Модели систем защиты на рабочем месте

РАЗДЕЛ II. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ОПАСНЫХ

И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

Глава 9. Система защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ

ЧЕЛОВЕКА

На человека в процессе его производственной деятельности действуют опасные и вредные производственные факторы. Для того, чтобы это воздействие не привело к снижению работоспособности человека, заболеванию, травме или гибели, необходима защита. Под защитой понимается комплекс технических средств, организационно-технических и организационных мероприятий, предупреждающих, не допускающих воздействие на человека опасных и вредных производственных факторов выше (ниже) их допустимых значений.

Исходя из описания рабочего места и технологического процесса (главы 6 и 7), система защиты должна выполнять следующие функции:

1. Не допускать проявления мощности источника опасности выше допустимого значения.

2. Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого значения.

3. Не допускать времени опасного воздействия больше допустимого.

4. Предотвращать увеличение мощности источника опасности выше допустимого под воздействием других источников опасности.

5. Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие воздействия других источников опасности.

6. Предотвращать увеличение времени опасного воздействия выше допустимого вследствие воздействия других источников опасности.

7. Предотвращать увеличение мощности источника выше допустимого вследствие собственных свойств человека.

8. Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие собственных свойств человека.

9. Предотвращать увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие собственных свойств человека.

10. Предотвращать увеличение мощности источника опасности выше допустимого из-за влияния природных факторов.

11. Предотвращать уменьшение расстояния опасного воздействия из-за влияния природных факторов.

12. Предотвращать увеличение времени опасного воздействия из-за природных факторов.

Для технологического процесса дополнительно функциями защиты являются:

13. Предотвратить проявление мощности источника опасности выше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

14. Предотвратить уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

15. Предотвратить уменьшение времени опасного воздействия меньше допустимого при переходе от одного рабочего места к другому.

16. Предотвратить возрастание мощности источника опасности выше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

17. Предотвратить уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

18. Предотвратить увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие влияния других источников опасности при переходе от одного рабочего места к другому.

19. Предотвратить увеличение мощности источника опасности выше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

20. Предотвратить уменьшение расстояния опасного воздействия меньше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

21. Предотвратить увеличение времени опасного воздействия больше допустимого вследствие собственных свойств человека при переходе от одного рабочего места к другому.

22. Предотвратить изменение параметров источников опасности выше (ниже) допустимых значений вследствие параметров природы при переходе от одного рабочего места к другому.

 

МОДЕЛИ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

Для того, чтобы определить, какова должна быть система защиты, ее свойства и характеристики, необходимо на этапе проектирования оборудования или технологического процесса смоделировать защиту человека.

Обозначим защиту Z.

Выполнение определенных в предыдущем параграфе функций возможно путем ограничения параметров источников опасности , , . Выполнение функций, связанных с обеспечением безопасности при взаимовлиянии источников опасности, при влиянии свойств человека и среды, возможно двумя путями. Первый путь - ограничением коэффициентов влияния . Другой путь направлен на ограничение изменений параметров , , . Поэтому выполнение функций можно представить в виде следующих условий:

.                                           (9.1)

.                                            (9.2)

.                                             (9.3)

, или .                    (9.4)

, или .                     (9.5)

, или .                     (9.6)

, или .                  (9.7)

, или .                 (9.8)

, или .                   (9.9)

, или .                    (9.10)

, или .                    (9.11)

, или .                     (9.12)

.                                          (9.13)

.                                          (9.14)

.                                          (9.15)

.                                  (9.16)

.                                  (9.17)

.                                  (9.18)

.                               (9.19)

.                               (9.20)

.                               (9.21)

.                                    (9.22)

.                                    (9.23)

.                                    (9.24)

Рабочее место описывается, как известно, матрицей вида:

 .                              (9.25)

Соответственно, допустимые значения параметров источников опасности также могут быть описаны матрицей:

.                                      (9.26)

Опишем защиту от параметров источников опасности в виде матрицы:

.                              (9.27)

Тогда, умножая (9.27) на (9.25) и вычитая (9.26), проверяем выполнение функций 1-3:

.                  (9.28)

Если в матрице (9.28) все элементы меньше или равны нулю, то защита выполняет свои функции, если же хотя бы один элемент больше нуля, то защита спроектирована так, что свои функции выполняет не полностью.

Для проверки защиты от взаимовлияния источников опасности необходимо составить матрицы вида:

,                    (9.29)

 

                   (9.30)

и так далее по всем источникам опасности от 1 до n. Защита взаимовлияния источников опасности описывается блочной матрицей, где блоки в виде (9.29), (9.30) являются диагональными элементами, а остальные блоки – нулевые.

.                                       (9.31)

Аналогично строятся матрицы защиты от изменений параметров других источников опасности:

.                            (9.32)

Матрицы вида (9.32) строятся для всех источников опасности и, аналогично (9.31), строится диагональная блочная матрица.

.                                         (9.33)

Если все элементы в матрице (9.33) равны нулю, то система защиты не допускает изменений других источников опасности и обеспечивает безопасность человека.

Если в матрице (9.31) все элементы равны или меньше нуля, то защита предусматривает предупреждения взаимовлияния источников опасности, и функции 4-6 выполняются. Если хотя бы один элемент положителен, то система защиты работающих допускает опасное влияние опасных факторов друг на друга.

Аналогично проводится проверка защиты от влияния собственных свойств человека. Строится матрица

,                    (9.34)

 

                   (9.35)

и так далее по всем источникам опасности.

Диагональная блочная матрица размером n × n, которая отражает свойства защиты от влияния собственных свойств человека, аналогична (9.31) и также должна иметь нулевые или отрицательные элементы. Присутствие хотя бы одного положительного элемента говорит о недостаточности защиты от свойств человека.

Аналогично проверяются условия защиты от изменений свойств человека. Строится матрица

.                         (9.36)

Равенство нулю элементов матрицы показывает, что защита от изменений свойств человека обеспечивает безопасность на рабочем месте.

Таким образом проверяются выполнение функций 7-9.

Таким же образом строится модель защиты от параметров внешней среды. Строится матрица защиты от параметров среды:

.                   (9.37)

По этой же схеме строятся матрицы для остальных источников опасности. Эти матрицы становятся блоками диагональной блочной матрицы вида (9.31) для проверки защиты от влияния параметров внешней среды. Все элементы должны быть отрицательными или нулевыми.

Для проверки выполнения условий защиты от изменений параметров природной среды составляется матрица

.                            (9.38)

Равенство нулю элементов матрицы (9.38) показывает, что защита от изменений параметров природы обеспечивает безопасность человека. В случае, если элементы матрицы ненулевые, то защита не в полной мере обеспечивает безопасность. Таким образом проверяется выполнение функций 10-12.