Теоретические основы безопасности производственной деятельности
..pdf2.Определение перечня источников опасности.
3.Определение действующих значений параметров каждого источника опасности.
4.Выбор из справочников допустимых значений параметров источников опасности.
5.По формулам (4.2), (5.8), (5.9) и (5.10) вычисляется bin .
6.По формуле (6.6) вычисляется показатель безопасности рабочего места Bрм.
6.4.Задание требований безопасности рабочего места
ипроверка их выполнения
Обеспечение безопасности работающих на производстве начинается с проектирования оборудования, которое должно быть безопасным в той мере, в которой это возможно исходя из используемых видов энергии. Очевидно, для этого в техническом проекте оборудования должны задаваться требования и по безопасности на каждом рабочем месте. Показатели безопасности рабочих мест Врмj должны быть больше 0:
Втр |
> 0. |
(6.7) |
рмj |
|
|
Однако необходимо совершенно четко понимать, что задание требований по безопасности – технико-экономическая задача, связанная с тем, что обеспечение безопасности требует затрат средств G в рублях. Если же не вкладывать средства в обеспечение безопасности, то травмы и снижение работоспособности неизбежны, при этом также становятся неизбежными страховые выплаты ϑ (руб.).
Таким образом, имеют место уравнения:
Bрмj = µ(G), |
(6.8) |
||
ϑ = ν(G). |
|
||
|
|||
Совместное решение этих уравнений позволяет найти ту сумму средств на обеспечение безопасности на рабочем месте, которая
61
удовлетворяет и требованиям безопасности, и сумме страховых вы- |
плат, которые готов выплачивать работодатель в случае травмы со- |
трудника (рис. 6.4). |
Рис. 6.4. Качественная зависимость изменения уровня безопасности |
и страховых выплат от вложений в безопасность рабочего места |
Найденная оптимальная величина Врм вносится в технический
проект как величина, которую должен обеспечить проектировщик. Проект оборудования поступает на экспертизу, в том числе и по обеспечению безопасности. Для проведения экспертизы опре-
деляются рабочие места j =1, M , которые отмечаются на чертежах.
Там же отмечаются все источники опасности на каждом рабочем месте, указываются их параметры. bij и Bрмj определяются по характеристикам оборудования и геометрическим размерам рабочих мест, параметрам источников опасности и их допустимым значениям. В случае, если хотя бы 1 из bij ≤ 0, проект отвергается. Если же конструктивными мерами по какой-либо причине обеспечить безопасность данного рабочего места невозможно (по физической невозможности, при недостатке средств и т.п.), должны быть определены индивидуальные средства защиты, обеспечивающие безопасность человека на этом рабочем месте.
62
ГЛАВА 7. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
7.1. Описание технологического процесса
Технологический процесс для анализа его безопасности следует рассматривать как совокупность рабочих мест со связями между ними. Так, технологический процесс может представлять собой ряд последовательно размещенных рабочих мест, между которыми перемещаются детали, узлы, полуфабрикаты (вариант А). Это типичная конвейерная организация производства, когда каждое рабочее место (РМ) не изменяется до тех пор, пока не изменится оборудование.
Графически модель технологического процесса варианта А может быть представлена в виде схемы (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Графическая модель конвейерной организации технологического процесса
РМ11 РМ12 РМ1M
Рис. 7.2. Графическая модель стапельной организации технологического процесса
63
Технологический процесс может быть организован так, что детали, узлы, полуфабрикаты поставляются на рабочие места, организованные вокруг будущего окончательного продукта. Это – стапельное производство (самолет, корабль, здание и т.п.). В этом случае рабочие подходят к рабочему месту, туда же поставляется деталь, она устанавливается на будущий продукт, и рабочие покидают рабочее место. Графически модель технологического процесса варианта В представлена на рис. 7.2. Место, откуда подходят рабочие и поставляются детали, также обозначено как рабочие места.
Рис. 7.3. Графическая модель бригадно-постового процесса
Технологический процесс может быть организован и путем перехода специалиста одной специальности от одного рабочего места к другому, как, например, водитель проверяет автомобиль перед поездкой, электрик осматривает электрооборудование и т.п. Модель такого процесса представлена на рис. 7.3.
Все остальные варианты могут быть сведены к рассмотренным.
7.2.Модель безопасности технологического процесса
Впредыдущей главе определена модель безопасности рабочего места. Технологический процесс представляет собой последова-
тельность рабочих мест j = |
1, K |
, находящихся на |
расстоянии |
S j −( j +1), связанных с перемещением либо материалов, |
либо рабо- |
||
тающих. С одной стороны, при перемещении от одного рабочего
64
места к другому безопасность рабочего места Bрмj увеличивается,
так как либо материал, либо человек удаляется от источников опасности j-го рабочего места. С другой стороны, уменьшается безопасность (j + 1)-го рабочего места, так как к нему либо человек, либо материал приближается. Качественная картина такого изменения приведена на рис. 7.4.
Рис. 7.4. Изменение показателя безопасности в технологическом процессе
Опишем эту картину технологического процесса. Обозначим показатель безопасности технологического процесса, состоящего из
М рабочих мест, как Bтп: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
B |
|
= |
1 |
|
М |
(B |
+ ∆B |
+ ∆B |
|
), |
(7.1) |
тп |
|
|
∑ |
j−(j+1) |
|||||||
|
|
|
|
рмj |
(j−1)− j |
|
|
|
|||
|
|
|
М j=1 |
|
|
|
|
|
|
||
где ∆B(j−1)− j – изменение показателя безопасности при перемещении от (j–1)-го рабочего места к j-му; ∆Bj−(j+1) – изменение показателя
безопасности при перемещении от j-го рабочего места к (j+1)-му. Рассмотрим эти изменения.
∆B |
= |
∂Bj−1 |
∆S |
|
+ |
∂Bj |
∆S |
|
, |
(7.2) |
|
|
|
|
|||||||
(j−1)− j |
|
∂S(j−1)− j |
(j−1)− j |
|
∂S(j−1)− j |
(j−1)− j |
|
|
||
65
где |
∂B j−1 |
– коэффициент влияния изменения расстояния между |
∂S(j−1)− j |
(j–1)-м и j-м рабочими местами на показатель безопасности (j–1)-го
рабочего места; |
∂B j |
– коэффициент влияния изменения рас- |
∂S(j−1)− j |
стояния между (j–1)-м и j-м рабочими местами на показатель безопасности j-го рабочего места; S(j−1)− j – расстояние между (j–1)-м
и j-м рабочими местами. Аналогично находим ∆B j−(j+1):
∆Bj−(j+1) = |
∂Bj |
∆S j−(j+1) + |
∂Bj+1 |
∆S j−(j+1). |
(7.3) |
|
∂S j−(j+1) |
∂S j−(j+1) |
|||||
|
|
|
|
Подставим в выражение (7.1), (7.2), (7.3) значения параметров источников опасности (6.4):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
M |
|
|
|
1 |
|
N j |
(bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч )+ |
|
|
|||||||
|
|
|
Bтп = |
|
|
∑ |
∑ |
+ ∆T +∆E |
|
+∆ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M j =1 |
N j |
|
i =1 |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
k |
|
Sl |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Bj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂Bj+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆S j−(j+1) |
+ |
|
|
|
|
|
|
∆S j−(j+1) . |
|
|
(7.4) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∂S j−(j+1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂S j−(j+1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найдем |
|
|
|
|
∂B j−1 |
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
∂S(j−1)− j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂ |
1 |
|
|
∑N j (bi + ∆T |
+ ∆E |
+ ∆ |
ч ) |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∂Bj |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
N |
|
i =1 |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
k |
|
|
Sl |
|
|
= |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
∂S(j −1)− j |
|
|
|
|
|
|
∂S(j −1)− j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
1 |
|
N j |
|
∂b |
|
|
|
|
|
|
∂∆T |
|
|
|
∂∆E |
k |
|
|
|
∂∆S |
ч |
|
|
||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
i |
|
+ |
|
|
|
|
i |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
l |
. |
(7.5) |
|||||||||
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂S |
|
|
|
|
∂S |
|
|
|
|
|
|
∂S |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
j |
|
i=1 |
∂S |
(j−1)− j |
|
|
|
|
|
(j−1)− j |
|
|
(j |
−1)− j |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(j−1)− j |
|
|||||||||||||||||||||
66
Определим составляющие уравнения (7.5):
|
|
|
|
|
∂b |
|
|
|
|
|
|
|
∂ϕ(t) |
|
|
|
|
∂ρ(t) |
|
|
∂τ(t) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
∂S(j−1)− j |
|
|
|
∂S(j−1)− j |
|
|
|
∂S(j−1)− j |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
∂S(j−1)− j |
|
||||||||||||||||||
|
N −1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
+ ∑ |
∆T |
|
|
|
∂bi |
|
|
|
∆S(j −1)− j + ∑ |
∆E |
|
|
|
|
∂bi |
|
∆S(j −1)− j + |
|||||||||||||
|
∂b ∂S |
|
|
|
|
|
k ∂e |
∂S |
|
|
||||||||||||||||||||
|
i=1 |
i |
|
(j −1)− j |
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
(j –1)− j |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
+ ∑∆ |
|
|
|
∂bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
∆S(j −1)− j . |
|
(7.6) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∂S ч ∂S |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
l =1 |
|
Sl |
|
(j |
−1)− j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
∂∆T |
|
|
= 0 , так как они свойственны только данному рабоче- |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
i |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
∂S(j−1)− j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
му месту и не оказывают влияния при перемещении материалов или человека к другому рабочему месту.
∂∆Ek = 0 , так как влияние источников опасности природы
∂S(j−1)− j
не изменяется от перемещения материалов и человека к другому рабочему месту.
|
|
|
|
|
|
db |
|
|
|
|
db |
|
|
||
|
d∆ |
|
|
|
d |
i |
∆S ч |
|
d |
i |
∆S ч |
|
|||
|
ч |
|
|
dS ч |
|
l1 |
|
dS ч |
lp |
||||||
|
|
Sl |
|
= |
|
l1 |
|
|
∆S(j −1)− j +... + |
|
|
lp |
|
|
∆S(j −1)− j = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dS(j −1)− j |
|
|||||
|
dS(j −1)− j |
dS(j −1)− j |
|
|
|
|
|||||||||
= ∆Slч |
|
∂2b |
|
∆S(j −1)− j +... + ∆Slpч |
|
|
∂2b |
|
|
||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
i |
∆S(j −1)− j . (7.7) |
||||||
|
|
|
|
|
∂Slpч ∂S(j −1)− j |
||||||||||
1 |
|
∂Slч ∂S(j −1)− j |
|
|
|||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя (6.4), (7.5), (7.6) и (7.7) в (7.4), получим уравне-
ние, определяющее показатель безопасности технологического процесса:
|
1 |
M |
|
1 |
N |
|
n |
|
1 |
|
∂ϕi (t) |
|
∂ρi (t) |
|
∂τi (t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Bтп = |
|
∑ |
|
|
∑ |
bi |
+ |
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
+ |
|
M |
|
3 |
∂S(j−1)− j |
∂S(j−1)− j |
|
||||||||||||
|
j=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
N i=1 |
|
|
|
|
|
∂S(j−1)− j |
|
||||||||
67
N −1 |
|
2 |
|
|
|
|
q |
|
|
|
2 |
|
|
||
+ ∑ |
∆T |
|
∂bi |
∆S(j−1)− j + ∑∆E |
|
|
∂bi |
|
∆S(j−1)− j + |
||||||
|
∂S |
|
k ∂e |
∂S |
|
|
|||||||||
i=1 |
i ∂b |
(j−1)− j |
|
|
|
|
k =1 |
(j−1)− j |
|
||||||
|
|
i |
|
|
|
|
∂bi |
|
k |
|
|
||||
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
+ ∑ |
∆ |
ч |
|
|
|
∆S(j −1)− j |
(7.8) |
||||
|
|
|
|
∂S ч ∂S |
|
||||||||||
|
|
|
|
l =1 |
|
Sl |
(j −1)− j |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
В (7.8) учтено воздействие источников опасности и их возможных значений при случайном изменении, взаимовлияние источников опасности на рабочих местах, влияние человеческого фактора, а также изменения уровня безопасности при перемещении человека или материалов между рабочими местами, в том числе и человеческий фактор таких перемещений. Следовательно, описан весь спектр возможных воздействий на человека в ходе технологического процесса.
7.3.Методика оценки безопасности технологического процесса
Оценка безопасности технологического процесса включает
всебя следующие действия:
1.Определяется схема последовательности технологического процесса.
2.Указываются рабочие места.
3.Определяются переходы между рабочими местами (переходы персонала, оборудования, материалов, полуфабрикатов, готовых изделий).
4.На рабочих местах указываются источники опасности с их параметрами.
5.Указываются допустимые значения параметров источников опасности, взятые из справочников, нормативно-технической документации, СНиПов, СанПиНов и т.п.
6.Определяются показатели безопасности рабочих мест.
7.Определяются величины изменений показателей безопасности рабочих мест при переходе от одного рабочего места к другому по формуле (7.6).
68
8. Определяется показатель безопасности технологического процесса Втп по формуле (7.8).
7.4.Задание и проверка выполнения требований
кбезопасности технологического процесса
Втехническом задании на проектирование технологического процесса указываются и требования по безопасности Втптр. Обоснование величины требуемого значения показателя безопасности технологического процесса проводится аналогично обоснованию Врмтр
исходя из имеющихся средств на обеспечение безопасности Gтп, возможных страховых выплат ϑ и положительного значения Втп:
Bтп = µтп(Gтп ), |
(7.9) |
ϑ= νтп(Gтп ). |
Рис. 7.5. Качественная зависимость изменения безопасности технологического процесса и страховых выплат от вложенных средств
Заданное требование по безопасности технологического процесса определяет сумму затрат на обеспечение безопасности и сумму возможных страховых выплат (рис. 7.5). Если же ограничены средства на обеспечение безопасности Gтп, то определяется воз-
69
можное значение показателя безопасности Втп и возможные суммы
страховых выплат ϑтп.
При проектировании технологического процесса технолог обязан обеспечить данную величину Втптр, применяя конструктивные
решения, обеспечивающие безопасность на рабочих местах и на переходах от одного рабочего места к другому. При этом изображается схема технологического процесса, на которой указываются рабочие места и переходы между ними, указываются источники опасности, действующие и допустимые значения параметров источников опасности.
Далее по каждому рабочему месту и каждому переходу вычис-
ляются показатели безопасности Врмj, ∆Врмj–(j–1), ∆Врмj–(j+1). Если эти показатели больше нуля, то нужно перейти к оценке безопасности
следующих рабочих мест и переходов. Если же хотя бы один из них меньше нуля или равен ему, то следует остановиться и провести оценку необходимых конструктивных мер повышения безопасности с последующим вычислением показателя безопасности. Необходимые для вычисления коэффициенты влияния определяются в справочной литературе. Затем вычисляется показатель безопасности технологического процесса.
Экспертиза проекта наряду с другими экспертами поступает на экспертизу безопасности. Эксперт проверяет полноту схемы технологического процесса, полноту описания источников опасности, правильность оценки фактических значений параметров источников опасности, правильность определения их допустимых значений, правильность оценки влияния параметров среды, правильность оценки показателей безопасности рабочих мест, переходов и технологического процесса в целом, а также полноту и достаточность принятия конструктивных мер по обеспечению безопасности. Только после тщательного анализа расчетов и принятых мер по обеспечению безопасности эксперт делает свое заключение.
70