Опасности технических систем. Идентификация вредных факторов техносферы. Квантификация негативных факторов

                                  Введение 

    Безопасность жизнедеятельности человека в производственной среде связана с оценкой опасности технических систем и технологией. Научно-технический прогресс вводит в городскую и бытовую сферы технические средства, удовлетворяющие разнообразные растущие потребности человека. Производственная 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 человека со средой обитания и ее компонентами, все производственные процессы и технические средства потенциально опасны для человека. Обеспечение безопасности труда и отдыха способствует сохранению жизни и здоровья человека из-за снижения травматизма и заболеваемости в условиях воздействия негативных факторов среды обитания. Целесообразность выбора и применения конкретных защитных средств обосновывается информацией, полученной при идентификации опасных и вредных факторов, генерируемых техническими средствами, техносферой, стихийными явлениями, экологическими происшествиями, чрезвычайными событиями. Данные о негативном воздействии факторов внешней среды на человека и природу свидетельствуют о неуклонном росте травматизма, числа и тяжести заболеваний, количества аварий и катастроф, увеличении материального ущерба, деградации природы.

      Разрабатывая новую технику, инженер обязан обеспечить не только её функциональное совершенство, технологичность и приемлемые экономические показатели, но и достичь требуемых уровней её безопасности и экологичности. С этой целью инженер при проектировании или перед эксплуатацией техники должен выявить все опасные и вредные факторы, установить их значимость, разработать и применить в конструкции машин средства снижения негативных факторов до допустимых значений, а также средства предупреждения аварий и катастроф.    

     Поэтому основными задачами ИТР являются: выбор и поддержание комфортных условий труда при реализации производственных процессов, а также обеспечение допустимого риска воздействия на человека и природную среду опасных и вредных факторов технических систем, выбор принципов защиты, реализация новых методов защиты, разработка новых средств и систем экобиозащиты, теоретический анализ и разработка методов идентификации опасных и вредных факторов, генерируемых элементами среды обитания.

         Безопасность жизнедеятельности – это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека со средой обитания.

       Объект изучения в БЖД – комплекс явлений и процессов в системе “человек – среда обитания”, негативно    воздействующих на человека и природную среду.    В жизненном цикле человека состояние системы “человек – среда обитания” многовариантно. Одной из  характерных систем является: человек–машина–среда рабочей зоны.                                                     

      Предметом изучения в БЖД являются:

- объективные закономерности возникновения опасных и вредных факторов в биосфере и техносфере;

- анатомо-физиологические способности человека переносить опасные и вредные факторы в биосфере и техносфере;

- анатомо-физиологические способности человека переносить воздействие опасных и вредных факторов среды обитания в обычных и чрезвычайных ситуациях (ЧС);

- средства формирования комфортных и безопасных условий жизнедеятельности и сохранения природной среды;

- правовые и организационные основы обеспечения безопасности жизнедеятельности.

       Развитие науки о безопасности жизнедеятельности, несомненно, должно опираться на научные достижения и практические разработки в области охраны труда, окружающей среды, прогнозирования и защиты в чрезвычайных ситуациях, на достижения в профилактической медицине, биологии, основываться на законах и подзаконных актах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                  1.Опасности технических систем

1.1Причины  появления опасностей 

      Многие машины и конструкции следует рассматривать как источники повышенной опасности для людей и окружающей среды. Это неизбежный побочный результат научно-технического прогресса. Наблюдаются неуклонное увеличение скоростей на транспорте, повышение добычи энерговооруженности в промышленности, создаются уникальные по размерам и мощности комплексы для производства электрической энергии, для добычи и транспортирования нефти и газа.   Все это приводит к постановке проблемы обеспечения безопасности.                               Значительное место в проблеме безопасности занимает безопасность при нормальной эксплуатации. Когда возникновение опасности для жизни и здоровья людей и для окружающей среды вызвано нарушениями работоспособности объекта, т.е. его отказом, необходимо особое внимание уделять обеспечению безотказности.

     Отказы, приводящие к тяжелым последствиям, отнесены к категории “критических”.

     К авариям относятся все отказы, наступление которых связано с угрозой для людей и окружающей среды, а также с серьезным экономическим и моральным ущербом.

     Аварии могут быть связаны  как с исключительными воздействиями (ударными нагрузками, ураганами, наводнениями, пожарами), так и с неблагоприятным сочетанием обычных нагрузок с весьма малой вероятностью появления. Исходной причиной аварии могут служить крупные ошибки, допущенные при проектировании, расчете, изготовлении, монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании, а также сочетания этих ошибок с неблагоприятными внешними условиями, не зависящими от технического персонала.

     Современные газопроводы, имеющие  диаметр до 1500 мм, функционируют при избыточном давлении газа до 10 МПа и скорости газа до 20 м/с. При разрыве такого трубопровода выделится большое количество энергии, а выброс газа может вызвать взрывы и пожары.  

     Изучение обстоятельств аварийности  и травматизма в отраслях показало, что наибольший вклад приносят такие источники опасности, как электросиловое оборудование, средства хранения сжатых газов, токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей, подвижное технологическое оборудование.

     Наиболее типичной причинной  целью происшествия оказались следующие предпосылки: ошибка человека или отказ технологического оборудования, или недопустимое внешнее воздействие, случайное появление опасного фактора в производственной зоне; неисправность (или отсутствие) предусмотренных на этот случай средств защиты или неточные действия людей в данных условиях; воздействие опасных факторов на незащищенные элементы оборудования, человека или окружающую их среду.

     Доля исходных предпосылок, вызванных  ошибочными и несанкционированными действиями человека, составляет 50…80%, тогда как технические предпосылки – 15…25%.

     Среди факторов, непосредственно  приводящих к аварийности и травматизму, выделяются слабые практические навыки работающих в нестандартных ситуациях, неумение правильно оценивать обстановку, недостатки в профессиональной подготовке, отклонения от нормативных требований в организации и технологии производства, технологическая недисциплинированность исполнителей, слабый контроль или неисполнительность в проведении регламентных испытаний оборудования и проверки контрольно-измерительной аппаратуры; наличие факторов дискомфорта в работе, вызывающих процессы торможения, утомления, перенапряжения организма человека и т.п., неиспользование необходимых средств индивидуальной защиты и безопасности.

     Опасности технического характера обусловлены: неисправностью технических средств; недостаточной надежностью сложных технических систем; несовершенством конструктивного исполнения и недостаточной эргономичностью рабочих мест; отсутствием или неисправностью контрольно-измерительной аппаратуры и средств сигнализации.

1.2 Анализ причин  появления опасностей. Нормативные показатели безопасности ТС 

      Анализ причин появления опасности для человека при его взаимодействии с техническими системами позволяет выделить причины – организационные и технические. Для устранения организационных причин совершенствуются технологический процесс, уточняются процедуры подготовки и контроля операторов. При этом техническая система рассматривается как замкнутая система, взаимодействующая с окружающей средой. В этом случае под окружающей средой понимается комплекс условий на каждом этапе жизненного цикла системы. В комплекс условий включаются все возможные факторы, воздействующие на систему, в том числе профессионализм конструкторов, технологические факторы производственного процесса изготовления, режимы эксплуатации (электрические, тепловые и др.). Объективной закономерностью является то, что при переходе от этапа к этапу в жизненном цикле технической системы количество воздействующих на систему факторов возрастает, увеличивается и степень жесткости их влияния. Это ведет к уменьшению надежности и увеличению опасности в цепочке «человек - техническая система - окружающая среда», что делает задачу обеспечения безопасности технических систем чрезвычайно сложной.

      На практике необходимый уровень безопасности технических средств и технологических процессов устанавливается системой государственных стандартов безопасности труда (ССБТ) с помощью соответствующих показателей. Стандарты формулируют общие требования безопасности, а также требования безопасности к различным группам оборудования, производственных процессов, требования к средствам обеспечения безопасности труда.

      Нормативные показатели безопасности во всех сферах труда разрабатываются в соответствии с санитарными нормами и вводятся посредством соответствующих государственных стандартов (ГОСТ). Так, например, внедрение новой техники увеличило интенсивность шума и вибрации и расширило диапазон частот в ультра и инфразвуковых частях спектра колебаний. Это вызвало необходимость разработки и включения в ГОСТ нормативов допустимых уровней ультра- и инфразвука на производстве.

     Соответствующие нормативы, гарантирующие безопасное взаимодействие человека с техническими системами и технологическими процессами, установлены для электромагнитных полей, электрического напряжения и тока, излучений оптического диапазона, ионизирующих излучений, химических, биологических и психофизических опасных и вредных факторов. При разработке технических средств и технологий применяются все возможные меры для снижения опасных и вредных факторов ниже предельно допустимого уровня. Для каждого технического средства разрабатываются правила эксплуатации, гарантирующие безопасность при их выполнении. Для каждой технологической операции также разрабатываются правила техники безопасности.

       Технические системы и технологии представляют опасность для человека своим опосредованным действием, так как современное производство сопровождается загрязнением окружающей среды, во взаимодействии с которой человек живет. Проблемы охраны окружающей среды требуют государственного законодательного регулирования, контроля на региональном уровне с участием общественности. Это связано с тем, что однозначное определение источников и размеров экологического ущерба в каждом конкретном случае представляет значительные трудности. Кроме того, обеспечение экологической безопасности производственных процессов и технических средств требует расходов, повышающих их стоимость, и может быть экономически целесообразным только при адекватном возмещении виновниками экологического ущерба, нанесенного окружающей среде.

     Организационно-правовой формой предупредительного контроля является экологическая экспертиза.

      Государственная экологическая экспертиза представляет собой рассмотрение и оценку проектной документации, а также новой техники, технологии, материалов с позиции их соответствия экологическим нормативам, проводимое государственными органами и экспертными комиссиями. Помимо государственной, в ряде случаев проводится общественная экологическая экспертиза научными коллективами, общественными организациями по их инициативе. Задачей общественной экспертизы является привлечение внимания государственных органов к определенному объекту, широкое распространение научно обоснованной информации о его потенциальной экологической опасности. Заключение общественной экологической экспертизы носит рекомендательный, информационный характер. После утверждения органами государственной экологической экспертизы заключение становится юридически обязательным.