Где Е – интенсивность ощущения, I – интенсивность раздражителя, К и С – константы

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Общие положения о безопасности жизнедеятельности………...…….2

Обеспечение безопасности основных технологических процессов и оборудования машиностроительного предприятия………….. ……..9

Введение в техническую диагностику потенциальноопасных объектов машиностроительного предприятия...………….……… …22

Введение……………….………………………………………………22

Основные понятия и общая схема системы диагностики………..…22

Особенности диагностики потенциально опасных технических объектов……………………………………………………………..…26

Термины и определения………………………………………………31

Методическое обеспечение технического диагностирования объектов машиностроения……………………………………….……..50

Роль технической диагностики в обеспечении безопасности машиностроительного предприятия и специфика диагностического обслуживания объектов машиностроения…………………...………50

Общие принципы диагностического обслуживания объектов атомной энергетики……………………………………………..….…51

Цели и задачи диагностики…………………………..…………51

Основные требования к системам обеспечения безопасности машиностроительного предприятия……………………………..53

Принципы оптимизации диагностического обслуживания……...…54

Оценка приоритетов…………………………………………….54

Определение сроков и периодичности обслуживания………..56

Выбор методов и средств диагностики и контроля…………...58

Стратегии диагностического обслуживания…………………..62

Контроль изменения свойств конструкционных материалов и дефектов в процессе эксплуатации……………………….………….64

Применение статистических методов распознавания и принятия решений при диагностике оборудования машиностроительного предприятия……………..…….………………………………………….70

Статистические методы распознавания состояния технических объектов………………………………………………………………..71

Использование методов статистической теории принятия решений………………………………………………………………...79

Технические средства и методы защиты атмосферы……....…...…96

ПРИЛОЖЕНИЕ. Технические средства и методы защиты атмосферы………………………………………………………………..108

Список литературы…………………………………………….....…….123

Авторы……………………………………………………………...…….128

Общие положения о БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

История развития человечества с самых ранних стадий отмечена не только вниманием к продукту, но и вниманием к условиям деятельности, в том числе к вопросам обеспечения безопасности и защиты здоровья человека.

Вот некоторые вехи развития науки о безопасности:

в трудах Аристотеля (384 - 322 г.г. до н.э.), Гиппократа (460 -377 г.г. до н.э.) и других ученых рассматриваются условия труда рабов.

Знаменитый медик эпохи Возрождения Парацельс (1493 -1541 г.г.) изучал опасности, связанные с горным делом. Ему принадлежит крылатое изречение: «Все есть яд, и все есть лекарство. Только одна доза делает вещество ядом или лекарством».

Немецкий врач и металлург Агрикола (1494 - 1555 г.г.) изложил вопросы охраны труда в своей работе «О горном деле».

Итальянский врач Рамаццини (1633-1714 г.г.) заложил основы профессиональной гигиены, написал книгу «О болезнях ремесленников».

Наш великий соотечественник М.В. Ломоносов (1711 -1765г.г.) написал основополагающие работы по безопасности труда в горном деле.

В XIX веке в связи с интенсивным развитием промышленности появляется целая плеяда ярких ученых, занимающихся проблемами безопасности: В.Л. Кирпичев (1845 - 1913 г.г.), А.А. Пресс (1857 - 1931 г.г.), Д.П. Никольский (1855 - 1918 г.г.), В.А. Левицкий (1867 - 1936 г.г.), А.А. Скочинский (1874 - 1961г.г.), С-И. Каплун (1897-1943 г.г.) и другие.

Проблемам безопасного развития техносферы в восьмидесятые годы посвящаются работы академика В.А. Легасова. В настоящее время ими занимаются научно-методический совет «Безопасность жизнедеятельности», действующий в Санкт-Петербурге, специалисты учебных и научных центров России.

Безопасность жизнедеятельности благодаря трудам ведущих зарубежных и отечественных ученых-теоретиков, подкрепляемых прикладными разработками проектировщиков и организаторов производства, постепенно складывается в научную дисциплину, имеющую свою теорию, методологию, методы и средства. Она базируется на достижениях таких наук о человеке и человеческой деятельности, как физиология труда, психология и социология труда, инженерная психология, охрана труда, экология, эргономика, юриспруденция, экономика и другие. Методологической базой «Безопасности жизнедеятельности» является системный анализ, а центральным объектом изучения – человек в трудовом процессе.

За миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития у человека выработалась естественная система защиты от опасностей. Эта система отличается совершенством, но имеет определенные пределы. Кроме того, человек сам может являться носителем потенциальных опасностей (выделение ядовитых веществ, излучение тепла, ошибочные действия), особенно в условиях паники.

Для безопасного состояния системы "человек-среда" необходимо согласование характеристик человека и элементов среды.

Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи своих анализаторов (зрительного, слухового, вибрационного, тактильного, температурного, болевого, обоняния, вкуса, органического – от самих внутренних органов человека, и двигательного). Характеристики анализаторов подробно рассматриваются в литературе по эргономике и инженерной психологии [20, 21,29 и др.].

Основной характеристикой анализатора является чувствительность. Чтобы возникло раздражение анализатора, интенсивность раздражителя должна достичь некоторой определенной величины. С увеличением интенсивности раздражителя наступает момент, когда анализатор перестает работать адекватно. Всякое воздействие, превышающее по интенсивности некоторый предел, вызывает боль и нарушает деятельность анализатора. Интервал от минимальной до максимальной адекватно ощущаемой величины раздражения определяет диапазон чувствительности анализатора. Минимальную величину чувствительности принято называть нижним абсолютным порогом чувствительности, а максимальную – верхним.

В тех случаях, когда помехой являются внешние раздражители, говорят о дифференциальном или разностном пороге чувствительности. Минимальную разность между интенсивностями двух раздражителей, которая вызывает едва заметное различие ощущения, называют дифференциальным порогом, порогом различения. Величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Основной психофизический закон Вебера-Фехнера выражается формулой

(1.1)

где Е – интенсивность ощущения, I – интенсивность раздражителя, К и С – константы.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущения, называется латентным периодом.

Кроме характеристик перечисленных выше анализаторов, для обеспечения безопасности труда большое значение имеют психические факторы: внимание, мышление, воля, эмоции, память, воображение и др. Совокупность этих качеств определяет личность. Личные качества человека существенно влияют на безопасность труда, поэтому психология безопасности деятельности или психология труда составляет важное звено в структуре мероприятий по обеспечению безопасности труда как в обычной, так и аварийной ситуации.

Комплекс наличных характеристик – функций и качеств человека-оператора – функциональное состояние (ФСО) – прямо или косвенно обусловливает трудовую деятельность. Изменение ФСО в процессе выполнения трудовой деятельности проходит несколько фаз изменения работоспособности, представленных на рис. 1:

 

 

Рис. 1. Фазы работоспособности: I – зона врабатывания; II – зона устойчивой работоспособности; III – зона устойчивого спада работоспособности.

 

фаза мобилизации (внутренняя собранность);

фаза первичной реакции (внешнее торможение на несколько минут);

фаза гиперкомпенсации (приспособление к оптимальному режиму труда);

фаза компенсации (установление оптимального режима, стабилизация показателей);

фаза субкомпенсации (некоторое снижение уровня функционального состояния);

фаза декомпенсации (быстрое ухудшение функционального состояния, изменение точности и координации);

фаза срыва (значительное расстройство регулирующих механизмов).

С фазы субкомпенсации начинается специфическое состояние утомления. Основным фактором, вызывающим утомление, обычно является напряженность деятельности – абсолютная величина нагрузки, ее характер (статический или динамический), интенсивность во времени.

Кроме того, на развитие утомления сильно влияют опасные и вредные производственные факторы, психологический климат, режим труда и отдыха.

 

Для каждого вида трудовой деятельности существуют оптимальные характеристики нагрузки, которые должны учитываться как при проектировании оборудования, так и при организации трудовой деятельности человека, и к рассмотрению которых мы еще вернемся.

Если трудовая деятельность человека сопровождается повышенной напряженностью, вызывающей превышение установленных наукой оптимальных характеристик нагрузки, возникает вероятность нарушения «исполнительной части» трудового действия [4], что увеличивает риск опасности. Как известно [1,3], современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности деятельности и пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой заключается в стремлении к такой малой опасности, которую приемлет общество в данный период времени.

Само понятие "риск" входит в обиход технической литературы с сентября 1990 года, когда в Кёльне состоялся Первый Всемирный Конгресс по безопасности жизнедеятельности.

Риск – это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период, т.е. это частота реализации опасностей (В. Маршалл).

Пример. Определить риск R_пр гибели человека на производстве в нашей стране за год (1992 г.), если известно, что ежегодно погибает около n = 14 тыс. человек, а численность работающих составляет около N = 138 млн. человек.

Вот некоторые зарубежные сведения, характеризующие индивидуальный риск (по данным, относящимся ко всему населению США).

 

Автомобильный транспорт	3×10-4
Падения	9×10-5
Пожар и ожог	4×10-5
Утопление	3×10-5
Отравление	2×10-5
Огнестрельное оружие	1×10-5
Станочное оборудование	1×10-5
Водный транспорт	9×10-6
Воздушный транспорт	9×10-6
Электрический ток	6×10-6
Железная дорога	4×10-6
Молния	5×10-6
Общий риск	6×10-6
Ядерная энергия	2×10-6

 

Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между требуемым уровнем безопасности и возможностями ее достижения. Следует иметь в виду, что экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны – при увеличении затрат технический риск снижается, но растет социальный.

Ресурсы любого общества ограничены, и если мы вкладываем неоправданно много средств на снижение технического риска, то вынуждены урезать финансирование социальных программ – строить меньше квартир, стадионов, больниц, школ [1,3]. Это хорошо видно на графике зависимости риска от затрат на технические системы безопасности (рис. 2.) При увеличении затрат технический риск уменьшается, но растет риск социально-экономический. Кривая же суммарного риска имеет минимум при определенном отношении между инвестициями в техническую и социальную сферы. Это приходится учитывать при выборе уровня риска, с которым общество пока вынуждено мириться (область приемлемого риска на графике, приведенном на рис. 2). Зависимость риска от экономической стратегии носит статистический, усредненный характер [1]. С ее помощью можно принимать решения для общества в целом, но такие решения не обязательно совпадут с желаниями конкретных людей. Например, кто-то согласен мириться с повышенным техническим риском, если это обеспечивает высокий уровень жизни, а кто-то хочет жить без автомобиля и компьютера, но чтобы рядом с его домом не стояло опасных предприятий. Вот почему приходится исходить не из минимального риска (нижняя точка суммарной кривой графика), а из некоторого максимально допустимого уровня, расположенного чуть выше. В промежутке между этими двумя значениями и лежит область, в которой у человека остается свобода выбора [1].

В некоторых странах (Голландия) приемлемые риски установлены в законодательном порядке. Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели обычно считается 10^-6 в год; пренебрежимо малым считается индивидуальный риск гибели 10^-8 в год. Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот, при котором может пострадать 5% видов биогеценоза. Приемлемые риски на 2-3 порядка "строже" фактических, следовательно, их введение прямо направлено на защиту человека.

Рис. 2. Схема определения приемлемого риска

 

Сложные проблемы возникают сейчас при измерении риска. Здесь существуют четыре различных подхода [1, 3]. Первый– инженерный – опирается на статистику поломок и аварий, на вероятностный анализ безопасности: построение и расчет так называемых деревьев отказов и деревьев событий. С помощью первых предсказывают, во что может развиться тот или иной отказ техники, а деревья событий, наоборот, помогают проследить все причины, которые способны вызвать какое-то нежелательное явление. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность реализации каждого из сценариев (каждой ветви), а затем – общая вероятность травмоопасной ситуации на объекте.

Второй подход, модельный, – построение моделей воздействия вредных факторов на человека и окружающую среду. Эти модели могут описывать как последствия обычной работы предприятий, так и ущерб от аварий на них.

Первые два подхода основаны на расчетах, однако для таких расчетов далеко не всегда хватает надежных исходных данных. Тогда настает очередь третьего подхода - экспертного: вероятности различных событий определяют не вычислениями, а опросом опытных экспертов.

Наконец, четвертый подход, применяемый, например, в Голландии, – социологический – исследует отношение населения к различным видам риска, например, с помощью социологических опросов.

Величина риска – это не какое-то одно число, а скорее вектор, состоящий из нескольких компонент. И поэтому при выборе приемлемого риска мы имеем дело с так называемым многокритериальным выбором, в котором должны участвовать не только технические эксперты, но и представители всех заинтересованных групп персонала или населения [1]. Только так можно избежать, например, случаев, когда крупное предприятие уже построено, а население препятствует его пуску.

Переход к теории приемлемого риска, несомненно, открывает принципиально новые возможности повышения безопасности техносферы. К известным техническим, организационным, административным добавляются экономические методы управления безопасностью жизнедеятельности: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и т.п. Причем существенный вклад в снижение риска опасности могут внести не только крупномасштабные государственные отраслевые, региональные программы, но и грамотное, и оперативное решение текущих вопросов обеспечения охраны труда на каждом рабочем месте.