6.2. Системний аналіз надійності та безпеки ультразвукового приладу
Мета системного аналізу безпеки полягає в тому, щоб виявити причини, що впливають на появу небажаних подій і розробити профілактичні заходи, що зменшують ймовірність їх появи.
Нормальний стан людини - здоров'я. Небезпека може призвести до порушення нормального стану людини, заподіяти шкоду його здоров'ю. Таким чином, під загрозою слід розуміти явища, процеси, об'єкти, здатні в певних умовах завдавати шкоди здоров'ю людини безпосередньо чи опосередковано, тобто викликати небажані наслідки.
Найбільш зручним способом виявлення та запобігання можливих несправностей приладу є метод графічного представлення можливих причин відмов приладу внаслідок присутності певних факторів, що роблять шкідливий вплив на роботу (або зберігання) приладу.
У Додатку 5 розглянуто дерево можливих причин відмов приладу, виявлено причинно-наслідковий зв'язок між зовнішніми факторами і роботою приладу.
Діаграми дерев причин виникнення відмов дуже корисні для якісного вивчення безпеки системи. При побудові дерева необхідно користуватися наступними правилами:
Правило 1. Події, що входять до операції «і», повинні формулюватися так, щоб друге було умовним по відношенню до першого, третє умовним по відношенню до першого і другого, і останнє умовним по відношенню до всіх попередніх.
Правило 2. Вхідні подія до операції «або» повинні формулюватися так, щоб вони разом вичерпували всі можливі шляхи появи вихідної події. Крім того, кожна з вхідних подій повинна призводити до появи вихідних події.
Правило 3. Для будь-якої події, що підлягає подальшому аналізу, спочатку розглядаються події, що є входами операцій «або», а потім входи операцій «і». Це справедливо як для головної події, так і для будь-якої події, аналіз якого доцільно продовжувати.
При детальному розгляді причин відмов можна помітити, що більшість з них виникають через порушення правил експлуатації. Наприклад, якщо стежити за станом мережевого шнура або кабелю, випромінювача і корпусу, то можна запобігти їх пошкодження і порушення ізоляції і конструкції. При тривалій безперервній роботі апарату настає перегрів окремих блоків і деталей. Механічні ушкодження виникають в результаті ударів, падінь та інших механічних впливів. Все це враховано, і майже всього цього можна уникнути, якщо при експлуатації приладу задовольнити вимоги експлуатації.
Відповідно до пункту 6.1. цього розділо стає очевидним те, що при експлуатації апарату в певних умовах ультразвук також може виявитися шкідливим фактором.
При неправильному підборі дозувань ультразвуку можуть виникати побічні явища (головний біль, загальне нездужання, втома, відсутність апетиту).
У зв'язку з виникненням небажаних наслідків або надмірних реакцій не рекомендується застосовувати ультразвукове вплив на область серця, головного мозку, шийних вегетативних вузлів, кісткові виступи, тканини з тяжкими порушеннями кровообігу, на зону матки при вагітності, на зони з порушенням будь-якого виду чутливості.
Дітям ультразвукову терапію можна призначати тільки з дворічного віку і використовувати інтенсивності не вище 0,4 - 0,6 Вт/см2при часі впливу, що не перевищує 3 хвилини.
У приладі передбачені заходи захисту (на випадок удару пацієнта електричним струмом і при відмові приладу).
На виході підсилювача потужності знаходиться схема захисту, яка регулює збільшення струму сигналу, що перевищує 0,5 мА. У разі короткого замикання в блоці живлення використовуються мікросхеми, захищені від короткого замикання. Тим самим зменшується можливість відмови апарату.
Безпосередній вплив прилад має на людину на етапах виробництва і експлуатації і тому головним завданням проектувальника є облік всіх факторів, які можуть принести шкоду людині.
Небезпечним називається виробничий фактор, вплив якого в певних умовах на працюючу людини призводить до травми або іншого раптового різкого погіршення здоров'я. Якщо ж виробничий фактор призводить до захворювання або зниження працездатності, то його вважають шкідливим. Залежно від рівня і тривалості впливу шкідливий виробничий фактор може стати небезпечним. Небезпечні та шкідливі виробничі фактори поділяються на чотири групи: психофізичні, біологічні, фізичні та хімічні.
В процесі виготовлення та налаштування макета необхідно виконувати спаювання радіоелементів. При пайці виділяються пари свинцю, що по собі отруйні. Згідно з існуючими нормами гранично допустима концентрація парів свинцю становить 0,01 мг / м3.
Спаювання проводиться припаєм ПОС-60, який містить 60% свинцю. Протягом години проводиться близько 50 пайок, на одну пайку витрачається близько 30 мг припаю, при цьому в повітря виділяється 0,01 мг припаю. Таким чином, за годину роботи в повітрі буде міститися m міліграмів свинцю.
т = 0,6 60 30 0,01 10-2 = 0,108 мг.
Концентрація парів свинцю дорівнює:
Граничне число осіб N, що працюють з паяльниками в лабораторії одне
де qпр- гранично допустима концентрація парів, мг/м3
Тобто в лабораторії можуть одночасно працювати 4 людини. Насправді в лабораторії спаювання одночасно працює або тільки лаборант, або лаборант і дипломник (тобто не більше 4 осіб). У лабораторії протягом години забезпечується одноразовий обмін повітря за рахунок природної вентиляції. З вищесказаного випливає: концентрація парів свинцю в повітрі протягом години роботи не перевищує гранично допустимі норми і для забезпечення нормальних умов праці достатньо природної вентиляції. Для цього необхідно провітрювати аудиторію в перебігу роботи.
При проведенні монтажних робіт лабораторний стіл повинен бути покритий ізолюючим матеріалом. При користуванні електричним паяльником повинна бути спеціальна підставка. Використовуваний монтажний інструмент повинен бути справним. Викрутки, плоскогубці, кусачки та інші повинні мати ізоляційні ручки.
Розглянемо, як проектований прилад на етапі експлуатації може вплинути на умови праці в місці його експлуатації, а саме: на стан здоров'я оператора, що знаходиться в безпосередній близькості від приладу і в контакті з ним.
Внаслідок того, що розроблюваний прилад (апарат для ультразвукової терапії) містить в собі більш явні потенційно небезпечні фактори впливу, психофізіологічну, небезпечну або шкідливу дію приладу на обслуговуючий його персонал із цього розрахунку виключимо.
Прилад для ультразвукового дослідження не є потенційно хімічно небезпечним, тому що не містить речовин, що надають загальнотоксичну, дратівливу або тому подібне вплив на організм людини.
Біологічно небезпечні та шкідливі виробничі фактори включають такі біологічні об'єкти: патогенні мікроорганізми (бактерії, віруси, рикетсії, спірохети, гриби, найпростіші) і продукти їх життєдіяльності, і можуть мати місце в медичних установах. Тому у відповідності з ГОСТ 177-77 зовнішні поверхні електронного блоку стійкі до дезінфекції 3% -ним розчином перекису водню з додаванням 0,5% мийного засобу "Астра". Сам же прилад такої небезпеки не представляє.
Фізично небезпечні й шкідливі фактори поділяються на кілька підгруп таких як:
• підвищена температура поверхні приладу;
• підвищене значення напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може відбутися через тіло людини;
• підвищений рівень електромагнітного випромінювання і т.д.
Конструкція ультразвукового приладу передбачає, що перевищення температури зовнішніх частин приладу, доступних для дотику, над температурою навколишнього середовища, рівній 25 ° С, знаходиться в межах, встановлених ГОСТ 20790-82, тобто є безпечним.
Оскільки розроблюваний апарат використовуватиметься для терапевтичного впливу на людину, то відхилення хоча б одного параметра від норми може призвести до серйозних наслідків.