивидуальной защиты. Виды, назначение и принципы работы.

2. Средства и методы защиты окружающей среды от вредных выбросов и сбросов.

Цели лекции:

1.Ознакомиться с методами и способами идентификации опасностей технических систем и технологических процессов.

2. Ознакомиться со средствами, методами и способами обеспечения безопасности человека и окружающей среды от воздействия опасных факторов производственной деятельности.

Безопасность и экологичность технических систем

Идентификация опасностей

Опасность можно оценить с помощью риска. Риск – вероятность реализации опасности.

Так, риск для человека пострадать в автомобильной катастрофе составляет 10^-4 1/год, от удара молнии 10^-71/год.

Состояние безопасности (БО) предполагает отсутствие риска. На практике полная БО недостижима.

Обеспечение БО осуществляется снижением риска опасности до некоторого приемлемого уровня.

Основной характеристикой уровня БО является величина допустимого (остаточного) риска для человека.

Обеспечивается допустимый риск комплексом мероприятий позволяющих свести к min причины возникновения опасности.

Идентификация опасностей, создаваемых техническими системами (ТС) и объектами включает определение (установление):

• массы выбросов, сбросов и твердых отходов;

• интенсивности потоков энергии излучаемых ТС;

• размеров зон вредного воздействия на СО;

• качественных, количественных показателей и расчет полей риска около аварийноопасного объекта (ТС).

В каждом конкретном случае возникновение опасности в ТС имеет многопричинный характер. Основная доля причин приходится на неправильные действия людей, и только пятая часть их связана с техникой.

Опыт взаимодействия человека с (ТС) позволяет идентифицировать травмирующие и вредные факторы, а также вырабатывать методы оценки вероятности появления опасных ситуаций.

Методы оценки опасных ситуаций

1. Накопление статистических данных об аварийности и травматизме.

2. Применение теории надежности. Одно из основных понятий теории надежности – отказ. Теория надежности позволяет определить срок службы, по окончании которого ТС должна подвергаться капитальному ремонту или замене.

3. Метод моделирования опасных ситуаций.

- «дерево событий». Диаграмма включает одно нежелательное событие – происшествие, которое размещается вверху и соединяется с другими событиями – предпосылками с помощью соответствующих связей.

Для реализации происшествия необходимо одновременное выполнение 3-х условий:

• наличие источника опасности

• присутствие человека

• отсутствие защитных средств

А

Б

В

Г

Для гибели от  J необходимо включение в цепь. Чтобы произошел НС (событие «А»), необходимо вып. 3-х условий:

• наличие U на корпусе ЭУ («Б»)

• появление человека на проводящем  J основании («В»)

• касание корпуса ЭУ («Г»).

«Б» может быть следствием предпосылок «Д» (нар. изоляции) и «Е» (смещение контакта и касание им корпуса ЭУ).

«В» может проявиться как результат «Ж»(человек становится на проводящее основание) и «З» (касается заземленных элементов).

«Г» может явиться одной из 3-х предпосылок «И», «К» и «Л» – ремонт, техобслуживание или работа установки.

Анализ «дерева событий» состоит в выявлении условий, min необходимых для возникновения «А» .

В примере имеются 12 min аварийных сочетаний:

• ДЖИ, ДЖК, ДЖЛ, ДЗИ, ДЗК, ДЗЛ

• ЕЖИ, ЕЖК, ЕЖЛ, ЕЗИ, ЕЗК, ЕЗЛ

и 3-и min секущих сочетания, исключающих возможность «А» при одновременном отсутствии образующих их событий: ДЕ, ЖЗ, ИКЛ.

Выражение условий появления исследуемого происшествия имеет вид:

А = (Д + Е) (Ж + З) (И + К + Л)

Подставив вместо буквенных символов вероятности предпосылок, получим оценку риска гибели от  J в конкретных условиях.

Например при равных вероятностях Р(Д) = Р(Е) = …Р(Л) = 0,1 вероятность гибели в рассматриваемом случае

Р(А) = (0,1 + 0,1) (0,1 + 0,1) (0,1 + 0,1 + 0,1) = 0,12

Т.о. может быть рассчитана вероятность НС.

- «дерево причин» НС с подобным проведением анализа предшествующих событий, которые привели к нему (НС).

- «дерево отказов», в котором диаграмма показывает события и условия как логические следствия других событий и условий.

- экспертные оценки - применяются в случае невозможности надежного теоретического анализа.

Проверка качества проектируемых ТС производится испытанием опытных образцов, периодическими испытаниями серийных образцов.

Уровень БО ТС и ТП устанавливается ССБТ.

Нормативы БО во всех сферах труда разрабатываются в соответствии с СанНП и вводятся посредством соответствующих ГОСТов.

ТС и ТП представляют опасность и своим опосредованным действием, т.к. современное производство сопровождается загрязнением ОС, во взаимодействии с которой живет человек.

Организационно – правовой формой предупредительного контроля является экологическая экспертиза (Государственная и общественная).

Основными экологическими нормативными показателями предприятий, ТС и технологий являются ПДВ и ПДС.

ПДВ в АС (мг/м³) устанавливают для каждого источника загрязнения при условии, что выбросы вредных веществ (ВВ) от данного источника с учетом их рассеивания в АС, не создадут приземную концентрацию, превышающую их ПДК.

ПДС вещества в водный объект (мг/л) – это масса вещества в сточных водах, max допустимая к отведению в данном пункте водного объекта в ед. времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДК – это такая концентрация ВВ в воде , выше которой она становится не пригодной для пользования.

В качестве критериев оценки загрязненности почв предусмотрено установление нормативов ПДК (мг/кг) вредных химических, бактериальных, паразитарно-бактериальных и радиоактивных веществ в почве.

Экологические требования к каждому предприятию конкретизируются в его экологическом паспорте.

Важным направлением в защите ОС является разработка малоотходных и ресурсосберегающих (безотходных) технологий.

Для обеспечения экологической безопасности (ЭБ) ТС и технологий используется экобиозащитная техника (ЭБЗТ). ЭБЗТ – это средства защиты человека и ПС от опасных и вредных факторов.

2 в. Производственные (коллективные) средства безопасности и средства индивидуальной защиты

Основные группы средств производственной безопасности (коллективной защиты)

Оградительные устройства предназначены для ограждения опасной зоны, либо для предупреждения воздействия опасных производственных факторов (ОПФ) на человека.

Блокирующие устройства предупреждающие возникновение ОПФ при нарушениях параметров ТП и действующего оборудования.

Ограничительная техника. Тех. средства и приспособления, ограничивающие опасную зону возможного воздействия на человека ОПФ.

Предохранительные устройства - устройства, предупреждающие возникновение ОПФ при ТП и работе оборудования путем нормализации параметров или отключения оборудования.

Средства сигнализации. Может быть световой, звуковой или той и другой одновременно.

Защитные устройства ограждают от возможного воздействия ОПФ.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) в зависимости от назначения подразделяются на классы:

• средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, самоспасатели, пневмошлемы, пневмомаски, пневмокуртки);

• средства защиты кожи (комбинезоны, куртки, брюки, нарукавники т.д.);

• средства защиты рук и ног;

• средства защиты головы;

• средства дерматологические защитные и др.

Средства защиты органов дыхания делятся на:

• фильтрующие;

• изолирующие.

Принцип действия фильтрующих противогазов основан на явлении поглощения (адсорбции) газов и паров на шихте активированного угля катализатора и механической очистке воздуха на противоарозольном фильтре.

Принцип работы изолирующих противогазов основан на раздельной подаче кислорода из баллона, поглощении углекислого газа в патроне с химпоглотителем или регенерации воздуха используемого при дыхании.

3 в. Средства и методы защиты окружающей среды от вредных выбросов

и сбросов

Экобиозащитная техника

Очистка газопылевых выбросов

Процесс очистки газов от твердых и капельных примесей характеризуется эффективностью очистки:

 = Свх – С вых / Свх, где

Свх и Свых – массовые концентрации примесей в газе до и после пылеуловителя;  - эффективность очистки.

Пылеулавливающее оборудование разделено на 4 типа :

• аппараты сухой очистки (циклоны, жалюзийные, ротационные пылеуловители и др.);

• аппараты мокрой очистки (скрубберы Вентури, полые, насадочные, барботажные, пенные, центробежные и др.);

• аппараты фильтрационной очистки;

• аппараты электрофильтрационной очистки (сухие и мокрые электрофильтры и др.).