Основные понятия и определения
Основные положения учебной дисциплины БЖД:
1) С момента своего появления на Земле человек непрерывно живет и действует в условиях постоянно изменяющихся потенциальных опасностей природного, техногенного, антропогенного, биологического, экологического и социального характера.
2) Реализуясь в пространстве и времени, опасности причиняют вред здоровью человека, который проявляется в нервных потрясениях, травмах, болезнях и сокращении ожидаемой продолжительности жизни. Следовательно, опасности – это то, что угрожает не только человек, но и обществу и государству в целом. Поэтому профилактика опасностей и защита от них – актуальнейшая проблема, в решении которой государство не может не быть заинтересованным. Обеспечение безопасности деятельности – приоритетная задача для личности, общества, государства.
3) Абсолютной безопасности не бывает. Всегда существует некоторый остаточный риск.
БЖД решает триединую задачу, которая состоит в:
1. Идентификации потенциальных опасностей, т. е. распознавание образа опасности с указанием количественных и качественных характеристик, пространственных и временных координат.
2. Защите от опасностей на основе сопоставления выгод и затрат, посредством реализации профилактических мероприятий.
3. Защите от остаточного риска, т. е. ликвидация отрицательных последствий, обусловленных реализацией остаточного риска.
Безопасность жизнедеятельности – это научная и методологическая основа для многочисленных специальных дисциплин (отраслевая безопасность труда, радиационная безопасность, электробезопасность, химическая безопасность, космическая безопасность ни т. д.).
Опасность – центральное понятие БЖД, под которым понимают любые явления, угрожающе жизни и здоровью человека. Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химические или биологически активные компоненты, а также характеристики, не соответствующие условиям жизнедеятельности человека. Пространство, в котором находятся человек, может быть условно разделено на две зоны:
Гомосфера – пространство (рабочая зона) где находится человек в процессе рассматриваемой деятельности.
Ноксосфера – пространство, в котором постоянно существует или периодически возникают опасности.
Совмещение гомосферы и ноксосферы недопустимо с позиций безопасности.
Таксономия опасностей – это наука о классификации и систематизации опасностей как сложных явлений, имеющих множество признаков.
По происхождению различают шесть групп опасностей:
природные (возникающие при стихийных бедствиях, которые представляют непосредственную угрозу для жизни и здоровья людей); твхногенные (связанные с функционированием технических объектов по причинам, непосредственно не имеющим отношения к деятельности человека, обслуживающего эти объекты); антропогенные (возникающие из-за ошибочной деятельности человека); экологические (вызванные аномальными изменениями состояния окружающей природной среды); социальные (происходящие в обществе в целом и в отдельных общественных группах); биологические (вызванные живыми объектами: микроорганизмами, растениями, животными, людьми).
По характеру воздействия на человека опасности можно разделить на пять групп: механические), физические, химические, биологические, психофизиологические.
Опасности носят потенциальный, т. е. скрытый, характер. Процесс обнаружения и установления количественных, временных, пространственных и иных характеристик, необходимых и достаточных для разработки профилактических и оперативных мероприятий, направленных на обеспечение жизнедеятельности, называют идентификацией. В процессе идентификации выявляют опасности, вероятность их проявления, пространственную локализацию (координаты), возможные последствия, ущерб и другие параметры, необходимые для решения конкретной задачи.
Условия, при которых реализуются потенциальные опасности, называют причинами – совокупности обстоятельств, благодаря которым опасности проявляются и вызывают те или иные нежелательные последствия, ущерб. Между реализованныи опасностями и причинами существует причинно-следственная связь; опасность есть следствие некоторой причины (причин), которая, в свою очередь, является следствием другой причины, и т. д. Таким образом, причины и опасности образуют иерархические цепные структуры или системы. Графическое изображение таких зависимостей чем-то напоминает ветвящееся дерево. В зарубежной литературе, посвященной анализу безопасности объектов, используют такие термины, как «дерево причин», «дерево отказов», «дерево опасностей», «дерево событий». В строящихся деревьях имеются ветви причин и ветви опасностей, что полностью отражает диалектический характер причинно-следственных связей. В качестве примера на рис. 1.1 показано «дерево отказов» при падении работающего с высоты.
Любая опасность реализуется, принося нежелательные последствия в виде проявленного ущерба: травм различной степени тяжести, заболеваний, определяемых современными методами, урона окружающей среде и скрытого ущерба: сокращение ожидаемой продолжительности жизни человека, снижение иммунитета, ухудшение генофонда нации и др.
Триада «опасность - причины - нежелательные последствия» – это логический процесс развития, реализующий потенциальную опасность в реальный ущерб. Вероятность реализации опасностей может изменяться в широких пределах, но она никогда не равна нулю, следовательно, любой вид деятельности человека обладает потенциальной опасностью, т. е. риском. Это утверждение имеет аксиоматический характер.
Квантификация – это введение количественных характеристик для оценки опасностей как сложных, качественно определяемых понятий. Самый распространенный пример квантификации опасностей – оценка опасностей посредством введения риска.
Риск – это количественная мера опасности в отношении вероятности того, что связанные с ней ущерб или нежелательные последствия станут реалыностью. Так, люди, живущие в местности, подверженной сильным наводнениям раз в 20 лет, и люди, живущие в аналогичной местности с частотой наводнений раз в 100 лет, подвергаются равной по величине опасности, но с различным риском.
Концепция риска исходит из того, что каждый элемент деятельности (предметы, средства и продукты труда, технологические процессы, источники энергии, люди и взаимоотношения между ними и др.), равно как и деятельность в целом, потенциально опасны, а потому всегда создают тот или иной реальный риск, о чем свидетельствуют данные, приведенные в табл. 1.1.
Рис. 1.1. Общий вид дерева отказов при падении работающего с высоты: С0 – падение работающего с высоты; С1 – обрыв предохранительного пояса; С2 – дефекты в предохранительном поясе при его изготовлении; С3 – дефекты, вызванные неправильной эксплуатацией предохранительного пояса; С4 – обрыв страховочной цепи; С5 – поломка замка карабина; С6 – отсутствие технического надзора за состоянием предохранительного пояса; С7 – дефекты, вызванные неправильным хранением предохранительного пояса; 1 – работающий не прикреплен к надежным конструкциям; 2 – крепление в конструкции не выдержало нагрузки от работающего; 3 – поломка пряжки пояса; 4 – разрыв звена цепи; 5 – разрыв крепления цепи к предохранительному поясу; 6 – ослабление фиксатора защелки предохранительного пояса; 7 – изменение формы крючка предохранительного пояса; 8 – отсутствие своевременных испытаний пояса; 9 – отсутствие осмотра пояса перед его использованием; 10 – коррозия, вызванная хранением на открытом воздухе предохранительного пояса.
Таблица 1.1
Оценка уровней риска некоторых неблагоприятных событий для жителей и работающего населения России
| Содержание риска | Риск на человека в год |
| Воздействие вредных условий труда | 2,5.10-5 |
| Летальный исход от злокачественных новообразований | 2,0.10-4 |
| Получение производственной травмы | 5,9.10-4 |
| Летальный исход по причине производственного травматизма | 1,3.10-4 |
| Фиксируемое профзаболевание | 1,8.10-4 |
| Риск смерти, обусловленный естественной средой обитания | 0,1.10-4 |
Согласно концепции риска, безопасность – это есть существование в условиях так называемого приемлемого или допустимого риска.
Под приемлемым (допустимым) риском понимают такойуровень риска, который был бы оправдан обществом, т. е. тот, с которым общество готово мириться ради получения определенных благ в результате своей деятельности.
Решение о том, какой риск считать допустимым (приемлемым), а какой нет, обычно устанавливается законодательно. Так, например, в Нидерландах, Великобритании, Австралии допустимый уровень индивидуального риска – это значение 10-6 смертей/чел.год.
Некоторые решения о допустимом риске принимают на основе компромисса между социальной выгодой (прежде всего продлением жизни человека и сохранением его трудоспособности) и экономическими возможностями общества, поскольку затраты на снижение различных видов риска велики и составляют, по данным американских ученых, от примерно 105 дол. США за предотвращение одной преждевременной смерти вследствие внедрения определенных мер безопасности на автомобильном транспорте до 5.1012 дол. США – вследствие снижения риска, обусловленного токсическими и канцерогенными веществами, содержащимися в различных изделиях из древесины. Чрезмерные средства на повышение безопасности могут стать серьезным препятствием на путях социально-экономического развития, привести к тяжелым кризисам в социальной и экономической сфере.
Опыт показывает, что риск под воздействием тех или иных условий может меняться, снижаться или повышаться. Это значит, что существует объективная возможность управления риском.
Профессиональный риск есть сумма трех составляющих:
,
где Rлет – риск летального исхода; Rтр – риск повреждения здоровья вследствие травм; Rп.з. – риск повреждения здоровья вследствие профессионального заболевания; Rскр – риск повреждения здоровья вредными и опасными условиями труда, а также тяжестью и напряженностью трудового процесса, или:
,
где N – среднесписочный состав рабочих за год, чел; Nлет – количество травм со смертельным исходом за год, чел; Nтр – количество травм с потерей трудоспособности на 1 день и более за год, чел; Nп.з. – количество зафиксированных профзаболеваний за год, чел; Nусл.тр. – количество работников, находящихся во вредных и опасных условиях труда, чел; Улет – ущерб здоровью (определяется по шкале Россера), который выражается в сокращении продолжительности жизни в год, для летального исхода составляет 365 суток; Утр – ущерб здоровью вследствие травмы с потерей трудоспособности на 1 день и более, определяется по формуле:
,
где Кт – коэффициент тяжести травматизма, равный среднему количеству дней нетрудоспособности одного травмированного:
,
где D – суммарное количество дней нетрудоспособности по всем больничным листам за год, дней; Уп.з. – ущерб здоровью вследствие профзаболеваний, 87,6 суток; Уусл.тр. – ущерб здоровью вследствие работы во вредных и опасных условиях труда, табл. 1. 2.
Таблица 1.2
Шкала ущерба повреждения здоровья в зависимости
от класса вредности и опасности условий труда
| Класс условий труда в соответствии с Р 2.2.013-94 | Время сокращения продолжительности жизни, суток за год | |
| Диапазон | Среднее значение | |
| Вредный 1-й степени | 2,5 – 5,0 | 3,75 |
| Вредный 2-й степени | 5,0 – 12,5 | 8,75 |
| Вредный 3-й степени | 12,6 – 25,0 | 18,75 |
| Вредный 4-й степени | 25,1 – 75,0 | 50,0 |
Задача. Определить профессиональный риск повреждения здоровья и сделать вывод об уровне риска на предприятии (10-2 – максимальный риск, 10-4 – базовый риск, 10-6 – приемлемый риск, 10-8 – пренебрежимо малый риск).
Исходные данные:
1) среднесписочный состав рабочих, чел – 11000;
2) количество рабочих во вредных условиях труда, чел: вредные 1-й степени – 174, вредные 2-й степени – 37, вредные 3-й степени – 78;
3) Выявленные повреждения здоровья за год, чел: травмы с летальным исходом – 2, травмы с потерей трудоспособности – 12, профзаболевания – 31;
4) Количество дней нетрудоспособности по больничным листам, дней: 3,14,21,65,10,12,14,45,15,10,30,17.
Решение.
1. Коэффициент тяжести травматизма:
2. Ущерб здоровью вследствие травмы:
.
3. Профессиональный риск:
.
Вывод: профессиональный риск на предприятии близок к максимальному значению.
Варианты для оценки профессионального риска приведены в таблице 1.3.
Принципы, методы и средства обеспечения
Безопасности
Методы обеспечения безопасности. Обеспечение безопасности достигается тремя основными методами:
1. Метод пространственного и (или) временного разделении гомосферы и ноксосферы. Это достигается средствами с дистанционного управления, автоматизации и т.д.
2. Метод нормализации ноксосферы путем исключения опасности. Это совокупность мероприятий защиты от шума, газа, пыли и т.д.
3. Метод, включающий комплекс приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению его защищенности. Данный метод реализует возможности профотбора, обучения и т.д.
В структуре общей теории безопасности принципы играют эвристическую и методологическую роль и дают целостное представление о связях в рассматриваемой области знания.
Ориентирующие принципы представляют собой основополагающие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой.
Принцип активности человека. В системах «человек-машина» и «человек-среда» функции между их элементами могут распределяться по-разному с учетом целесообразности и возможностей человека. Возможен такой режим взаимодействия между человеком и машиной, при котором человек фактически не участвует в процессе управления, например, полет самолета. Однако во всех этих случаях человек должен находиться в активном состоянии, готовым в любой момент «вмешаться» в процесс управления. Для поддержания человека в состоянии активной пассивности и предусматриваются различные технические приспособления, устройства, организационные приемы.
Принцип гуманизации деятельности ориентирует на первоочередное рассмотрение проблемы безопасности жизнедеятельности при решении основных вопросов деятельности. То есть, проектируя, организуя и реализуя деятельность, мы должны постоянно думать о том, что деятельность должна быть максимально гуманизированной.
Принцип системности состоит в том, что любое явление, действие, всякий объект рассматривается как система. Под системой понимается совокупность элементов, взаимодействие между которыми адекватно однозначному результату. Так, например, пожар как физическое явление возможен при наличии: 1) горючего вещества; 2) кислорода в воздухе не менее 14% по объему; 3) источника воспламенения определенной мощности и совмещения, перечисленных трех условий; 4) в пространстве; 5) во времени. В данном примере 5 условий – это элементы, образующие определенную систему, так как результатом их взаимодействия является одно конкретное следствие – пожар. Устранение хотя бы одного элемента исключает возможность возгорания и как следствие разрушает данную систему как таковую.
Принцип ликвидации аварии. Принцип ликвидации опасности состоит в устранении опасных и вредных факторов, что достигается изменением технологии, заменой опасных веществ безопасными, применением более безопасного оборудования. Например, ртуть является высокотоксичным веществом. Рекомендуется везде, где только возможно, ртутные приборы заменять безртутными.
Принцип снижения опасности. Принцип снижения опасности заключается в использовании решений, которые направлены на повышение безопасности, но не обеспечивают достижения желаемого или требуемого по нормам уровня. Этот принцип носит компромиссный характер. Например, одним из эффективных методов повышения пожарной безопасности в химическом производстве является замена огнеопасных летучих жидкостей, часто применяемых в качестве растворителей, менее опасными жидкостями с температурой кипения 110 0 С (амилацетат, этиленгликоль и др.).
Принцип замены оператора. Принцип замены оператора состоит в том, что функции оператора поручаются роботам, автоматическим манипуляторам или исключаются совсем за счет изменения технологического процесса.
Принцип классификации. Классификация служит средством организации и поиска информации, которая используется при принятии решений, направленных на обеспечение жизнедеятельности. Классификация позволяет исключить прямое перечисление объектов и представить информацию о них в жатой, компактной форме. Так, огромное число опасностей, с которыми сталкивается человек, классифицируется на 6 групп: природные, техногенные, антропогенные, биологенные, экологические, социальные.
Технические принципы основаны на использовании физических законов и направлены на непосредственное предотвращение действия опасностей.
Принцип блокировки заключается в обеспечении механического, электрического или других принудительного взаимодействия частей оборудования или параметров технологического процесса, при котором достигается требуемая степень безопасности. Блокировочные устройства делятся на запретно-разрешающие и аварийные.
Принцип флегматизации заключается в применении ингибиторов и инертных компонентов в целях замедления скорости реакций или превращения горючих веществ в негорючие и невзрывоопасные.
Принцип герметизации состоит в обеспечении такого уплотнения, при котором исключается утечка опасного количества вредного или опасного агента из ноксосферы в гомосферу. Под герметичностью понимают способность оболочки (корпуса) оборудования препятствовать жидкостному или газовому обмену между средами, разделенными этой оболочкой.
Принцип вакуумирования заключается в проведении технологических процессов при пониженном давлении по сравнению с атмосферным.
Принцип компрессии состоит в проведении, в целях безопасности, различных процессов под повышенным давлением по сравнению с атмосферным. При этом изменятся температурные параметры, обеспечивая повышение безопасности.
Принцип защиты расстоянием заключается в установлении такого расстояния между человеком и источником опасности, при котором обеспечивается заданный уровень безопасности. Принцип основан на том, что действие опасных и вредных факторов ослабевает по тому или иному закону или полностью исчезает в зависимости от расстояния. Примеры:
Принцип экранирования состоит в том, что между источником опасности и человеком устанавливается преграда, гарантирующая защиту от опасности. При этом функция преграды состоит в том, чтобы препятствовать прохождению опасных веществ в гомосферу. Применяются, как правило, разнообразные по конструкции сплошные экраны.
Принцип прочности состоит в том, что в целях повышения уровня безопасности усиливают способность материалов, конструкций и их элементов сопротивляться разрушениям и остаточным деформациям то механический воздействий. Например, на принципе прочности основано применение предохранительных поясов для работы на высоте. Предохранительный пояс цепью прикрепляется к прочным конструкциям при помощи карабина.
Принцип слабого звена состоит в применении в целях безопасности ослабленных элементов конструкций или специальных устройств, которые разрушаются или срабатывают при определенных предварительно рассчитанных значениях факторов, обеспечивая сохранность производственных объектов и безопасность персонала. Например, для предотвращения разрушающего действия взрыва в аппаратах, городах, пыле проводах и других устройствах применяют противовзрывные клапаны различных конструкций, а также разрывные мембраны из алюминия, меди, асбеста, бумаги.
Организационные принципы реализуют в целях безопасности положения научной организации деятельности.
Принцип защиты временем предполагает сокращение до безопасных значений длительности нахождения людей в условиях воздействия опасности. Этот принцип имеет значение при защите от ионизирующих излучений, от шума, при установлении длительных отпусков и так далее. Например, там, где не устранены вредные условия труда, действующее законодательство предусматривает систему компенсаций профессиональных вредностей.
Принцип информации состоит в отображении в той или иной форме свойств объективной реальности, необходимых для принятия решений, направленных на обеспечения безопасности. Например, дорожные знаки, предупреждающие, запрещающие и другие надписи и плакаты.
Принцип нормирования состоит в регламентации условий, соблюдение которых обеспечивает заданный уровень безопасности. Необходимость нормирования обуславливается тем, что достичь абсолютной безопасности практически невозможно. Нормы являются исходными данными для расчета и организации мероприятий по обеспечению безопасности. При нормировании учитываются психофизические характеристики человека, а также технические и экономические возможности.
Принцип резервирования (дублирования) состоит в одновременном применении нескольких устройств, способов, приемов обеспечения безопасности, направленных на защиту от одной и той же опасности. В случае отказа устройства или приема, основанного на одном принципе, срабатывают устройства, реализующие другие принципы. Возможно также применение нескольких конструкций, основанных на использовании одного принципа. Например, из производственных зданий и помещений по условиям пожарной безопасности предусматривается, как правило, не менее двух эвакуационных выходов.
Принцип несовместимости заключается в пространственном и временном разделении объектов реального мира (веществ, материалов, оборудования, помещений, людей), основанном на учете природы их взаимодействием с позиции безопасности. Этот принцип весьма распространен в различных областях техники. Например, совместное хранение кислот и щелочей не разрешается по условиям безопасности.
Принцип компенсации состоит в предоставлении различного рода льгот с целью восстановления нарушенного равновесия психических и психофизиологических процессов или предупреждение нежелательных изменений в состоянии здоровья.
Принцип эргономичности состоит в том, что для обеспечения безопасности учитываются антропометрические, психофизические и психологические свойства человека.
Принцип недоступности означает разделение тем или иным способом ноксосферы и гомосферы. Частным случаем этого принципа является принцип защиты расстоянием.
Управленческие принципы определяют взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности.
Принцип управления безопасностью состоит в организации такого воздействия на объект управления, которое направлено на достижение конечных целей. Под управлением понимают организованный процесс целенаправленного воздействия управляющей системы на управляемую.
Принципы плановости означает установление на определенные периоды направлений количественных показателей деятельности. Планирование в области безопасности должно ориентироваться на достижение конечных результатов, выраженных в показателях, характеризующих непосредственно условия труда.
Принцип адекватности заключается в том, что управляющая система должна быть адекватно сложной по сравнению с управляемой.
Принцип обязательной обратной связи заключается в организации системы получения информации о результатах воздействия управляющей системы на управляемую, путем сравнения параметров соответствующих состояний.
Принцип эффективности состоит в сопоставлении фактических результатов с плановыми и оценке достигнутых показателей по критериям затрат и выгод. В области безопасности различают социальную, инженерно-техническую и экономическую эффективность.
Принцип стимулирования означает учет количества и качества затраченного труда и полученных результатов при распределении материальных благ и моральном поощрении. Принцип стимулирования реализует такой важный фактор, как личный интерес.
Принцип контроля заключается в организации системы надзора и проверок объектов на соответствие их регламентированным требованиям безопасности, осуществляемых специально предусмотренными органами и лицами.
Принцип ответственности означает, что для обеспечения безопасных условий труда должны быть регламентированы права, обязанности и ответственность лиц, участвующих в управлении безопасностью: рабочих, служащих, инженерно-технических работников и администраторов всех рангов.
Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ). В свою очередь они, делятся на группы в зависимости от характера опасностей, области применения и т.д.
Таблица 1.3.
Варианты заданий для оценки профессионального риска
| № п/п | N | Nусл.тр 1 ст. | Nусл.тр. 2 ст.. | Nусл.тр. 3 ст | Nусл.тр 4 ст.. | Nлет | Nтр | Nп.з. | D |
| 3,115,14,3,21,65,10,12,14, 10,24, 7,45,15,10,30,17 | |||||||||
| - | 16,8,11,17,32,85,32,8,20, 10,10, 2, 12,22,3,6,10,4,3,3 | ||||||||
| - | 4,10,6,12,160,10,21,30,44 | ||||||||
| - | 12,5,85,16,28,3,10,7,5,19, 2,14,15, 3,8,14,16,21,35,4,6 | ||||||||
| - | - | - | 120,14,6,21,5,18,12,14,35, 10,10,7 | ||||||
| 24,10,5,7,10,20,14,7,26,30,14,12,6 | |||||||||
| - | - | 12,18,35,10,,10,44,14,28,19 | |||||||
| - | - | - | 25,20,12,10,5,42,16,18,33, 14,25, 144,10,15,7,9 | ||||||
| - | - | 12,80,21,3,5,15,6,3,24,65 | |||||||
| - | - | 6,9,22,14,15,10,12,5,5,10,5, 42,50, 13,110,18,21,6,9,12,7 | |||||||
| - | 7,14,27,61,10,18,14,45,15, 10,30 | ||||||||
| - | 10, 25,22,9,26,180,30,120,5 | ||||||||
| - | - | 20,14,3,8,10,15,8,7,10,16, 55,12 | |||||||
| 18,35,20,80,42,10,5,45,16,3 | |||||||||
| - | - | 32,12,40,130,5,10,7,10,8,26 | |||||||
| - | - | 20,14,3,8,10,15,45,13,22,19 | |||||||
| 24,7,10,9,11,20,14,26,14,12, 5,11, 16,24,13,26,45,5,145,7 | |||||||||
| - | - | - | 75,16,30,21,12,10,38,44 | ||||||
| - | 10,5,10,9,11,14,17,26,36,40, 50,15 | ||||||||
| - | 10,5,42,9,11,14,7,26,30,12, 23,54,112,82,12 |
Вопросы для самоконтроля
1. Как решается триединая задача БЖД по отношению к такой опасности как поражение электрическим током?
2. Что такое ноксосфера?
3. Как классифицируются опасности по происхождению?
4. Приведите пример квантификации опасности (кроме риска)?
5. Что такое приемлемый риск?
6. Перечислите методы обеспечения безопасности?
7. К какой группе принципов относится принцип блокировки?
8. Примером реализации какого принципа является применение дистанционно управляемого робота для ведения химической разведки в очаге ЧС?
9. В чем состоит принцип защиты временем?
10. Какие принципы относятся к группе организационных?