Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность технологических процессов. Учебное пособие
.pdf
t
ЗАДАНИЕ 13. Расчет величины риска
и времени ожидаемого появления признаков заболевания
вибрационной болезнью у работников
В результате воздействия производственной вибрации на человека
возникают нервно-сосудистые расстройства, поражение костно-суставной
и других систем человека.
Патологические отклонения в организме, вызываемые вибрацией,
называют вибрационной болезнью. Она имеет две основные формы: периферийную, возникающую от воздействия локальной вибрации, и цере-
бральную от воздействия общей вибрации.
Вибрационная болезнь занимает ведущее место в структуре профессиональн
ых заболеваний для таких профессий, как шахтеры, формовщики,
обрубщики литья, слесари механосборочных работ, клепальщики, операторы кузнечно-прессового оборудования и др., и зачастую приводит к инвалидности работников и требует в дальнейшем значительных зат
рат на
содержание и лечение пострадавших.
Для определения величины риска заболевания вибрационной болезнью проводились длительные регулярные исследования в условиях производства.
Так, на протяжении 25 лет наблюдалась группа рабочих в 40 человек.
Каждый из них в течение 4 часов работал с одним и тем же типом инструмента, передающим локальную вибрацию на руки. При этом инструменты
имели уровень виброускорения L
в диапазоне от 120 до 160 дБ. Была по-
w
ставлена задача – определить, через какое время проявятся симптомы васкулярных нарушений в организме человека, указывающие на начало развития вибрационной болезни, в зависимости от величины уровня виброускорения, генерируемого инструментом.
Эти нарушения во времени фиксировались при проявлении их у 10 %
численности рабочих, далее в последовательности – 20, 30, 40 и 50 %. Это
позволяет интерпретировать вероятность заболевания групп рабоч
их, при
заданном виброускорении, как равную 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5. Результат
наблюдения представлен в табл. 13.1.
Полученные данные дают возможность определить величину риска
заболевания вибрационной болезнью через соотношение:
tQR)(
, (13.1)
где Q(t) – вероятность заболевания; t – время воздействия вибрации, по исчислении которого появляются признаки вибрационной болезни, лет.
На основании анализа значений (табл. 13.1) риск заболевания от дей-
ствия локальной вибрации можно аппроксимировать формулой:
)805,0(
L
w
)(10
tQR
, (13.2)
81
у
Риск заболевания от действия общей вибрации оценивается по формуле:
L
Время воздействия вибрации до появления васкулярных нарушений, лет
Уровень
виброуско-
дБ
,
w
рения L
120 32,5 48,5 59,9 69,7 78,7
125 15,4 23,0 28,4 33,2 37,5
135 5,8 8,6 10,7 12,4 14,1
140 2,7 4,1 5,1 5,9 6,7
145 1,3 2,0 2,4 2,8 3,2
155 0,5 0,7 0,9 1,1 1,2
160 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Число работающих, у которых проявились васкулярные
10 20 30 40 50
)9,805,0(
w
нар
)(10
tQR
, (13.3)
шения, %
Таблица 13.1
Задание на проектирование. Определить величину риска и время,
через которое ожидается появление признаков заболевания вибрационной
болезнью у работников цеха, применяющих при исполнении трудовых
обязанностей ручной вибрационный инструмент (варианты представлены
в табл. 13.2). Результаты расчета представить в графическом виде. Сделать
выводы.
Таблица 13.2
Исходные данные
Вариант
1 120 50
2 125 45
3 130 42
4 132 40
5 135 35
6 137 32
7 138 30
8 139 25
9 140 20
10 142 15
11 145 12
12 147 10
13 150 8
14 152 6
15 155 4
Уровень виброускорения Lw, дБ
Количество
работников
82
Задание 14. Определение величины риска сокращения
продолжительности жизни от воздействия
радиоактивного загрязнения
Радиоактивное загрязнение местности отрицательно влияет на здоровье проживающих в ней людей. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) на основе изучения обширных научных данных
допускает, что при получении человеком сверхнормативного уровня дозы
облучения в 0,01 Зв (1 бэр) сокращение продолжительности его жизни может составить 5 сут. из 25 000, которые в среднем живет человек. Доза
обусловлена внешн
им и внутренним облучением.
Сокращение продолжительности жизни при равной степени загрязнения территории радионуклидами определяется в такой последовательности.
Первоначально рассчитывается доза облучения за всю жизнь после
образования загрязнения по формуле, рекомендуемой научной службой
ООН (Зв):
D = 2,7 10
где П – плотность загрязнения местности радионуклидами Бк/м
-7
К П, (14.1)
2
; К – ко-
эффициент, величина которого зависит от типа почв, преобладающих в регионе проживания. Тип почвы определяет интенсивность миграции радионуклидов в растительные и мясомолочные продукты питания, например,
для песчаных почв К = 0,8, для черноземных К = 0,2.
Затем определяется сокращение продолжительности жизни (СПЖ),
связанное с дозой облучения:
СПЖ = 500
D, (14.2)
Здесь СПЖ определяется в сутках.
Величина риска потерь дней за жизнь
-5
СПЖ, (14.3)
Выборка – R
R = 4 10
-1
сут., в данном случае приобретает смысл числа дней, в
котором один день теряется на протяжении жизни в 25 000 дней:
-1
R
= 1/ R , (14.4)
Задание на проектирование. Определить сокращение продолжительности жизни (СПЖ), риск R и выборку R 1 для вариантов, представленных
в табл 14.1. Установить связь между размерностями степени загрязнения и
дозы облучения. Сделать выводы.
Таблица 14.1
Исходные данные
Вариант
1 5 0,20
2 10 0,25
Начальная плотность загрязнения
П · 10
-5
, Бк/м2
Коэффициент типа почв
К
83
3 15 0,30
4 20 0,35
5 25 0,40
6 30 0,45
7 35 0,50
8 40 0,55
9 45 0,60
10 50 0,65
11 55 0,70
12 60 0,80
13 65 0,82
14 70 0,68
15 75 0,56
Окончание таблицы 14.1
84
з
з
Задание 15. Оценка риска загрязнения атмосферы
и рассеивание выбросов
В зависимости от расположения и организации выбросов, источники
загрязнения атмосферы подразделяются на: затененные, незатененные, линейные, точечные.
Точечные источники загрязнения сконцентрированы в одном месте
(выбросные трубы).
Линейные источники загрязнения имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном ветру (аэрационные фонари, открытые окна). Незатененные источники загрязнения – высокие трубы,
расположенные в недеформированном потоке ветра, выбросы загрязняющих веществ удаляются на выс
оту Н
> 2,5 Нзд .
тр
Затененные источники загрязнения – выбросы удаляются на высоту
Н
≤ 2,5 Н
тр
Н
– высота здания).
зд.
и попадают в аэродинамическую зону (Н
зд.
– высота трубы,
тр.
Затененные источники выброса
1. Максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое
на заводской площадке при выбросе загрязняющих веществ находится по
формуле, мг/м
3
:
kEM
C
530,0
m
w
T
(15.1)
HД
,
.г зд
где М – масса вредного выбрасываемого вещества в атмосферу в единицу
времени мг/с; φ – коэффициент скорости, учитывающий поле скоростей
над зданием (табл. 15.1); k
изменение концентраций в зависимости от отношения длины здания (L
к высоте здания (Н
), (табл. 15.2); Е – безразмерный коэффициент, зави-
зд.
сящий от относительного коэффициента
трубы, м; w
– вертикальная составляющая скорости выброса загрязненно-
г
го воздуха из трубы, м/с;
Зависимость коэффициента φ и Е от h
h
φ 0,8 1,0 1,1 1,2 1,4 1,4
Е 1,11 0,83 0,59 0,4 0,26 0,18
0 0,25 0,5 0,75 1,0 1,2
– коэффициент, учитывающий максимальное
αT
h
(табл. 15.1); Д – диаметр устья
h
– относительный коэффициент:
НHh
Н
здтр
, (15.2)
...зд
Таблица 15.1
зд.
)
Таблица 15.2
Зависимость коэффициента k
L
д.
kαT
/Н
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
д.
1,2 1,3 1,15 1,0 0,8 0,65 0,5 0,35 0,28 0,23
85
T от Lзд и Н
α
зд
2. Опасная скорость ветра при затененных источниках выброса (vm), м/с:
Q
v
m
где Q – объем газо-воздушной смеси, выбрасываемой из труб, м
Q
3
Д
4
,5,1
(15.3)
H
.зд
3
/с
2
,w
(15.4)
г
3. Оценка риска здоровья населения при загрязнении атмосферы. Ре-
комендации по уменьшению риска.
Вероятность токсического воздействия вредного вещества на человека (Prob) в соответствии с классом опасности определяется по следующим уравнениям:
1-й класс Prob = –9,15 + 11,66 lg(C
/ПДК
т
), (15.5)
м.р
2-й класс Prob = –5,51 + 7,49 lg(C
3-й класс Prob = –2,35 + 3,73 lg(C
4-й класс Prob = –1,41 + 2,33 lg(C
где С
– концентрация вещества в атмосферном воздухе населенных мест
т
за оценочный период, мг/м
/ПДК
т
/ПДК
т
/ПДК
т
3
.
), (15.6)
м.р
), (15.7)
м.р
), (15.8)
м.р
Перевод Prob в Risk осуществляется по табл. 15.3
Таблица 15.3
Таблица нормального вероятностного распределения
Prob Risk Prob Risk Prob Risk Prob Risk
1 2 3 4 5 6 7 8
–3,0 0,001 –1,1 0,136 0,0 0,50 1,1 0,864
–2,5 0,006 –1,0 0,157 0,1 0,540 1,2 0,885
–2,0 0,023 –0,9 0,184 0,2 0,579 1,3 0,903
–1,9 0,029 –0,8 0,212 0,3 0,618 1,4 0,919
–1,8 0,036 –0,7 0,242 0,4 0,655 1,5 0,933
–1,7 0,045 –0,6 0,274 0,5 0,692 1,6 0,945
–1,6 0,055 –0,5 0,309 0,6 0,726 1,7 0,955
–1,5 0,067 –0,4 0,345 0,7 0,758 1,8 0,964
–1,4 0,081 –0,3 0,382 0,8 0,788 1,9 0,971
–1,3 0,097 –0,2 0,421 0,9 0,816 2,0 0,977
–1,2 0,115 –0,1 0,460 1,0 0,841 2,5 0,994
3,0 0,999
Для расчета эффектов, связанных с длительным (хроническим) воздействием вредных веществ, используется информация об их среднегодовых концентрациях.
Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном
воздухе рассчитываются по данным «Ежегодников о состоянии загрязне-
86
ния воздуха городов и промышленных центров» за несколько лет, но не
менее чем за два года.
В случае отсутствия данных о среднегодовых концентрациях согласно
методике, описанной в литературе, обычно принимают значение среднегодовой концентрации на один порядок меньше максимальной разовой.
= 0,1· Ст, (15.9)
С
г
Для расчета вероятного времени наступления токсических эффектов
можно воспользоваться уравнением, основанном на принятой в системе
регламентирования химических веществ в воздухе населенных мест:
b
С
Г
,lglglg
(15.10)
г
– расчетное
0
TT
0
ПДК
где Т – вероятное время наступления токсического эффекта; Т
время гарантированного (p < 0,05) отсутствия токсического эффекта, на
которое разрабатывается норматив (25 лет); ПДК
=0,2.ПДК
г
– гигиениче-
с.с.
ский регламент; b – коэффициент изоэффективности, учитывающий особенности токсических свойств вещества (определяется в соответствии с
классом опасности вещества).
Рекомендуемые значения коэффициента b на расчетный срок (25
лет), в зависимости от класса опасности, позволяет предложить следующие
его значения для использования в уравнении (15.10):
1-й класс – 2,40;
2 класс – 1,31;
3 класс – 1,00;
4 класс – 0,86.
Независимо от класса опасности при концентрации мень
ше ПДК, ко-
эффициент b=1,00.
Задание на проектирование. В производственном процессе используется растворитель. Загрязненный воздух проходит предварительную
очистку и выбрасывается в атмосферу через общую трубу. Труба установлена снаружи здания.
Выбрав соответствующие варианту исходные данные, необходимо:
– определить максимальную концентрацию паров растворителя в
приземном слое атмосферы;
– определить опасную скорость ветр
а, при которой концентрация па-
ров растворителя в приземном слое будет максимальной;
– рассчитать риск возникновения немедленных токсических эффектов и риск возникновения хронических заболеваний для населения, проживающего вблизи предприятия;
– дать рекомендации по уменьшению экологического риска для
населения.
Данные для решения задачи приведены в табл. 15.4.
87
Варианты заданий
Таблица 15.4
3
3
, мг/м
м.р
, мг/м
с.с.
Вариант
ПДК
Тип растворителя
ПДК
Класс опасности
растворителя, (М) мг/с
Масса выбрасываемого
) м
тр
(Д) мм
Высота трубы, (Н
Диаметр устья трубы
Вертикальная составля-
ющая скорости выброса
), м/с
г
из трубы (w
), м
), м
зд
зд.
Длина здания (L
Высота здания (Н
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Ацетатный
2 Бутилформиатный
3 Ацетоноэфирный
4 Эфирноацетоновый
5 Мебельный
(по толуолу)
6 Бутилформиатный
8 Эфирноацетоновый
9 Бутилформиатный
10 Мебельный
(по толуолу)
11 Ацетатный
12 Бутилформиатный
13 Ацетоноэфирный
14 Эфирноацетоновый
15 Мебельный
(по толуолу)
16 Бутилформиатный
17 Ацетатный
18 Эфирноацетоновый
19 Бутилформиатный
20 Мебельный
(по толуолу)
0,5 0,1 3 120 15,0 250 10 10 30
0,3 0,1 3 100 15,0 300 12 12 36
0,12 0,04 4 50 16,0 200 11 10 50
0,07 0,02 4 12 17,0 200 9 12 36
0,09 0,02 3 50 18,0 250 12 12 60
0,3 0,1 3 150 19,0 300 10 15 75
0,07 0,02 4 50 17,5 200 10 10 90
0,3 0,1 3 105 18,0 250 9 12 60
0,09 0,02 3 48 16,0 300 12 12 60
0,5 0,1 3 95 19,0 220 9 15 46
0,3 0,1 3 80 15,0 300 11 12 37
0,12 0,04 4 40 18,0 300 11 12 48
0,07 0,02 4 25 16,0 330 12 11 33
0,09 0,02 3 65 16,0 300 10 10 70
0,3 0,1 3 95 16,5 200 10 11 55
0,5 0,1 3 280 21,0 250 9 12 72
0,07 0,02 4 20 15,0 300 12 10 30
0,3 0,1 3 110 18,0 250 10 12 48
0,09 0,02 3 35 19,0 320 12 15 45
88
2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Словарь терминов
В данном разделе приведены основные понятия, термины и опреде-
ления, используемые в сфере производственной безопасности.
Авария – разрушение сооружений, оборудования, технических
устройств, неконтролируемые взрыв и / или выброс опасных веществ, создающие угрозу жизни и здоровью людей.
Анализ опасности – выявление нежелательных событий, влекущих за
собой реализацию опасности, анализ механизма возникновения таких событий и масштаб
а их величины, способного оказать поражающее действие.
Безопасность – состояние защищённости прав граждан, природных
объектов, окружающей среды и материальных ценностей от последствий
несчастных случаев, аварий и катастроф на промышленных объектах.
Безопасность – отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба.
Безопасность производственного оборудования – свойство производственного оборудования соответствовать т
ребованиям безопасности
труда при монтаже (демонтаже) и эксплуатации в условиях, установленных нормативной документацией.
Безопасность производственного процесса – свойство производственного процесса соответствовать требованиям безопасности труда при проведении его в условиях, установленных нормативно-технической документацией.
Безопасные условия труда – условия труда, при которых воздействие
на работающих вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровни не превышают ус
тановленные нормативы (1 и 2 классы
условий труда).
Взрыв – быстрое экзотермическое химическое превращение взрывоопасной среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием
сжатых газов, способных производить работу.
Взрывобезопасность – состояние производственного процесса, при
котором исключается возможность взрыва, или в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей вызываемых им опасных и
вредных факторов и обеспеч
ивается сохранение материальных ценностей.
Вредный производственный фактор – производственный фактор,
воздействие которого на работающего в определённых условиях может привести к заболеванию, снижению работоспособности и / или отрицательному влиянию на здоровье потомства.
Допустимый риск – риск, который в данном контексте считается допустимым при существующих общественных ценностях.
Знак безопасности – знак, предназначенный для преду
преждения
человека о возможной опасности, запрещении или предписании опреде-
89
лённых действий, а также для информации о расположении объектов, использование которых связано с исключением или снижением последствий
опасных и / или вредных производственных факторов.
Идентификация – первичное (начальное) определение степени опасности «объекта», основанное на анализе возможных видов ущерба, наносимого человеку и окружающей среде, и выделение приоритетных для
проведения последующего анализа источников техногенной опасности.
Идентификация производственной опасности – процесс выявлен
ия
производственной опасности или признания, что производственная опасность существует, и определение её характеристик.
Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение нормативных правовых положений и
нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения
работ на опасном пр
оизводственном объекте.
Несчастный случай на производстве – случай воздействия на работающего опасного производственного фактора при выполнении работающим трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.
Обеспечение безопасности – методы защиты работающих с помощью ограждений, защитных и предохранительных устройств и правил безопасной работы.
Опасная зона – пространство, в котором возможно воздействие на
работающего опасного и / или вредного производственных факторов.
Опасность – ситуация, которая может привести к ущербу личности,
обществ
а или государства.
Опасная ситуация – ситуация, которая может вызвать воздействие
на работающего опасных и вредных факторов.
Опасный производственный объект (ОПО) – производственный объект
(предприятие, цех, участок, площадка, а так же иной производственный объ-
ект), представ
ляющий потенциальную опасность для жизни и здоровья людей, их имущества, природной среды, которая может реализоваться в случае аварии.
Опасный производственный фактор – производственный фактор,
воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит
к травме, острому отравлению или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или смерти.
Оптимальные условия и характер труд
а (1-й класс) – условия и харак-
тер труда, при которых исключено неблагоприятное воздействие на здоровье
работающих опасных и вредных производственных факторов, создаются
предпосылки для сохранении высокого уровня работоспособности (отсутствие
либо соответствие уровням, принятым в качестве безопасных для населения).
Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья
работников в процессе трудовой де
ятельности, включающая правовые, ор-
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]