1.5.2. Система технической защиты от опасных и вредных факторов

В широком смысле защита человека в процессе труда осуществляется всеми элементами охрана труда как системы. Здесь мы рассмотрим лишь элементы системы технической защиты человека, имея в виду, что конкретные способы и средства защиты подробно рассматриваются в специальных технических дисциплинах.

Говоря о защите личного состава в процессе спасательных работ, будем иметь в виду защиту его как от вредных, так и от опасных факторов производственной среды.

Применению технических средств защиты должна предшествовать оценка опасности производственной среды. Прежде чем защищать человека, следует оценить необходимость защиты вообще, и если таковая необходима, определить степень защиты. Такая оценка осуществляется сравнением реальных параметров обстановки с соответствующими допустимыми значениями, указанными в нормативных документах.

Идеология защиты личного состава в процессе АСДНР, на которой основано построение технической системы защиты, состоит в следующем.

Прежде всего, стараются исключить из производства неблагоприятные факторы и процессы.

Исключение производится путем замены опасных (вредных) процессов, факторов, материалов менее опасными (менее вредными) процессами, однако технологически эквивалентными.

Если исключение неблагоприятных условий производства невозможно, осуществляются попытки нейтрализации вредностей (опасностей) в источниках их возникновения (локализация и нейтрализация проливов ОХВ, очагов пожаров и т. п.).

Наконец если невозможна и нейтрализация вредностей (опасностей), последние будут воздействовать на личный состав. В этом случае защита человека осуществляется применением специальных технических средств и способов, предохраняющих личный состав от неблагоприятного воздействия факторов производственной среды. Эти средства и способы носят название защитных экранов.

Экранами могут быть физические ограждения, такие, как корпуса машин, заключающие в себе движущиеся части, укрытия пылящего оборудования, средства индивидуальной защиты и т.п. Своеобразными экранами могут служить расстояние и время.

Защита человека должна быть организована на основе реализации принципа максимальной защиты, т.е. человек должен быть защищен в максимальной степени. При этом опасные и вредные факторы производственной среды должны быть исключены или сведены к минимуму. Как мы уже отмечали ранее, в этом состоит главный принцип защиты человека в процессе труда.

Различают абсолютную и частичную защиту человека от опасных и вредных факторов.

Абсолютная защита человека заключается в недопущении действия на личный состав как опасных, так и вредных факторов производственной среды. К сожалению в условиях ведения спасательных работ при ликвидации ЧС абсолютная защита человека может быть обеспечена далеко не всегда. Причиной этого является как техническое совершенство существующих способов и средств защиты, так и в ряде случаев экономические ограничения (экономическая целесообразность)

В подобных случаях речь идет о частичной защите человека. Частичная защита человека обусловливает существование риска в процессе работ, то есть возможности (вероятности) получения неблагоприятного воздействия производственной среды.

Для наиболее эффективной реализации принципа максимальной защиты требуется выполнение двух непременных условий: использование достижений науки и техники и использование комплекса средств и способов защиты.

Таким образом система технической защиты включает: нормирование условий труда; исключение неблагоприятных факторов производственной среды; нейтрализацию вредностей и опасностей в источниках их возникновения; установление опасных зон, защиту расстоянием и временем; применение защитных экранов, специальных защитных способов и средств.

Нормирование условий труда. Выше было отмечено, что любой защите должна предшествовать оценка неблагоприятного воздействия производственной среды на человека.

Такая оценка может быть выполнена по отдельным факторам производственной среды, и в таком случае она является элементарной. Оценка может быть выполнена также по совокупности факторов, воздействующих на личный состав при проведении спасательных работ, и в таком случае она является комплексной.

Необходимость комплексной оценки воздействия на человека одновременно нескольких факторов диктуется тем обстоятельством, что совместное воздействие факторов в ряде случаев усиливает неблагоприятные последствия. Кроме этого, при совокупном воздействии на человека нескольких факторов неблагоприятные последствия могут наступить и в тех случаях, когда значение каждого отдельного фактора лежит в допустимых пределах.

Пусть, например, во вдыхаемом воздухе содержится смесь опасных химических веществ с концентрацией С_i и установленной нормативными документами предельно допустимой концентрацией ПДК_i. В этих случаях оценка допустимой степени воздействия должна проводиться, исходя из неравенства

. (1)

В первую очередь это относится к нормированию факторов производственной среды с одинаковым механизмом воздействия на организм человека (химическое, физическое).

Проиллюстрируем очередь на примере одновременного воздействия двух ОХВ – CO и NO_2. По справочнику находим, что предельно допустимая концентрация угарного газа в воздухе равна ПДК_СО =0,0017%, а двуокиси азота =0,00026%.

Используя соотношение (1) определим, соответствует ли допустимому их комплексное воздействие, если известно, что концентрация угарного газа в воздухе С_СО =0,0010% ,а двуокиси азота = 0.00025. Из исходных данных очевидно, что содержание приведенных ОХВ в воздухе по каждому в отдельности ниже предельно допустимого. Проведем оценку комплексного воздействия, используя неравенство (1).

Таким образом совместное воздействие указанных ОХВ в данном примере превышает допустимое, хотя содержание каждого из опасных веществ во вдыхаемом воздухе находится в установленных пределах.

Выше мы уже отмечали, что в общем случае некоторый фактор производственной среды в зависимости от своей величины может быть для организма комфортным (жизненно необходимым), неблагоприятным (в том числе стимулирующим), вредным, опасным и смертельно опасным. Критические значения величин этих факторов для указанных степеней воздействия устанавливаются гигиеническими нормативами, которые являются основой системы защиты человека в процессе труда.

Для реализации гигиенических нормативов в каждом конкретном случае устанавливаются технические нормативы. Наиболее явно связь гигиенического и технического нормирования проявляется при прямом техническом обеспечении гигиенических норм. Например, для обеспечения прохождения через человека безопасного электрического тока, устанавливаемого гигиеническими нормами для случая работы с электрооборудованием, применяется электрическая изоляция токоведущих частей, средства защиты (изоляции инструмента, перчаток, обуви, ковриков и т.п.). Толщина изоляционного покрытия зависит от возможного напряжения и вида изолирующего материала и нормируется. Это означает, что применение заданной толщины изоляции заданной величины в данных условиях является обязательным.

Исключение неблагоприятных факторов. Реализация данного комплекса мероприятий характерна для условий ведения спасательных работ, когда факторы ЧС проявляются в меньшей степени. Опасности и вредности в таких случаях обусловлены в основном эксплуатацией технических средств, климатическими и психологическими факторами.

В этих случаях необходимо предварительное изучение применяемых материалов, оборудования, технологических процессов для оценки возможности появления и степени опасности отдельных факторов производственной среды. Например, известны достоинства дизельных машин при ведении спасательных работ. Однако применение их в стесненных условиях может привести к опасному загрязнению воздуха выхлопными газами.

Отметим, что применение принципа недопущения опасных и вредных факторов оказывается не всегда возможным. Например, при замене оборудования с мотоприводом электрическим полностью устраняется влияние на человека выхлопных газов. Однако это не устраняет опасности воспламенения взрывопожароопасной среды, а также приводит к появлению других факторов опасности. В подобных случаях, когда полное устранение опасных (вредных) фактора невозможно, применяют такие технические решения, при которых неблагоприятное действие факторов является минимальным.

Нейтрализация опасностей и вредностей в источниках их возникновения. Если не удается полностью исключить из производства неблагоприятные факторы и явления, рассматривается возможность их нейтрализации (подавления) в источниках возникновения. С точки зрения воздействия на человека такая нейтрализация может быть практически тождественна способу исключения неблагоприятных факторов, особенно если подавление происходит полностью.

Нейтрализация в источнике может осуществляться физическим, химическим и биологическим методом. Соответственно различают физическую, химическую и биологическую нейтрализацию.

Физическая нейтрализация использует для подавления неблагоприятных факторов различного рода физические способы и средства. Примерами могут быть локализация проливов ОХВ путем обвалования грунтом, засыпки зеркала пролива легкими материалами, сорбентами, перекачка ОХВ в резервные емкости, постановка водяных завес на пути распространения паров ОХВ, удаление и захоронение (изоляция) радиоактивных загрязнений и т.п.

Химическая нейтрализация осуществляется путем использования химических веществ и процессов. Характерным примером является использование химических веществ для нейтрализации проливов ОХВ. Основное требование к нейтрализаторам – они должны быть химически активными по отношению к ОХВ, т.е. вступать с ОХВ в быстропротекающую химическую реакцию в условиях пролива с образованием нетоксичных продуктов. Более подробно эти вопросы рассматриваются в курсе радиационной и химической защиты.

Биологическая нейтрализация осуществляется в результате жизнедеятельности живых организмов. Например, в настоящее время разработаны и находят все более широкое применение нейтрализация аварийных проливов нефти и нефтепродуктов с помощью специальных микроорганизмов. В процессе своей жизнедеятельности бактерии поглощают вредную для экосистем нефть с выделением диоксида углерода.

Анализ опасных и вредных факторов при проведении аварийно-спасательных работ показывает, что полная их нейтрализация не всегда возможна. В ряде случаев она и не является необходимой. Например, не является необходимым полное устранение воздействия ионизирующих излучений, полное подавление шумов и вибраций и т.п. Оно может осуществляться лишь до уровня, допускаемого гигиеническими нормами. Напомним, что сами гигиенические нормативы имеют научно обоснованные значения, которые устанавливаются на основе теории приемлемого риска.

Установление опасных зон. Если неблагоприятные факторы нельзя исключить из процесса работ или нейтрализовать в источнике возникновения, они начинают действовать в некоторой области пространства. В этой связи область пространства, в которой действуют неблагоприятные факторы, называется опасной зоной.

Действие неблагоприятного фактора в пределах опасной зоны может быть постоянным (непрерывным в течение достаточно длительного промежутка времени), периодическим или эпизодическим.

Опасные зоны с постоянным действием неблагоприятного фактора характерны для ионизирующих излучений, газов, шума, вибрации и т.п. Например, при аварии на предприятиях ядерного топливного цикла (атомных станциях, радиохимических заводах) вокруг них образуется обширная опасная зона вследствие радиоактивного загрязнения окружающей среды. Вследствие большого периода полураспада (для ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в пределах 30 лет) можно полагать, что опасность в пределах этих зон будет существовать постоянно. Человек, оказавшийся в такой зоне, подвергается действию опасного фактора (в данном случае ионизирующих излучений) в течение всего времени пребывания. Следовательно характерным признаком постоянной опасной зоны является непрерывное и одновременное действие неблагоприятного фактора во всех точках обозначенной области пространства. Постоянство интенсивности действия фактора в пространстве и времени не обязательно. Так в результате аварии на Чернобыльской АЭС ионизирующее излучение действовало постоянно на всей площади опасной зоны. Однако мощность дозы излучения менялась по площади в зависимости от плотности радиоактивных выпадений и времени в соответствии с законом радиоактивного распада. Кроме этого, на интенсивность излучения существенное влияние оказывает распределение радиоактивных веществ по профилю грунта, формируемое из закономерностей миграционных процессов.

Опасные зоны с периодическим действием неблагоприятного фактора более характерны для работы машин и механизмов. Примером может служить опасная зона вокруг работающих средств механизации работ (экскаваторов, бульдозеров, автокранов и др.). Опасность в пределах этой зоны обусловлена перемещением СМИР или их движущихся частей, при котором возможно травмирование личного состава. Так, стрела экскаватора перемещается периодически в соответствии с циклом его работы и в данный момент занимает лишь определенную часть опасной зоны, где и существует реальная опасность. Другие части зоны в данный момент безопасны в части травмирующего воздействия стрелы на человека. Поэтому в опасных зонах с периодическим действием опасность травмирования личного состава в некоторой точке пространства будет зависеть от вероятности попадания человека в эту точку в данный момент времени и от вероятности нахождения в ней стрелы экскаватора.

Рис.3. Схема к определению безопасного расстояния

Опасные зоны с эпизодическим действием неблагоприятного фактора характерны для факторов, сопровождающихся относительно редкими событиями (землетрясения, селевые потоки, лавины, оползни, другие природные процессы). Обычно действие таких факторов является случайным. Проявление опасности в таких зонах может быть аналогично закономерностям постоянных зон (зона оползня) или закономерностям периодических зон (случаи землетрясения, когда опасность проявляется только в периоды, связанные с подземными толчками).

R₃

R₂

R₁

0

t₁

t₂

t₃

j

j₁

j₂

j₃

R₃

R₂

R₁

Рис. 4. Схема определения безопасного расстояния в зависимости от времени