Теоретические основы безопасности жизнедеятельности

Конспект лекций

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.1. Основные положения безопасности жизнедеятельности

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – наука о безопасном и комфортном взаимодействии человека со средой его обитания.

Цель БЖД как науки – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного, техногенного и естественного характера и достижение безопасных и комфортных условий жизнедеятельности.

Жизнедеятельность - специфическая форма активного отношения к окружающему миру, направленная на его изменение и преобразование, в основе которой лежат биологические процессы.

Человек в процессе деятельности взаимодействует с окружающей средой, оказывая на неё воздействие и испытывая обратное действие среды, которое может быть для него как полезным так и вредным.

Особую опасность для человека представляют чрезвычайные ситуации, которые происходят в результате катастрофических явлений во всех сферах окружающей среды.

Окружающая среда – среда, обусловленная совокупностью действующих в данный момент факторов, способных оказывать на человека прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие, а также оказывать воздействие на его потомство.

Существуя в этой среде, человек непрерывно решает минимум две задачи:

1) обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

2) создает и использует защиту от негативных воздействий кок со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Производственная среда – пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.

Бытовая среда – пространство вне трудовой деятельности человека.

Техносфера – регион биосферы, преобразованный человеком с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.

Биосфера – область распространения жизни на Земле.

Биосфера включает в себя нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавшие техногенного воздействия.

Предметом безопасности жизнедеятельности являются факторы, оказывающие воздействие на человека, органы человека, реагирующие на это воздействие, а также особенности обеспечения безопасности групп людей.

Задачами БЖД являются следующие.

1. Теоретический анализ и разработка методов идентификации опасных и вредных факторов, генерируемых средой обитания человека.

2. Оценка многофакторного влияния негативных условий обитания человека на его работоспособность.

3. Оптимизация условий труда и отдыха человека.

4. Использование наиболее эффективных методов защиты.

Центральным понятием науки БЖД является понятие опасности.

Опасность – негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять вред самой материи

При идентификации опасностей следует исходить из принципа «все воздействует на все». Как следствие, необходимо определение допустимого уровня опасности и допустимого уровня вредного воздействия.

В соответствие с этим различают потенциальные и реальные опасности.

Реальные опасности обусловлены существованием факторов, которые могут причинять вред непосредственно.

Потенциальные обусловлены существованием факторов, которые могут причинять вред в случае выполнения определенной совокупности условий.

Сами факторы дифференцируются на опасные и вредные.

Вредные факторы могут привести к ухудшению самочувствия, повышенной утомляемости, снижению работоспособности или к развитию заболевания (шум, вибрация, электромагнитные излучения и др.)

Опасные факторы могут привести к травме или резкому ухудшению здоровья (механические опасности, взрыв, яды и др.)

Некоторые факторы проходят трансформацию от полезных до вредных.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы и действиями людей.

Условно факторы, оказывающие воздействие на человека, можно классифицировать следующим образом.

•Природные факторы.

•Природные чрезвычайные ситуации в атмосфере, литосфере, гидросфере.

•Техногенные аварии и катастрофы.

•Ухудшенные факторы жизнедеятельности, вследствие воздействия человека на природу.

•Социальные, межнациональные, военные, религиозные конфликты.

•Внутренняя среда человека.

•Особые психические состояния.

1.2. Характеристика человека как элемента системы «человек-среда обитания»

Постоянно контактируя с окружающей средой, человек непрерывно подвергается воздействию опасных и вредных факторов. Природа, разумеется, предусмотрела структуру механизмов, позволяющих человеку защититься от них естественным путем. Работа этих механизмов базируется на работе центральной нервной системы (ЦНС).

Кора головного мозга – высший орган ЦНС. Информация, поступающая в него анализируется, после чего разрабатывается и реализуется программа ответной реакции. Эта программа преследует в том числе цель защиты организма человека от повреждений и гибели.

Информация воспринимается рецепторами человека, а реагирование на нее основывается на работе рефлексов.

Психофизиологическая классификация рецепторов: осязание, обоняние, слух, зрение, вкус, боль, положение тела в пространстве. Классификация в зависимости от природы раздражителя: механорецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, фоторецепторы, болевые рецепторы.

Рецепторы реагируют на взаимодействие человека с окружающей средой и на внутреннее состояние его организма.

Рефлексы бывают условными и безусловными.

Безусловные рефлексы заложены на генетическом уровне, а условные формируются в результате постоянного действия раздражителя, подкрепленного работой безусловных рефлексов.

При оценке допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона субъективной количественной оценки раздражителя Вебера-Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вызванного ощущения: реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя.

,

где dL – изменение элементарного ощущения организма, dR – элементарное изменение раздражителя, а – коэффициент пропорциональности (стандартно принимаемый за a=10lg(e)), наблюдаемое воздействие раздражителя. Интегрируя это выражение, получают уровень ощущения раздражителя (дБ).

,

где R₀ – пороговое значение ощущение, т.е. минимальная энергия раздражителя, характеризующая начало ощущений.

На базе закона Вебера-Фехнера построено нормирование воздействия опасных и вредных факторов, а также определяются пороговые значения негативных воздействий.

Реакция человека на раздражитель и принятие им того или иного решения опираются на психофизические основы деятельности человека: психические процессы, свойства, состояния. Если процессы и свойства формируются на начальной стадии жизни человека и в дальнейшем остаются неизменными, то психические состояния во многом зависят от конкретной ситуации, в которой находится человек.

В экстремальной (чрезвычайной) ситуации, человек может попасть в так называемое состояние запредельного нервного напряжения. Это состояние характеризуется реакциями человека на раздражители, которые не свойственны ему в обычном состоянии.

Условно определены два вида состояний запредельного нервного напряжения.

1. Тормозное состояние.

2. Возбудимое состояние.

Превентивными мерами по недопущению попадания человека в состояние запредельного нервного напряжения являются обучение и проведение психологических тренингов. Эти мероприятия направлены на повышение психической устойчивости человека.

Изменяя величину любого потока воздействия от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний системы «человек – среда обитания».

1. Комфортное (оптимальное). Здесь потоки воздействий соответствуют оптимальным условиям взаимодействия.

2. Допустимое. Здесь потоки воздействий не оказывают негативного влияния на человека и окружающую среду, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность его деятельности.

3. Опасное. Здесь потоки воздействий превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на человека и/или приводят к деградации элементов техносферы и природной среды.

4. Чрезвычайно опасное. Здесь потоки воздействий превышают допустимые уровни и за короткое время могут оказать негативное воздействие на человека и/или элементы техносферы и природной среды вплоть до летального исхода для человека и/или невосстановимых разрушений элементов техносферы и природной среды.

Пороговые значения перехода системы «человек – среда обитания» из одного состояния в другое определяется соответствующими нормативными документами.

Основными направлениями практической деятельности в области БЖД являются профилактика причин возникновения опасных ситуаций, реагирование в опасных и вредных ситуациях и устранение их последствий.

1.3. Методы изучения опасностей технических систем

Опасность – центральное понятие БЖД, под которым понимаются явления, процессы, объекты, способные в определённых условиях вызывать нежелательные последствия, то есть наносить ущерб здоровью человека или угрожать его жизни.

По происхождению опасности классифицируются следующим образом:

1) природные;

2) техногенные;

3) антропогенные;

4) экологические;

5) биологические;

6) социальные.

По характеру воздействия на человека опасности классифицируются иначе:

1) механические;

2) физические;

3) химические;

4) биологические;

5) психофизиологические.

Основными характеристиками, определяющими опасности являются:

1) вероятностный характер (случайность);

2) потенциальность (скрытость);

3) перманентность (постоянство, непрерывность);

4) тотальность (всеобщность).

Основным направлением изучения опасностей является исследование опасностей технических систем.

Здесь особую роль играют понятия «отказ» и «вероятность отказа».

Отказ технической системы или ее части может привести к потенциальной или реальной опасности, поэтому необходим анализ возможности отказов.

Вероятность – это числовая мера возможности появления события, то есть вероятность отказа – это числовая мера возможности отказа.

Методы исследования опасностей делятся на качественные и количественные, причем количественные предполагают в первую очередь численное описание исследуемых опасностей.

К качественным относят следующие методы.

1. Предварительный анализ опасностей.

2. Анализ последствий отказов.

3. Анализ опасностей с помощью дерева причин.

4. Анализ опасностей с помощью дерева последствий.

5. Анализ опасностей методом потенциальных отклонений.

6. Анализ ошибок персонала.

7. Причинно-следственный анализ.

Предварительный анализ опасностей обычно включает в себя следующие этапы.

1. Изучаются технические характеристики объекта, системы или процесса. Устанавливаются повреждающие свойства.

2. Определяются законы, стандарты и правила, действия которых распространяются на данный объект, систему или процесс.

3. Проверяется техническая документация на ее соответствие законам, правилам и стандартам безопасности.

4. Составляется перечень опасностей, в котором указываются идентифицированные источники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные ЧП и выявленные недостатки. Здесь (если это возможно) указываются также вероятности ЧП, серьезность его последствий и т.п.

Анализ последствий отказов обычно включает в себя следующие процедуры.

1. Техническая система подразделяется на компоненты.

2. Для каждого компонента выявляются возможные отказы.

3. Изучаются потенциальные ЧП, которые могут вызвать тот или иной отказ на исследуемой системе.

4. Результаты исследования представляются в форме таблицы.

5. Отказы ранжируются по степени опасности. Разрабатываются предупредительные меры, включающие конструкционные изменения.

После осуществления процедуры ранжирования может быть введена шкала, на основе которой каждому из отказов ставится в соответствие число, характеризующее степень опасности отказа.

Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциального ЧП обычно выполняют в следующем порядке.

1. Отбор потенциального ЧП.

2. Отбор факторов, которые могут привести к выбранному ЧП.

3. Построение ориентированного графа, основывающегося на факторах и их логических комбинациях.

Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциального ЧП проводится аналогично анализу по дереву причин, но в этом случае рассматриваются последствия ЧП и их логические комбинации с целью ликвидации последствий ЧП или снижения его негативного воздействия. В этом случае ориентация графа меняется.

Анализ опасностей методом потенциальных причин также проводится аналогично анализу по дереву причин, но в этом случае факторами, которые могут привести к ЧП являются величины отклонения от норм и их логические комбинации.

Анализ ошибок персонала включает в себя следующие этапы.

1. Выбор системы и вида работы.

2. Определение цели.

3. Идентификация вида потенциальной ошибки.

4. Идентификация последствий.

5. Идентификация возможности исправления ошибки.

6. Идентификация причин ошибки.

7. Выбор метода предотвращения ошибки.

8. Оценка вероятности ошибки.

9. Оценка вероятности исправления ошибки.

10. Расчет риска.

11. Выбор путей снижения риска.

Причинно-следственный анализ выявляет причины происшедшего ЧП. Он является составной частью общего анализа опасностей и завершается прогнозом новых ЧП и составлением плана мероприятий по их предупреждению.

1.4. Принципы, методы и средства обеспечения безопасности

Обеспечение безопасности – сложный процесс, в котором можно выделить элементарные составляющие, исходные положения и идеи, называемые принципами. Специфика производства, особенности технологических процессов, разнообразие оборудования – все это обуславливает многообразие принципов обеспечения безопасности.

Теоретическое значение принципов состоит в том, что с их помощью определяется уровень знаний об опасностях и их реализаций. Следовательно, формируются требования по проведению защитных мероприятий и разрабатываются методы их воплощения.

В практическом отношении значение принципов важно вследствие того, что они позволяют вырабатывать оптимальные решения задач защиты от опасностей.

Принципы обеспечения безопасности по признаку их реализации условно классифицируются на четыре группы.

1. Ориентирующие.

2. Технические.

3. Управленческие.

4. Организационные.

Ориентирующие принципы представляют собой основополагающие идеи, определяющие направления поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой. К ним относят принципы системности, деструкции, ликвидации и снижения опасности, замены оператора, информации, классификации и нормирования.

Технические принципы направлены на непосредственное предотвращение действия опасных и вредных факторов и основаны на использовании физических законов. К ним относятся принципы защиты расстоянием и временем, экранирования, прочности, дублирования, недоступности и т.п.

Управленческими называют принципы, определяющие взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности. К ним относятся принципы плановости, контроля, обязательности обратной связи, иерархичности и т.п.

К организационным относят принципы, с помощью которых реализуются положения научной организации труда. К ним относятся принципы несовместимости, эргономичности, рациональной организации труда и компенсации.

Некоторые принципы относятся к нескольким группам одновременно. В совокупности принципы образуют систему, однако каждый из них обладает относительной самостоятельностью.

Метод – это способ (или их комбинация), направленный на достижение определенной цели. В нашем случае целью является обеспечение безопасности.

Следует отметить, что любая цель должна быть диагностируема, то есть должны существовать четко определенные критерии ее достижения.

Методы обеспечения безопасности основаны на использовании выше описанных принципов.

Введем следующие определения.

Назовем гомосферой, пространство, в котором находится человек.

Назовем ноксосферой, пространство, в котором создаются опасности.

Существует четыре группы методов обеспечения безопасности.

1. А – методы. Они состоят в пространственном или временном разделении гомосферы и ноксосферы. Эти методы реализуется при механизации и автоматизации технологических процессов, использованием роботов, а также дистанционного управления.

2. Б – методы. Эти методы основываются на применении принципов обеспечения безопасности к совершенствованию ноксосферы (производственной среды), а также на приведении характеристик ноксосферы в соответствие с характеристиками человека.

3. В – методы. Они состоят в повышении защитных свойств человека (в модификации гомосферы) при помощи соответствующих средств защиты и в адаптации человека к ноксосфере. Среди В-методов можно отметить обучение, инструктаж, применение средств индивидуальной защиты (СИЗ).

4. Г – методы. Методы этой группы являются комбинациями методов групп А, Б, В.

Особое внимание среди способов реализации указанных методов занимают средства коллективной защиты (СКЗ) и СИЗ.

СКЗ классифицируются в зависимости от источников опасных и вредных факторов. Например, средства защиты от шума (перегородки), вибрации (виброгасящие полы), электростатических разрядов (заземление).

СИЗ классифицируются в зависимости от защищаемых органов. Например, глаза (очки), руки (перчатки), голова (каска).

Средства защиты должны соответствовать требованиям эстетики и эргономики, поскольку неудовлетворение этим требованиям ведет к снижению работоспособности человека.

Дата добавления: 2017-01-13