close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

505.Теоретические основы безопасности производственной деятельности.

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
В.А. Трефилов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство
Пермского государственного технического университета
2009
УДК 614.8.084
ББК 68.9
Т66
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент Л.В. Крашевский
(Пермская государственная сельскохозяйственная академия);
д-р техн. наук, профессор А.Г. Шумихин
(Пермский государственный технический университет)
Т66
Трефилов, В.А.
Теоретические основы безопасности производственной
деятельности: учеб. пособие / В.А. Трефилов. – Пермь: Изд-во
Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 84 с.
ISBN 978-5-398-00281-2
Охватывает первый раздел учебной программы дисциплины
«Безопасность жизнедеятельности».
Предназначено для студентов всех инженерных специальностей, будет полезно также аспирантам и исследователям проблем
безопасности на производстве.
УДК 614.8.084
ББК 68.9
ISBN 978-5-398-00281-2
© ГОУ ВПО
«Пермский государственный
технический университет», 2009
2
ВВЕДЕНИЕ
Слово «безопасность» кажется известным всем. Безопасность
как отсутствие опасности родители внушают детям, в школе изучают предмет «Основы безопасности жизнедеятельности», однако
травм и смертей еще достаточно много. Тысячи детей погибают
и получают травмы в играх, в быту, в детских садах и в школе. Тысячи людей трудового возраста гибнут или получают травмы на
улицах, в автомобилях, дома, на отдыхе, в процессе трудовой деятельности. Практически все они так или иначе предупреждены об
опасностях, но почему-то искренне считают, что с ними-то уж точно ничего не произойдет. Однако все как раз и происходит. Причиной тому – человек. Это человек проектирует и производит технические устройства, которые недостаточно безопасны, это человек
организует технологические процессы, в которых недостаточно учтены требования безопасности, это человек эксплуатирует технику
и не соблюдает правила безопасности. Все это, конечно, разные люди, но люди.
Любой человек живет в мире опасностей. Ступени лестницы,
открытые окна, электрические бытовые приборы, газовое оборудование на кухне – все это окружает большинство людей с детства.
Велосипед, мотоцикл, автомобиль, общественный транспорт – все
эти предметы окружают нас в течение всей жизни. Разнообразное
оборудование сопровождает человека в его трудовой деятельности
со своими, только ему свойственными, опасностями. Каким же образом человеку избежать воздействия этих опасностей?
«Безопасность жизнедеятельности» как учебная дисциплина
служит как раз для того, чтобы изучить закономерности возникновения, развития и предотвращения опасностей, а также научиться
на практике предотвращать опасности.
«Охрана труда», «Пожарная и промышленная безопасность»
как отрасли науки устанавливают закономерности возникновения,
развития и предотвращения опасностей, а также разрабатывают
практические меры по предотвращению опасностей.
3
К настоящему времени человечество накопило огромный материал по защите человека от опасностей, который с большим или
меньшим успехом применяется на практике.
Описательный материал на заре современного человечества
содержит характеристики наводнений, землетрясений, извержений
вулканов, засух, эпидемий и поведение людей, сумевших спастись
в этих условиях. Летописи, религиозные трактаты, другие литературные источники позволяют выделить те меры, которые помогают предотвратить болезни и гибель людей во время стихийных
бедствий.
История безопасности – это история выживания человека. Появление одежды, обуви, жилища – все это элементы средств индивидуальной и коллективной защиты от природной среды. Войны
вызвали необходимость в специальной защитной одежде, использование металлов потребовало кожаных рукавиц и фартуков при ковке и литье, для защиты глаз человек научился делать стекло и очки.
С развитием техники и технологии появились машины и механизмы, вначале с приводом от энергии воды, затем – пара, а потом
человек создал электрические машины. С каждым новым витком
прогресса возникали новые опасности на производстве, появлялись
новые источники травм и гибели людей, их профессиональных заболеваний. Безопасность всегда пишется кровью людей.
Накопление фактов подвигало ученых на осмысление причин
и установление закономерностей проявления и развития опасностей
и, следовательно, на поиск путей предотвращения опасностей горного дела, металлургии, паровых машин, движущихся частей
машин и механизмов, электробезопасность и другие. Видное место
среди всех занимают и российские ученые – М.И. Ломоносов
и А.А. Скочинский – горное дело, Н.Н. Семенов – взрыв, В.В. Болдин – прогнозирование безопасности машин, В.Е. Манойлов
и П.А. Долин – электробезопасность и другие.
Всевозможные индивидуальные и коллективные средства защиты позволяют выполнять технологические операции в условиях
значительных опасностей, сохраняя жизнь работающих. Очень мно-
4
го сделано для предотвращения профессиональных заболеваний
и снижения результатов их последствий. Однако научного подхода
к обоснованию мер защиты человека от оборудования на стадиях
разработки, испытаний и эксплуатации на сегодня нет.
Изначально на производстве система охраны труда оценивалась статистическими показателями: коэффициентом частоты
травм Kf – количеством травм на 1000 работающих на предприятии,
как правило, за 1 год, коэффициентом тяжести Kт, определяемым
как число дней трудопотерь на 1 травму.
Все эти показатели апостериорно говорят только о результатах
организаторской и исполнительской деятельности, но никоим образом не о защите человека от опасностей.
Когда стало очевидно, что такая оценка безопасности непродуктивна, было предложено использовать подход, аналогичный надежности. Действительно, как и в надежности, травма – событие
случайное. Человек – элемент системы «человек – техника». Травма
человека – это отказ элемента. Поэтому многим показалось весьма
привлекательным, что можно говорить о безопасности с вероятностью, например, равной 0,95. Однако, как и всякая статистическая
оценка, вероятность случайного события травмы должна быть подтверждена экспериментально, пусть даже по малой выборке. Кто
захочет быть испытуемым?
Сегодня наибольшее распространение получает «рисковый»
подход, основное содержание которого состоит в оценке риска получить травму или погибнуть. Отринув надежностный подход, теория остается в рамках вероятностной оценки события травмы или
гибели человека с уже указанными недостатками. Кроме того, некоторые авторы оценку риска проводят как произведение вероятности
возникновения аварии на величину ущерба в денежных единицах.
В итоге риск оценивается в рублях, долларах, евро и т.п. единицах.
В нашей стране до сего времени нет оценки жизни человека в рублях. Именно по этой причине страховые выплаты различны в автомобильных авариях, в случае авиационных катастроф, в случае гибели шахтеров, но тогда и оценка техногенного риска в рублях бу-
5
дет тоже некорректной, ибо учитывается ущерб только технической
части (оборудования), а где люди?
Кроме того, при стоимости объекта в 1 млн руб. и вероятности
аварии, равной 1·10–6, риск равен 1 руб. Но в случае реализации
этой аварии ущерб все равно будет равен 1 млн руб.
Самый главный недостаток – отсутствие возможности задать
количественные требования к безопасности оборудования, рабочего
места, технологического процесса так, чтобы корректными методами можно было проверить их выполнение на стадии проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации.
Учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» –
синтетическая прикладная дисциплина, базирующаяся на общих
физических законах, на знаниях математики, физики, химии, биологии, медицины, экологии, метеорологии, геологии, геофизики, вулканологии, сейсмологии и других дисциплин. Знания механики, сопротивления материалов, теории устойчивости, электротехники,
гидродинамики, акустики, теории колебаний, теории электромагнитного поля, теории горения и взрыва и других прикладных дисциплин позволяют оценить действие на организм человека опасных
и вредных факторов и разработать методы и средства защиты от
них человека.
Вместе с использованием достижений других наук «Безопасность жизнедеятельности» имеет свой объект и свой предмет изучения. Объектом изучения «Безопасности жизнедеятельности»
является система «человек – техника – среда», а предметом изучения – закономерности возникновения, развития опасностей и методы и средства защиты человека от действия опасных и вредных
факторов.
Отсюда следует, что необходимо находить закономерности появления, развития опасностей и защиту от них в простых, понятных
и измеримых физических параметрах опасностей, их изменений,
превращений, взаимовлияний.
Для такого рассмотрения необходимо ввести некоторые основные понятия.
6
Под безопасностью будем понимать, по В.И. Далю, отсутствие
опасности для человека.
Однако человек не бывает в абстрактном пространстве. Он всегда связан с техникой и природной средой, т.е. находится в системе
«человек – техника – среда» (ЧТС). Поэтому необходимо сформулировать понятие «безопасность техники» как свойство технических устройств не допускать, предотвращать воздействия на человека, которые бы привели к ухудшению состояния здоровья, травме
или гибели.
Безопасность технологического процесса – свойство технологического процесса не допускать, предотвращать опасные
и вредные воздействия на людей.
Опасный фактор – такой фактор, воздействие которого на человека может привести к травме или гибели.
Вредный фактор – это фактор, воздействие которого может
привести к заболеванию и снижению работоспособности.
Меры безопасности – все виды правовых, организационнометодических мероприятий и деятельность специалистов, направленных на обеспечение безопасности работающих.
Техника безопасности – система технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных факторов.
Нормы безопасности – принятые ограничения, регламентирующие предельно допустимые величины опасных и вредных факторов, средств защиты, периодичность их испытаний и другие величины.
Правила безопасности – обязательные предписания, определяющие безопасные способы и приемы работы, правильное применение средств защиты.
Средства защиты – средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных или
вредных факторов.
В связи с особенностями воздействия на человека различных
по физической или химической природе опасных и вредных факторов принято рассматривать и частные составляющие безопасности –
7
электробезопасность, пожаробезопасность, радиационную безопасность, взрывобезопасность и другие. Они отражают свойство технических устройств или технологических процессов предотвращать, не допускать воздействия электрического тока, возгорания,
радиации, взрыва и других источников опасности.
Источник опасности – материальный объект, явление или
процесс, обладающий энергией, способной при определенных условиях воздействовать на человека и привести к травме, гибели или
ухудшению его здоровья.
Безопасное состояние – состояние техники и среды, опасные
факторы которых не проявляют своих свойств и не могут воздействовать на человека, не могут травмировать его или ухудшить состояние его здоровья или снизить его работоспособность.
Опасное состояние – такое состояние техники и среды, опасные факторы которых могут проявить (но еще не проявили) свои
свойства и привести к травме, гибели, заболеванию или ухудшению
работоспособности.
Происшествие – это состояние, при котором опасные факторы
проявили свои опасные свойства и привели к травме, гибели, заболеванию человека.
Охрана труда – система законодательных актов и социальноэкологических, санитарно-гигиенических, организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение
здоровья и работоспособности человека в процессе трудовой деятельности.
8
ГЛАВА 1. СИСТЕМА «ЧЕЛОВЕК – ТЕХНИКА – СРЕДА»
1.1. Описание системы «человек – техника – среда»
Человек на производстве всегда окружен определенной средой
и техническими устройствами. Мало того, он находится всегда во
взаимодействии со средой и техникой, при этом использует технику
или среду для своих целей. Все это позволяет определить систему
как «совокупность взаимосвязанных элементов, взаимодействие которых направлено на достижение поставленной цели» [1]. Цели ставятся человеком, для достижения целей подбирается соответствующая техника. Взаимодействие человека с техникой или средой
является некоторым процессом, т.е. системообразующим фактором.
В ходе процесса появляется информация, а сам процесс подлежит
управлению со стороны человека.
Это совершенно общее описание любой системы производства [2] адекватно описывает систему «человек – техника – среда»,
необходимую для анализа и синтеза системы безопасности. Действительно, человек постоянно взаимодействует с различными устройствами, представляющими для него разные опасности. Действует он в условиях естественной (на открытой местности) или искусственной (в помещении) природной среды, которая либо сама
создает для него опасности (низкая температура, дождь, снег, гроза,
камнепады, сели, наводнение, землетрясение), либо усиливает или
ослабляет действие техники. При этом с техникой человек взаимодействует, чтобы достичь определенных целей. Содержание взаимодействия – технологический процесс, в котором может участвовать один человек на одном рабочем месте или несколько человек
на нескольких рабочих местах. При этом могут перемещаться материалы или человек либо и то и другое. Перемещение техники и людей может вызывать и изменения окружающей среды.
Технологический процесс сопровождается созданием информации – показания приборов, создание звукового, вибрационного,
электромагнитного поля, температуры, перемещения механизмов,
фиксированных в документах, и другое.
9
Информация позволяет управлять системой безопасности. На
основе информации о состоянии безопасности планируются мероприятия по ее повышению, обеспечиваются необходимыми информационными, людскими, материальными ресурсами, оперативно
управляются соответствующими органами, ведется учет и анализ
результатов совершенствования безопасности.
Таким образом, определение системы безопасности удовлетворяет требованиям, предъявляемым к выделению из общего многообразия именно системных элементов, и она может быть рассмотрена как сложная система, подлежащая анализу и синтезу с системных позиций.
1.2. Модель системы «человек – техника – среда»
Анализ и синтез системы безопасности возможны только
в случае математического описания системы, т.е. с помощью модели. Однако моделирование системы безопасности исключительно
трудно, так как разнообразие элементов системы представляет
большую сложность в описании элементов, их взаимосвязей и взаимодействия. Поэтому будем использовать математический аппарат,
обладающий высокой степенью абстракции. Обозначим:
– L – множество людей;
– T – множество технических устройств;
– E – множество элементов среды;
– J – множество информации;
– Y – множество элементов управления.
Схема системы безопасности представлена на рис. 1.1.
Взаимосвязи между элементами определим отношениями R,
под которыми можно понимать отношения функциональные, предпочтения, следования и другие, отражающие существо взаимосвязи.
Тогда получим:
LR1T,
LR2E,
LR3J,
LR4Y,
TR5L,
TR6E,
TR7J,
TR8Y,
ER9L,
ER10T,
ER11J,
ER12Y,
10
JR13L,
JR14T,
JR15E,
JR16Y,
YR17L,
YR18T,
YR19E,
YR20J.
(1.1)
Система уравнений (1.1) есть модель системы безопасности,
если из всех свойств человека рассматриваются только те из них,
которые имеют отношение к безопасности, из всех свойств технических устройств рассматриваются только те, что связаны с опасностями или безопасностью человека, из всех свойств природы рассматриваются только те, которые представляют опасность для человека, наконец, информация только об опасностях и безопасности
людей. Управление изначально сформулировано как управление
безопасностью.
Рис. 1.1. Система безопасности
Поскольку абстрактное описание (1.1) не позволяет непосредственно анализировать и синтезировать системы безопасности, проведем следующие преобразования. Как известно, бинарные отно-
11
шения могут раскладываться на более сложные с введением дополнительной переменной, называемой состоянием [3], если только
множества, связанные отношением, можно разделить по некоторому признаку хотя бы на 2 подмножества. В нашем случае такое деление вполне возможно, например, по признаку опасности: «опасно – не опасно». В этом случае система (1.1) преобразуется следующим образом:
[ ]
LR [C E ] , C R E ;
LR [C J ] , C R J ;
LR [C Y ] , C R Y ;
[ ]
[C E ] , C R E ;
TR [C J ] , C R J ;
TR [C Y ] , C R Y ;
LR11 C LT T 1 , C LT R12T 2 ;
1
2
E
L
1
E
L
1
3
J
L
1
J
L
2
3
2
1
4
Y
L
1
Y
L
2
4
2
[ ]
ER [C T ] , C
ER [C J ] , C
ER [C Y ] , C
2
2
TR51 CTL L1 , CTL R52 L2 ;
2
TR61
E
T
1
E
T
2
6
2
1
7
J
T
1
J
T
2
7
2
1
8
Y
T
1
Y
T
2
8
2
[
ER91 C EL L1 , C EL R92 L2 ;
]
[ ], C
[C E ] , C
[C Y ], C
1
JR13
C JL L1 , C JL R132 L2 ;
1
10
T
E
1
T 2 2
E R10T ;
1
JR14
1
11
J
E
1
J 2 2
E R11 J ;
1
JR15
1
12
Y
E
1
Y 2 2
E R12Y ;
1
JR16
C JT T 1
T 2 2
J R14T ;
E
J
1
E 2 2
J R15 E ;
Y
J
1
Y 2 2
J R16Y ;
(1.2)
[ ]
[C T ], C R T ;
[C E ], C R E ;
[C J ], C R J .
1
YR17
CYL L1 , CYL R172 L2 ;
1
YR18
1
YR19
1
YR20
T
Y
1
T
Y
2
18
E
Y
1
E 2
Y 19
2
J
Y
1
J
Y
2
2
20
2
Исходя из (1.2) представляется возможным записать состояния
С каждого элемента и системы безопасности в целом.
[
= F [{S }, C
]
],
C L = F1 {S L }, С LT , С LE , С LJ , С LY ,
(1.3)
СT
(1.4)
2
T
L
E
J
Y
T , CT , CT , CT
12
[
= F [{S }, C
= F [{S }, C
]
],
],
C E = F3 {S E }, C EL , C ET , C EJ , C EY ,
CJ
CY
4
J
L
T
E
Y
J , CJ , CJ , CJ
5
Y
L
T
E
J
Y , CY , CY , CY
Cчтc = ℑ[{Sсб }, C L , CT , C E , C J , CY ] .
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
Состояние людей зависит от их собственных свойств – здоровья, обученности, дисциплинированности, точности действий, внимательности, а также от того, насколько безопасна техника, насколько безопасна среда, какая информация об опасностях доведена
до людей, насколько эффективно управление безопасностью.
Состояние техники зависит от «собственных» свойств безопасности техники, от того, насколько люди безопасно работают на технике, насколько среда воздействует на безопасность техники, насколько информация о технике распространена среди обслуживающего персонала, каким образом система управления безопасностью
влияет на технику.
Состояние среды зависит от «собственных» свойств среды –
температуры, влажности, скорости движения воздуха и др., от действий людей по изменению безопасного состояния среды, от того,
как техника изменяет безопасное состояние среды, от информации
о безопасности среды, от воздействия системы управления на среду.
Состояние информации определяется «собственными» свойствами (полнотой, своевременностью и достоверностью), а также
влиянием людей на информацию, состоянием техники, выдающей
информацию, и влиянием управления на информацию.
Состояние управления безопасностью зависит от «собственных» свойств – эффективности управления и оперативности, а также от того, как люди подготовлены и относятся к управляющим
воздействиям по безопасности, каким образом можно воздействовать на среду, как информация позволяет принимать оптимальное
решение по управлению безопасностью.
13
Состояние системы безопасности (системы «человек – техника – среда») определяется системными свойствами – эффективностью, стоимостью и состоянием элементов системы.
Стоимость системы безопасности очевидна и определяется
вложенными средствами при проектировании, испытаниях, изготовлении и монтаже, а также эксплуатационными расходами. Эффективность системы – степень достижения цели – требует отдельного рассмотрения.
Состояние системы (рис. 2.1) может
п
Счтс
ос
Счтс
б
Cчтс
Рис. 1.2. Изменение
состояний системы
б
быть безопасным Cчтс
, когда параметры
источников опасности не могут привести
к травме, гибели или заболеванию человека. Если же существуют необходимые
условия, т.е. некоторые параметры могли
бы привести к травме, гибели или заболеванию, но отсутствуют достаточные
условия, т.е. другие параметры не позволяют нанести ущерб человеку, то такое
состояние будем называть опасной сиос
туацией Счтс
. Состояние, при котором
происходит травма, гибель или заболевание человека, назовем состоянием проп
исшествия Счтс
.
Система первоначально находится
б
в состоянии Счтс
. В процессе трудовой
деятельности параметры источников опасности изменяются, при
ос
этом система может перейти в состояние Счтс
. Переход в состояние
п
ос
Счтс
может быть только из состояния Счтс
. Время нахождения в соос
может быть различным: очень большим (годы) или
стоянии Счтс
очень коротким (доли секунды), но система должна находиться
ос
в состоянии опасной ситуации. Из состояния Счтс
система может
14
б
п
п система никуда
перейти или в Счтс
, или в Счтс
, а из состояния Счтс
не переходит, так как происшествие уже случилось. Далее может
быть только другая система.
1.3. Эффективность системы безопасности
Эффективность системы безопасности существенно зависит от
формулировки ее цели. По-видимому, другой цели, кроме как исключение травм, гибели, заболевания, у системы безопасности быть
не может. В этой связи критерием эффективности системы безопасности должен быть критерий, оценивающий отсутствие за определенный период травм, гибели или профессиональных заболеваний
работающих. Следовательно, он должен определять возможность
п
непопадания системы ЧТС в состояние Счтс
. Возможность попасть
или не попасть в какое-либо состояние можно оценить вероятностью
(1.9)
Pп(t) или [1 – Рп(t)] = Qп(t).
При этом понятно, что задавать требования к системе безопасности этим показателем нельзя, можно только оценить существующую систему и сравнить существующие системы.
По рис. 1.2 вероятность попадания системы
п
можно определить следуюЧТС в состояние Счтс
щим образом.
б
Обозначим состояние Счтс
как состояние 1,
ос
п
как состояние 2, а состояние Счтс
состояние Счтс
как состояние 3 (рис. 1.3).
Тогда: α12 – вероятность перехода из 1 в 2,
α21 – вероятность перехода из 2 в 1, а α23 – вероятность перехода из 2 в 3.
Рассмотрение таких процессов целесообразно
провести с использованием аппарата полумарковских случайных процессов [4]. Полумарковский
15
α 23
α12
α 21
Рис. 1.3. Переходные вероятности
процесс принят потому, что нет уверенности в экспоненциальности
закона распределения случайных событий перехода из одного состояния в другое.
Запишем систему алгебраических уравнений вероятностей нахождения в каждом состоянии и нормирующего уравнения:
P3 = P2 · α23,
P2 = P1 · α12 – P2 · α23 – P2 · α21,
(1.10)
P1 = P2 · α21 – P1 · α12,
P1 + P2 + P3 = 1.
Подставляя P2 в P1, а затем в P3, получим
Р3 =
Р1 (α12 ⋅ α 23 )
.
1 + α 21 + α 23
Вероятность попадания или непопадания системы ЧТС в состояние происшествия действительно определяет эффективность
системы:
 α (t ) ⋅ α 23 (t ) 
Q п (t ) = 1 − Р б (t )  12
.
 1 + α 21 + α 23 
(1.11)
При равенстве вероятностей перехода системы из безопасного
состояния в состояние опасной ситуации α12(t) и из состояния опасной ситуации в безопасное состояние α21(t) показатель эффективности определяется вероятностью P1 и α23. Если же α21(t) больше
α12(t), т.е. вероятность возвращений больше вероятности переходов
в опасную ситуацию, то это означает хорошую систему защиты.
Самой интересной величиной, конечно же, является α21(t). Она
определяется и системой информации об измерении параметров источников опасности, и системой защиты, и системой управления.
16
1.4. Стоимость системы безопасности
Системным свойством системы безопасности является стоимость Gчтс, т.е. совокупность денежных средств, в которую обходится обеспечение отсутствия травм, гибели или заболеваний человека на предприятии, в цехе, на участке, в офисе, в учебном заведении и т.п. При этом в эту совокупность средств входит стоимость
средств защиты, стоимость обучения, стоимость сигнализации,
стоимость автоматики, отключателей, стоимость содержания системы управления, стоимость дополнительных помещений для
размещения оборудования (например, компьютеров), стоимость
средств индивидуальной защиты. Все это дополняется эксплуатационными расходами, связанными с обслуживанием оборудования,
его периодическими проверками и освидетельствованием, а также
амортизационными отчислениями.
Увеличение вложенных в систему безопасности средств должно естественно повышать эффективность. При минимальном вложении средств, в первую очередь, на организационные меры рост
эффективности не слишком заметен. Увеличение эффективности
становится заметным при использовании технических средств обеспечения безопасности. Особенно заметен рост эффективности
при комплексной автоматизированной системе обеспечения безопасности.
17
ГЛАВА 2. СВОЙСТВА ЧЕЛОВЕКА
2.1. Классификация характеристик человека
Прежде чем изучать безопасность человека, необходимо понять, что такое человек, что для него является опасным, вредным
и почему это опасно и вредно.
Человек – сложнейшее биологическое существо, содержащее
механические элементы, химические лаборатории, физиологические системы, нервные системы, психические характеристики – т.е.
все то, что является особенным для каждого человека и в то же время общим для всех людей. В этом существе протекают сложнейшие
химические и физические процессы, возникают, протекают и исчезают электрические сигналы, происходят превращения энергии и т.п.
При столь большой сложности человеческого организма придется рассматривать отдельные его стороны, для чего проведем некоторую весьма условную классификацию характеристик.
Выделим следующие характеристики человека:
– антропометрические;
– физиологические;
– психологические и психические;
– социальные.
Каждая группа характеристик важна и используется для рассмотрения безопасности, для задания требований по безопасности
и проверки их выполнения. Всю сложность и многообразие процессов в человеке изучает медицина. Именно поэтому при изучении
безопасности необходимо использовать ее результаты.
Вместе с тем необходимо помнить, что из медицины в безопасности необходимо именно то, что связано с возникновением
опасности для человека, с развитием этой опасности, а также со
всем тем, что может предотвратить, не допустить возникновения
и развития опасности или защитить человека от этих опасностей.
Конечно, все характеристики взаимосвязаны между собой. Однако каждая группа характеристик используется в безопасности для
вполне определенных целей, поэтому их изучение целенаправленно.
18
2.2. Антропометрические характеристики человека
Геометрические размеры тела человека и его отдельных элементов составляют антропометрические характеристики. Это – рост
человека, его вес, размер головы, шеи, высота до плеч, длина рук,
ног, размер плеча, бедра, голени, кисти, стопы, размах рук, длина
шага и другие.
Антропометрические характеристики для мужчин и женщин
различны. Как мужчины, так и женщины различаются по всем характеристикам, поэтому определяются средние, «среднестатистические» характеристики, а также минимальные и максимальные их
значения, т.е. математические ожидания и дисперсии характеристик. Это же относится и к весовым характеристикам, для которых
необходимы как математические ожидания веса мужчин и женщин,
так и их дисперсии.
Важными характеристиками являются углы зрения по вертикали и горизонтали. Другие угловые характеристики не столь важны
для безопасности.
Все антропометрические характеристики человека необходимы
для проектирования рабочих мест и включаемых в них рабочих зон.
Проектирование рабочих мест относится к научной дисциплине
«Эргономика». Однако то, что лежит в основе оценки эргономичности рабочего места, не в полной мере удовлетворяет требованиям
безопасности. Для безопасности необходимо не только поддержание работоспособности и комфорта, но и, в первую очередь, точное
считывание показаний приборов, особенно безошибочное отличие
показаний от «опасных зон», безошибочное задействование органов
управления как для рук, так и для ног. Все это возможно только при
учете антропометрических характеристик человека. Именно поэтому при проектировании рабочего места приборы должны находиться прямо перед глазами, а органы управления, которые должны использоваться для прекращения опасности, необходимо выделять по
месту расположения, по цвету и по размеру. Все это исключительно
важно, так как в стрессовой ситуации опасности человек не имеет
права на ошибку.
19
Следует учитывать также, что необходимое усилие на орган
управления для его перемещения, переключения также определяет,
ногой или рукой оно должно осуществляться.
2.3. Физиологические характеристики человека
Весь человеческий организм базируется на скелете, который
состоит из черепа, верхнего плечевого пояса, верхних конечностей,
позвоночника, грудной клетки, таза, нижних конечностей (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Скелет человека
20
Суставы соединяют части скелета и позволяют им двигаться.
Перемещение различных костей осуществляют связки и мышцы.
Мышечный аппарат показан на рис. 2.2. Одновременно мышечный
корсет предохраняет внутренние органы от повреждений, воспринимая на себя внешние воздействия.
Рис. 2.2. Мышцы тела человека
21
Весь организм человека состоит из различных клеток. Клетка
способна существовать за счет окислительно-восстановительных
реакций, которые, в грубом приближении, протекают при доставке
к клетке кровью кислорода и энергетических веществ и уносе из
клетки кровью продуктов ее жизнедеятельности.
Обогащение кислородом крови осуществляет система дыхания
(рис. 2.3). Доставка крови к клеткам производится сердечно-сосудистой системой (рис. 2.4), в которой сердце является мотор-насосом. По артериям и капиллярам кровь доставляется к клеткам,
а по капиллярам и венам удаляется от них.
Рис. 2.3. Система дыхания
Энергетические вещества организм получает из пищеварительной системы (рис. 2.5), где в желудке и тонком кишечнике производится преобразование пищи в необходимые для клеток энергетические вещества. Вещества, ненужные или даже вредные для организма, частично перерабатываются печенью, а в целом выводятся
из организма выделительной системой.
22
Рис. 2.4. Строение сердца
Рис. 2.5. Пищеварительная система
23
Взаимосвязь между всеми системами осуществляет нервная
система (рис. 2.6), ведущую роль в которой играют головной
и спинной мозг. Нервные окончания расположены в каждом органе,
поэтому человек способен ощущать его состояние в любое время.
Рис. 2.6. Головной и часть спинного мозга
Живой организм постоянно взаимодействует с внешней средой. Для этого у человека есть органы чувств:
– зрение, которое сообщает около 80 % всей информации об
окружающем мире (рис. 2.7); органы зрения – глаза;
– слух – для восприятия звуков человеком; органы слуха – уши
(рис. 2.8);
– осязание – с помощью тактильных рецепторов человек ощущает прикосновение к различным предметам (рис. 2.9);
– обоняние – с помощью рецепторов человек ощущает запахи,
т.е. те молекулы, находящиеся в воздухе, которые несут информацию о газовом составе воздуха, имеющем «запаховые» признаки;
– вкус – вкусовые рецепторы, расположенные в языке человека, позволяют судить о том, что попало человеку в рот (рис. 2.10).
24
Рис. 2.7. Строение глаза
Рис. 2.8. Строение уха
25
Рис. 2.9. Структура кожи
Рис. 2.10. Чувствительность языка
к четырем вкусам
Кроме того, как видно по рис. 2.9, кожа человека содержит
температурные рецепторы, которые позволяют человеку узнавать
26
температуру окружающего мира и предметов, а по разности температур – движение воздуха.
Эндокринная и иммунная системы человека обеспечивают
в определенных рамках внешних воздействий на организм человека
его гомеостаз, т.е. состояние равновесия, когда организм функционирует без отклонений. Только в том случае, если внешние воздействия велики и иммунная и эндокринная системы с такими возмущениями справиться не в состоянии, наступает снижение работоспособности, заболевание, травма или гибель. Поддержание
и сохранение гомеостаза во многом зависит от иммунной системы,
иммунитета, который может ослабевать или усиливаться образом
жизни, питанием, другими внешними факторами.
2.4. Психологические характеристики человека
Психология как наука о психических процессах, протекающих
в человеке, позволяет рассмотреть особенности поведения человека
в его общественной и личной жизни. Они имеют исключительно
большое значение в обеспечении безопасности лично этого человека и окружающих его людей.
Психические явления – это постоянные регуляторы деятельности, возникающие в ответ на раздражения, которые действуют сейчас (ощущения, восприятия) или были когда-то, т.е. в прошлом
опыте (память). Обобщающие эти воздействия и предвидящие
результаты, к которым они приведут (мышление, воображение),
усиливающие или ослабляющие, вообще активизирующие деятельность под влиянием одних воздействий и тормозящие ее под влиянием других (чувства и воля), обнаруживающие различие в поведении людей (темперамент, характер) [3].
Неповторимое сочетание психологических особенностей – характера, темперамента, особенностей протекания психических процессов, совокупность преобладающих чувств и мотивов деятельности, сформировавшиеся способности – все это индивидуальность
человека.
27
Психологическая характеристика темперамента определяется
свойствами:
– сензитивностью, которая определяет наименьшую силу
внешних воздействий для возникновения какой-либо психической
реакции и скорость возникновения этой реакции;
– реактивностью, т.е. степенью непроизвольности реакций на
внешние или внутренние воздействия одинаковой силы (критическое замечание, обидное слово, угроза, резкий или неожиданный
звук и т.п.);
– активностью, под которой понимается степень энергичности воздействия на окружающий мир и преодоления препятствий,
т.е. целенаправленность и настойчивость в достижении целей;
– соотношением реактивности и активности, т.е. отчего
в большей степени зависит деятельность человека: от случайных
обстоятельств или от стремлений человека;
– темпом реакций, т.е. скоростью протекания психических
процессов: скоростью движений, темпом речи, находчивостью, скоростью запоминания и т.п.;
– пластичностью и, в противоположность, ригидностью, т.е.
легкостью приспособления человека к внешним воздействиям
и, наоборот, инертностью и косностью в поведении, суждениях,
привычках;
– экстраверсией и, в противоположность, интроверсией, т.е.
тем, от чего зависят суждения и поступки человека: от внешних
впечатлений в данный момент (экстраверсия) или от образов и мыслей о прошлом и будущем (интроверсия);
– эмоциональной возбудимостью, т.е. тем, насколько слабое
воздействие необходимо для возникновения эмоциональной реакции и с какой скоростью она возникает.
Преобладающее проявление тех или иных свойств позволяет
определить тип темперамента.
Сангвиник – в основе лежит сильный, уравновешенный тип
нервной системы. Это – повышенная реактивность, повышенная активность, что определяет возможность дисциплинированности, вы-
28
сокий темп реакций, высокую пластичность поведения, экстравертивность.
Холерик – в основе лежит сильный, неуравновешенный с преобладанием возбуждения тип нервной системы. Для холерика характерны высокая реактивность и активность с преобладанием реактивности, быстрый темп реакций. Несдержан, вспыльчив, нетерпелив. Менее пластичен, чем сангвиник, более ригиден, отсюда
большая устойчивость и постоянство интересов.
Флегматик – в основе лежит сильный, уравновешенный,
инертный тип нервной системы. У флегматика малая реактивность,
малая эмоциональная возбудимость, высокая активность, замедленный темп реакций, малая пластичность и большая ригидность, преобладание интроверсии. Это определяет невозмутимость, выдержку, самообладание, слабое реагирование на внешние раздражители.
Меланхолик – в основе лежит слабый тип нервной системы.
Малая реактивность, пониженная активность, медленный психический темп, высокая ригидность, интровертность – вот характеристика меланхолика. Он редко смеется, не уверен в себе, часто и легко теряется, не доводит работу до конца, если возбудится, то долго
не может успокоиться, взяться за другую работу.
Под характером понимается совокупность индивидуальносвоеобразных психических свойств, которые проявляются в типичных для данной личности способах деятельности, обнаруживаются
в типичных обстоятельствах и определяются отношениями личности к этим обстоятельствам.
Выделяют интеллектуальные, эмоциональные и волевые черты
характера. Кроме того, в структуре характера как целостной организации его свойств различают системы свойств, определяющих различные отношения личности:
1. Свойства, выражающие отношение к другим людям (доброта, отзывчивость, требовательность, заносчивость и т.д.).
2. Свойства, выражающие отношение к труду (трудолюбие,
лень, добросовестность, ответственность или безответственность
и т.п.).
29
3. Свойства, выражающие отношение к вещам (аккуратность или
неряшливость, бережное или небрежное обращение с вещами и т.д.).
4. Свойства, выражающие отношение к самому себе (самолюбие,
честолюбие, тщеславие, гордость, самомнение, скромность и т.д.).
Психические свойства личности необходимы для организации
профессионального отбора, обучения, воспитания. Они важны также для прогнозирования поведения человека в повседневной жизни
и в критических ситуациях, когда действия и поступки человека определяют создание и развитие опасности для окружающих или, наоборот, недопущения и ликвидации опасности.
2.5. Социальные характеристики человека
Если рассмотренные ранее антропометрические, физиологические и психические характеристики человека определяются генным
составом и окружающей природной средой, то существуют характеристики, определяемые, в первую очередь, воспитанием: воспитанием в семье, детском саду, школе, других учебных заведениях,
на улице, работе, в среде товарищей и друзей. Это – социальные характеристики. Они, безусловно, связаны с психическими и психологическими характеристиками. Вместе с тем они – плод воспитания.
Такими характеристиками применительно к безопасности являются:
– трудолюбие;
– дисциплинированность;
– аккуратность;
– добросовестность;
– чувство опасности (бесстрашие);
– обученность (обучаемость);
– выносливость;
– сила.
Трудолюбие как характеристика человека воспитывается
и в семье, и в обществе и сказывается на полноте выполнения всех
операций, особенно применительно к безопасности, по техническому обслуживанию, ремонту оборудования и систем защиты.
30
Дисциплинированность человека характеризует его с точки
зрения безопасности как человека, выполняющего все меры и правила безопасности, предписанные для данного рабочего места. Воспитание дисциплинированности происходит с раннего детства
и всю взрослую жизнь, если этому качеству человека уделяется
должное внимание.
Аккуратность как характеристика человека с позиций безопасности очень важна, ибо отражает точность выполнения операций,
своевременность включения и выключения органов управления, отсутствие на рабочем месте посторонних предметов, мешающих выполнению операций.
Добросовестность – характеристика человека, отражающая то,
что человек будет выполнять все нормы, правила, предписанные
для конкретного рабочего места, будет использовать все средства
защиты, которые определены для данного рабочего места.
Чувство опасности и, в противоположность, бесстрашие как
характеристика человека исключительно важно при рассмотрении
проблем безопасности. Пока научно не установлено, что определяет
в человеке бесстрашие и фобии. Излишнее бесстрашие приводит
к неразумным поступкам и, как следствие, к травмам самого человека и окружающих. С другой стороны, бесстрашие позволяет
прийти на помощь людям, находящимся в опасной ситуации, и спасти их от угрозы травм или гибели. Чувство опасности у человека
определяет его осторожное поведение и тем самым позволяет избежать попадания в опасные ситуации. Однако чрезмерно развитое
чувство опасности сковывает человека, делает его нерешительным,
робким, что замедляет выполнение необходимых операций и может
привести к созданию опасной ситуации, к травмам и гибели самого
человека и окружающих.
Воспитание преодоления страха вполне возможно при определенных программах, когда шаг за шагом, постепенно преодолеваются сначала небольшие опасные ситуации, а затем более сложные.
Исключительно важной характеристикой для обеспечения
безопасности является обучаемость, следствием которой является
31
обученность. Обучаемость также развивается и может определить
высокую степень обучения. Для целей безопасности обученность –
это своевременность и безошибочность выполнения операций основного производства, что влечет за собой и безопасность деятельности человека. Человек, безошибочно выполняющий операции на
рабочем месте, не допустит возникновения опасных ситуаций
и обеспечит безопасность себе и окружающим. Своевременность
выполнения операций также обеспечивает безопасность, так как
своевременное реагирование на показания приборов, на режимы
работы оборудования, на звуки, вибрацию, запахи и т.п. позволяет
избежать опасных ситуаций.
Оценка своевременности и безошибочности, т.е. обученности
человека с точки зрения безопасности, сегодня производится путем
проверки знаний правил и мер безопасности устно и письменно,
а также путем проверки правильности выполнения отдельных операций. Все это оценивается по 4-балльной шкале или по принципу
«зачет – незачет». Эта оценка не в полной мере может быть использована для оценки обученности безопасности, а именно оценки
своевременности и безошибочности выполнения операций.
Статистический подход в оценке безошибочности выполнения
операций основан на измерении количества операций, выполненных с ошибкой Nош из общего количества операций N, выполняемых за рабочую смену:
Рб =
N − N ош
N
= 1− ош .
N
N
(2.1)
Оценка своевременности выполнения операций производится
путем сравнения времени выполнения всех операций tоп с временем
несвоевременного выполнения операций tнс:
t −t
t
Рс = оп нс = 1 − нс .
(2.2)
t оп
t оп
И Рб, и Рс – статистические оценки вероятности безошибочного
и своевременного выполнения операций. Тогда вероятность свое-
32
временного и безошибочного выполнения операций Рсб определяется их произведением:
 t  N 
Рсб = Рс ⋅ Рб = 1 − нс 1 − ош  .
(2.3)
N 
 t оп 
Определение величины Рсб для конкретного человека возможно на тренажерах, которые позволяют и тренировать человека,
и оценивать его обученность.
Безошибочное и своевременное выполнение операций описывается и непрерывным распределением. Экспериментально установлено, что процесс обучения и забывания описывается показательным распределением
Рсб = Рсб0 ⋅ е ( K о − K з )t ,
(2.4)
где Рсб0 – исходный уровень обученности; Kо – коэффициент обучения; Kз – коэффициент забывания; tр – время работы; tотд – время
отдыха.
За время обучения уровень обученности повышается до некоторого достижимого для данного человека уровня (рис. 2.11). Практический опыт производственной деятельности позволяет этот уровень поддерживать. Однако даже небольшой перерыв снижает этот
уровень, и для достижения необходимого уровня Рсб необходимо
Рсб
1,0
Рсб0
tp tотд
0
Рис. 2.11. Кривая обучения-забывания
33
t
снова пройти обучение – инструктажи, практическое обучение, тренировки.
Вероятность своевременного и безошибочного выполнения
операций изменяется в течение рабочего дня и рабочей недели.
Рис. 2.12. График изменения Рсб в течение рабочего дня
Рис. 2.13. График изменения Рсб в течение рабочей
недели
Как показано на рис. 2.12 и 2.13, в начале недели и рабочего
дня происходит «врабатывание» человека, когда ошибок и несвоевременного выполнения операций больше. Постепенно человек выходит на свой уровень обученности. Некоторое снижение Рсб перед
обедом связано с психологическим предчувствием обеда. После
обеденного перерыва человек вновь «врабатывается», а снижение
Рсб в конце рабочего дня и недели определяется усталостью.
34
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА
ОПАСНОСТЕЙ ПРИРОДЫ
3.1. Общая характеристика и классификация опасных
природных факторов
Человек живет в природной среде и постоянно находится под
действием природных факторов. Поскольку организм человека поддерживает гомеостаз в весьма узких рамках, воздействие на него
различных природных факторов может быть благоприятным и неблагоприятным, вредным и опасным.
Природа на Земле весьма разнообразна и может быть охарактеризована:
– климатическими факторами;
– горно-геологическими факторами;
– факторами водного бассейна;
– факторами воздушного бассейна;
– факторами животного мира.
Все они между собой достаточно тесно связаны, однако их выделение возможно, если учесть, что уже превалирует в каждой из
групп факторов.
Безусловно, климат связан и с горно-геологическими факторами, и с факторами водного и воздушного бассейна. Здесь будем исходить из того, что в местности, в которой находится предприятие,
организация, уже сложились определенные климатические условия.
Точно так же горно-геологические условия изменяются в зависимости от климата – в дождь, в снег они отличаются по опасности от
этих условий в сухую погоду.
Водный бассейн, т.е. наличие реки, пруда, озера, моря, океана,
накладывает свои условия с точки зрения опасности на работающего, особенно если предприятие, организация связаны с работой на
воде. В некоторых случаях водный бассейн оказывает непосредственное влияние на работающего человека.
Совершенно аналогично необходимо рассматривать и воздушный бассейн. Это, конечно, и скорость движения воздуха, и газовый
35
состав атмосферы, и атмосферное давление, которые непосредственно воздействуют на человека. Кроме того, воздушный бассейн
является источником атмосферного электричества, переносчиком
песка и пыли, насекомых, грибков и бактерий. Воздушный бассейн – место работы летчиков и воздухоплавателей, что создает
особые сложности в обеспечении их безопасности.
Особый интерес с точки зрения безопасности представляет животный мир планеты. Существует ряд производств, работа на которых связана с возможным контактом с этим миром. Это – сельское
хозяйство, геология, добыча полезных ископаемых, прокладка дорог, нефте- и газопроводов, охота и рыболовство и много других.
Контакт с представителями животного мира во многих случаях таит
в себе опасности и вредности для организма человека.
3.2. Опасные факторы природы
Опасными климатическими факторами природы являются как
высокие (более 25 ºС), так и низкие (меньше 10 ºС) температуры окружающей природной среды. При длительном пребывании в условиях высоких температур могут возникнуть ожоги и тепловой удар
(солнечный удар), при низких температурах – переохлаждение
и замерзание. При этом влажность воздуха либо усиливает (при
очень высоких и очень низких температурах), либо ослабляет действие этих температур на организм человека за счет изменения теплоотдачи тела человека.
Горно-геологические факторы с позиции безопасности следует
рассматривать либо как собственно горы, в которых ведутся работы, либо как грунт. В случае работы в горах опасность представляет
собой высота, с которой человек может упасть и получить травмы.
При рассмотрении грунта в дождливую погоду последний может
явиться причиной падения и травмирования человека в весеннелетне-осенний период. В зимний период грунт может представлять
собой снег или лед, что также может служить причиной падения
и травмирования.
36
Факторы водного бассейна – наличие любого водоема – представляют опасность с точки зрения возможного утопления.
Воздушный бассейн создает опасные факторы в виде движения
воздуха. При сильном ветре человек может упасть сам, на него могут падать различные предметы (части крыш, деревья и ветки деревьев, другие предметы, переносимые ветром). В то же время при
небольшой скорости ветра улучшаются условия теплообмена тела
человека, и в жаркую погоду температура ощущается ниже реальной. В холодную погоду усиление теплообмена за счет ветра приводит к ощущению более низкой температуры.
Многообразный животный мир с точки зрения безопасности
представляет собой непосредственную опасность травмирования
крупными животными. Мелкие животные, насекомые представляют
опасность как переносчики болезней.
Безусловно, каждый человек по-разному воспринимает воздействие факторов природы. Различное восприятие холода и жары, духоты во влажном климате – вопросы привычек, тренировки, иммунитета, индивидуальных особенностей организма – все это имеет
место. Физические и психические особенности каждого индивида
сказываются на восприятии факторов природы. Это касается не
только климатических факторов, но и всех остальных. Умеющие
плавать не боятся работать у воды, а не умеющие – боятся. Люди
открытые признаются в своем неумении плавать, закрытые – скрывают. Осторожные люди принимают меры предосторожности при
работе в условиях грязи, снега, гололеда, в то время как человек с
пониженным чувством опасности в таких мерах не видит смысла.
Совершенно аналогично обстоит дело и при соприкосновении человека с животным миром. Черты характера – «рисковость», неосторожность – часто служат причиной травм и гибели человека, его заражения от животного мира и других последствий воздействия факторов природы.
37
3.3. Влияние факторов природы
на технические средства
Факторы природы активно воздействуют не только на человека, но и на технические устройства. Такое воздействие известно
с тех пор, как только такие технические средства были созданы.
В первую очередь, следствием воздействия природной среды является коррозия металлов и сплавов, в результате чего снижается их
несущая способность и возникают поломки. Человек принимает
различные меры по снижению коррозии: нанесение лакокрасочных
покрытий, более стойкие покрытия металлом, другие средства. Солнечная радиация воздействует на резиновые изделия, вызывая растрескивание и другие дефекты, связанные с ускоренным старением
материалов. Люди вынуждены вводить в резину и пластмассы специальные добавки, уменьшающие старение материала.
Важным результатом воздействия солнечных лучей является
нагрев материалов, например сосудов, работающих под давлением,
вследствие чего возрастает давление в сосудах.
Примеси солей в воде приводят к появлению накипи на стенках различных нагревательных устройств, и борьба с накипью –
важное условие безопасности различного оборудования. Наличие
солей в воде может делать воду электропроводной, и в этом случае
электробезопасность может быть не обеспеченной.
Сильные ветры, обледенение – все это может привести к обрушению линий электропередач, к выводу из рабочего состояния
производства, к поражению людей.
Животный мир также может воздействовать на технические
устройства. Грызуны уничтожают изоляцию, и необходимы специальные меры по защите электрооборудования от грызунов.
38
ГЛАВА 4. ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ
4.1. Общая характеристика и классификация
источников опасности
Под источником опасности, как уже указано ранее, понимается
материальный объект, явление или процесс, обладающие энергией
различной природы. Для человека опасными могут быть механические повреждения скелета, мышц, связок, кожного покрова. Это могут быть термические повреждения от огня, поверхностей с высокой температурой, от электрического тока.
Для человека опасно отравление химическими веществами
и природными ядами, от которых страдают клетки организма, печень,
почки, легкие и другие внутренние органы, а также кожные покровы.
Опасными являются повреждения кровеносной системы, когда
кровь либо не обогащается кислородом, либо перестает поступать
к человеческим органам.
Весьма опасны для человека повреждения нервной системы
и анализаторов. Опасными являются нарушения электролитических
процессов, перерождение клеток и другое. Все эти повреждения,
которые можно квалифицировать как травму или заболевание, возможны как результат действия различного вида энергии.
Это может быть механическая энергия поднятых, движущихся
материальных тел, которые могут причинить вред здоровью человека. Механической энергией обладают сжатые газы как в процессе
их получения, так и в процессе хранения, транспортировки, использования. Опасность представляет тепловая энергия, воздействие
которой может нанести травму или привести к гибели человека.
Это может быть электрический ток, воздействие которого
также может привести к травме или гибели человека.
Опасность для человека представляет энергия электромагнитного поля, воздействие которого может существенно влиять на
здоровье человека.
Это может быть химическая энергия, воздействие которой
может быть опасно для человека. Опасность для человека представ-
39
ляет и энергия, которой обладают биологические организмы, содержащие различные яды, бактерии, вирусы и т.п.
Существенную опасность для человека представляет энергия
радиоактивного излучения, которая может повлиять на здоровье
человека.
Все виды энергии имеют своих материальных носителей. Машины и механизмы, как правило, используют или производят сразу
несколько видов энергии: тепловую и энергию перемещения, электрическую и энергию движения, давления газов и химическую,
электрическую и электромагнитную. При этом совместное действие
различных видов энергии, как правило, усиливает их воздействие на
организм человека и приводит к более тяжелым последствиям.
На человека также воздействует психическая составляющая,
которая приводит к угнетенному состоянию или, наоборот, к отличному настроению.
Классификацию всех источников опасности можно провести
по нескольким признакам (рис. 4.1).
По тому, от чего исходит опасность:
– от производства и быта;
– природных процессов и явлений;
– человека.
По проявляющейся энергии:
– физическая группа;
– химическая группа;
– биологическая группа;
– радиационная группа;
– геологическая группа;
– водная группа;
– воздушная группа;
– транспортная группа;
– группа опасностей войны;
– группа опасностей от преступлений;
– психофизиологическая группа;
– группа опасностей от незнания и халатности.
40
41
Рис. 4.1. Классификация источников опасности
По причине проявления энергии:
– отказ техники;
– ошибки проектирования, изготовления и эксплуатации;
– незнание;
– халатность;
– непонимание;
– единичные случайные события;
– преступление;
– боевые действия в войне.
Системой стандартов безопасности труда ССБТ 12.0.003–74
источниками опасности производственной среды определены:
Группа опасных и вредных факторов, обладающих физической энергией, включает в себя:
– груз, поднятый на высоту;
– движущиеся машины и механизмы;
– человек, находящийся на высоте;
– движущиеся изделия, заготовки, материалы;
– незащищенные подвижные элементы оборудования;
– сжатый газ;
– электрический ток в цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
– статическое электричество;
– напряженность электрического поля;
– напряженность магнитного поля;
– горение материалов;
– повышенная запыленность воздуха;
– повышенная загазованность воздуха;
– повышенная или пониженная температура поверхностей
оборудования, материалов;
– повышенная или пониженная температура воздуха на рабочем месте;
– повышенный уровень шума на рабочем месте;
– повышенный уровень вибрации;
– воздействие ударной волны;
42
– повышенный уровень ультразвука;
– повышенный уровень инфразвука;
– повышенное или пониженное барометрическое давление
или его резкое изменение;
– повышенная или пониженная влажность воздуха;
– повышенная подвижность воздуха;
– повышенная или пониженная ионизация воздуха;
– повышенный уровень ионизирующих излучений;
– недостаточная освещенность рабочего места;
– повышенная яркость света;
– пониженная контрастность предметов;
– прямая и отраженная блесткость;
– повышенная пульсация светового потока;
– повышенный уровень ультрафиолетовой радиации;
– повышенный уровень инфракрасного излучения.
Группа опасных и вредных производственных факторов, обладающих химической энергией, включает в себя:
– недостаток кислорода в воздухе;
– общетоксические;
– раздражающие;
– сенсибилизирующие;
– канцерогенные;
– мутагенные;
– влияющие на репродуктивную функцию.
Они разделяются по пути проникновения в организм человека:
– действующие через дыхательные пути;
– действующие через пищеварительную систему;
– действующие через кожный покров.
Группа биологических опасных и вредных производственных
факторов включает в себя:
– микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты,
грибы, простейшие);
– макроорганизмы (животные, растения).
43
В группу психофизиологических опасных и вредных факторов входят:
– физические перегрузки (статические, динамические, гиподинамия);
– нервно-психические нагрузки (умственное перенапряжение,
перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные
перегрузки).
В группу радиационных опасных и вредных факторов входят:
– проникающая радиация;
– радиационное загрязнение местности;
– ионизирующее излучение.
К группе факторов природы, исключая температуру, влажность, атмосферное давление и подвижность воздуха, которые отнесены к производственным факторам, следует отнести:
– осадки (снег, дождь);
– молния;
– вода (река, озеро, море, океан);
– лес;
– растения;
– солнечная радиация;
– движение грунта.
4.2. Параметры источников опасности
Для оценки воздействия источников опасности и их сравнения
по степени воздействия необходимо ввести в рассмотрение их параметры. Однако выбор параметров достаточно сложен, так как источники опасности весьма разнообразны по своей природе. Причем
совершенно очевидно, что оценку необходимо производить по нескольким параметрам, общим для любого источника опасности. Если внимательно проанализировать все источники опасности, то таких параметров будет выделено три.
Мощность источника опасности ϕ – количество энергии,
которую может выделить источник опасности при воздействии на
человека или окружающую среду. Это может быть механическая,
44
электрическая, химическая, радиационная, психологическая энергия
и другие ее виды. Измерять ее можно известными общепринятыми
показателями, которые приняты сегодня для обозначения тех или
иных величин: вес поднятого груза, величина тока или напряжения,
процентное содержание химического вещества в воздухе, радиоактивная доза и т.п.
Известно, однако, что источник опасности даже большой мощности не принесет вреда, если он не может непосредственно воздействовать на человека. Поэтому очень важен второй параметр.
Приведенное расстояние опасного воздействия ρ – расстояние или объем, на которое распространяется воздействие источника
опасности. Приведенным называют расстояние потому, что, кроме
линейных измерений расстояния, этот параметр оценивает и объемные величины, особенно для источников опасности, имеющих химическую или психическую природу. Измеряют этот параметр
в единицах расстояния или объема – мм, см, м, мм3, см3, дм3, м3.
Совершенно очевидно, что очень важное значение для многих
источников опасности имеет время опасного воздействия.
Время опасного воздействия τ – продолжительность воздействия источника опасности на человека и окружающую среду. Для многих источников опасности это критический параметр – электрический
ток, химические соединения в воздухе, воздействие излучения и т.п.
Оценку этого параметра производят в секундах, минутах, часах.
Таким образом, каждый источник опасности представляет собой тройку < ϕi, ρi, τi > и тем самым полностью определяется в системе безопасности агрегата, рабочего места, технологического процесса и в жизни.
Конечно, параметры источников опасности являются функциями мощности источника опасности:
ρ = α(ϕ),
τ = β(ϕ).
Примем, что эти зависимости будем учитывать при рассмотрении действующих значений соответствующих параметров.
45
4.3. Допустимые значения параметров
источников опасности
Исключительная важность знания параметров источников
опасности не предполагает, что этим определяется степень его
опасности или безопасности. Необходимо знать, при какой величине параметра воздействие источника опасности приведет к травме
или гибели человека или нанесет вред здоровью. Так, воздействие
упавшего на человека предмета зависит от его веса, а также от
прочности костей, крепости мышц, кожных покровов человека.
Воздействие электрического тока зависит от силы тока, напряжения
и длительности воздействия. Вращающиеся части машин опасны
как силой воздействия, так и близостью к частям тела человека.
Химические вещества опасны как величиной распыленного вещества, так и объемом помещения, в котором они распылены, и временем нахождения человека в помещении. Таким образом, на основе
медицинских исследований можно определить, что каждый параметр каждого источника опасности имеет свои допустимые значения < ϕiдоп , ρiдоп , τiдоп >.
Свести в одну таблицу все источники опасности практически
невозможно, так как, например, химических соединений на сегодня
известно около 70 000, и каждое из них имеет свои допустимые значения ϕдоп, ρдоп, τдоп.
Однако для конкретного агрегата, рабочего места, технологического процесса такие таблицы могут быть составлены, чтобы четко определить, что и каким образом воздействует на человека, каковы допустимые значения параметров этих источников, чтобы можно было построить систему защиты.
4.4. Оценка безопасности источника опасности
На технологическом оборудовании, на рабочем месте, в технологическом процессе имеется множество источников опасности
i = 1, N , каждый из которых характеризуется параметрами (φi, ρi, τi)
(
)
и их допустимыми значениями ϕiдоп , ρiдоп , τiдоп .
46
Представим это множество как пространство измеримых величин, на котором введем норму
xi − xiдоп
,
xiдоп
(4.1)
где xi = φi или ρi, или τi; xiдоп = ϕiдоп или ρiдоп , или τ iдоп .
Таким образом, формализация пространства параметров источника опасности позволяет оценить степень его безопасности:
 1  ϕдоп − ϕ   ρ − ρ доп   τ доп − τ 
  i доп i  +  i допi  +  i доп i ,
 3  ϕi

  τi
  ρi

bi = если ϕ < ϕдоп ; ρ > ρ доп ; τ < τ доп ,
i
i
i
i
i
i


0, если одно из условий не выполняется.

(4.2)
При xi ≥ xikдоп действующее значение параметра источника
опасности превышает допустимое значение, что означает опасное
воздействие этого источника опасности на человека.
Естественно, что необходимым условием для травмы или гибели Ciп является выполнение этого условия для мощности источника опасности:
С п = ϕi ≥ ϕiдоп ,
а ρi и τi являются достаточными условиями. Иначе говоря,
ϕi < ϕiдоп ,

Ciб = ρ i > ρ iдоп ,

доп
τ i < τ i .
(4.3)
ϕi ≥ ϕiдоп ,

= ρ i > ρ iдоп ,

доп
τ i < τ i .
(4.4)
Ciос
47
ϕi ≥ ϕiдоп ,
ϕi ≥ ϕiдоп ,


Ciп = ρ i ≤ ρ iдоп , или ρ i > ρ iдоп ,

доп
τ i ≥ τ iдоп .
τ i ≥ τ i ,
(4.5)
Возвращаясь к оценке эффективности системы безопасности,
укажем:
1. Вероятность перехода из состояния Ciб в состояние Ciос α12
есть вероятность того, что мощность источника опасности превысит
допустимые значения
(
)
(
)
P ϕi ≥ ϕiдоп , а вероятности
(
P ρi ≤ ρ iдоп
)
и P τ i ≥ τ iдоп равны нулю:
α12
ϕi > ϕiдоп ,


= P12 ρ i ≥ ρ iдоп , 

доп 
τ i ≤ τ i . 
(4.6)
2. Вероятность перехода из состояния Сiос в безопасное состояние Сiб есть вероятность возвращения мощности источника
опасности из превышения допустимого значения в допустимое:
(
)
α 21 = P21 ϕi → ϕi < ϕiдоп .
(4.7)
3. Вероятность перехода из состояния опасной ситуации Сiос
в состояние происшествия Ciп
α 23
ϕi > ϕiдоп ,
ϕi > ϕiдоп ,




= P23 ρ i < ρ iдоп ,  или P23 ρi < ρiдоп , 


доп 
доп 
τi > τi . 
τ i < τ i , 
48
(4.8)
ГЛАВА 5. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОПАСНОСТИ
5.1. Модель развития опасности
В предыдущей главе рассмотрены параметры источника опасности φ, ρ и τ. В процессе работы эти параметры могут изменяться
как закономерно (износ элементов оборудования, старение материалов, разрегулировки), так и случайно (внезапный отказ, ошибка
персонала, случайные природные явления).
Обозначим: U1 – случайное событие изменения φ, U2 – случайное событие изменения ρ, U3 – случайное событие изменения τ. Тогда
φ = φ(U1(t),t),
ρ = ρ(U2(t),t),
(5.1)
τ = τ(U3(t),t).
Изменения случайных величин φ(t), ρ(t), τ(t) (рис. 5.1) будут
иметь вид:
dϕ(U 1 (t ), t ) ∂ϕ(U 1 (t )) dU 1 (t ) ∂ϕ(t )
=
⋅
+
,
(5.2)
∂U 1 (t )
dt
dt
∂t
dρ(U 2 (t ), t ) ∂ρ(U 2 (t )) dU 2 (t ) ∂ρ(t )
=
⋅
+
,
∂U 2 (t )
dt
dt
∂t
(5.3)
dτ(U 3 (t ), t ) ∂τ(U 3 (t )) dU 3 (t ) ∂τ(t )
.
(5.4)
=
⋅
+
∂U 3 (t )
dt
dt
∂t
∂ϕ(U 1 (t )) ∂ρ(U 2 (t )) ∂τ(U 3 (t ))
В (5.2), (5.3), (5.4)
,
,
– плотности
∂U 1 (t )
∂U 2 (t )
∂U 3 (t )
распределения вероятностей случайной величины изменения величины параметра. Поскольку это случайное изменение величины параметра зависит от большого разнообразия факторов, то, как правило, это распределение подчинено нормальному закону. Так как это
изменение не может быть ни плюс бесконечность, ни минус бесконечность, т.е. ограничено физическим смыслом, то случайные величины подчинены усеченному нормальному закону (рис. 5.2):
49
f (U ) =
 − (U − M (U ))2 
Cˆ
⋅ exp 
,
2σˆ 2
σˆ 2π


(5.5)
где Ĉ – коэффициент усечения; σ̂ – среднеквадратическое отклонение усеченного нормального закона.
dU1 (t ) dU 2 (t ) dU 3 (t )
,
,
– плотности распределения времени наdt
dt
dt
ступления случайного события U1(t), U2(t), U3(t). Распределение
времени наступления событий зависит от принятых законов распределения: экспоненциальное, Вейбулла или др. Если принято
экспоненциальное распределение P = e − λt , где λ – параметр потока
отказов, то среднее время между двумя отказами
Tотк =
1
λ отк
.
(5.6)
В любом случае общий подход к оценке М(t) известен:
∞
 dU 
М отк (t ) = ∫ t ⋅ 
 ⋅ dt .
− ∞  dt 
(5.7)
∂ϕ(t ) ∂ρ(t ) ∂τ(t )
,
,
– функции закономерного
∂t
∂t
∂t
изменения параметров источников опасности во времени вследствие старения, износа, разрегулировки.
В итоге определены реальные функции изменения параметров
источников опасности:
В (5.2), (5.3), (5.4)
ϕ р (t ) = ϕ(t ) +
ρ р (t ) = ρ(t ) +
τ р (t ) = τ(t ) +
 − (U 1 − M (U 1 ))2 
⋅ exp 
 ⋅ exp(− λ1t ) ,
2σˆ 12
2π


(5.8)
 − (U 2 − M (U 2 ))2 
⋅ exp 
 ⋅ exp(− λ 2 t ) ,
2σˆ 22
2π


(5.9)
Cˆ1
σˆ 1
Cˆ 2
σˆ 2
 − (U 3 − M (U 3 ))2 
⋅ exp 
 ⋅ exp(− λ 3t ) . (5.10)
2σˆ 32
2π


Cˆ 3
σˆ 3
50
ϕ(U 1 )
ϕ(t )
∂ϕ(U 1 )
∂U 1
∂ϕ(t )
∂t
М (t откϕ )
а
ρ
ρ(U 2 )
∂ρ(t )
∂t
∂ρ(U 2 )
∂U 2
ρ(t )
М (t откρ )
t
б
τ(U 3 )
τ(t )
∂τ(t )
∂t
∂τ(U 3 )
∂U 3
М (t откτ )
в
Рис. 5.1. Изменение φ (а), ρ (б) и τ (в) во времени
51
Рис. 5.2. Плотность распределения усеченного
закона случайной величины U
5.2. Необходимые и достаточные условия изменения
состояния системы безопасности
Запишем начальные условия безопасности. В момент времени t0 система находится в состоянии
 ϕ(t 0 ) ≤ ϕ доп , 


б
доп 

C ч (t 0 ) = ρ(t 0 ) > ρ ,


 τ(t 0 ) < τ доп . 


(5.11)
В процессе функционирования системы параметры изменяются в соответствии с (5.2), (5.3), (5.4). При этом может оказаться, что
φ(t) достигла допустимого значения:
 ϕ(t1 ) ≥ ϕ доп , 


C чос (t1 ) =  ρ(t1 ) > ρ доп , 


 τ(t1 ) < τ доп . 


(5.12)
Условие (5.12) – это условие опасной ситуации. Мощность источника опасности достигла допустимого значения или превышает
его – это необходимое условие происшествия. Однако ни приведен-
52
ное расстояние, ни время опасного воздействия своих допустимых
значений не достигли, т.е. не возникло достаточных условий для
происшествия.
Дальнейшее функционирование системы может привести к изменению ρ(t) и τ(t). Тогда могут возникнуть следующие условия:
 ϕ(t 2 ) ≥ ϕ доп , 


п
доп 

C ч (t 2 ) = ρ(t 2 ) ≤ ρ ,


 τ(t 2 ) ≤ τ доп . 


(5.13)
 ϕ(t3 ) ≥ ϕ доп , 


C чп (t3 ) =  ρ(t3 ) > ρ доп , 


 τ(t 3 ) ≥ τ доп . 


(5.14)
Условия (5.13) – условия происшествия, при которых выполнены и необходимые условия, и достаточные.
Графически выполнение необходимых и достаточных условий
изображено на рис. 5.3 и 5.4.
Рис. 5.3. Условия изменения состояния системы
«человек – техника – среда»
53
Точка А показывает выполнение условия (5.11).
Точка В показывает выполнение условия (5.12).
Точки С и D показывают выполнение условия (5.13).
φ
φ
φ(t1)
доп
φ(t2)
φ(t3)
φ(t0)
t
ρ
ρ(t0)
ρ(t1)
ρдоп
ρ(t3)
ρ(t2)
t
τ
τ(t3)
τдоп
τ(t0)
Cчб (t0 )
τ(t2)
τ(t1)
Cчос (t1 )
Cчп (t 2 )
Cчп (t3 )
t
Рис. 5.4. Изменения состояний системы
«человек – техника – среда» во времени
На рис. 5.4 показано изменение параметров во времени.
54
5.3. Измерение параметров источников опасности
Чтобы определить, в каком состоянии находится система безопасности, т.е. какие условия – (5.11), (5.12) или (5.13) – выполняются в данный момент времени, необходимо измерить их величину
и сравнить с допустимыми значениями. Измерения естественно связаны с физическим смыслом источника опасности.
Простейшим способом измерения параметров источника опасности является использование ручных приборов, дающих возможность выяснить истинное значение параметра: весы, амперметр или
вольтметр, термометр, термопара, психрометр, барометр, манометр,
линейка, рулетка, секундомер, шумомер, газоанализатор и т.п.
Сравнение с допустимыми значениями производится с помощью
таблиц или справочников. Это безусловно надежный способ, однако
требует больших затрат времени, трудоемок, не исключает ошибок,
так как производится человеком, и совершенно невозможен на многих производствах из-за опасности для человека.
Полуавтоматический способ измерения параметров представляет собой дистанционное измерение параметров оператором и вывод значений этих параметров на пульт управления. Другой способ
полуавтоматического измерения параметров реализуется в виде
введения допустимых значений параметров в систему контроля
и световой или звуковой сигнализации о достижении действительного значения параметра допустимого. Дальнейшие действия проводит оператор.
Автоматический способ измерения параметров не требует опросов и непосредственного участия человека. Установленные в технике датчики позволяют постоянно следить за значениями параметров и, мало того, постоянно сравнивают с допустимыми значениями. В случае достижения допустимой величины параметра
происходит изменение конструктивных решений: срабатывают предохранительные клапаны, ограничители грузоподъемности, автоматы защиты сети и т.п.
55
Наконец, автоматизированная система контроля и управления
безопасностью включает в себя как систему датчиков, автоматически регистрирующих значения параметров, так и систему сравнения
их с допустимыми значениями и систему принятия решений, основанную на анализе изменений, тенденции изменения параметров,
раннее предупреждение в письменном, звуковом или цветовом
(световом) виде о возможности опасной ситуации и тем более –
о возможности происшествия.
Выбор системы безопасности основан на требованиях безопасности и ее стоимости.
56
ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОЧЕГО МЕСТА
6.1. Рабочее место человека
Под рабочим местом понимается часть помещения или участок
местности с размещенным оборудованием, на котором человек выполняет свои обязанности. Это может быть та часть цеха, на которой
установлен станок и рабочий выполняет свою работу. Это может
быть площадка на буровой, на которой бурильщик ведет бурение.
Это кабина водителя автомобиля, когда автомобиль движется, или
участок местности или гаража со стоящим автомобилем, если проводится техническое обслуживание. Это стол секретаря или программиста. Это кухня или ванная, где хозяйка ведет домашние работы.
Изобразить рабочее место лучше всего в виде чертежа, на котором указано оборудование и участок помещения или местности.
Кроме того, на чертеже изображаются энергоносители – проводники, коммутационная аппаратура и потребители электрического тока,
трубопроводы воды, пара, газа высокого давления, продуктопроводы химических веществ, поднимаемые грузы или подъем человека
на высоту, перемещающиеся элементы оборудования и т.п., т.е. все
источники опасности.
После указания источников опасности на чертеже изображается человек или группа людей с зонами достигаемости. Примеры
изображения рабочего места приведены на рис. 6.1, 6.2, 6.3.
Рис. 6.1. Рабочее место токаря
57
220 В
Рис. 6.2. Рабочее место секретаря
Рис. 6.3. Рабочее место водителя
6.2. Модель безопасности рабочего места
(
)
На рабочем месте могут присутствовать N i = 1, N источников
(
)
опасности от технических средств, q k = 1, q факторов природы ek,
(
а человек, работающий на i-м рабочем месте, обладает p l = 1, p
своими свойствами Slч .
58
)
В общем случае источники опасности могут воздействовать
друг на друга, усиливая или ослабляя их опасность для человека.
Это влияние может быть оценено через коэффициенты влияния
и изменения параметров.
N −1 ∂ϕ
∂ρ i
∂τ i 
i
 ∆ϕi +1 +
∆ Ti = ∑ 
+
+
∂ϕi +1 ∂ϕi +1 
i =1  ∂ϕ i +1
N −1 ∂ϕ
∂ρ i
∂τ i 
i
 ∆ρ i +1 +
+ ∑ 
+
+
∂ρ i +1 ∂ρi +1 
i =1  ∂ρ i +1
N −1 ∂ϕ
∂ρ i
∂τ i 
i
 ∆τi +1.
+ ∑ 
+
+
∂τ i +1 ∂τ i +1 
i =1  ∂τ i +1
(6.1)
Влияние факторов природы находится аналогично (6.1):
N q  ∂ϕ
∂ρ ∂τ
∆ Ek = ∑ ∑  i + i + i
∂ek ∂ek
i =1 k =1 ∂ek

 ∆ek .

(6.2)
Таким же образом учитывается влияние человека:
N p  ∂ϕ
∂ρ
∂τ
∆ S ч = ∑ ∑  чi + чi + iч
l
∂S l ∂S l
i =1 l =1  ∂S l
 ч
 ∆S l .


(6.3)
Учитывая (6.1), (6.2) и (6.3) полный показатель безопасности
источника опасности будет иметь вид
bin = bi (t ) + ∆ Ti + ∆ Ek + ∆ S ч .
(6.4)
l
Чтобы оценить безопасность рабочего места, необходимо
учесть все имеющиеся на рабочем месте опасные и вредные производственные факторы – источники опасности, влияние природных
факторов и человека. При этом очевидно, что опасен любой из присутствующих на рабочем месте. Поэтому показатель безопасности
рабочего места Bрм будем определять следующим образом:
59
Bрм
1 n n
n
 ∑ bi , если все bi > 0,
N
=  i =1
0, если хотя бы один b n ≤ 0.
i

(6.5)
Подставим все составляющие в (6.5):
Bрм



 − (U1 − M (U1 ))2 
Cˆ1

 ϕiдоп −  ϕi (t ) +
(
)
exp 
exp
λ
t
−

1
2



N
2
σ̂

σ̂
2
π


1 1
1
1



+
= ∑ 
доп
N i =1 3 
ϕi






2


ˆ

  ρ (t ) + C 2 exp  − (U 2 − M (U 2 ))  exp(− λ t ) − ρ доп 
2
i
i



2σ̂ 22
σ̂ 2 2 π



+
+
ρiдоп








2

ˆ


 τ доп −  τ (t ) + C3 exp  − (U 3 − M (U 3 ))  exp(− λ t ) 
3
i
i



2σˆ 32
σ̂ 3 2π



+
+
τ iдоп








N
N
N

+ ∑ ∆ Ti + ∑ ∆ Ek + ∑ ∆ S ч  .
l
i =1
i =1
i =1

(6.6)
6.3. Методика оценки безопасности рабочего места
Методика как последовательность действий для определения
безопасности рабочего места включает в себя определенную последовательность шагов:
1. Выделение рабочего места в совокупности помещений, открытых площадок или технологического процесса.
60
2. 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
и проверка 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:
тр
Врм
j > 0.
(6.7)
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 ),

ϑ = ν (G ). 
(6.8)
Совместное решение этих уравнений позволяет найти ту сумму
средств на обеспечение безопасности на рабочем месте, которая
61
удовлетворяет и требованиям безопасности, и сумме страховых выплат, которые готов выплачивать работодатель в случае травмы сотрудника (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Качественная зависимость изменения уровня безопасности
и страховых выплат от вложений в безопасность рабочего места
Найденная оптимальная величина В рм 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 определяются 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
В предыдущей главе определена модель безопасности рабочего
места. Технологический процесс представляет собой последовательность рабочих мест
j = 1, K , находящихся на расстоянии
S j − ( j +1), связанных с перемещением либо материалов, либо работающих. 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:
Bтп =
(
)
1 М
∑ Bрмj + ∆B( j −1)− j + ∆B j −( j +1) ,
М j =1
(7.1)
где ∆B( j −1)− j – изменение показателя безопасности при перемещении
от (j–1)-го рабочего места к j-му; ∆B j −( j +1) – изменение показателя
безопасности при перемещении от j-го рабочего места к (j+1)-му.
Рассмотрим эти изменения.
∆B( j −1)− j =
∂B j −1
∂S ( j −1)− j
⋅ ∆S ( j −1)− j +
65
∂B j
∂S ( j −1)− j
⋅ ∆S ( j −1)− j ,
(7.2)
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
∂B j
рабочего места;
– 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) :
∆B j −( j +1) =
∂B j
∂S j −( j +1)
⋅ ∆S j −( j +1) +
∂B j +1
∂S j −( j +1)
⋅ ∆S j −( j +1) .
(7.3)
Подставим в выражение (7.1), (7.2), (7.3) значения параметров
источников опасности (6.4):
Bтп =
+
Найдем
∂B j
∂S j −( j +1)
∂B j −1
∂S ( j −1)− j
∂B j
∂S ( j −1)− j
=
(
)
⋅ ∆S j −( j +1) +

⋅ ∆S j −( j +1) .
∂S j −( j +1)

1 M  1 Nj
⋅ ∑⋅ 
⋅ ∑ bi + ∆Ti + ∆ E k + ∆ S ч +
l
M j =1  N j i =1
∂B j +1
(7.4)
:
(
)
 1 Nj

∂  ⋅ ∑ bi + ∆Ti + ∆ E k + ∆ S ч 
l
N i =1
=
= 
∂S ( j −1)− j
∂∆ S ч
∂∆ Ti
∂∆ Ek
1 N j  ∂bi
l
+
+
+
∑
N j i =1  ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j
66

.


(7.5)
Определим составляющие уравнения (7.5):
∂bi
∂S ( j −1)− j
N −1
+ ∑ ∆Ti
i =1
 1  ∂ϕ(t )
∂ρ(t )
∂τ(t ) 
= 
+
+
+
 3  ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j 
q
∂bi2
∂bi2
∆S ( j −1)− j + ∑ ∆ E k
∆S ( j −1)− j +
∂bi ⋅ ∂S ( j −1)− j
∂ek ⋅ ∂S ( j –1)− j
k =1
p
+ ∑ ∆S ч
l =1
∂∆ Ti
∂S ( j −1)− j
l

∂bi2
∆S( j −1)− j  .
ч
∂Sl ⋅ ∂S( j −1)− j

(7.6)
= 0 , так как они свойственны только данному рабоче-
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.
d∆ S ч
l
dS ( j −1)− j
= ∆Slч1 ⋅
 db

 db

d  iч ⋅ ∆Slч1 
d  чi ⋅ ∆Slpч 
 dSlp

 dSl


 ⋅ ∆S
 ⋅ ∆S
...
=  1
+
+
( j −1)− j
( j −1)− j =
dS ( j −1)− j
dS ( j −1)− j
∂ 2bi
∂ 2bi
ч
⋅
∆
S
+
...
+
∆
S
⋅ ∆S( j −1)− j . (7.7)
( j −1)− j
lp
∂Slч1 ⋅ ∂S ( j −1)− j
∂Slpч ⋅ ∂S ( j −1)− j
Подставляя (6.4), (7.5), (7.6) и (7.7) в (7.4), получим уравнение, определяющее показатель безопасности технологического
процесса:
∂ρ i (t )
∂τ i (t ) 
1 M  1 N  n 1  ∂ϕi (t )
+
+
Bтп =
+
∑  ∑ bi + 
3  ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j ∂S ( j −1)− j 
M j =1 N i =1 

67
N −1
+ ∑ ∆ Ti
i =1
q
∂bi2
∂bi2
⋅ ∆S ( j −1)− j + ∑ ∆ Ek
⋅ ∆S ( j −1)− j +
∂bi ⋅ ∂S ( j −1)− j
∂ek ⋅ ∂S ( j −1)− j
k =1
p
+ ∑ ∆S ч
l =1
l

∂bi2
.
⋅
∆
S
(
)
j
−
1
−
j

∂Slч ⋅ ∂S ( j −1)− j

(7.8)
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
в себя 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
к безопасности технологического процесса
В техническом задании на проектирование технологического
тр
процесса указываются и требования по безопасности Втп
. Обоснование величины требуемого значения показателя безопасности техтр
нологического процесса проводится аналогично обоснованию Врм
исходя из имеющихся средств на обеспечение безопасности Gтп,
возможных страховых выплат ϑ и положительного значения Втп:
Bтп = µ тп (Gтп ),

ϑ = ν тп (Gтп ). 
(7.9)
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 В тп и возможные суммы
страховых выплат ϑтп .
При проектировании технологического процесса технолог обятр
зан обеспечить данную величину Втп
, 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 вычисляются 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
ГЛАВА 8. ТЕОРИЯ РИСКА В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
8.1. Понятие риска. Назначение оценок риска
В настоящее время достаточно широкое применение находит
«рисковый» подход в оценке возможных аварийных и чрезвычайных ситуаций как природного, так и техногенного характера. Достоинства и недостатки этого подхода освещены во введении. Однако, учитывая присутствие оценок риска в официальных документах, необходимо рассмотреть основные положения «рискового»
подхода.
Риск – это мера возможности того, что деятельность человека или проявлений природы приведут к последствиям, влияющим
на человеческие ценности – жизнь, здоровье, материальное положение.
Риск принято оценивать вероятностью проявления неблагоприятного события (аварии, катастрофы, инцидента, чрезвычайной ситуации) и величиной ущерба, к которому привело это неблагоприятное событие. Правда, эти величины существуют отдельно друг от
друга, так как их совместное существование (как предлагается, например в работе [6], произведением) в принципе невозможно.
Оценки риска имеют несколько функций:
I функция – оценить степень опасности производства.
II функция – сравнить однотипные производства, оборудование, территории по одним и тем же параметрам.
III функция – принять решение о выборе оборудования, производства.
IV функция – выявить особо опасные производства и принять
меры по снижению риска.
Каждая функция имеет практическое назначение. Первая из
них предназначена для того, чтобы выделить профессии, имеющие
опасные и вредные условия труда.
Вторая функция выполняет задачу сравнительной оценки технического совершенства однотипных производств.
71
Третья функция служит основой для принятия решения о выборе оборудования той или иной фирмы, предприятия, страны,
обеспечивающего большую безопасность, чем другие.
Наконец, четвертая функция предназначена для выявления той
части производства, которая более остальных опасна и требует совершенствования.
8.2. Методы оценки риска
Риск – понятие достаточно распространенное и обыденное.
При этом оценки риска одного и того же производства и разных
людей могут быть различными. Такое возможно потому, что существуют различные подходы к оценке риска.
Технократический подход к оценке риска основан на анализе
технических причин возникновения опасностей и вероятностной
оценке возможностей их проявления.
Экономический подход основан на оценке ожидаемых потерь
или потерь полезности в деньгах.
Психологический подход ставит во главу угла человеческую
оценку опасности, не доверяя значениям вероятности, а предпочитая учитывать мнение индивида. Эти оценки, как правило, имеют
вид: «очень высокий риск», «большой риск», «средний риск», «небольшой риск».
Социальный подход связывает суждение об опасности с мнением о ней в обществе в целом или группе людей. Это – «психология толпы», которая может быть заранее сформирована в обществе
или возникнуть спонтанно при проявлении опасности.
Поскольку в учебном пособии рассматривается безопасность
человека на производстве, то положим в основу рассмотрения технократический подход, а остальные – в качестве влияющих на поведение людей на производстве. Отметим вместе с тем, что для экономических служб на предприятии, как и для первых руководителей, важен и экономический подход наряду с технократическим.
Для служб пожарной безопасности и служб по чрезвычайным ситуациям важен, наряду с технократическим, и социальный подход,
72
так как необходимо учитывать возможности паники при первых
проявлениях опасности. Однако главным все-таки остается технократический подход.
В рамках технократического подхода разработаны и применяются следующие методы оценки риска:
1. Феноменологический метод, базирующийся на определении
возможного протекания процесса развития опасности исходя из
результатов работы оборудования, возникновения необходимых
и достаточных условий.
2. Детерминированный метод предусматривает анализ последовательных этапов развития опасности через стадии отказов, деформаций, разрушений компонентов. Ход развития опасности описывается с помощью аналитических моделей.
3. Вероятностный метод предполагает оценку вероятности
возникновения происшествия и расчет условной вероятности того
или иного пути развития опасности. При этом анализируются разветвленные цепочки событий отказов оборудования и оценивается
полная вероятность возникновения происшествия.
Каждый из методов имеет свою область применения. Феноменологический метод может быть широко использован там, где процесс развития опасности не имеет разветвлений, идет последовательно и, следовательно, могут быть просмотрены и оценены ситуации возникновения необходимых и достаточных условий
происшествия. Если же процесс развития опасности может быть
разветвлен, т.е. имеются альтернативные пути развития, то этот метод наталкивается на огромные сложности.
Детерминированный метод не рассматривает случайные события, а последовательно анализирует процессы износа и старения,
превышения допустимых нагрузок, закономерного разрушения, что
и приводит к созданию опасной ситуации и происшествию. Сложность создания моделей последовательного разрушения, неучет
случайных факторов делают этот метод трудоемким в вычислительном плане и имеющим погрешности из-за неучета случайностей. Однако в однородных (механических, электрических) систе-
73
мах он применяется, так как накоплен опыт описания возникновения отказа в надежности.
Вероятностный метод широко используется в тех случаях, когда процесс развития опасности может пойти альтернативными путями в зависимости от результата того или иного события. В этом
случае необходимо находить условные вероятности свершения финального события, что, собственно, и предполагает вероятностный
метод. Вероятность свершения находящегося в цепочке события
может определяться исходя из возможности отказов оборудования,
а если это невозможно – из статистики. В этом и состоит недостаток
метода, так как статистика редко когда определяется из однородной
выборки.
8.3. Методики оценки риска
Оценка риска, как правило, состоит в определении показателя R:
R = f ( p, U ) ,
(8.1)
где p – вероятность наступления неблагоприятного события; U –
ущерб от наступившего неблагоприятного события.
Очевидно, что если p равно нулю, U пусть даже будет большим, то R равно нулю. Если p больше нуля, но U – минимален, то
и R равно нулю. R равно Ri, если и p и U больше нуля.
В практике оценок риска в промышленности принято оценивать только вероятность наступления неблагоприятного события –
травмы, гибели одного работающего или группы. Именно оценки
вероятности неблагоприятного события требуются в Паспортах
безопасности опасных производственных объектов. Этот фактор
определяет широкое использование вероятностного метода оценки риска.
Однако вероятностный метод может быть реализован различными методиками. Наиболее широко сегодня используется статистическая методика оценки риска. Статистическая методика оценки риска рассматривает этот показатель как апостериорную оценку
частоты происшествий (травм или гибели) на вполне определенном
74
производстве за определенный интервал времени. По этому показателю оценивают опасность производства, выделяют профессии,
требующие льгот.
Достоинством методики является простота оценки. К недостаткам методики следует отнести следующие факторы. Во-первых,
если статистика только по этому производству, то за период накопления статистики произошло старение оборудования, его износ,
сменились работавшие специалисты. Неучет этих факторов снижает
точность оценки риска. Во-вторых, используемая статистика по
аналогичным производствам также не учитывает особенности производства, возможные замены материалов, возможные изменения
технологий, время строительства и ввода в эксплуатацию других
производств, другого персонала. Все это существенно снижает точность оценки риска.
Более сложная, но и более точная оценка риска может быть
произведена с помощью теоретико-вероятной методики оценки
риска. В этом случае получаем априорную оценку вероятности происшествия, т.е. предсказывающую, прогнозирующую оценку. Однако для такой оценки необходимы модели возникновения и развития опасности, которые учитывали бы материалы, температуры,
давления, нагрузки, высоты, т.е. все то, что создает необходимые
и достаточные условия для происшествия.
Особую сложность представляют собой методики, позволяющие оценивать разветвляющиеся процессы (рис. 8.1). В этом случае
необходимо вычислять условные вероятности и, последовательно,
полные вероятности завершения процесса.
p12 + p13 = 1,
p24 + p25 = 1,
p59 + p510 = 1,
p36 + p37 = 1,
p611 + p612 = 1,
p8 = p12 · p24 · p48,
75
p9 = p12 · p25 · p59,
p10 = p12 · p25 · p510,
p11 = p13 · p36 · p611,
(8.2)
p12 = p13 · p36 · p612.
Рис. 8.1. Схема разветвляющегося процесса
Каждой из ветвей этого процесса ставится в соответствие величина ущерба: U8, U9, U10, U11, U12, U13. Она может быть равной
нулю, если процесс не доходит до происшествия или имеет вполне
определенную величину U.
Достоинство теоретико-вероятностной методики оценки риска
состоит в более точном учете всех факторов процесса возникновения и развития опасности, связанного именно с этим оборудованием и именно на сегодняшний момент времени. Недостаток
методики состоит в том, что для вычислений риска необходимо
знать законы распределения случайных величин и их параметры,
что достаточно редко удается определить для конкретного оборудования.
В условиях нового оборудования, когда нет статистики и не известны законы распределения случайных величин, достаточно широко используется эвристическая методика оценки риска. Суть эв-
76
ристической методики состоит в том, что оценку риска производства, предприятия проводит, за неимением объективных данных,
группа экспертов. Исходя из своих знаний и опыта, эксперты представляют свои оценки риска. Эти оценки могут быть анонимными,
а могут быть открытыми.
Если считается, что все эксперты в равной мере компетентны,
то оценка риска будет средней:
R=
1 n
∑ Ri ,
n i =1
(8.3)
где Ri – оценка риска i-м экспертом; n – количество экспертов.
Если эксперты неравнозначны или представляют различные
заинтересованные организации с разными интересами, то вводятся
весовые коэффициенты qi каждого эксперта:
n
R = ∑ qi ⋅ Ri .
(8.4)
i =1
В случае если эксперты не в состоянии оценить производство
в целом, а могут оценивать только отдельные k-е признаки, то дополнительно оценивают эти признаки с их коэффициентами λki:
n
K
R = ∑ ∑ λ i ⋅ xik ⋅ qi .
(8.5)
i =1 k =1
Очевидно, что экспертная оценка риска зависит от суждения
людей и во многом субъективна. В то же время отсутствие других
возможностей оценить риск побуждает хотя бы ориентировочно
оценить его экспертным путем.
8.4. Использование оценок риска
Полученные оценки риска принято использовать для определения индивидуальных и групповых рисков.
Индивидуальный риск – мера возможности наступления негативных последствий для здоровья, жизни и материального положе-
77
ния для одного человека в течение его рабочего времени за время t,
например один год (табл. 8.1).
Коллективный риск связан с нахождением группы людей вблизи источника опасности и означает n смертей в результате его действия на рассматриваемую совокупность людей численностью N.
Таблица 8.1
Классификация индивидуального риска
Причина травмы Индивидуальили смерти
ный риск, год–1
Источник риска
Наводнения, ураганы и т.п.
10–8…10–5
Несчастные случаи
искусственная в быту, на транспорте, заболевания
10–6…10–3
социальная
Убийства и ранения с преступными
целями, военные
потери
10–4…10–2
внутренняя
(организм)
Генетические и соматические заболевания
10–6…10–2
профессиональная
Профзаболевания,
несчастные случаи
10–6…10–2
непрофессиональная
Спорт, туризм, отдых
10–4…10–2
природная
природная
Среда
социальная
Деятельность
78
Таблица 8.2
Классификация условий профессиональной деятельности
Условия
деятельности
Безопасные
Уровень риска
в год
10–4…10–3
Опасные
10–3…10–2
Особо опасные
Пренебрежимо малый уровень
риска
Относительно невысокий уровень
риска
Высокий уровень риска; необходимы меры безопасности
Исключительно высокий уровень
риска; необходима защита
< 10–4
Относительно
безопасные
Оценка приемлемости риска
> 10–2
Вынужденный (профессиональный) риск связан с необходимостью выполнять профессиональные функции в условиях действия
источников опасности (табл. 8.2).
Добровольный риск связан с личным решением индивидуума
на участие в опасном мероприятии.
79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учебное пособие «Теоретические основы безопасности производственной деятельности» содержит материал I раздела (модуля)
учебной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности». Поскольку основная задача высшего образования – понимание закономерностей, становится понятным, почему теоретические основы безопасности рассматриваются на моделях возникновения и развития
опасности. Только на такой базе можно обосновать, каким образом
необходимо строить защиту людей в каждом конкретном производстве, на каждом рабочем месте, в каждом технологическом процессе. Именно из этих моделей можно строить систему управления
безопасностью (охрану труда). Приведенные подходы к техникоэкономическому обоснованию безопасности рабочего места и технологического процесса позволяют осознанно подойти к построению систем защиты, оценивать их эффективность и связанную
с ней стоимость.
Поскольку сегодня широкое распространение нашел «рисковый» подход, в теоретических основах безопасности производственной деятельности рассмотрена и теория риска, методы и методики оценки риска, достоинства и недостатки каждого из подходов,
методов и методик. Это позволяет студентам сравнивать различные подходы и обоснованно выбирать тот метод, ту методику, которые могут позволить оценить безопасность проектируемого оборудования.
80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трефилов В.А. Эксплуатация сложных технических комплексов. Ч. I. Система эксплуатации / Мин-во образования СССР. –
М., 1984.
2. Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / под
ред. К.А. Лупкова. – М.: Высшая школа, 1976.
3. Трефилов В.А., Крашевский Л.В. Безопасность эксплуатации вооружения: учеб. / Мин-во образования РФ. – М., 2002.
4. Волков Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. – М.: Высшая школа, 1986.
5. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных
работников и инженеров). – М.: Наука, 1973.
6. Потапов Б.В., Радаев Н.Н. Экономика природного и техногенного риска. – М.: Деловой экспресс, 2001.
7. Биненко В.И., Храмов Б.Н., Яковлев В.В. Чрезвычайные ситуации в современном мире и проблемы безопасности жизнедеятельности. – СПб., 2004.
8. Миркин В.Г. Проблема группового выбора. – М.: Наука,
1974.
81
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................
ГЛАВА 1. СИСТЕМА «ЧЕЛОВЕК – ТЕХНИКА – СРЕДА».........
1.1. Описание системы «человек – техника – среда» .................
1.2. Модель системы «человек – техника – среда» .....................
1.3. Эффективность системы безопасности.................................
1.4. Стоимость системы безопасности .........................................
ГЛАВА 2. СВОЙСТВА ЧЕЛОВЕКА................................................
2.1. Классификация характеристик человека ..............................
2.2. Антропометрические характеристики человека ..................
2.3. Физиологические характеристики человека.........................
2.4. Психологические характеристики человека.........................
2.5. Социальные характеристики человека..................................
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОПАСНОСТЕЙ ПРИРОДЫ......
3.1. Общая характеристика и классификация опасных
природных факторов......................................................................
3.2. Опасные факторы природы....................................................
3.3. Влияние факторов природы на технические средства ........
ГЛАВА 4. ИСТОЧНИКИ ОПАСНОСТИ.........................................
4.1. Общая характеристика и классификация источников
опасности ........................................................................................
4.2. Параметры источников опасности ........................................
4.3. Допустимые значения параметров источников
опасности ........................................................................................
4.4. Оценка безопасности источника опасности .........................
ГЛАВА 5. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОПАСНОСТИ .....
5.1. Модель развития опасности ...................................................
5.2. Необходимые и достаточные условия изменения
состояния системы безопасности .................................................
5.3. Измерение параметров источников опасности ....................
ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОЧЕГО МЕСТА ........................
6.1. Рабочее место человека ..........................................................
6.2. Модель безопасности рабочего места ...................................
6.3. Методика оценки безопасности рабочего места ..................
6.4. Задание требований безопасности рабочего места
и проверка их выполнения ............................................................
82
3
9
9
10
15
17
18
18
19
20
27
30
35
35
36
38
39
39
44
46
46
49
49
52
55
57
57
58
60
61
ГЛАВА 7. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА.........................................................................................
7.1. Описание технологического процесса ..................................
7.2. Модель безопасности технологического процесса ..............
7.3. Методика оценки безопасности технологического
процесса ..........................................................................................
7.4. Задание и проверка выполнения требований
к безопасности технологического процесса ................................
ГЛАВА 8. ТЕОРИЯ РИСКА В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ........
8.1. Понятие риска. Назначение оценок риска ............................
8.2. Методы оценки риска .............................................................
8.3. Методики оценки риска..........................................................
8.4. Использование оценок риска .................................................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................
83
63
63
64
68
69
71
71
72
74
77
80
81
Учебное издание
ТРЕФИЛОВ Виктор Александрович
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Учебное пособие
Редактор и корректор О.Н. Довбилкина
Подписано в печать 1.09.09. Формат 60×90/16.
Усл. печ. л. 5,25.
Тираж 350 экз. Заказ № 178/2009.
Издательство
Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.
84
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
39
Размер файла
1 470 Кб
Теги
теоретические, производственной, безопасности, 505, деятельности, основы
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа