Текст книги "Безопасность жизнедеятельности в техносфере. В 2 частях. Часть 1. Основные сведения о БЖД"

2.9. Средства обеспечения безопасности

Средства обеспечения безопасности разделяются:

1) на средства коллективной защиты – вентиляция, заземление, зануление, ограждения и т. д.;

2) СИЗ – специальная одежда, противогазы, беруши, каски и т. д.;

3) повышение надежности систем.

Под надёжностью понимается свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных показателей.

Существуют показатели надёжности и показатели ремонтопригодности. Показатели надёжности – среднее время безотказной работы; вероятность безотказной работы; интенсивность отказов. Показатели ремонтопригодности – вероятность восстановления; среднее время восстановления; интенсивность восстановления.

2.10. Квантификация риска и опасностей

Квантификация – это введение количественных характеристик для оценки сложных, качественно определяемых понятий.

При анализе безопасности машин, оборудования, технических систем наиболее распространённой оценкой опасности является риск.

Многие специалисты предлагают ввести стоимость человеческой жизни. Однако это вызывает возражение из-за недопустимость финансовых сделок вокруг человеческих жизней. Чтобы обойти этот нравственный вопрос, количественную или экономическую оценку рассматривают обычно так: сколько необходимо затратить средств, чтобы спасти человеческую жизнь? Данная цифра колеблется в пределах 660 тыс. – 7 млн. долл. США. В Германии за смерть работника на производстве выплачивается семье 0,1–0,5 млн. евро. Денежная оценка опасности является для работодателя как бы финансовым наказанием за реализованную опасность. Подтверждением этого является тот факт, что в США, наряду с выплатой определённой суммы пострадавшим, предприниматель выплачивают солидную сумму за каждый несчастный случай на производстве в страховой фонд. Поэтому зачастую выгоднее вложить средства в обеспечение безопасности производства, нежели осуществлять соответствующие выплаты.

2.11. Методические подходы к определению риска

Процедура определения риска приблизительна и имеет 4 методических подхода:

1) инженерный, опирающийся на статистический расчет частот, вероятностный анализ безопасности, построение деревьев опасностей и причин;

2) модельный, основанный на построении моделей воздействия опасных факторов на отдельного человека, социальные, профессиональные группы и т. д.;

3) экспертный – вероятность различных событий определятся на основе опроса опытных специалистов – экспертов;

4) социологический, базирующийся на опросе населения.

Чаще всего все 4 подхода применяются вместе.

2.12. Основные положения теории риска

Риск – это вероятность наступления нежелательного события или количественная оценка опасности. Риск оценивается как отношение числа неблагоприятных последствий к их возможному числу за определённый период. Например, риск смерти на производстве R можно определить как

где n – количество людей, погибших на производстве от травм в России за год;

N – общее число работающих, которые могли бы умереть на производстве от травм в России за год.

Риск таких явлений, как смертельная травма, заболевание, материальный ущерб, утомление, профессиональное заболевание, можно рассчитывать. Различают индивидуальный и социальный риск.

Индивидуальный риск характеризует опасность для отдельного человека.

Индивидуальный риск смерти от различных видов деятельности в США в год, чел.:

1) автотранспорт – 3 · 10^– 4;

2) станочное оборудование, огнестрельное оружие – 1 · 10^– 5;

3) отравление – 2 · 10^– 5;

4) утопление – 3 · 10^– 5;

5) пожар и ожог – 4 · 10^– 5;

6) падения – 9 · 10^– 5;

7) железная дорога – 4 · 10^– 6;

8) падающие предметы, электроток – 6 · 10^– 6;

9) водный, воздушный транспорт – 9 · 10^– 6;

10) молния – 5 · 10^– 7;

11) ядерная энергия на 100 реакторов – 2 · 10^– 10.

Социальный (групповой) риск для группы людей отражает зависимость между частотой событий и числом пораженных при этом людей.

Английский ученый В. Маршал считает, что риск – частота реализации опасности. Но говорить о частоте применительно к проблемам безопасности можно лишь условно, т. к. вероятность её проявления не фиксирована во времени. Опасность может проявиться в любое время, в момент появления причины, но не чаще, чем это характерно для данного вида деятельности (рис. 2.7).

Эмоционально групповой риск воспринимается более тяжело.

Люди резко реагируют на события редкие, сопровождающиеся большим числом единовременных жертв (гибель 700 чел. на теплоходе «Адмирал Нахимов», авиакатастрофы с гибелью всех пассажиров и т. д.). В то же время частые события, в результате которых погибают небольшие группы людей, например ежедневная гибель на производстве 20–30 чел., менее впечатляют и не вызывают столь напряженного отношения.

2.13. Концепция приемлемого (допустимого) риска

Традиционная техника безопасности базировалась на категорическом требовании обеспечить полную безопасность, не допустить никаких аварий. Но опыт свидетельствует, что любая деятельность потенциально опасна.

В современных условиях от тезиса абсолютной безопасности перешли к концепции допустимого (приемлемого) риска, суть которой – в стремлении к такой малой опасности, которую приемлет общество в данный период времени.

Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения. Нужно иметь в виду, что экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны.

На рис. 2.8 показан упрощенный пример определения приемлемого риска.

Говоря о риске, необходимо иметь в виду, что, помимо прямого риска R_пр, создаваемого данным оборудованием (на уменьшение которого направлены мероприятия по обеспечению безопасности), существует ещё и косвенный риск R_косв, состоящий из социального и технического, зависящего от усложнения систем безопасности. С ростом расходов Х на безопасность R_пр уменьшается, а R_косв. растёт. Из рис. 2.8 видно, что начиная с некоторого уровня этих расходов при их дальнейшем росте будет происходить возрастание полного риска

R _полн = R_пр+ R_косв

При увеличении затрат технический риск снижается, но растёт социальный, т. к., затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности, можно нанести ущерб социальной сфере, например ухудшить медицинскую помощь (рис. 2.9).

Суммарный риск имеет минимум при определённом соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферы. Это обстоятельство и нужно учитывать при выборе риска, с которым общество пока вынуждено мириться.

Приемлемый риск в некоторых странах, например в Голландии, установлен в законодательном порядке. Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели обычно считается 1 · 10^– 6 в год. Пренебрежимо малым считается индивидуальный риск гибели 1·10^– 8 в год.

Рис. 2.8. Определение приемлемого риска

Рис. 2.9. Определение полного риска

Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот, при котором может пострадать 5 % видов биогеоценоза.

Приемлемый риск обычно на 2–3 порядка строже фактического. Следовательно, введение приемлемых рисков является акцией, направленной на защиту человека.

Помимо коллективной приемлемости, существует также и индивидуальная приемлемость, установленная для себя осознанно или неосознанно и являющаяся балансом между риском и выгодой. В определённых случаях люди готовы добровольно идти на риск, в 1000 раз больший, чем приемлемый. Решающая роль в принятии такого решения лежит в психологии человека.

2.14. Управление безопасностью жизнедеятельности

Под управлением БЖД понимается организованное воздействие на системы «человек – среда», «человек – производство», «человек – машина» для перевода объекта из одного опасного состояния в другое, менее опасное. При этом должны соблюдаться на основе сопоставления затрат и выгод условия экономической и технической целесообразности.

Управление БЖД – это в то же время есть управление риском. И осуществляться оно должно на всех стадиях деятельности: научный замысел, НИР, проект и его реализация, испытание, производство, транспортирование, эксплуатация, реконструкция, консервация, ликвидация и захоронение.

Управление БЖД (риском) осуществляется по нескольким направлениям:

1) обучению персонала и профессиональному отбору;

2) психологической подготовке персонала;

3) совершенствованию технических систем;

4) экономическому стимулированию;

5) управлению режимами труда и отдыха;

6) использованию средств индивидуальной и коллективной защиты;

7) воспитанию культуры безопасного поведения;

8) организации контроля;

9) прогнозированию и организации управления чрезвычайными ситуациями (ЧС);

10) материально-техническому обеспечению.

Одним из путей повышения БЖД является активное содействие всех участников трудовой деятельности в сборе и анализе информации о безопасном ведении работ, для чего все сотрудники обязаны сообщать о выявленных ими ошибках, их причинах, возможных последствиях. Накопленные данные анализируются и разрабатываются предложения по совершенствованию производства, рабочей среды, оборудования. Таким образом создаются банки данных о безопасности работы как оборудования, так и систем.

2.15. Психология и безопасность

По вине самих пострадавших происходит 60–90 % травм в быту и на производстве. В современной психологии ошибки работников рассматриваются как неизбежный элемент деятельности, причина которых связана с психическим состоянием людей, так называемым личным фактором.

Изучением особенности труда человека при взаимодействии его с техническими средствами в процессе производства и управления, а также требований, предъявляемых к конструкциям машин и приборов, с учётом психических свойств человека занимается инженерная психология.

Часто встречающимися (производственными) психическими состояниями людей являются: психическое напряжение (стресс); утомление; особые психические состояния работника.

2.16. Стресс

Стресс – это нормальная реакция человека, мобилизующая физические и психические ресурсы на выполнение какой-либо работы. Оказывает положительное влияние на работоспособность до определённого, так называемого запредельного напряжения.

Американские исследователи Р. Иеркс и Дж. Додсон экспериментально показали, что по мере возрастания эмоционального напряжения работоспособность и возможности человека повышаются по сравнению со спокойным состоянием (так называемый «мобилизующий эффект стресса»), доходят до максимума, а затем начинают падать [3]. Чрезмерные формы психического напряжения приводят к снижению результатов труда вплоть до полной утраты работоспособности.

Зависимость между уровнем активации нервной системы и продуктивностью, получившая название инвертированной V-образной кривой, представлена рис. 2.10.

Рис. 2.10. Закон Иеркса–Додсона, связывающий активацию нервной системы А с продуктивностью действий W: I – случай, когда приращение активации ведет к приросту продуктивности ΔW1; II – к снижению продуктивности ΔW2; Акр – критическая активация

2.17. Утомление

До 50 % несчастных случаев происходит в конце смены в результате утомления. Запредельные психические формы утомления проявляются в двух типах реакции человека.

Тормозной тип характеризуется скованностью, замедленностью действий, замедлением мыслительной деятельности, ухудшением внимания и другими признаками, не свойственными человеку в обычной обстановке. Замедленная психическая деятельность увеличивает время операций и число совершенных ошибок.

Возбудимый тип характеризуется вспыльчивостью, грубостью, суетливостью, многословностью, дрожанием рук, излишними ненужными действиями.

2.18. Особые психические состояния

Контроль за психическим состояниям может выявить особые состояния, которые не всегда являются постоянным свойством личности, возникают спонтанно и существенно изменяют работоспособность человека. Встречается три вида особых психических состояний (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Особые психические состояния

Параксиальное состояние связано с заболеванием мозга и проявляется отключением сознания на 1–2 мин в виде обморока, эпилепсии, лунатизма.

Психогенное состояние наступает после конфликта, гибели близких людей, обиды и т. д. Проявляется в виде снижения настроения, апатии, замедления мышления и может длиться от нескольких часов до двух месяцев. Под влиянием обид, неудач, оскорблений может развиваться аффективное состояние (взрыв эмоций, сопровождаемый агрессивными и разрушительными действиями).

Еще один вид особых психических состояний возникает в результате действия стимуляторов. Лица, склонные к аффективным состояниям, относятся к категории с повышенным риском травматизма и не должны назначаться на специальности с высокой ответственностью.

2.19. Действие стимуляторов

Приём лёгких стимуляторов (чай, кофе) помогает в борьбе с сонливостью и может способствовать повышению работоспособности на короткий период. Активные стимуляторы (фенамин, первитин) уменьшают скорость реакции, ухудшают самочувствие. Транквилизаторы (седуксен, элениум) оказывают успокоение и предупреждают развитие неврозов, однако могут снизить психическую активность, вызвать апатию и сонливость.

Алкоголь как транквилизатор приносит при избыточном употреблении колоссальный ущерб здоровью человека, разрушая прежде всего нервную систему и психику человека. Алкоголизм приводит к деградации человека, что особенно характерно для женщин. С употреблением алкоголя связаны 40–60 % случаев автомобильного травматизма и 64 % смертельных случаев на производстве.

Посталкогольная астения (похмелье) ведёт к заторможенности человека и снижению чувства осторожности («пьяному море по колено»).

Изменчивость психической деятельности под влиянием бытовых и производственных воздействий требует организации постоянного контроля над психикой человека для снижения уровня травматизма.

Учитывая, что в системе «человек – машина» самым слабым звеном является человек, контроль его над психическим состоянием на специальностях с высокой ответственностью должен быть ежедневным. Контроль осуществляется при помощи следующих приёмов:

1) предварительного осмотра;

2) профессионального отбора22
  Рассуждения о правах человека фактически ликвидировали профотбор, а в США, например, профотбор проходят даже депутаты.


[Закрыть];

3) контроля за психическим состоянием в процессе труда. Существуют тесты, позволяющие определить состояние человека в процессе работы;

4) проведения исследований по проблемам психологии, в частности, поведенческих особенностей человека;

5) обучения и тренировки человека по типу аварийных игр, т. е. с помощью имитационного моделирования; с его помощью решаются следующие задачи:

– приобретение навыков управления, мастерства;

– обучение принятию решений и анализу документации;

– отработка лидерских навыков;

– повышение эффективности взаимодействия персонала;

– обучение деятельности в экстремальных условиях без угрозы безопасности работающих.

3. ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ТРУДА

3.1. Классификация основных форм деятельности человека

Физиология труда – это наука, которая изучает изменения функционального состояния организма человека под влиянием трудовой деятельности и разрабает физиологически обоснованные нормы (формы) организации трудового процесса, способствующие предупреждению утомления и поддержанию высокого уровня работоспособности.

Общепризнанной системой классификации основных форм трудовой деятельности является физиологическая классификация. Суть её состоит в том, что любой труд изменяет функциональное состояние человека, и в зависимости от этого состояния классифицируются формы труда. Всего выделено 6 форм основной трудовой деятельности человека:

1) формы труда, требующие значительной мышечной активности. Характеризуются высоким напряжением физических сил и потребностью в длительном (до 50 % рабочего времени) отдыхе;

2) групповые формы труда (конвейерные). Монотония – одна из основных отрицательных особенностей такого труда, приводит к преждевременной усталости, быстрому нервному истощению, потере внимания, снижению скорости, реакции и возбудимости;

3) механизированные формы труда характеризуются вовлечением в работу отдельных мышц или частей тела (рук, ног), нередко требуют специальных знаний и двигательных навыков. Однообразие простых и большей частью локальных действий, малый объём воспринимаемой информации приводят к монотонности труда;

4) формы труда, связанные с частично автоматизированным производством. Непосредственную обработку предмета осуществляет механизм, задача человека ограничивается обслуживанием этого механизма (установка деталей, пуск, контроль за процессом и т. д.). Характеризуется монотонностью, утратой творческого начала, высокой ответственностью и постоянным нахождением в состоянии «оперативного ожидания»;

5) формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами. С физиологической точки зрения различают две основные формы управления производственным процессом.

В одних случаях пульты управления требуют частых активных действий человека, а в других – редких. В первом случае непрерывное внимание работника получает разрядку в многочисленных движениях или речедвигательных актах. Во втором – работник находится в состоянии «оперативного ожидания» (готовности к действию), его реакции малочисленны (соответственно диспетчер железной дороги и оператор электростанции);

6) формы интеллектуального (умственного) труда – это труд инженеров, врачей, учителей, артистов и т. п. Характеризуются необходимостью переработки большого объёма разнообразной информации с мобилизацией памяти, внимания, частым стрессовым состоянием и, как правило, незначительной двигательной активностью, что порождает патологию сердечно-сосудистой системы (гипокинезия, гиподинамия).

3.2. Статическая работа

Статическая работа характеризуется тем, что напряжение мышц развивается без изменения длины последних и без активного перемещения конечностей и всего тела. При статическом усилии с точки зрения физики внешняя механическая работа отсутствует, однако в физиологическом смысле она характеризуется теми активными процессами, которые протекают в нервно-мышечном аппарате и центральной нервной системе, обеспечивая поддержание напряженного состояния мышц.

Статическая работа характеризуется быстрым утомлением, поскольку напряжение мышц длится непрерывно, без пауз, без отдыха. При статической работе кровообращение в мышцах затруднено, что приводит к застою крови и накоплению неокисленных продуктов в организме в целом.

При статической работе наблюдается незначительное увеличение потребления кислорода, но после её прекращения потребление кислорода О₂ резко возрастает и усиливается кровоток (феномен Лингарда, рис. 3.1).

В ряде случаев и другие физиологические показатели (частота пульса, дыхание и др.) непосредственно после статической работы увеличиваются.

При длительном поддержании статического напряжения утомление мышц, сочетаясь с недостаточным кровоснабжением, может привести к развитию заболеваний мышечной и нервной систем.

Рис. 3.1. Потребление кислорода при статической работе

3.3. Динамическая работа

Динамическая работа – это процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также тела человека или его частей в пространстве. В таком случае энергия организма расходуется на поддержание определённого напряжения в мышцах.

Динамическая работа всегда в какой-то степени сочетается со статической. Динамическая работа подразделяется на общую, региональную и локальную.

Общая мышечная работа выполняется более чем двумя третями массы скелетной мускулатуры. Это работы, где полностью или в значительной степени отсутствует механизация. Такие виды работ характеризуются высокими энергетическими затратами, низкими интеллектуальными и эмоциональными напряжениями.

Динамика потребления О₂ в процессе динамической (физической) работы приведена на рис. 3.2.

В начале работы наблюдается постепенное возрастание потребления О₂. Оно происходит до тех пор, пока не будет исчерпана ёмкость кислородоснабжающих органов и не достигнут предельный уровень потребления О₂ данным индивидуумом, так называемый кислородный потолок. Если затраты энергии (потребление кислорода как показатель энергозатрат) не выше кислородного потолка, то наступает равновесие между скоростью образования и удаления продуктов распада.

Рис. 3.2. Динамика потребления кислорода в процессе динамической работы

При более высоких энергозатратах образуется кислородный дефицит и в организме идет накопление недоокислившихся продуктов, загрязнение организма, приводящее к появлению усталости.

Доокисление в организме продуктов жизнедеятельности происходит после окончания работы – идёт погашение кислородного долга. Кислородный долг рассматривается как часть кислородного запроса. Кислородный запрос – это количество кислорода, израсходованного в течение работы и ближайшего восстановительного периода.

Динамическая работа менее утомительна, благодаря чередованию процессов сокращения и расслабления мышц имеются паузы, во время которых нервные центры не посылают импульсов к мышцам и отдыхают.

Региональная мышечная работа выполняется преимущественно мускулатурой плечевого пояса и рук. В ней участвуют от одной до двух третей массы скелетной мускулатуры. Локальная мышечная работа выполняется менее одной трети скелетных мышц.

В условиях современного производства выполняется в основном региональная или локальная мышечная работа, требующая точности, координированности и быстрых движений.