Теоретические основы безопасности производственной деятельности

41

Рис. 4.1. Классификация источников опасности

По причине проявления энергии:

–отказ техники;

–ошибки проектирования, изготовления и эксплуатации;

–незнание;

–халатность;

–непонимание;

–единичные случайные события;

–преступление;

–боевые действия в войне.

Системой стандартов безопасности труда ССБТ 12.0.003–74 источниками опасности производственной среды определены:

Группа опасных и вредных факторов, обладающих физиче-

ской энергией, включает в себя:

–груз, поднятый на высоту;

–движущиеся машины и механизмы;

–человек, находящийся на высоте;

–движущиеся изделия, заготовки, материалы;

–незащищенные подвижные элементы оборудования;

–сжатый газ;

–электрический ток в цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

–статическое электричество;

–напряженность электрического поля;

–напряженность магнитного поля;

–горение материалов;

–повышенная запыленность воздуха;

–повышенная загазованность воздуха;

–повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов;

–повышенная или пониженная температура воздуха на рабочем месте;

–повышенный уровень шума на рабочем месте;

–повышенный уровень вибрации;

–воздействие ударной волны;

42

–повышенный уровень ультразвука;

–повышенный уровень инфразвука;

–повышенное или пониженное барометрическое давление или его резкое изменение;

–повышенная или пониженная влажность воздуха;

–повышенная подвижность воздуха;

–повышенная или пониженная ионизация воздуха;

–повышенный уровень ионизирующих излучений;

–недостаточная освещенность рабочего места;

–повышенная яркость света;

–пониженная контрастность предметов;

–прямая и отраженная блесткость;

–повышенная пульсация светового потока;

–повышенный уровень ультрафиолетовой радиации;

–повышенный уровень инфракрасного излучения.

Группа опасных и вредных производственных факторов, обладающих химической энергией, включает в себя:

–недостаток кислорода в воздухе;

–общетоксические;

–раздражающие;

–сенсибилизирующие;

–канцерогенные;

–мутагенные;

–влияющие на репродуктивную функцию.

Они разделяются по пути проникновения в организм человека:

–действующие через дыхательные пути;

–действующие через пищеварительную систему;

–действующие через кожный покров.

Группа биологических опасных и вредных производственных факторов включает в себя:

–микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие);

–макроорганизмы (животные, растения).

43

Вгруппу психофизиологических опасных и вредных факто-

ров входят:

– физические перегрузки (статические, динамические, гиподинамия);

– нервно-психические нагрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Вгруппу радиационных опасных и вредных факторов входят:

– проникающая радиация;

– радиационное загрязнение местности;

– ионизирующее излучение.

К группе факторов природы, исключая температуру, влаж-

ность, атмосферное давление и подвижность воздуха, которые отнесены к производственным факторам, следует отнести:

–осадки (снег, дождь);

–молния;

–вода (река, озеро, море, океан);

–лес;

–растения;

–солнечная радиация;

–движение грунта.

4.2. Параметры источников опасности

Для оценки воздействия источников опасности и их сравнения по степени воздействия необходимо ввести в рассмотрение их параметры. Однако выбор параметров достаточно сложен, так как источники опасности весьма разнообразны по своей природе. Причем совершенно очевидно, что оценку необходимо производить по нескольким параметрам, общим для любого источника опасности. Если внимательно проанализировать все источники опасности, то таких параметров будет выделено три.

Мощность источника опасности ϕ – количество энергии,

которую может выделить источник опасности при воздействии на человека или окружающую среду. Это может быть механическая,

44

электрическая, химическая, радиационная, психологическая энергия и другие ее виды. Измерять ее можно известными общепринятыми показателями, которые приняты сегодня для обозначения тех или иных величин: вес поднятого груза, величина тока или напряжения, процентное содержание химического вещества в воздухе, радиоактивная доза и т.п.

Известно, однако, что источник опасности даже большой мощности не принесет вреда, если он не может непосредственно воздействовать на человека. Поэтому очень важен второй параметр.

Приведенное расстояние опасного воздействия ρ – расстоя-

ние или объем, на которое распространяется воздействие источника опасности. Приведенным называют расстояние потому, что, кроме линейных измерений расстояния, этот параметр оценивает и объемные величины, особенно для источников опасности, имеющих химическую или психическую природу. Измеряют этот параметр в единицах расстояния или объема – мм, см, м, мм3, см3, дм3, м3.

Совершенно очевидно, что очень важное значение для многих источников опасности имеет время опасного воздействия.

Время опасного воздействия τ – продолжительность воздействия источника опасности на человека и окружающую среду. Для многих источников опасности это критический параметр – электрический ток, химические соединения в воздухе, воздействие излучения и т.п. Оценку этого параметра производят в секундах, минутах, часах.

Таким образом, каждый источник опасности представляет собой тройку < ϕi, ρi, τi > и тем самым полностью определяется в системе безопасности агрегата, рабочего места, технологического процесса и в жизни.

Конечно, параметры источников опасности являются функциями мощности источника опасности:

ρ = α(ϕ),

τ = β(ϕ).

Примем, что эти зависимости будем учитывать при рассмотрении действующих значений соответствующих параметров.

45

4.3. Допустимые значения параметров источников опасности

Исключительная важность знания параметров источников опасности не предполагает, что этим определяется степень его опасности или безопасности. Необходимо знать, при какой величине параметра воздействие источника опасности приведет к травме или гибели человека или нанесет вред здоровью. Так, воздействие упавшего на человека предмета зависит от его веса, а также от прочности костей, крепости мышц, кожных покровов человека. Воздействие электрического тока зависит от силы тока, напряжения и длительности воздействия. Вращающиеся части машин опасны как силой воздействия, так и близостью к частям тела человека. Химические вещества опасны как величиной распыленного вещества, так и объемом помещения, в котором они распылены, и временем нахождения человека в помещении. Таким образом, на основе медицинских исследований можно определить, что каждый параметр каждого источника опасности имеет свои допустимые значе-

ния < ϕiдоп,ρiдоп, τiдоп >.

Свести в одну таблицу все источники опасности практически невозможно, так как, например, химических соединений на сегодня известно около 70 000, и каждое из них имеет свои допустимые зна-

чения ϕдоп, ρдоп, τдоп.

Однако для конкретного агрегата, рабочего места, технологического процесса такие таблицы могут быть составлены, чтобы четко определить, что и каким образом воздействует на человека, каковы допустимые значения параметров этих источников, чтобы можно было построить систему защиты.

4.4. Оценка безопасности источника опасности

На технологическом оборудовании, на рабочем месте, в технологическом процессе имеется множество источников опасности

i =1, N, каждый из которых характеризуется параметрами (φi, ρi, τi) и их допустимыми значениями (ϕiдоп, ρiдоп, τiдоп ).

46

Представим это множество как пространство измеримых величин, на котором введем норму

где xi = φi или ρi, или τi; xiдоп = ϕiдоп или ρiдоп, или τiдоп.

Таким образом, формализация пространства параметров источника опасности позволяет оценить степень его безопасности:

0, еслиодноиз условийневыполняется.

При xi ≥ xikдоп действующее значение параметра источника

опасности превышает допустимое значение, что означает опасное воздействие этого источника опасности на человека.

Естественно, что необходимым условием для травмы или гибели Ciп является выполнение этого условия для мощности источника опасности:

Сп = ϕi ≥ ϕiдоп ,

аρi и τi являются достаточными условиями. Иначе говоря,

47

Возвращаясь к оценке эффективности системы безопасности, укажем:

1. Вероятность перехода из состояния Ciб в состояние Ciос α12 есть вероятность того, что мощность источника опасности превысит

2. Вероятность перехода из состояния Сiос в безопасное состояние Сiб есть вероятность возвращения мощности источника опасности из превышения допустимого значения в допустимое:

3.Вероятность перехода из состояния опасной ситуации Сiос

всостояние происшествия Ciп

48

ГЛАВА 5. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОПАСНОСТИ

5.1.Модель развития опасности

Впредыдущей главе рассмотрены параметры источника опасности φ, ρ и τ. В процессе работы эти параметры могут изменяться как закономерно (износ элементов оборудования, старение материалов, разрегулировки), так и случайно (внезапный отказ, ошибка персонала, случайные природные явления).

Обозначим: U1 – случайное событие изменения φ, U2 – случайное событие изменения ρ, U3 – случайное событие изменения τ. Тогда

распределения вероятностей случайной величины изменения величины параметра. Поскольку это случайное изменение величины параметра зависит от большого разнообразия факторов, то, как правило, это распределение подчинено нормальному закону. Так как это изменение не может быть ни плюс бесконечность, ни минус бесконечность, т.е. ограничено физическим смыслом, то случайные величины подчинены усеченному нормальному закону (рис. 5.2):

49

ступления случайного события U1(t), U2(t), U3(t). Распределение времени наступления событий зависит от принятых законов распределения: экспоненциальное, Вейбулла или др. Если принято

В любом случае общий подход к оценке М(t) известен:

изменения параметров источников опасности во времени вследствие старения, износа, разрегулировки.

В итоге определены реальные функции изменения параметров источников опасности:

50