Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ

шается незначительно. В период разгара лучевой

болезни средней тяжести волосы выпадают только

на отдельных участках, изъязвления кожи и сли-

зистых оболочек, как правило, отсутствуют.

Легкая форма лучевой болезни сопровождается

слабо выраженной первичной реакцией или ее от-

сутствием. После облучения у больных через 1,5 —

3 недели появляются слабость, быстрая утомляе-

мость, головные боли, потливость. У пострадвших

не отмечается кровоточивости, изъязвлений кожи

и слизистых оболочек; выздоровление идет как пра-

вило достаточно полно и быстро.

В период разгара лучевой болезни у больных воз-

можны осложнения в виде воспаления легких и раз-

вития септических состояний, кровоизлияния в мозг

и другие органы. Все лица, перенесшие лучевую бо-

лезнь длительное время остаются легко истощае-

мыми, эмоционально неуравновешенными, со сни-

женной устойчивостью организма к неблагоприят-

ным факторам среды.

У некоторых облученных могут развиться в от-

даленные сроки последствия облучения в виде лей-

коза, злокачественных опухолей, генетических на-

рушений и др.

Раздел 3

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

3.1. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ И РИСК.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ОПАСНОСТИ

Безопасность жизнедеятельности человека в про-

изводственной среде связана с оценкой опасности

технических систем и технологией. Научно-техни-

ческий прогресс вводит в городскую и бытовую сфе-

ры технические средства, удовлетворяющие разно-

образные растущие потребности человека. Произ-

водственная среда насыщается все более мощными

техническими системами и технологиями, которые

делают труд человека более производительным и

менее тяжелым физически. При этом сохраняет

силу аксиома: потенциальная опасность является

универсальным свойством взаимодействия челове-

ка со средой обитания и ее компонентами, все про-

изводственные процессы и технические средства по-

тенциально опасны для человека. Всегда существу-

ет индивидуальная опасность — вероятность гибели

от несчастного случая.

Ежегодно 300—400 тысяч человек в нашей стра-

не получают травмы на производстве, из них 7—

10 тысяч — смертельные, еще 12—15 тысяч чело-

век становятся инвалидами труда. Десятки тысяч

человек погибают ежегодно в дорожнотранспортных

212

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

происшествиях. Каждый третий пожар возникает

из-за неисправности бытовых приборов.

Характер потенциальной опасности меняется на

всем пути развития человечества от чисто природ-

ных, естественных, факторов вначале до многочис-

ленных негативных факторов антропогенного про-

исхождения (высокие скорости и энергии, электри-

ческий ток, излучения, высокие температуры и др.)

в современном, обитающем в техносферечеловече-

ском обществе.

Потенциальную опасность можно оценить с по-

мощью риска. Риск — вероятность реализации опас-

ности. Так, риск для

человека пострадать в автомо-

бильной катастрофе составляет

10~

1/год, от удара

молнии

10~

l/год.

Это означает, что в течение ГОДЕ

существует вероятность погибнуть в результате ав-

токатастрофы одному человеку из 10

человек и в

результате удара молнии одному человеку из 10

че-

ловек, находящихся в сходных условиях. Многолет-

ние статистические данные позволяют оценить риск

во многих сферах человеческой деятельности.

Состояние безопасности предполагает отсутствие

риска, то есть отсутствие возможности реализации

опасности. На практике полная безопасность недо-

стижима пока существует источник опасности. Обес-

печение безопасности осуществляется снижением

риска опасности до некоторого условленного при-

емлемого уровня. Риск может оставаться длитель-

ное время нереализованным или проявиться в фор-

ме несчастного случая. Для современных техничес-

ких систем повышенной энергетической мощности

устанавливается вероятность реализации опаснос-

ти для человека на уровне не более

10~

—10~

1/год.

213

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕАЕЯТЕЛЬНОСТИ

Основной характеристикой уровня безопасности

является величина допустимого (остаточного) рис-

ка для человека. На практике допустимый риск ча-

сто устанавливается в соответствии с достигнутым

в наиболее благополучных аналогичных системах

«человек — техническая система». Так, например,

вероятность тяжелых аварий на АЭС не должна пре-

вышать

10~

—

Ю~

на 1 реактор-год. Обеспечивает-

ся допустимый риск комплексом мероприятий: тех-

нических, технологических и организационных, —

позволяющих свести к минимуму причины возник-

новения опасности.

В каждом конкретном случае возникновение опас-

ности в технической системе имеет многопричин-

ный характер. Основная доля причин приходится

на неправильные действия людей, примерно пятая

часть их связана с техникой. К группе «человечес-

кого фактора» относятся:

— недостатки в профессиональной подготовке и

слабые навыки действий в сложных ситуациях;

— отклонения от нормативных требований в орга-

низации и технологии производства;

— технологическая недисциплинированность ис-

полнителей;

— слабый контроль или неисполнительность в

проведении регламентных испытаний оборудования

и поверки контрольно-измерительной аппаратуры;

— наличие факторов дискомфорта в работе, вы-

зывающих процессы торможения, утомления, пе-

ренапряжения организма человека и т. п.;

— неиспользование необходимых средств инди-

видуальной защиты и безопасности.

214

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Опасности технического характера обусловлены:

— неисправностью технических средств;

— недостаточной надежностью сложных техни-

ческих систем;

— несовершенством конструктивного исполнения

и недостаточной эргономичностью рабочих мест;

— отсутствием или неисправностью контрольно-

измерительной аппаратуры и средств сигнализации.

В процессе своей деятельности человек имеет дело

с высокими уровнями энергии (электрической, теп-

ловой, механической, радиационного и электромаг-

нитного излучения) и вредных веществ.

Возможность неконтролируемого выхода энергии,

накопленной в материалах и технических системах,

значительно усиливает их опасность.

3.2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ОПАСНЫХ СИТУАЦИЙ

Опыт взаимодействия человека с техническими

системами позволяет идентифицировать травмиру-

ющие и вредные факторы, а также выработать ме-

тоды оценки вероятности появления опасных ситуа-

ций. Прежде всего, это накопление статистических

данных об аварийности и травматизме (табл. 15),

различные способы преобразования и обработки ста-

тистических данных, повышающие их информатив-

ность. Недостатком этого метода является его ог-

раниченность, невозможность экспериментирования

и неприменимость к оценке опасности новых тех-

нических средств и технологий.

Значительное развитие и практическое примене-

ние получила теория надежности. Надежность —

215

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕАЕЯГЕЛЬНОСТИ

Таблица 15

Вероятность индивидуального смертельного риска

в различных сферах деятельности [15]

Вид деятельности

Автомобильные катастрофы

Преступления

Добыча угля

Строительство

Сельское хозяйство

Молния

Риск

0,001

0,0004

0,00088

0,000092

0,000087

0,0000001

это свойство объекта сохранять во времени в уста-

новленных пределах значения всех параметров, по-

зволяющих выполнять требуемые функции. Для ко-

личественной оценки надежности применяют веро-

ятностные величины.

Одно из основных понятий теории надежности —

отказ. Отказ — это нарушение работоспособного со-

стояния технического устройства из-за прекращения

функционирования или из-за резкого изменения его

параметров. В теории надежности оценивается ве-

роятность отказа, то есть вероятность того, что тех-

ническое средство откажет в течение заданного вре-

мени работы. Для современных технических сис-

тем интенсивность отказов лежит в пределах

10~

—10~

1/час.

Теория надежности позволяет оце-

нить срок службы, по окончании которого техни-

ческое средство вырабатывает свой ресурс и долж-

но подвергнуться капитальному ремонту, модерни-

зации или замене. Техническим ресурсом называ-

ется продолжительность непрерывной или суммар-

216

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ной периодической работы от начала эксплуатации

до наступления предельного состояния. Количествен-

ная информация о надежности накапливается в про-

цессе эксплуатации технических систем и исполь-

зуется в расчетах надежности. При этом выявля-

ются ненадежные элементы и факторы, ускоряющие

или вызывающие отказы, слабые места в конструк-

ции; вырабатываются рекомендации по улучшению

устройств и оптимальным режимам их работы.

Возможности электронно-вычислительной техни-

ки позволяют развивать метод моделирования опас-

ных ситуаций. Моделирование оперирует формали-

зованными понятиями. Формализация — это упо-

рядоченное и специальным образом организованное

представление исследуемых объектов с помощью

различных физических и геометрических знаков.

Формализации подвергаются статистические данные

о происшествиях, структура и закономерности фун-

кционирования технических систем.

Для построения моделей испольауется ряд графи-

ческих символов. Например [2], символы

Q характеризуют состояние, свойство или событие.

Символами обозначаются исходное или ко-

нечное событие.

Знак «или»знак «и»имеет отноше-

ние связьвлияние и т. п. Эти сим-

волы используются для построения диаграмм с уз-

лами и взаимосвязью между ними. В качестве уз-

лов подразумеваются события, свойства и состояния

элементов системы «человек — машина», логичес-

кие условия их реализации и преобразования. Вза-

имосвязь между узлами диаграммы изображают реб-

217

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕАЕЯТЕЛЬНОСГИ

рами, с помощью которых образуются ветви. Ши-

рокое распространение получила диаграмма ветвя-

щейся структуры, называемая «дерево событий».

Диаграмма включает одно нежелательное событие-

происшествие, которое размещается вверху и со-

единяется с другими событиями-предпосылками с

помощью соответствующих связей и логических ус-

ловий. Узлами дерева служат как события, так и

условия, Для реализации происшествия необходи-

мо одновременное выполнение трех условий: нали-

чие источника опасности, присутствие человека в

зоне действия источника опасности, отсутствие у

человека защитных средств.

Рассмотрим процедуру построения дерева, его

качественный и количественный анализ на приме-

ре [2]

(рис.

8).

Будем считать, что для гибели человека от элек-

трического тока необходимо и достаточно включе-

ние его тела в цепь, обеспечивающую прохождение

смертельного тока. Следовательно, чтобы произо-

шел несчастный случай (событие А), необходимо од-

новременное выполнение по крайней мере трех ус-

ловий: наличие потенциала высокого напряжения

Рис. 8

218

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

на металлическом корпусе электроустановки (собы-

тие Б), появление человека на заземленном прово-

дящем основании (событие В), касание человека

корпуса электроустановки (событие Г).

В свою очередь событие Б может быть следстви-

ем любого из событий — предпосылок Д и Е, на-

пример, нарушение изоляции или смещение неизо-

лированного контакта и касание им корпуса. Собы-

тие В может появиться как результат предпосылок

Ж и 3, когда человек становится на заземленное

проводящее основание или касается телом зазем-

ленных элементов помещения. Событие Г может

явиться одной из трех предпосылок И, К и Л —

ремонт, техобслуживание или работа установки.

Анализ дерева событий состоит в выявлении ус-

ловий, минимально необходимых и достаточных для

возникновения или невозникновения головного со-

бытия. Модель может давать несколько минималь-

ных сочетаний исходных событий, приводящих в

совокупности к данному происшествию. В данном

примере имеются двенадцать минимальных аварий-

ных сочетаний: ДЖИ, ДЖК, ДЖЛ, ДЗИ, ДЗК, ДЗЛ,

ЕЖИ, ЕЖК, ЕЖЛ,ЕЗИ, ЕЗК, ЕЗЛ и три минималь-

ных секущих сочетания, исключающих возможность

появления происшествия при одновременном отсут-

ствии образующих их событий: ДЕ, ЖЗ, ИКЛ.

Аналитическое выражение условий появления

исследуемого происшествия имеет вид А = (Д + Е)

(Ж + 3)(И + К + Л). Подставив вместо буквенных

символов вероятности соответствующих предпосы-

лок, можно получить оценку риска гибели челове-

ка от электрического тока в конкретных условиях.

219

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Например, при равных вероятностях Р(Д) = Р(Е) = '

= ...Р(Л) = 0,1 вероятность гибели человека от элек-

трического тока в рассматриваемом случае

Р(А)=(0,1+0,1)(0,1+0,1)(0,1+0,1+0,1)=0,012.

Таким образом может быть рассчитана вероятность

несчастного случая или аварии на производстве.

Практический интерес представляет построение

дерева причин несчастного случая с подобным про-

ведением анализа предшествующих событий, кото-

рые привели к нему. При этом выделяются случай-

ные предшествующие события, устанавливаются свя-

зи между ними, анализируются факторы, носящие

постоянный характер. Логическая структура дерева

такова, что при отсутствии хотя бы одного из пред-

шествующих событий, несчастный случай произой-

ти не может. При составлении дерева причин могут

быть выявлены потенциально опасные факторы, не

проявившие себя. Таким образом можно предотвра-

тить повторение аналогичного несчастного случая.

Для сложных систем анализ может производить-

ся методом дерева отказов, в котором диаграмма

показывает события и условия как логические след-

ствия других событий и условий.

Достоинством такого моделирования опасностей

являются простота, наглядность и легкость мате-

матической алгоритмизации исследуемых производ-

ственных процессов и технических систем.

На практике разрабатываются и применяются раз-

личные методы моделирования опасных ситуаций.

Оценка вероятности опасных ситуаций в системе

«человек — техническая система» на стадии проек-

220