5.5. Основні причини виробничих травм та професійних захворювань. Розподіл травм за ступенем тяжкості.

Найбільш складним та відповідальним етапом у розслідуванні нещасних випадків є встановлення їх причин. Виділяють організаційні, технічні і психофізіологічні причини травматизму.

До організаційних причин травматизму відносяться:

• незадовільне функціонування, недосконалість або відсутність системи управління охороною праці;

• недоліки під час навчання безпечним прийомам праці;

• неякісна розробка, недосконалість інструкцій з охорони праці чи їх відсутність;

• відсутність у посадових інструкціях функціональних обо­в’язків з питань охорони праці;

• порушення режиму праці та відпочинку;

• невикористання засобів індивідуального захисту через незабезпеченість ними;

• виконання робіт з несправними засобами колективного захисту;

• залучення до роботи працівників не за спеціальністю (професією);

• порушення технологічного процесу;

• порушення вимог безпеки під час експлуатації устаткування, машин, механізмів тощо;

• порушення трудової і виробничої дисципліни;

• незастосування засобів індивідуального й колективного захисту (за їх наявності);

• невиконання вимог інструкцій з охорони праці.

До технічних причин травматизму належать:

• конструктивні недоліки, недосконалість та недостатня надійність засобів виробництва;

• конструктивні недоліки, недосконалість і недостатня надійність транспортних засобів;

• неякісна розробка або відсутність проектної документації на будівництво, реконструкцію виробничих об’єктів, будівель, споруд, обладнання тощо;

• неякісне виконання будівельних робіт;

• недосконалість, невідповідність вимогам безпеки технологічного процесу;

• незадовільний технічний стан виробничих об’єктів, будинків, споруд, території, засобів виробництва, транспортних засобів;

• незадовільний стан виробничого середовища.

До психофізіологічних причин травматизму відносяться:

• алкогольне, наркотичне сп’яніння, токсикологічне отруєння;

• низька нервово-психічна стійкість;

• незадовільні фізичні дані або стан здоров’я;

• незадовільний «психологічний» клімат у колективі;

• інші причини.

Дослідження свідчать, що технічні причини складають приблизно 50 % від усіх нещасних випадків, організаційні — близько 25 % і психофізіологічні — приблизно 10—12 %.

Аналіз фактів травматизму підтверджує вирішальну роль людини у створенні передумов формування травмонебезпечних ситуацій. Значна кількість їх відбувається через суб’єктивні причини пов’язані з особистістю людини, її поведінкою. Врахування індивідуально-особистісних характеристик має велике значення у створенні безпечних умов праці. Звичайно, людина, яка прийшла на роботу в хворобливому стані, наражається на небезпеку значно більше, ніж здорова. З робітниками, що регулярно вживають алкогольні напої, нещасні випадки трапляються в 0,35 раза частіше, а ушкодження внаслідок травм у них тяжчі, ніж в осіб, котрі не вживають алкоголю.

Крім того, людина може робити помилкові дії через стомлення, викликане великими фізичними (статичними і динамічними) перевантаженнями, розумовим перевантаженням, перевантаженням аналізаторів (зорового, слухового), монотонністю праці, стресовими ситуаціями, хворобливим станом. До травми може призвести невідповідність анатомо-фізіологічних та психічних особливостей організму людини характеру виконуваної роботи. У сучасних складних технічних системах, у конструкціях машин, приладів і систем керування ще недостатньо враховуються фізіологічні, психофізіологічні, психологічні й антропометричні особливості та можливості людини.

Велику роль у запобіганні травматизму має аналіз і, головне, своєчасне доведення його результатів до всіх структурних підрозділів та всіх працівників.

При проведенні аналізу травматизму ставляться такі завдання:

• виявлення причин нещасних випадків;

• виявлення характеру і повтору нещасних випадків;

• визначення найнебезпечніших видів робіт та процесів;

• виявлення факторів, характерних щодо травматизму на даному робочому місці, у цеху, підрозділі;

• виявлення загальних тенденцій, характерних щодо травматизму на даному робочому місці, у цеху, підрозділі.

Мета аналізу травматизму — розробка заходів запобігання нещасним випадкам, у зв’язку з чим потрібно систематично аналізувати й узагальнювати причини травматизму.

Найпоширенішими методами аналізу травматизму, що взаємодоповнюють один одного, є статистичний і монографічний. Нині дедалі більшого значення набувають економічний та ергономічний методи.

Статистичний метод, що базується на аналізі статистичного матеріалу, нагромадженого за декілька років на підприємстві або у галузі, дає можливість кількісно оцінити рівень травматизму за допомогою показників: коефіцієнта частоти (K_ч.т); коефіцієнта тяжкості (K_т.т), коефіцієнта виробничих витрат (K_в.в). Ці показники використовуються для характеристики рівня виробничого трав­матизму на підприємстві й у цілому по галузі та для порівняння різних підприємств за рівнем травматизму.

Початковим матеріалом для розрахунків є дані звітів підприємств, організацій про нещасні випадки. Коефіцієнт частоти трав­матизму визначається за формулою:

,

де N — кількість врахованих нещасних випадків на виробництві за звітний період з утратою працездатності на один і біль­ше днів;

Ч — середньооблікова чисельність працівників за звітний період часу.

Даний показник визначається на 1000 осіб облікової чисельності працівників.

Коефіцієнт тяжкості травматизму обчислюється за формулою:

де Д — сума днів непрацездатності по всіх нещасних випадках;

N — загальна кількість нещасних випадків.

Коефіцієнт виробничих витрат визначається за формулою:

.

Для більш глибокого аналізу травматизму використовуються також показники непрацездатності, матеріальних наслідків витрат на попередження нещасних випадків.

Приклад. На підприємстві з чисельністю персоналу 4 тис. осіб за рік виникло 50 нещасних випадків, унаслідок яких сума днів непрацездатності склала 650 робочих днів. Необхідно визначити коефіцієнти частоти і тяжкості травматизму, а також загальний коефіцієнт травматизму.

Показник непрацездатності (П_н) визначається за формулою:

,

де Д — число людино-днів непрацездатності постраждалих;

показник матеріальних наслідків (П_м) —

,

де М — матеріальні наслідки нещасних випадків за звітний період часу, грн;

показник витрат (П_в) на попередження нещасних випадків за звіт­ний період —

,

де З — витрати на попередження нещасних випадків за звітний період.

При статистичному методі аналізу загальної захворюваності на виробництві використовуються наступні відносні показники: показник частоти випадків захворюваності і показник тяжкості захворюваності.

Показник частоти випадків захворюваності (І_ч.в) та днів непрацездатності (І_г.д) визначається на 100 працівників:

,

де Б — кількість випадків захворювань;

Д — число днів захворювань за звітний період;

Ч — середньооблікова чисельність працівників у звітному періоді.

Показник середньої тривалості одного випадку захворювання (П_д.з) (показник тяжкості захворюваності) обчислюється за формулою:

,

де Д — кількість днів тимчасової непрацездатності;

Б — кількість випадків захворювань.

Різновидом статистичного методу є груповий і топографічний методи. При груповому методі дослідження нещасні випадки групуються:

• за професією та видами робіт потерпілих;

• за характером і локалізацією пошкоджень;

• за низкою зовнішніх ознак: днями, тижнями, змінами, віком, стажем, статтю, кваліфікацією потерпілого тощо.

Таке групування дозволяє виявити найнесприятливіші моменти в організації робіт, стані умов праці або устаткування.

При топографічному методі дослідження всі нещасні випадки систематично позначають умовними позначками на плані розміщення устаткування в цеху, на ділянці стосовно того, де стався нещасний випадок. Скупчення цих знаків свідчить про підвищений рівень травматизму в тому чи іншому підрозділі або робочому місті, завдяки чому створюється наочне уявлення про потенційно небезпечні зони на виробництві.

При монографічному методі дослідження виявляють вплив на безпеку праці багатьох елементів досліджуваного об’єкта (технічного стану об’єкта, характеру та організації трудового процесу, планування виробничого процесу, підготовки працівників, стану обліку та аналізу травматизму тощо), тобто проводять глибокий аналіз небезпечних і шкідливих виробничих чинників, притаманних тій чи іншій виробничій ділянці, устаткуванню, технологічному процесу.

Одночасно застосовуються санітарні й технічні методи дослідження. Це не тільки дозволяє виявити причини нещасних випад­ків, а й, що особливо важливо, сприяє визначенню потенційної небезпеки і шкідливості, які можуть впливати на людей. Даний метод можна застосовувати і для розробки заходів з охорони праці для виробництва, яке лише запроектовано.

Економічний метод полягає у визначенні економічних наслідків травматизму і спрямований на з’ясування економічної ефективності витрат на розробку і впровадження заходів з охорони праці.

Матеріальні (М_тр) витрати визначаються за формулою:

де П_тр — витрати виробництва внаслідок нещасних випадків;

Е_тр — економічні витрати;

С_тр — соціальні витрати.

Ергономічний метод ґрунтується на комплексному вивченні системи «людина — машина (техніка) — виробниче середовище». Відомо, що кожному виду трудової діяльності повинні відповідати певні фізіологічні, психофізіологічні і психологічні якості людини, а також її антропометричні дані. Лише при комплексній відповідності зазначених властивостей людини особливостям конкретної трудової діяльності можлива ефективна та безпечна робота. Порушення цієї відповідності може призвести до нещасного випадку. При такому аналізі травматизму враховується й той факт, що здоров’я і працездатність людини також залежать від біологічних ритмів функціонування його організму і геофізичних явищ. Під впливом гравітаційних сил, викликаних зміною взаємоположення небесних тіл, земним магнетизмом або іонізацією атмосфери, відбуваються певні зрушення в організмі людини, що позначається на стані її поведінки.

Дослідження показують, що досить часто під час розслі- дування нещасних випадків припускаються грубих помилок, що не сприяє розробці дієвих заходів щодо боротьби з травматизмом.

З’ясувати причину нещасного випадку можна одним з методів системного аналізу — методом сіткового моделювання і керування. Для визначення причини нещасного випадку як події, що вже відбулася, сіткова модель будується в зворотному порядку: від моменту травмування до подій, що йому передували. Методично виявлення причин розпадається на дві стадії: побудова сіткової моделі ситуації й аналіз цієї моделі. Аналіз моделі проводиться в двох напрямках: визначення причини існування чи виникнення небезпечної зони і встановлення причин, що викликали перебування людини в цій небезпечній зоні.

Один з авторів методу сіткового моделювання і керування В. А. Ачин³ установив чотири основні форми причинних зв’язків:

• послідовна, коли перша причина викликає другу, друга — третю і т. д., до кінцевої причини, що призводить до травми;

• паралельна, коли два або кілька паралельних зв’язків викликають одну загальну причину, що й призводить до травми;

• кругова, якщо перша причина викликає другу, друга — третю і т. д. до кінцевої причини, що, у свою чергу, збільшує першу, перша — другу і т. д. доти, доки одна з них не призведе до нещасного випадку;

• концентрична, коли один якийсь чинник є джерелом кількох причин, які, розвиваючись паралельно, викликають одну загальну причину, що призводить до травми.

Зазначені форми причинних зв’язків у різних комбінаціях можуть стати елементами складних сіткових моделей. Досвід показав доцільність застосування даного методу для виявлення дійсної причини або причин нещасного випадку.

При дослідженні травматизму може застосовуватися і метод анкетування (письмове опитування працівників). Він установлює переважно причини психофізіологічного характеру. Важливим моментом у методі анкетування є розробка опитувального листа. Аналіз опитувальних листів (листів спостереження) дає можливість визначити вплив психофізіологічних факторів на безпеку праці.

ці

6.1. Вільна поверхнева енергія рідини. Додатковий тиск Лапласа. Капілярні явища.

Аналізуючи стан мол. рідини в поверхневому та глибинних шарах відмітимо, що на мол. поверхн. шару діють результуючі сили зі сторони інших мол., які напрямлені перпендикулярно до поверхні рідини. Мол. поверхн. шару отр. надлишкову Е, яку наз. поверхневою. В глибинних шарах дія мол. скомпенсована. Щоб збільшити площу вільної поверхні рідини необхідно, щоб сторонні сили виконували роботу проти нескомпенсованих сил δА_{ст. с} =σdS це σ- коєфіцієнт пропорційності. З закону збереження Е ця робота буде йти на зміну вільної поверхневої Е: dU= δА_{ст. с} = σ*dS повна вільна поверхнева енергія U= σS, S- площа вільної поверхневої рідини, σ- коєфіціент поверхневого натягу σ=δA/dS [Дж/м²]- чисельно рівна роботі, яку потрібно виконати для збільшення вільної поверхні рідини на 1 при T=const.

В поверхневому шарі мол. рідини завжди діють сили які, перешкоджають збільшенню площі вільної поверхні. Ці сили напрямлені до поверхні їх наз. силами поверхневого натягу.

Із-за дії сили поверхневого натягу на рідину відбувається викривлення поверхні рідини, ств. додатковий р – р Лапласа.

Капіляром наз. трубки малих розмірів в яких форма рідини в них міститься виникає основному силами взаємодії молекул між собою та з молекулами су-мішок а недіють сили тяжіння. Ід сил тяжіня поверхня рідини в трубках є горизон-тальною при занурені капілярів в посудену з рідинами спостерігається порушення закону сполучених посуден тобто рівні води в капілярах неспівпадають з різними рідинами в посудені в випадку змочуваню в капілярі піднімається више зазначе-ного рівня а в випадку незмочуваня капіляру знаходиться нижче зазначеного рів-ня рідини в посудені. Знайдемо співідношення для розрахунку висоти рідини в ка-пілярі в випадку часткового змочування.

Рідина в капілярі буде підніматись до тих пір доки тиск Лапласа

P_л = 2Ө/R не зрівноважелись з гідростатичним тиском Р= ρgh; Р_л = ρgh; h=2σ*cosӨ/ ρgh_к

6.2. Електромагнітні хвилі. Вектор потоку енергії електромагнітних хвиль (вектор Умова-Пойтінга).

Розглянемо ел. магн. поле в однорідному ізотропному діелектрику, в якому немає вільних ел. зарядів. Система рівнянь максвела у цьому випадку буде:

; ; div; div.

Всяка зміна в часі ел. поля приводить до виникнення змінного магн. поля , і в свою чергу змінне магн. поле спричиняє виникнення вихрового ел. поля . Ел. магн. поле, яке виникає в певних точках простору, не заповнює його миттєво, а поширюється у вигляді ел. магн. хвиль зі швидкістю, яка залежить від властивостей середовища.

Вперше експер. ел. магн. хвилі зареєстрував в 1888 р. Герц за допомогою коливного контуру. Він встановив, що ці хвилі поводять себе як і інші види хвиль. Зокрема ним було встановлено, що ел. магн. хвилі – є поперечними хвилями. У ел. магн. хвилі в даній точці простору вектори завжди перпендикулярні між собою і до напрямку поширення хвиль.

Поперечність плоских ел. магн. хвиль і те, що v=с, дали підставу зробити висновок, що світло – електромагнітна хвиля. Ел.магн. хвилею наз. плоску, якщо вектори хвилі мають однакову величину в усіх точках довільної площини, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі.

Якщо в обмеженому замкнутому об’ємі V є ел. магн. поле, то його Е визначають як суму ел. магн. та магн. складових:

Розглянемо випадок поля у вакуумі, коли немає струмів провідності. Перші два рівняння Максвелла у цьому випадку: ;

Помножимо перше рівняння на, друге на і віднімемо від другого перше:

; .

Тоді: або

- об’ємна густина електромагнітної енергії.

- вектор Умова-Пойтінга. дає зміну.

Модуль вектора Умова-Пойтінга визначає потік електро-магнітної енергії за одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення енергії: , . Формула виражає закон збереження Е в електродинаміці. Вектори становлять правогвинтову трійку векторів. Потік вектора умова Пойтінга для плоских електромагнітних хвиль буде: ,

- об’ємна густина Е поля.

6.3. Взаємодія квантів з матерією (фотоефект, ефект Комптона).

Основними видами взаємодії квантів (γ -променів) з речовиною є: фотоефект і ефект Комптона. Фотоефектом наз. процес взаємодії фотона з електроном зв'язаним з атомом, при якому електрону передається вся Е фотона. При цьому електрон викидається за межі атома з Ек де Еν -γ - кванта, І_і - потенціал іонізації і-тої оболонки атома (в металах потрібно враховувати роботу виходу електрона Р через поверхню металу, так що Еν = І_і +Р + Т_е).

Місце на електронній оболонці, яке звільнилося в результаті фотоефекту, заповнюється електронами з вище розміщених оболонок. Цей процес супроводжується випусканням рентген. випром. або випусканням електронів.

Процес фотоефекту неможливий на вільному електроні ( не зв'язаному з атомом). Це випливає із несумісності законів збереження Е і імпульсу у протилежному випадку. Справді, якщо б фотоефект на вільному електроні був можливим, то для нерелятивістського випадку: Еν=m_еν²/2; Е_ν/с =m_eν ,

звідки m_eνс = m_еν²/2 і ν = 2 с.

Отже, для фотоефекту важливим є зв'язок електрона з атомом, якому передається частина імпульсу фотона.Чим меншим є зв'язок в порівнянні з Е фотона, тим менш ймовірнішим є фотоефект.

Ймовірність фотоефекту залежить від заряду Z атома , на якому відбувається фотоефект : σ_фот ~ Z⁵ . Це пояснюється різним зв'язком електронів. В легких елементах (при малих Z) електрони зв'язані кулонівськими силами ядра відносно слабше, ніж в важких.

Фотоефект особливо істотній для важких речовин, де він проходить зі значною ймовірністю навіть при високих енергіях γ - променів . В легких речовинах фотоефект стає помітним тільки при відносно невеликих енергіях γ - променів.

Крім фотоефекту, при якому γ - квант перестає існувати і вся його Е передається атомному електрону, взаємодія γ - променів з середовищем може приводити і до їх розсіяння. Розсіяння буває двох видів : зі зміною і без зміни довжини хвилі. Розсіяння довгохвильового випром., як показали дослідження м'яких рентгенівських променів ( λ~ 10^-8см), відбув. без зміни довжини хвилі. Таке розсіяння наз. класичним або томсонівським. Воно виникає тоді, коли Е γ - кванта недостатня для виривання електрона з атома Е_ν< ε_е, де ε_е - Е зв'язку електрона в атомі. Джерелом розсіяного випром. є зв'язані електрони атома, які приходять в резонансні коливання під дією падаючого випром. і внаслідок цього самі стають випромінювачами γ - квантів такої ж частоти. Томсонівське розсіяння не залежить від частоти.

Другий вид розсіяння - зі зміною довжини хвилі - виникає в тих випадках коли Е γ-променів перевищує Е зв'язку електрона в атомі. Вперше таке розсіяння було виявлено в дослідах з жорсткими рентген. променями. Ці досліди показали, що проникна здатність жорстких рентгенівських променів після розсіяння стає меншою, тобто їх довжина хвилі зростає. Детальне дослідження розсіяння ел. магн. випром. зі зміною довжини хвилі було проведено в 1923 р. Комптоном. В результаті дослідів було виявлено наступне:

1. Спектр розсіяного випром. крім початкової довжини хвилі λ₀ містить також зміщену лінію з довжиною хвилі λ^,> λ₀

2. Зміна довжини хвилі Δλ=λ^,-λ₀ зростає зі збільшенням кута розсіяння. При даному куті розсіяння Δλ стала для всіх розсіюючи речовин.

3. Інтенсивність зміщеної лінії зростає зі збільшенням кута розсіяння.

4. З ростом Z розсіюючих атомів інтенсивність незміщеної лінії зростає, а інтенсивність зміщеної лінії падає.

Ці закономірності не можуть бути інтерпретовані класичною хвильовою теорією, згідно якої довжина хвилі розсіяного випром. повинна бути такою ж як і падаюча, однак таке пояснення було дано Комптоном і Дебаєм за допомогою квантової теорії. В цій теорії падаючі промені розгл. як потік частинок-фотонів, які пружно розсіюються на інших частинках - електронах. Оскільки електрони містяться у всіх атомах і для них виконується умова Е_ν > ε_е (зв'язок з атомом не істотній) ,то розглядуваний процес можна описати в будь-якому середовищі як розсіяння фотона на вільному електроні. У зв'язку з цим характер розсіяння не залежить від речовини розсіювача.