Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Теоретические основы безопасности производственной деятельности

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
1.5 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный технический университет»

В.А. Трефилов

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского государственного технического университета

2009

УДК 614.8.084 ББК 68.9

Т66

Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент Л.В. Крашевский (Пермская государственная сельскохозяйственная академия);

д-р техн. наук, профессор А.Г. Шумихин (Пермский государственный технический университет)

Трефилов, В.А.

Т66 Теоретические основы безопасности производственной деятельности: учеб. пособие / В.А. Трефилов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 84 с.

ISBN 978-5-398-00281-2

Охватывает первый раздел учебной программы дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».

Предназначено для студентов всех инженерных специальностей, будет полезно также аспирантам и исследователям проблем безопасности на производстве.

УДК 614.8.084 ББК 68.9

ISBN 978-5-398-00281-2

© ГОУ ВПО

 

«Пермский государственный

 

технический университет», 2009

2

ВВЕДЕНИЕ

Слово «безопасность» кажется известным всем. Безопасность как отсутствие опасности родители внушают детям, в школе изучают предмет «Основы безопасности жизнедеятельности», однако травм и смертей еще достаточно много. Тысячи детей погибают

иполучают травмы в играх, в быту, в детских садах и в школе. Тысячи людей трудового возраста гибнут или получают травмы на улицах, в автомобилях, дома, на отдыхе, в процессе трудовой деятельности. Практически все они так или иначе предупреждены об опасностях, но почему-то искренне считают, что с ними-то уж точно ничего не произойдет. Однако все как раз и происходит. Причиной тому – человек. Это человек проектирует и производит технические устройства, которые недостаточно безопасны, это человек организует технологические процессы, в которых недостаточно учтены требования безопасности, это человек эксплуатирует технику

ине соблюдает правила безопасности. Все это, конечно, разные люди, но люди.

Любой человек живет в мире опасностей. Ступени лестницы, открытые окна, электрические бытовые приборы, газовое оборудование на кухне – все это окружает большинство людей с детства. Велосипед, мотоцикл, автомобиль, общественный транспорт – все эти предметы окружают нас в течение всей жизни. Разнообразное оборудование сопровождает человека в его трудовой деятельности со своими, только ему свойственными, опасностями. Каким же образом человеку избежать воздействия этих опасностей?

«Безопасность жизнедеятельности» как учебная дисциплина служит как раз для того, чтобы изучить закономерности возникновения, развития и предотвращения опасностей, а также научиться на практике предотвращать опасности.

«Охрана труда», «Пожарная и промышленная безопасность» как отрасли науки устанавливают закономерности возникновения, развития и предотвращения опасностей, а также разрабатывают практические меры по предотвращению опасностей.

3

К настоящему времени человечество накопило огромный материал по защите человека от опасностей, который с большим или меньшим успехом применяется на практике.

Описательный материал на заре современного человечества содержит характеристики наводнений, землетрясений, извержений вулканов, засух, эпидемий и поведение людей, сумевших спастись в этих условиях. Летописи, религиозные трактаты, другие литературные источники позволяют выделить те меры, которые помогают предотвратить болезни и гибель людей во время стихийных бедствий.

История безопасности – это история выживания человека. Появление одежды, обуви, жилища – все это элементы средств индивидуальной и коллективной защиты от природной среды. Войны вызвали необходимость в специальной защитной одежде, использование металлов потребовало кожаных рукавиц и фартуков при ковке и литье, для защиты глаз человек научился делать стекло и очки.

С развитием техники и технологии появились машины и механизмы, вначале с приводом от энергии воды, затем – пара, а потом человек создал электрические машины. С каждым новым витком прогресса возникали новые опасности на производстве, появлялись новые источники травм и гибели людей, их профессиональных заболеваний. Безопасность всегда пишется кровью людей.

Накопление фактов подвигало ученых на осмысление причин и установление закономерностей проявления и развития опасностей и, следовательно, на поиск путей предотвращения опасностей горного дела, металлургии, паровых машин, движущихся частей машин и механизмов, электробезопасность и другие. Видное место среди всех занимают и российские ученые – М.И. Ломоносов и А.А. Скочинский – горное дело, Н.Н. Семенов – взрыв, В.В. Болдин – прогнозирование безопасности машин, В.Е. Манойлов и П.А. Долин – электробезопасность и другие.

Всевозможные индивидуальные и коллективные средства защиты позволяют выполнять технологические операции в условиях значительных опасностей, сохраняя жизнь работающих. Очень мно-

4

го сделано для предотвращения профессиональных заболеваний

и снижения результатов их последствий. Однако научного подхода

кобоснованию мер защиты человека от оборудования на стадиях разработки, испытаний и эксплуатации на сегодня нет.

Изначально на производстве система охраны труда оценивалась статистическими показателями: коэффициентом частоты

травм Kf – количеством травм на 1000 работающих на предприятии, как правило, за 1 год, коэффициентом тяжести Kт, определяемым как число дней трудопотерь на 1 травму.

Все эти показатели апостериорно говорят только о результатах организаторской и исполнительской деятельности, но никоим образом не о защите человека от опасностей.

Когда стало очевидно, что такая оценка безопасности непродуктивна, было предложено использовать подход, аналогичный надежности. Действительно, как и в надежности, травма – событие случайное. Человек – элемент системы «человек – техника». Травма человека – это отказ элемента. Поэтому многим показалось весьма привлекательным, что можно говорить о безопасности с вероятностью, например, равной 0,95. Однако, как и всякая статистическая оценка, вероятность случайного события травмы должна быть подтверждена экспериментально, пусть даже по малой выборке. Кто захочет быть испытуемым?

Сегодня наибольшее распространение получает «рисковый» подход, основное содержание которого состоит в оценке риска получить травму или погибнуть. Отринув надежностный подход, теория остается в рамках вероятностной оценки события травмы или гибели человека с уже указанными недостатками. Кроме того, некоторые авторы оценку риска проводят как произведение вероятности возникновения аварии на величину ущерба в денежных единицах. В итоге риск оценивается в рублях, долларах, евро и т.п. единицах. В нашей стране до сего времени нет оценки жизни человека в рублях. Именно по этой причине страховые выплаты различны в автомобильных авариях, в случае авиационных катастроф, в случае гибели шахтеров, но тогда и оценка техногенного риска в рублях бу-

5

дет тоже некорректной, ибо учитывается ущерб только технической части (оборудования), а где люди?

Кроме того, при стоимости объекта в 1 млн руб. и вероятности аварии, равной 1·10–6, риск равен 1 руб. Но в случае реализации этой аварии ущерб все равно будет равен 1 млн руб.

Самый главный недостаток – отсутствие возможности задать количественные требования к безопасности оборудования, рабочего места, технологического процесса так, чтобы корректными методами можно было проверить их выполнение на стадии проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации.

Учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» – синтетическая прикладная дисциплина, базирующаяся на общих физических законах, на знаниях математики, физики, химии, биологии, медицины, экологии, метеорологии, геологии, геофизики, вулканологии, сейсмологии и других дисциплин. Знания механики, сопротивления материалов, теории устойчивости, электротехники, гидродинамики, акустики, теории колебаний, теории электромагнитного поля, теории горения и взрыва и других прикладных дисциплин позволяют оценить действие на организм человека опасных

ивредных факторов и разработать методы и средства защиты от них человека.

Вместе с использованием достижений других наук «Безопасность жизнедеятельности» имеет свой объект и свой предмет изучения. Объектом изучения «Безопасности жизнедеятельности» является система «человек – техника – среда», а предметом изучения – закономерности возникновения, развития опасностей и методы и средства защиты человека от действия опасных и вредных факторов.

Отсюда следует, что необходимо находить закономерности появления, развития опасностей и защиту от них в простых, понятных

иизмеримых физических параметрах опасностей, их изменений, превращений, взаимовлияний.

Для такого рассмотрения необходимо ввести некоторые основные понятия.

6

Под безопасностью будем понимать, по В.И. Далю, отсутствие опасности для человека.

Однако человек не бывает в абстрактном пространстве. Он всегда связан с техникой и природной средой, т.е. находится в системе «человек – техника – среда» (ЧТС). Поэтому необходимо сформулировать понятие «безопасность техники» как свойство технических устройств не допускать, предотвращать воздействия на человека, которые бы привели к ухудшению состояния здоровья, травме или гибели.

Безопасность технологического процесса – свойство тех-

нологического процесса не допускать, предотвращать опасные и вредные воздействия на людей.

Опасный фактор – такой фактор, воздействие которого на человека может привести к травме или гибели.

Вредный фактор – это фактор, воздействие которого может привести к заболеванию и снижению работоспособности.

Меры безопасности – все виды правовых, организационнометодических мероприятий и деятельность специалистов, направленных на обеспечение безопасности работающих.

Техника безопасности – система технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных факторов.

Нормы безопасности – принятые ограничения, регламентирующие предельно допустимые величины опасных и вредных факторов, средств защиты, периодичность их испытаний и другие величины.

Правила безопасности – обязательные предписания, определяющие безопасные способы и приемы работы, правильное применение средств защиты.

Средства защиты – средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных или вредных факторов.

В связи с особенностями воздействия на человека различных по физической или химической природе опасных и вредных факторов принято рассматривать и частные составляющие безопасности –

7

электробезопасность, пожаробезопасность, радиационную безопасность, взрывобезопасность и другие. Они отражают свойство технических устройств или технологических процессов предотвращать, не допускать воздействия электрического тока, возгорания, радиации, взрыва и других источников опасности.

Источник опасности – материальный объект, явление или процесс, обладающий энергией, способной при определенных условиях воздействовать на человека и привести к травме, гибели или ухудшению его здоровья.

Безопасное состояние – состояние техники и среды, опасные факторы которых не проявляют своих свойств и не могут воздействовать на человека, не могут травмировать его или ухудшить состояние его здоровья или снизить его работоспособность.

Опасное состояние – такое состояние техники и среды, опасные факторы которых могут проявить (но еще не проявили) свои свойства и привести к травме, гибели, заболеванию или ухудшению работоспособности.

Происшествие – это состояние, при котором опасные факторы проявили свои опасные свойства и привели к травме, гибели, заболеванию человека.

Охрана труда – система законодательных актов и социальноэкологических, санитарно-гигиенических, организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе трудовой деятельности.

8

ГЛАВА 1. СИСТЕМА «ЧЕЛОВЕК – ТЕХНИКА – СРЕДА»

1.1. Описание системы «человек – техника – среда»

Человек на производстве всегда окружен определенной средой и техническими устройствами. Мало того, он находится всегда во взаимодействии со средой и техникой, при этом использует технику или среду для своих целей. Все это позволяет определить систему как «совокупность взаимосвязанных элементов, взаимодействие которых направлено на достижение поставленной цели» [1]. Цели ставятся человеком, для достижения целей подбирается соответствующая техника. Взаимодействие человека с техникой или средой является некоторым процессом, т.е. системообразующим фактором. В ходе процесса появляется информация, а сам процесс подлежит управлению со стороны человека.

Это совершенно общее описание любой системы производства [2] адекватно описывает систему «человек – техника – среда», необходимую для анализа и синтеза системы безопасности. Действительно, человек постоянно взаимодействует с различными устройствами, представляющими для него разные опасности. Действует он в условиях естественной (на открытой местности) или искусственной (в помещении) природной среды, которая либо сама создает для него опасности (низкая температура, дождь, снег, гроза, камнепады, сели, наводнение, землетрясение), либо усиливает или ослабляет действие техники. При этом с техникой человек взаимодействует, чтобы достичь определенных целей. Содержание взаимодействия – технологический процесс, в котором может участвовать один человек на одном рабочем месте или несколько человек на нескольких рабочих местах. При этом могут перемещаться материалы или человек либо и то и другое. Перемещение техники и людей может вызывать и изменения окружающей среды.

Технологический процесс сопровождается созданием информации – показания приборов, создание звукового, вибрационного, электромагнитного поля, температуры, перемещения механизмов, фиксированных в документах, и другое.

9

Информация позволяет управлять системой безопасности. На основе информации о состоянии безопасности планируются мероприятия по ее повышению, обеспечиваются необходимыми информационными, людскими, материальными ресурсами, оперативно управляются соответствующими органами, ведется учет и анализ результатов совершенствования безопасности.

Таким образом, определение системы безопасности удовлетворяет требованиям, предъявляемым к выделению из общего многообразия именно системных элементов, и она может быть рассмотрена как сложная система, подлежащая анализу и синтезу с системных позиций.

1.2. Модель системы «человек – техника – среда»

Анализ и синтез системы безопасности возможны только в случае математического описания системы, т.е. с помощью модели. Однако моделирование системы безопасности исключительно трудно, так как разнообразие элементов системы представляет большую сложность в описании элементов, их взаимосвязей и взаимодействия. Поэтому будем использовать математический аппарат, обладающий высокой степенью абстракции. Обозначим:

L – множество людей;

T – множество технических устройств;

E – множество элементов среды;

J – множество информации;

Y – множество элементов управления.

Схема системы безопасности представлена на рис. 1.1. Взаимосвязи между элементами определим отношениями R,

под которыми можно понимать отношения функциональные, предпочтения, следования и другие, отражающие существо взаимосвязи. Тогда получим:

LR1T, LR2E, LR3J, LR4Y,

TR5L, TR6E, TR7J, TR8Y,

ER9L,

JR13L,

YR17L,

 

ER10T,

JR14T,

YR18T,

(1.1)

ER11J,

JR15E,

YR19E,

 

ER12Y,

JR16Y,

YR20J.

 

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]