И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ОПАСНЫХ

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.

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

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:

Рабочее место описывается, как известно, матрицей вида:

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

Опишем защиту от параметров источников опасности в виде матрицы:

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

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:

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.

Аналогично строятся матрицы защиты от изменений параметров других источников опасности:

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

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

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

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:

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

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.

В технологическом процессе необходимо определить защиту рабочих мест и защиту при перемещениях между рабочими местами. Защита на рабочих местах описана в п. 9.2. Особенность защиты при переходах состоит в том, что необходимо обеспечить защиту в динамике движения оборудования или человека. Однако общий подход остается прежним. В начале смоделируем защиту собственно от различных источников опасности.

Матрица (9.39) показывает выполнение функций 13-15. Если элементы матрицы не положительны, можно утверждать, что защита обеспечивает безопасность человека от источников опасности при переходах.

Для оценки взаимовлияния источников опасности при переходах от одного рабочего места к другому (функции защиты 16-18) важно добиться, чтобы защита обеспечивала отсутствие опасного влияния, т.е. если коэффициенты влияния больше нуля, то защита приводит их к нулю.

Для этого построим блочно-диагональную матрицу, блоками которого будет матрицы следующего вида:

Блочно-диагональная матрица по всем источникам опасности будет иметь вид (9.31). При неположительных элементах можно утверждать, что система защиты обеспечивает безопасность человека при передвижении между рабочими местами при взаимовлиянии различных источников опасности.

Для оценки защиты при перемещении от собственных свойств человека (функции 19-21) построим аналогичную блочно-диагональную матрицу, блоками которого будут матрицы вида:

При неположительных элементах блочно-диагональной матрицы, блоками которой являются матрицы вида (9.41) по всем свойствам человека можно утверждать, что система защиты обеспечивает безопасность при переходах между рабочими местами от собственных свойств человека.

Наконец, очень важной является защита при переходах от факторов внешней среды (функции 22-24). Для ее оценок строится блочно-диагональная матрица, блоками которой будут матрицы вида:

Общий вид блочно-диагональной матрицы по всем источникам опасности соответствует матрице (9.31). При неположительных членах матрицы можно утверждать, что защита от факторов природной среды при переходах между рабочими местами обеспечена.

Таким образом, модели системы защиты позволяют на этапе проектирования оценить степень безопасности технологического процесса.

Технические средства защиты подвержены влиянию разнообразных случайных и неслучайных явлений, поэтому их свойства необходимо рассматривать как функцию случайных событий, старения, износа:

где

- плотность распределения случайной величины изменения параметров защиты;

- плотность распределения времени поступления события U_Z;

– скорость старения и износа средств защиты.

Учитывая, что, как правило,

подчинена нормальному закону, то

Время наступления события отказа подчинено, как правило, экспоненциальному закону, поэтому

Во многих источниках старение и износ описывают показательной функцией, например:

Основное оборудование, являющееся источниками опасностей, также имеет случайные функции изменения параметров источников опасностей

Для выполнения своих функций, изменения характеристик системы защиты должны случаться реже, т.е.

, а случайное изменение характеристик U_Z меньше, чем U ₁, U ₂, U ₃. Следовательно, случайное распределение U _Z должно иметь M_Z, σ _Z, меньше чем M (U ₁), M (U ₂), M (U ₃), σ_φ, σ_ρ, σ_τ.

Проверка сходимости распределений по вариациям проводится следующим образом:

Уравнение (9.51) в нашем случае будет иметь вид:

Если величина A ₁ положительна, то следует вывод о том, что функции не сходятся, и, следовательно, характеристики защиты обеспечивают безопасность при возникновении случайных событий – отказов или неисправностей по мощности источника опасности. Уравнение (9.52) будет иметь вид:

При положительном A ₂ характеристики защиты обеспечивают безопасность при случайных событиях по расстоянию опасного воздействия. Уравнение (9.53) принимает следующий вид:

При положительном A ₃ характеристики защиты обеспечивают безопасность человека при случайных событиях отказа оборудования и системы защиты по времени опасного воздействия.

Таким образом, модели систем защиты рабочего места и технологического процесса определяют требования к характеристикам защиты Z _φ, Z _ρ, Z _τ, Z_l, Z_S, Z_e, Z_l _φ, Z_l _ρ, Z_l _τ, Z_S _φ, Z_S _ρ, Z_S _τ, Z_e _φ, Z_e _ρ, Z_e _τ, Z_S, Z_Sl, Z_S _s, Z_Se как по абсолютно величине [уравнения (9.28)–(9.42)], так и с учетом возможных случайных событий [уравнения (9.54)–(9.56)].

Обоснование требований к системе защиты – сложная технико-экономическая задача. С одной стороны, очевидна необходимость создания таких систем защиты, которые бы защищали работающих с высокой эффективностью и не допускали гибели, травм и заболеваний. С другой стороны также очевидно, что создание таких систем защиты, во-первых, требует значительных средств, во-вторых, усложняет конструкцию оборудования и уменьшает его надежность. Поэтому будем исходить из того, что существует зависимость показателя безопасности и затрат на систему защиты:

В тоже время существует зависимость между страховыми выплатами J и затратами на систему защиты:

Совместное решение уравнений (9.57) и (9.58) позволяет найти вариант защиты удовлетворяющий и безопасности, и затратам (рис. 9.1).

Ясно, что оптимальное решение находится на пересечении кривых (9.57) и (9.58). Однако здесь можно решить и другие задачи. Так, задача недопущения увеличения коэффициента страховых выплат, т.е.

, решается в проектировании этого допустимого уровня на кривую

, а оттуда – на необходимые затраты G_Z. Другая задача, возникающая в ограниченных средствах на защиты

, позволяет говорить об уровне безопасности рабочего места или технологического процесса, а также – о возможной величине страховых выплат.

1. Функции защиты от опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте.

2. Функции защиты от опасных и вредных производственных факторов в технологическом процессе.

4. Модели защиты от ОВПФ в технологическом процессе.

5. Проверка выполнения условий защиты на рабочем месте.

6. Проверка выполнения условий защиты в технологическом процессе.

7. Проверка выполнения условий защиты при действии случайных факторов.

Рис. 9.1. Качественные зависимости показателей безопасности B _рм и B _тп и штрафных санкций J от вложенных средств в систему защиты G_Z.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: