Л 12 Связь человека с Маш и ПроизвСредой 2013

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

В этом случае в основные задачи оператора входит контроль работы автоматической системы управления, предупреждение и выявление возникающих неисправностей и т.п.

В процессах управления определяющее значение имеют циркуляция и переработка информации. Роль каждого компонента управляющей системы определяется, прежде всего, тем, какие функции он выполняет в этом процессе.

Человек в СЧМ может выполнять различные функции. Он может выступать в роли:

приѐмника осведомительной информации, поступающей в той или иной форме от управляемого объекта;

ретранслятора, передающего информацию от одного звена к другому; анализатора поступающей информации; принимающего решения;

исполнителя функций программирования работы всей системы или еѐ частей;

наблюдателя; контролирующего функционирования системы.

Оператор может быть исполнителем той или иной команды, т.е. выполнять действия, непосредственно направленные на преобразования управляемого объекта. Человек, как правило, совмещает ряд функций, выполняя их последовательно или одновременно.

Если выполняемая работа в силу требований высокого ритма, скорости, точности для человека непосильна, лучше в целях его безопасности заменить его машиной. В этом случае целесообразно передать машине такие функции человека в системах управления, как приѐм, хранение, передача и переработка информации.

Однако чем большее число машин или систем наблюдения включается в процесс управления, тем более расширяется круг задач, которые способна решать система, тем большей становится необходимость интегрировать их работу, тем напряжѐннее становится работа оператора.

Недоучѐт особенностей человека при конструировании систем управления ведѐт к тому, что система оказывается не в состоянии работать, или к частым сбоям еѐ работы, которые, как правило, ведут к авариям, или к преждевременному утомлению оператора, которое впоследствии может проявиться как «человеческий фактор».

Поскольку человек – необходимое творческое начало в СЧМ, задачей его надѐжной защищѐнности на рабочем месте является обеспечение человеку - оператору таких условий работы и такой организации его рабочего места, чтобы при максимальной производительности труда утомляемость была бы минимальная, и отсутствовали бы нервные перенапряжения, влияющие на качество управления и конечный результат.

11

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

Решение проблемы согласования конструктивных особенностей машин и механизмов с характеристикой человека дают инженерная психология и эргономика.

Эргономика определяется как технология коммуникаций в системах «человек - машина».

Трудовой процесс в СЧМ рассматривается как коммуникация между человеком и машиной в широком смысле этого слова.

Важным условием в согласовании действий человека при ремонте оборудование является согласование отдельных его частей, особенно его электросетей, является правильная их маркировка. Так, в электрических сетях маркировка служит для распознания назначения и принадлежности частей оборудования, кабелей и проводов, штепсельных разъѐмов, что особенно важно при наличии большого количества цепей различных систем и напряжений. Для каждого напряжения предусматриваются отдельные условные обозначения: цифровые, символические или буквенно - смысловые.

Важная роль в обеспечении информационной совместимости при работающее оборудовании отводится предупредительным сигналам, надписям и табличкам, которые применяются для указания на включѐнное состояние оборудования, наличие напряжения, пробой изоляции, режим работ изделия, запрет доступа внутрь изделия без принятия соответствующих мер, повышение температуры отдельных частей установки выше допустимых значений, действие аппаратов защиты и т.п.

12

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

3 ИНФОРМАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ

Согласно ГОСТ 19433-88 [3] опасные вещества разделяются на классы, подклассы, категории и группы в соответствии с их физико-химическими свойствами, видами и степенью опасности при транспортировании.

На основании ДОПОГ-2003 все опасные грузы делятся на классы, некоторые классы для более точной классификации веществ имеют подклассы [3] и [4].

Международными документами рекомендована классификация опасных грузов. Для этого предлагается использовать номера по списку ООН, представляющие собой информационную значимость обозначения грузов в зависимости от фактора его опасности.

3.1Класс 1. Взрывчатые вещества и изделия

Вэтот класс входят:

Пиротехнические вещества. Они обладают различными воздействующими эффектами в виде теплоты, света, звука, газа или дыма или их комбинаций в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.

Взрывчатые изделия, содержащие одно или несколько взрывчатых или пиротехнических веществ.

К взрывчатым веществам относят твѐрдые или жидкие вещества (или смеси веществ), которые способны к химической реакции с выделением газов при такой температуре, таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов.

Вещества и изделия для производства взрывчатых работ или создания пиротехнического эффекта.

В зависимости от последствий вещества включаются в конкретный подкласс (их шесть). Часто от выбранного подкласса зависит и выбор типа упаковки, в которой можно безопасно перевозить опасные вещества соответствующим транспортным средством.

Подкласс 1.1. Вещества и изделия, которые характеризуются опасностью взрыва массой. Взрыв массой – это такой взрыв, который практически мгновенно распространяется на весь груз. Например, патроны для оружия с разрывным зарядом, порох, детонаторы, мины.

Подкласс 1.2. Вещества и изделия, которые характеризуются опасностью разбрасывания, но не создают опасности взрыва массой.

Подкласс 1.3. Вещества и изделия, которые характеризуются пожарной опасностью, а также либо незначительной опасностью взрыва, либо незначительной опасностью разбрасывания, либо тем и другим, но не характеризуются опасностью взрыва массой, которые:

13

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

при горении выделяют значительное количество лучистого тепла;

загораясь одно за другим, характеризуются незначительным взрывчатым эффектом или разбрасыванием, либо тем и другим.

На рисунке 1.1 показан знак опасности взрывчатых веществ и изделий

подклассов 1.1, 1.2 и 1.3. Числовые обозначения знаков должны быть высотой около 30 мм и толщиной около 5 мм (для знака с размерами 100 x 100 мм) 1.

Рисунок 1.1. Знаки опасности взрывчатых веществ и изделий: подклассы 1.1, 1.2 и 1.3. Символ – взрывающаяся бомба: цвет – чѐрный; фон: оранжевый; цифра

«1» – в нижнем углу

Подкласс 1.4 Вещества и изделия, представляющие лишь незначительную опасность взрыва в случае воспламенения или инициирования при перевозке. Эффекты проявляются в основном внутри упаковки, при этом не ожидается выброса осколков значительных размеров или на значительное расстояние. Внешний пожар не служит причиной практически мгновенного взрыва почти всего содержимого упаковки. Например, пустые гильзы патроны с капсюлями, огнепроводный шнур.

На рисунке 1.2 показан знак опасности взрывчатых веществ и изделий подкласса 1.4. Числовые обозначения должны быть высотой около 30 мм и

толщиной около 5 мм (для знака с размерами 100 x 100 мм); цифра «1» в нижнем углу 2.

Рисунок 1.2. Знаки опасности взрывчатых веществ и изделий: подкласс 1.4. Фон: оранжевый; цифры: чѐрные

Подкласс 1.5 Вещества очень низкой чувствительности, которые характеризуются опасностью взрыва массой, но обладают настолько низкой

1 *** Место для указания подкласса – оставить незаполненным в случае дополнительной опасности «взрывается».

2 * Место для указания группы совместимости – оставить незаполненным в случае дополнительной опасности «взрывается» (для подклассов 1.4, 1.5 и 1.6).

14

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

чувствительностью, что существует очень малая вероятность их инициирования или перехода от горения к детонации при штатных условиях перевозки. В соответствии с требованием, предъявляемым к этим веществам, они не должны взрываться при испытании на огнестойкость. На рисунке 1.3 приведен знак подкласса 1.5. Числовые обозначения знака должны быть высотой около 30 мм и толщиной около 5 мм (для знака с размерами 100 x 100 мм); цифра «1» в нижнем углу.

Рисунок 1.3. Знаки опасности взрывчатых веществ и изделий: подкласс 1.5. Фон: оранжевый; цифры: чѐрные

Подкласс 1.6 (Опасность, характерная для изделий подкласса 1.6, ограничивается взрывом одного изделия). Изделия чрезвычайно низкой чувствительности, которые не характеризуются опасностью взрыва массой. Эти изделия содержат только крайне нечувствительные к детонации вещества и характеризуются ничтожной вероятностью случайного инициирования или распространения взрыва. На рисунке 1.4 показан знак опасности взрывчатых веществ и изделий подкласса 1.6.

Рисунок 1.4. Знаки опасности взрывчатых веществ и изделий: подкласс 1.6. Фон: оранжевый; цифры: чѐрные

Обращение со взрывчатыми веществами и изделиями требует осторожности при их перевозке, так как они могут реагировать на:

удары и толчки;

повышение температуры;

образование искр.

3.2 Класс 2. Газы

Ко второму классу относятся чистые газы, смеси газов, смеси одного или нескольких газов с одним или несколькими другими веществами и изделия, содержащие такие вещества.

Газом является вещество, которое:

15

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

при температуре 50 °С имеет давление пара более 300 кПа (3 бара);

является полностью газообразным при температуре 20 °С и нормальном давлении 101,3 кПа.

Главная, основная опасность: давление, под которым газ находится в сосуде. Вещества и изделия этого класса могут обладать различными дополнительными опасными свойствами. В зависимости от их опасных свойств они относятся к одной из следующих групп:

A – удушающие.

O – окисляющие.

F – легковоспламеняющиеся.

T – токсичные.

TF – токсичные, легковоспламеняющиеся.

TC – токсичные, коррозионные.

TO – токсичные, окисляющие.

TFC – токсичные, легковоспламеняющиеся, коррозионные.

TOC – токсичные, окисляющие, коррозионные.

К окисляющим веществам относят вещества или содержащие их изделия, которые, сами по себе необязательно являясь горючими, могут, обычно путѐм выделения кислорода, вызывать или поддерживать горение других материалов, например, аммиачно-нитратные удобрения.

Токсическими веществами считаются вещества, которые при однократном или непродолжительном воздействии и в относительно малых количествах могут причинить вред здоровью человека или явиться причиной смерти в случае их вдыхания, всасывания через кожу или проглатывания.

Коррозионные вещества представляют собой вещества, которые химическим воздействием могут вызвать серьѐзные повреждения живой ткани при контакте, повреждения или даже разрушение подвижного состава и грузов.

Вещества и изделия второго класса подразделяются на:

1.Сжатые газы: газы с критической температурой ниже плюс 20 °С.

2.Сжиженные газы: газы с критической температурой плюс 20 °С или

выше.

3.Охлаждѐнные сжиженные газы: газы, которые при перевозке находятся частично в жидком состоянии ввиду их низкой температуры (жидкий углекислый газ).

4.Газы, растворѐнные под давлением: газы, которые при перевозке растворены в растворителе.

5.Аэрозольные распылители и ѐмкости малые, содержащие газ (газовые баллончики).

6.Другие изделия, содержащие газ под давлением.

7.Газы не под давлением, подпадающие под действие специальных

16

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

требований (образцы газов).

Знаки опасности этого класса маркируются в соответствии с подклассами этих веществ (рисунок 1.5).

а б в

Рисунок 1.5. Знаки опасности газов: а – Легковоспламеняющиеся газы: Символ (пламя): цвет чѐрный или белый; фон красный; цифра «2» – в нижнем углу; б – Невоспламеняющиеся, нетоксичные газы: Символ (газовый баллон): цвет чѐрный или белый; цифра «2» – в нижнем углу; в – Токсичные газы: фон

белый; цифра «2» – в нижнем углу

Характеристика подклассов:

подкласс 2.1 – невоспламеняющиеся газы, (рисунок 1.5, б). Например, бутан, ацетилен;

подкласс 2.2 – невоспламеняющиеся ядовитые газы (рисунок 1.5, б). Например, сжатый воздух, азот;

подкласс 2.3 – легковоспламеняющиеся газы, (рисунок 1.5, а). Например, хлор, нефтяной газ. Помимо токсичности такие газы могут проявлять легковоспламеняющиеся, коррозионные и окисляющие свойства;

подкласс 2.4 – легковоспламеняющиеся ядовитые газы, (рисунок 1.5, а); подкласс 2.5 – токсичные газы, (рисунок 1.5, в).

3.3Класс 3. Легковоспламеняющиеся жидкие вещества

Ктакому классу отнесены жидкие вещества и изделия, содержащие вещества этого класса, которые:

имеют давление пара при температуре плюс 50 °C не более 300 кПа (3

бара) и не являются полностью газообразными при температуре плюс 20 °C и нормальном давлении 101,3 кПа;

имеют температуру вспышки не выше плюс 61 °C.

К этому классу относятся также жидкие вещества и твѐрдые вещества в расплавленном состоянии с температурой вспышки выше плюс 61 °C, которые предъявляются к перевозке или перевозятся в горячем состоянии при температуре, равной их температуре вспышки или превышающей еѐ, а также жидкие десенсибилизированные взрывчатые вещества – взрывчатые вещества, растворѐнные или суспендированные в воде или других жидких веществах для образования однородной жидкой смеси, с целью подавления их взрывчатых свойств, которые должны быть маркированы в соответствии с рисунком 1.6.

17

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

Веществами указанного класса считаются газойль, дизельное топливо и (лѐгкое) печное топливо с температурой вспышки выше плюс 61 °C, но не выше плюс

100 °С.

Рисунок 1.6. Знаки опасности легковоспламеняющихся жидких веществ. Символ пламя: цвет чѐрный или белый; фон красный; цифра «3» в нижнем углу

чѐрного или белого цвета

Легковоспламеняющиеся жидкости должны быть отнесены к одной из следующих групп упаковок в зависимости от степени опасности, представляемой ими во время перевозки:

I. Вещества с высокой степенью опасности: легковоспламеняющиеся жидкости с температурой кипения или начала кипения не выше плюс 35 °C и легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки ниже плюс 23 °C, которые являются либо сильнотоксичными, либо сильнокоррозионными.

II. Вещества со средней степенью опасности: легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки ниже плюс 23 °C, которые не отнесены к группе упаковки I.

III. Вещества с низкой степенью опасности: легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки от плюс 23 °C до плюс 61 °C включительно.

3.4Класс 4.1. Легковоспламеняющиеся твердые вещества

Кэтому классу относятся легковоспламеняющиеся вещества и изделия, десенсибилизированные взрывчатые вещества, являющиеся твѐрдыми веществами, и самореактивные жидкости или твѐрдые вещества.

Легковоспламеняющимися твѐрдыми веществами являются твердые вещества, способные легко загораться, и твѐрдые вещества, способные вызвать возгорание при трении. Например, алюминий в порошке, влажное сено, сера, безопасные спички.

Твѐрдыми веществами, способными легко загораться, являются порошкообразные, гранулированные или пастообразные вещества, которые считаются опасными, если они могут легко загораться при кратковременном контакте с источником зажигания, таким, как горящая спичка, и если пламя распространяется быстро. Опасность может исходить не только от пламени, но и от токсичных продуктов горения. Особенно опасны в этом отношении порошки металлов, так как погасить пламя в этом случае трудно из-за того, что обычные огнетушащие вещества, такие, как диоксид углерода или вода, могут усугубить опасность. Например, органические азиды ( Обычно такие вещества

перевозят только при условии регулирования температуры.

18

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

Твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества – это вещества,

которые смочены водой или спиртами либо разбавлены другими веществами для подавления их взрывчатых свойств.

Самореактивными веществами являются термически неустойчивые вещества, способные подвергаться бурному экзотермическому разложению даже без участия кислорода (воздуха). Некоторые самореактивные вещества могут перевозиться только в условиях регулирования температуры. Для обеспечения безопасности во время перевозки самореактивные вещества во многих случаях десенсибилизируются за счѐт использования разбавителя.

Легковоспламеняющиеся твѐрдые веществами обязательно должны быть определены знаком опасности, как показано на рисунке 1.7.

Рисунок1.7. Знак опасности легковоспламеняющихся твѐрдых веществ. Символ – пламя: цвет чѐрный; фон белый с семью вертикальными красными

полосами; цифра «4» – в нижнем углу

Перевозка опасных грузов класса 4.1 разрешается в таре в крытых сухих вагонах и контейнерах.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ транспортирование этих грузов на открытом подвижном составе, без упаковки [21].

3.5 Класс 4.2. Вещества, способные к самовозгоранию

Самовозгорание – загорание без внешнего источника зажигания, происходящее в результате самоинициируемых экзотермических процессов, прежде всего жизнедеятельности микроорганизмов внутри большой массы вещества (материала) при длительном хранении без перемещения слоѐв.

Самовозгорание происходит тогда, когда скорость образования тепла превышает скорость теплоотдачи и достигается температура самовоспламенения.

Самовозгоранию предшествует самонагревание (обычно до плюс 80 °C), вызываемое жизнедеятельностью микроорганизмов, погибающих при более высоких температурах. Дальнейшее нагревание до температуры самовозгорания обеспечивается за счѐт окисления воздухом. При несвоевременном обнаружении очага самовозгорания выделяющиеся горючие газы (CO – углекислый газ, CH4 – метан, H2 – водород) могут привести к взрыву.

К рассматриваемому классу относятся:

пирофорные вещества – вещества, включая смеси и растворы (жидкие

19

Г.Ф. Несоленов. Лекция 12. Связь человека с машиной и производственной средой

или твѐрдые), которые даже в малых количествах воспламеняются при контакте с воздухом в течение пяти минут. Они наиболее подвержены самовозгоранию.

самонагревающиеся вещества и изделия – вещества и изделия, включая смеси и растворы, которые при контакте с воздухом без подвода энергии извне способны к самонагреванию. Эти вещества воспламеняются только в больших количествах (килограммы) и лишь через длительные периоды времени (часы или дни). Например, рыбная мука, уголь, влажный хлопок.

Все приведенные вещества обозначаются так, как показано на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8. Знак опасности веществ, способных к самовозгоранию. Символ

–пламя: цвет чѐрный; фон: верхняя половина белая, нижняя – красная; цифра «4»

–в нижнем углу

3.6 Класс 4.3. Вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при соприкосновении с водой

К такому классу отнесены вещества, которые при реагировании с водой выделяют легковоспламеняющиеся газы, способные образовывать с воздухом взрывчатые смеси, а также изделия, содержащие такие вещества.

Такие смеси (например, литий, магний) легко воспламеняются от любых обычных источников зажигания, например, открытого огня, искр слесарных инструментов или незащищѐнных электрических ламп..

Образующиеся в результате этого взрывная волна и пламя могут создать опасность для людей и окружающей среды. Вещества, которые при реагировании с водой выделяют легковоспламеняющиеся газы при соприкосновении с водой, обозначаются в соответствии с рисунком 1.9.

Рисунок 1.9. Знаки опасности веществ, выделяющих легковоспламеняющиеся газы при соприкосновении с водой. Символ – пламя:

цвет чѐрный или белый; фон: синий; цифра «4» – в нижнем углу

3.7Класс 5.1. Окисляющие вещества

Кэтому классу отнесены вещества, которые, сами по себе необязательно являясь горючими, могут, обычно путѐм выделения кислорода, вызывать или поддерживать горение других материалов, а также изделия, содержащие такие вещества.

20