Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
BiN_Konspekt_lektsiy.pdf
Скачиваний:
567
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
8 Мб
Скачать
☆

1. ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Интенсивное использование природных ресурсов и загрязнение окружающей ,среды широкое внедрение техники, систем механизации и автоматизации во все с производственной деятельности сопровождается появлением и распространением различных природных, биологических, техногенных, экологических и других опасностей.

От каждого специалиста требуется умение определять и осуществлять ком эффективных мер защиты от их неблагоприятного действия на человека и природную среду.

Решение проблемы безопасности технологических процессов состоит в обеспечении безопасных условий деятельности людей, защите человека и окружающей его среды от

воздействия вредных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная цель безопасности заключается в обеспечении защиты человека от негативного

 

воздействия вредных факторов и достижении комфортных условий жизни.

 

 

 

 

Средством

достижения

этой

цели

является

реализация

обществом

зна

соответствующих правил, обеспечивающих снижение негативных воздействий до приемлемых

 

допустимых значений.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Понятия опасности и безопасности

 

 

 

 

 

 

 

Любая деятельность человека является потенциально опасной.

 

 

 

 

Два самых важных вывода, которые необходимо учитывать при формировании принципов

 

безопасности и создании систем безопасности:

 

 

 

 

 

 

— невозможно создать абсолютно безопасный вид деятельности человека или абсолютно

 

безопасную технологию;

 

 

 

 

 

 

 

 

— ни один вид деятельности не

может

обеспечить абсолютную

безопасность

человека, что указывает на отсутствие нулевых рисков.

 

 

 

 

 

Негативное

взаимодействие

в

системе«ч ловек —

среда

обитания

(иили)

 

производственной деятельности» принято называть опасностью.

 

 

 

 

 

Под опасностью понимают процесс, явление, объект, антропогенное воздействие или их

 

комбинации, нарушающие или способные нарушать устойчивое состояние среды обитания или работы, оказывающие негативное влияние на жизнь и здоровье человека.

Различают опасности естественного, техногенного и антропогенного происхождения.

Чем активнее деятельность человека, тем выше уровень и количество антропогенных и техногенных опасностей — вредных факторов, отрицательно воздействующих на человека и окружающую его среду обитания.

Все факторы опасностей, формирующихся в процессе деятельности человека, можно разделить на следующие группы:

—физические факторы, к которым относятся движущиемашины и механизмы, электрический ток, ионизирующие излучения, режущие и вращающиеся инструменты и приспособления;

—химические факторы;

—биологические факторы;

—психофизиологические факторы, связанные с физическими и нервно—психическими нагрузками.

По вероятности воздействия на человека и среду обитания опасности разделяют потенциальные, реальные и реализованные.

Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не связанную с

пространством и временем воздействия(опасность присутствует, но не наносит при этом вреда).

Реальная опасность всегда связана с конкретной угрозой воздействия на человека и скоординирована в пространстве и во времени.

8

Реализованная опасность — факт воздействия реальной опасности на человека или окружающую среду обитания, приведший к потере здоровья, летальному исходу или материальным потерям.

Реализованные

опасности

подразделяются

на

происшест, чрезвычайныеия

происшествия, аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

 

 

Происшествием называют событие негативного воздействия с причинением ущерба

людским, природным или материальным ресурсам.

 

 

Чрезвычайное

происшествие — событие, обладающее

высоким

уровнем негативного

воздействия на людей, природные и материальные ресурсы. К чрезвычайным происшествиям

относятся крупные аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

 

 

 

 

Авария — происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей,

при

котором

восстановление

технических

устройств

невозможно

или

эконом

нецелесообразно.

 

 

 

 

 

 

 

Катастрофа — происшествие , сопровождающееся гибелью людей.

 

 

 

Стихийное

бедствие — событие, связанное

со стихийными явлениями

на

Земле и

приведшее к разрушению биосферы, техносферы, к гибели или потере здоровья людей.

Опыт эксплуатации сложных технических систем убеждает, что никакие конструктивные,

технологические и организационные мероприятия не

способны

полностью исклю

аварийные ситуации. Вероятность их возникновения можно существенно уменьшить и только.

Отказы, поломки, неисправности сложных технических устройств всегда будут иметь место. В

процессе проектирования, строительства и эксплуатации

невозможно

предусмотреть все

внешние и внутренние факторы, воздействующие на элементы систем и оборудования. Задача состоит в том, чтобы предвидеть эти ситуации и путем технического обслуживания и ремонта

вовремя восстанавливать работоспособность.

 

 

 

Основными

показателями, определяющими

жизнеспособность

любой

технологии,

являются безопасность и экономичность.

На современном этапе развития науки и техники актуальной проблемой явля необходимость коренного пересмотра подходов к созданию систем безопасности основанных на уменьшении влияния на безопасность человеческого фактора.

Выполненный анализ причин аварий на АЭС, включая аварии с тяжелыми последствиями на АЭС «Three Mile Island» в США, на Чернобыльской АЭС, на АЭС «Фукусима—1» в

Японии, приводит к заключению, что в проблеме обеспечения

безопасного управления

ядерными установками человеческий фактор в настоящее время занимает

центральное место.

Не имеет смысла определять безопасность как полное отсутствие опасности, потому что

абсолютной безопасности достичь невозможно.

Представляется логичным трактовать безопасность для конкретной системы как такое состояние этой системы и систем с ней взаимодействующих, при которой суммарный риск не превышает некоторого порогового значения, определяемого обществом в соответствии с принятой им системой ценностей. Поэтому понятие «безопасность» можно характеризовать как пребывание системы в условиях пренебрежимо малого риска. (Риск – количественная мера опасности ).

Проблема управления риском решается сейчас в большинстве случаев исходя из того, что

безопасность — это пребывание системы в условиях приемлемого риска.

В научной и специальной литературе по вопросам радиационной защиты принц приемлемого риска известен как принципALARA. Дозы облучения должны быть настолько низкими, насколько это возможно в пределах разумного подхода с учетом экономических и социальных факторов данного конкретного общества.

Задача определения пределов безопасности или уровней приемлемого риска представляет собой часть общей проблемы выбора оптимальных способов учета интересов различных групп общества (рис. 1.1). С течением времени многие факторы, влияющие на выбор приемлемого риска, меняются. Соответственно должны пересматриваться условия и пределы безопасности, постепенно приближаясь к области пренебрежимо малого риска.

9

РИС 1.1. ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ НА СНИЖЕНИЕ ТЕХНОГЕННОГО РИСКА

К настоящему времени сложились два подхода к обеспечению безопасности.

Первый — традиционный инженерный подход— основан на увеличении количества и повышении эффективности разных защитных и локализующих систем и устройств, которые снижают вероятность аварий и уменьшают степень опасности их последствий. Осуществление на практике только такого подхода приводит к усложнению и удорожанию устано,

ухудшению других ее характеристик и принципиально не исключает возможности крупной аварии с тяжелыми последствиями, поскольку не устранены внутренние причины, которые могут привести к ее возникновению.

Для доказательства безопасности при этом подходе в основном приходится опираться на вероятностный анализ безопасности, рассматривающий отказы технических устройств и ошибки эксплуатационного персонала как случайные события.

Второй подход основан на концепции технологической системы с внутренне присущей безопасностью. Здесь причины возникновения серьезных аварий исключены применением обратных связей внутри самого устройства на основе физических законов, не посредством приборов и органов управления, что делает техническое устройство самозащищенным.

При таком подходе не требуется нагромождения защитных и локализующих систем, которые в некоторых случаях могут сами стать причиной аварий, и сложных доказательств безопасности с проведением большого объема расчетных и экспериментальных работ недостоверным сценариям.

Безопасность

обеспечивается применением комплексной

системой мер

по защ

человека и среды

обитания от опасностей, формируемых конкретной

деятельностью.

К их

10

числу относятся: правовые, организационные, экономические, технические, санитарно— гигиенические и лечебно-профилактические меры.

Для обеспечения безопасности конкретного вида производственной деятельности должны быть выполнены следующие три условия:

–выполнение детального анализа опасностей, формирующихся в изучаемой деятельности

–разработка эффективных мер защиты человека и среды обитания от выявленных опасностей

–разработка эффективных мер защиты от остаточного риска данной деятельности или технологического процесса. Эти меры применяются в случае, когда нужно заниматься спасением человека или среды обитания.

1.2 Качественный и количественный анализ опасностей

Качественный анализ опасностей проводят с целью выявления источников опасностей и

 

их основных характеристик, определения негативных факторов, возникающих при действии

 

опасностей,

уточнения

последовательности

причин, приводящих

к

нежелательным

последствиям, а также для оценки этих последствий.

 

 

 

 

 

 

 

Выявление опасностей проводят при помощисистемного анализа,

под

которым

 

понимается совокупность методологических средств, в основе которых лежит разделение

 

сложных

систем

на

составные

элементы, являющиеся

исходными

для

обоснования

безопасности. Целью

системного

 

анализа безопасности

является

обнаружение причин,

влияющих на появление нежелательных событий(аварий, катастроф, пожаров, несчастных

 

случаев, травм), и разработка предупредительных мероприятий, уменьшающих вероятность их

 

появления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты причинно-следственного анализа причин и

последствий

нежелательны

событий могут быть представлены в виде специальных таблиц или графических изображений

 

деревьев событий (причин и последствий), в основе которых лежит теория графов.

 

 

Количественная

 

оценка

опасностей

состоит

в

расчете

вероятности

по

нежелательного события,

вызванного ею. При анализе вероятности появления нежелательного

 

события за определенный период времени, а также в случае определения его последствий используют понятие риска.

Риск — количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной

средой и

деятельностью

человека, т. е. количество

смертных случаев, заболеваний, травм,

вызванных

действием

на человека конкретной

опаснос, тинесенных на определенное

количество людей за конкретный период времени. Значение риска от конкретной опасности можно получить из статистики несчастных случаев за определенный промежуток времени.

Оценка риска является исключительно важным аргументом для принятия обоснованных решений по созданию систем безопасности различного назначения, а также для определения необходимости и целесообразности финансирования мероприятий, направленных на снижение величины риска.

Риск определяют как количественную оценку опасности или как частоту реализации опасности. Математически риск R можно определить по формуле:

 

 

N =

N нж

 

 

 

 

 

 

Nобщ

 

 

 

 

 

где Nнж — число нежелательных событий за определенный период времени(обычно за

год);

 

 

 

 

 

 

 

 

Nобщ — общее число событий за тот же период времени.

 

 

 

Риск есть не

что

, иноекак вероятность появления нежелательных событий з

определенный период времени

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальный

риск

оценивает величину

опасности

для

каждого

челове

рассчитывается по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

11

Rинд = U

TM

где U — величина ущерба за счет возникновения нежелательного события; Т — рассматриваемый интервал времени; М — численность группы людей, для которой рассчитывается риск.

Под приемлемым риском понимают уровень индивидуального риска, который является оправданным с экономической и социальной точек зрения, иначе говоря, с которым общество готово мириться ради получения тех или иных благ в результате своей деятельности. Можно сказать, что приемлемый риск— это оптимальный уровень индивидуального риска, при котором в существующих социально-экономических условиях его дальнейшее снижен нецелесообразно.

Существует

понятие пренебрежимого

риска, когда

вероятность

 

гибели

людей

исключительно мала (см. рис. 1.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В табл.

1.1

для

примера

приведены

значения

средних годовых

эффектив

эквивалентных

индивидуальных

доз облучения

 

населения

Земли

и

Украины

соответствующие им значения индивидуального риска.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 — Средние годовые эффективные эквивалентные индивидуальные дозы и

средний индивидуальный риск облучения населения Земли и Украины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник облучения

 

Население Земли

 

 

 

Население Украины

 

 

 

 

 

Доза за год, мЗв

 

Риск

за

год

 

Доза

за, мЗвгод

 

Риск

за год

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

6,1 · 10-5

 

 

1

 

5,4 · 10-5

 

Естественный фон

 

1,1

 

 

 

(0,05—0,2 мкЗв/ч)

 

 

Техногенный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

естественный фон, в том

 

 

 

7,1 · 10-5

 

 

 

 

 

5,7 · 10-5

 

числе:

 

 

1,3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

радон и торон в

 

 

 

 

 

7,1 · 10-5

 

 

 

 

 

5,7 · 10-5

 

помещениях

 

 

1,3

 

 

 

 

1,05

 

 

удобрения в сельском

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,1 · 10-7

 

хозяйстве

 

 

—

 

 

—

 

 

 

0,0075

 

 

выбросы угольных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1 · 10-7

 

электростанций

 

 

—

 

 

—

 

 

 

0,002

 

 

пользование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

автотранспортом

 

0,001

 

 

—

 

 

 

—

 

—

 

 

пользование

 

 

 

 

 

5,4 · 10-8

 

 

 

 

 

 

 

 

авиатранспортом

 

—

 

 

 

 

—

 

—

 

 

употребление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

радиолюминесцентных

 

 

 

5,4 · 10-8

 

 

 

 

 

 

 

 

товаров

 

 

0,001

 

 

 

 

—

 

—

 

 

Искусственные источники

 

 

 

2,2 · 10-5

 

 

 

 

 

8,5 · 10-5

 

облучения, в том числе:

4,0-1,0

 

 

 

1,5

 

 

медицинское облучение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(рентгенодиагностика,

 

 

 

2,2 · 10-5

 

 

 

 

 

 

 

 

рентгене- и радиотерапия)

4,0-1,0

 

 

 

1,4

 

7,8 10 -5

 

выпадения от испытаний

 

 

 

5,4 · 10-7

 

 

 

 

 

5,4 · 10-7

 

ядерного оружия

 

0,01

 

 

 

 

0,01

 

 

ядерная энергетика

 

0,0006

 

3,4 · 10-8

 

 

0,0014

 

7,8 · 10-8

 

Всего

 

 

2,8-3,4

 

1,9 · 10-4

 

 

3,5

 

2,0 · 10 -4

 

12

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]