Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственн

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

11.79 Mб

Скачать

☆

1 / 351 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Федеральное агентство по образованию

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

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Под редакцией доктора технических наук, профессора В. А. Трефилова

Издательство Пермского государственного технического университета

2008

А в т о р ы:

И. М. Башлыков, О. В. Бердышев, Л. М. Веденеева, С. Н. Костарев, О. В. Кушнарева, О. В. Лонский, Г. Б. Лялькина, А. Д. Овсянкин,

Л. В. Плахова, Т. Г. Середа, В. А. Трефилов, Г. А. Цветков, А. Е. Шевченко

УДК 614.8.084 ББК 68.9

М54

Р е ц е н з е н т ы:

д-р биол. наук, профессор Б. В. Тестов (Пермский государственный университет);

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

Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производстМ54 венных факторов: учеб. пособие / И. М. Башлыков [и др.]; под ред. В.А. Тре-

филова. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 348 с.

ISBN 978-5-88151-976-6

Рассмотрены методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов.

Предназначено для студентов всех специальностей, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности», а также будет полезно аспирантам, научным работникам и специалистам, работающим в области охраны труда и промышленной безопасности.

УДК 614.8.084 ББК 68.9

Издано в рамках приоритетного национального проекта «Образование» по программе Пермского государственного технического университета «Создание инновационной системы формирования профессиональных компетенций кадров и центра инновационного развития региона на базе многопрофильного технического университета»

ISBN 978-5-88151-976-6	© ГОУ ВПО «Пермский государственный
	технический университет», 2008

ВВЕДЕНИЕ

В данном пособии рассмотрены необходимые для руководителей и специалистов вопросы обоснования систем защиты человека и возможные пути их реализации. Этим вопросам в принципе посвящено множество литературы. Однако все они не связаны единым подходом, обеспечивающим успешное построение систем защиты от опасных и вредных производственных факторов. Практика производственной деятельности показывает, что проектирование рабочих мест и технологических процессов учитывает требования нормативных документов (ССБТ, СНиП, СанПиН и т. п.) каждого в отдельности, однако не учитывает в своем большинстве взаимовлияния источников опасности, влияние факторов природы, но особенно влияние свойств человека. Именно поэтому, несмотря на достаточно серьезные меры, принимаемые для обеспечения безопасности, уровень травматизма остается высоким, по существу, во всех областях человеческой деятельности.

Подготовка инженеров, которые в недалеком будущем будут проектировать, изготавливать и эксплуатировать оборудование на рабочих местах и в технологических процессах, до сего времени не ставит своей целью проектирование и эксплуатацию как можно более безопасного оборудования. Это возможно только в случае системного подхода, когда наряду с мощностью, производительностью и другими основными показателями, определяющими свойства оборудования, должны создаваться и системы защитычеловека, причем создаваться нанаучной основе.

Для изучения методов и средств защиты человека от опасных и вредных производственных факторов студентам необходимо знать математику, физику и химию – базовые учебные дисциплины, чтобы понимать физические и химические процессы, происходящие в производственной среде. Обязательным также является условие изучения таких общепрофессиональных дисциплин, как техническая механика, электротехника, надежность систем, без знания которых невозможно изучать «Безопасность жизнедеятельности».

Учебное пособие подготовлено коллективом авторов – сотрудников кафедры «Безопасность жизнедеятельности». Введение, главы 1, 2 и 3, а также общее редактирование пособия подготовлены доктором технических наук, профессором В. А. Трефиловым; глава 4 – кандидатом технических наук, доцентом С. Н. Костаревым; глава 5 и 11 – кандидатом педагогических наук, доцентом А. Е. Шевченко; глава 6 – старшим преподавателем О. В. Кушнаревой; глава 7 – кандидатом технических наук, доцентом Л. М. Веденеевой; глава 8 – доктором технических наук, профессором Г. А. Цветковым; глава 9 – кандидатом педагогических наук, доцентом О. В. Бердышевым; глава 10 – кандидатом технических наук, доцентом О. В. Лонским; глава 12 – кандидатом биологических наук, доцентом Л. В. Плаховой; глава 13 – старшим преподавателем И. М. Башлыковым; глава 14 – кандидатом технических наук, доцентом А. Д. Овсянкиным; глава 15 – кандидатом технических наук, доцентом Т. Г. Середой; глава 16 – доктором физико-мате- матических наук, профессором Г. Б. Лялькиной.

Коллектив авторов благодарит Л. А. Ковыеву за огромный труд по подготовке рукописи.

ГЛАВА 1

СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА

На человека в процессе его производственной деятельности действуют опасные и вредные производственные факторы. Для того чтобы это воздействие не привело к снижению работоспособности человека, заболеванию, травме или гибели, необходима защита. Под защитой понимается комплекс технических средств, орга- низационно-технических и организационных мероприятий, предупреждающих, не допускающих воздействие на человека опасных и вредных производственных факторов выше (ниже) их допустимых значений.

Для выяснения функций системы защиты рассмотрим рабочее место и технологический процесс. Рабочее место будет безопасным, если показатель Вр.м будет больше 0 [1]

Cϕ

(ϕ − M (ϕ))2

−λϕt

ϕ(t) 1 −

exp−

2π

2σϕ

Вр.м =

∑

∂

N i=1

Cρ

(ρ − M (ρ))2

−λρt

ρ(t) 1 −

exp−

2π

2σρ2

+ 1 −

ρd

Cτ

(τ − M (t))2

−λτt

τ(t) 1

−

exp−

2π

2στ

−1

∂b

∆x

∆e

∆S

∂xl

∂ek

∂Sч

−1 +

(1.1)

где φ(t) – текущее значение мощности источника опасности; ϕд – допустимое значение мощности источника опасности;

М(φ) – математическое ожидание случайной величины мощности источника опасности;

σφ – среднеквадратическое отклонение случайной величины мощности источника опасности;

Сφ – коэффициент усечения усеченного нормального закона распределения мощности источника опасности;

λφ – интенсивность проявлений случайных изменений мощности источника опасности;

ρ(t) – текущее значение расстояния опасного воздействия; ρд – допустимое значение расстояния опасного воздействия;

М(ρ) – математическое ожидание случайной величины расстояния опасного воздействия;

σρ – среднеквадратическое отклонение случайной величины расстояния опасного воздействия;

Сρ – коэффициент усечения усеченного нормального закона распределения расстояния опасного воздействия;

λρ – интенсивность проявлений случайных изменений расстояния опасного воздействия;

τ(t) – текущее значение продолжительности опасного воздействия; τд – допустимое значение продолжительности опасного воздействия;

М(τ) – математическое ожидание случайной величины продолжительности

опасного воздействия;

στ

– среднеквадратическое отклонение случайной величины продолжительно-

сти опасного воздействия;

Сτ

– коэффициент усечения усеченного нормального закона распределения

случайной величины продолжительности опасного воздействия;

λτ

– интенсивность проявлений случайных изменений продолжительности

опасного воздействия;

N – число опасных и вредных производственных факторов (источников опас-

ности) на рабочем месте;

bi – показатель безопасности i-го источника опасности;

xi – φi, ρi, τi;

ek – опасные и вредные факторы природы;

Sчт

– свойства человека.

Технологический процесс будет безопасным, если показатель Вт.п будет боль-

ше 0 [1].

∂ϕi (t)

∂ρi (t)

∂τi (t)

M 1

Вт.п

∑

∑ bi

∂S j−1, j

j=1 N i=1

N −1

∆bl

∂bi

+ ∑

∂bl ∂S j−1, j

∆S j−1, j

+ ∑ ∆ek

∆S j−1, j +

l=1

k =1

∂ek ∂S j−1, j

N −1		2
	т	∂bi
+ ∑	∆Sчβ	т	∆S j −1, j ,	(1.2)
β=1		∂Sчβ ∂S j −1, j

где S j−1, j – расстояние между (j-1)-м и j-м рабочими местами;

М − количество рабочих мест в технологическом процессе.

Исходя из описания рабочего места и технологического процесса, система защиты должна выполнять следующие функции:

1.Не допускать проявления мощности источника опасности выше допустимого значения.

2.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого значения.

3.Не допускать времени опасного воздействия больше допустимого.

4.Предотвращать увеличение мощности источника опасности выше допустимого под воздействием других источников опасности.

5.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие воздействия других источников опасности.

6.Предотвращать увеличение времени опасного воздействия выше допустимого вследствие воздействия других источников опасности.

7.Предотвращать увеличение мощности источника выше допустимого вследствие собственных свойств человека.

8.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие собственных свойств человека.

9.Предотвращать увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие собственных свойств человека.

10.Предотвращать увеличение мощности источника опасности выше допустимого из-за влияния природных факторов.

11.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия из-за влияния природных факторов.

12.Предотвращать увеличение времени опасного воздействия из-за природных факторов.

Для технологического процесса дополнительно функциями защиты являются:

13.Предотвращать проявление мощности источника опасности выше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

14.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

15.Предотвращать уменьшение времени опасного воздействия меньше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

16.Предотвращать возрастание мощности источника опасности выше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

17.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

18.Предотвращать увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

19.Предотвращать увеличение мощности источника опасности выше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

20.Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

21.Предотвращать увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

22.Предотвращать изменение параметров источников опасности выше (ниже) допустимых значений вследствие параметров природы при переходе от одного рабочего места к другому.

1.2. МОДЕЛИ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

Для того чтобы определить, какова должна быть система защиты, ее свойства и характеристики, необходимо на этапе проектирования оборудования или технологического процесса смоделировать защиту человека.

Обозначим:

i, i Є I, i ≠ l – номер источника опасности, j – номер рабочего места,

φi(t) – мощность i-го источника опасности,

ρi(t) – приведенное расстояние опасного воздействия, τi(t) – время опасного воздействия,

Sч – собственные свойства человека, e – свойства природной среды,

bi – показатель безопасности i-го источника опасности [1], Bj – показатель безопасности рабочего места [1],

Z – защита.

Выполнение определенных в предыдущем параграфе функций возможно путем ограничения параметров источников опасности Zϕ ϕ(t) , Zρ ρ(t) , Zτ τ(t) .

Выполнение функций, связанных с обеспечением безопасности при взаимовлиянии источников опасности, при влиянии свойств человека и среды, возможно двумя пу-

∂ϕ (t)

тями. Первый путь – ограничением коэффициентов влияния Zl i . Другой

∂be

путь направлен на ограничение изменений параметров ∆be , ∆S ч , ∆e . Поэтому вы-

полнение всех перечисленных функций возможно при соблюдении следующих условий:

Ζϕ ϕ(t)−ϕ∂ ≤ 0 .	(1.3)
	7

Ζρ ρ(t)− ρ∂ ≥ 0 .

Ζτ τ(t)− τ∂ ≤ 0 .

∂ϕ

(t)

= 0 ,

Ζl

∂b

∂ρ

(t)

= 0 ,

Ζl

∂b

∂τ (t)

= 0 ,

∂b

Ζl

∂ϕi (t)

= 0 ,

Ζs

∂sч

∂ρi (t)

= 0 ,

Ζs

∂sч

∂τi (t)

= 0 ,

Ζs

∂sч

∂τi (t)

= 0 ,

Ζe

∂e

∂ρi (t)

= 0 ,

Ζe

∂e

∂τi (t)

Ζe

∂e

= 0 ,

( )

∂ϕi

= 0.

∂S

−1, j

( )

∂ρi

= 0.

∂S

−1, j

( )

∂τi

= 0.

∂S

−1, j

∂2ϕi (t)

= 0.

∂S

∂b

j −1, j

∂2ρi

(t)

= 0.

∂S

∂b

j −1, j

(t)

∂2τi

= 0.

∂S

∂b

j −1, j

или Zlϕ∆bl = 0.

или Zlρ∆bl = 0.

или Zlτ∆bl = 0.

или ZSϕ∆S ч = 0.

или ZSρ∆S ч = 0.

или ZSτ∆S ч = 0.

или Zeϕ∆e = 0.

или Zeρ∆e = 0.

или Zeτ∆e = 0.

(1.4)

(1.5)

(1.6)

(1.7)

(1.8)

(1.9)

(1.10)

(1.11)

(1.12)

(1.13)

(1.14)

(1.15)

(1.16)

(1.17)

(1.18)

(1.19)

(1.20)

∂2ϕi

(t)

= 0.

S s

∂S

j−1, j

∂sч

∂2ρi

(t)

= 0.

S s

∂S

j−1, j

∂sч

∂2τi

(t)

= 0.

S s

∂S

j−1, j

∂sч

∂2ϕi (t)

= 0.

∂S

S e

j −1, j

∂e

∂2ρi (t)

= 0.

∂S

S e

j −1, j

∂e

∂2τi (t)

= 0 .

∂S

S e

j −1, j

∂e

Рабочее место описывается, как известно, матрицей вида

ϕ (t);		ρ (t);	τ (t)
	ϕ12 (t);	ρ12 (t);	τ12 (t)

		ρn (t);
ϕn (t);		ρn (t);	τn (t)

(1.21)

(1.22)

(1.23)

(1.24)

(1.25)

(1.26)

(1.27)

Соответственно, допустимые значения параметров источников опасности также могут быть описаны матрицей:

ϕ ∂

;

∂

;

τ∂

;

ϕ ∂

∂

τ∂

(1.28)

∂

;

∂

;

∂

ϕ n

ρn

τn

Опишем защиту от параметров источников опасности в виде матрицы

Ζϕ

;

Ζϕ

;

Ζϕ

Ζρ1 ;

Zρ2

;

Zρn

(1.29)

Ζτ

;

Ζτ

;

Ζτ

Тогда, умножая (1.29) на (1.27) и вычитая (1.28), проверяем выполнение функ-

ций 1–3:

ϕ1

(t)− ϕ∂

;

ρ1

(t)− ρ∂

;

τ1

(t)− τ∂

ϕ2

(t)− ϕ∂

;

ρ2

(t)− ρ∂

;

τ2

(t)− τ∂

(1.30)

(t)− ϕ∂

(t)− ρ∂

(t)− τ∂

ϕn

;

ρn

;

τn

Если в матрице (1.30) все элементы меньше или равны 0, то защита выполняет свои функции, если же хотя бы один элемент больше 0, то защита спроектирована так, что свои функции выполняет не полностью.

Для проверки защиты от взаимовлияния источников опасности необходимо составить матрицы вида:

∂ϕ

(t)

∂ρ (t)

∂τ (t)

;

∂b

∂ϕ

(t)

∂ρ (t)

∂τ (t)

Ζl3

;

Ζl3

;

Ζl3

∂b

∂ϕ

(t)

∂ρ (t)

∂τ (t)

Ζln

;

Ζln

;

Ζln

∂bn

Ζl1

Ζl3

Ζln

∂ϕ2		(t)	;	Ζ
∂b			;	Ζ
∂b					l1
	1
∂ϕ	2	(t)
	2		;	Ζl3
∂b			;	Ζl3
	3
∂ϕ	2	(t)
	2		;	Ζln
∂b			;	Ζln
	n

∂ρ	2	(t)	;
	2		;
∂b
	1
∂ρ	2	(t)
	2		;
∂b			;
	3
∂ρ	2	(t)
	2		;
∂bn			;
∂bn

Ζl1

Ζl3

Ζln

∂τ	2	(t)
	2
∂b
		1
∂τ	2	(t)
	2
∂b
		3
∂τ	2	(t)
	2
∂bn
∂bn

(1.31)

(1.32)

и так далее по всем источникам опасности от 1 до n. Защита взаимовлияния источников опасности описывается блочной матрицей, где блоки в виде (1.31), (1.32) являются диагональными элементами, а остальные блоки – нулевые.

(1.31)	0
	(1.32)	(1.33)
	(1.32)	(1.33)
0
0	(...)

Аналогично строятся матрицы защиты от изменений параметров других источников опасности:

1 / 351 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
15.11.20223.42 Mб16Методы вычислительной математики..pdf
#
15.11.20225.46 Mб39Методы и инструменты поиска инновационных решений..pdf
#
15.11.20221.38 Mб7Методы и механизмы инноваций и предпринимательства..pdf
#
15.11.20222.42 Mб1Методы и модели в экономике Часть 1..pdf
#
15.11.202214.5 Mб7Методы и средства диагностики несущей способности изделий из компози..pdf
#
15.11.202211.79 Mб23Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственн..pdf
#
15.11.202211.71 Mб17Методы и средства управления бизнес-проектами..pdf
#
15.11.20225.2 Mб31Методы идентификации систем..pdf
#
15.11.2022238.47 Кб4Методы лингвистического анализа..pdf
#
15.11.202210.92 Mб36Методы обеспечения надежности изделий машиностроения..pdf
#
15.11.202213.27 Mб37Методы оптимизации эксперимента в химической технологии..pdf