CC BY
32
УДК 331.45
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
© 2016 Г.Н. Яговкин, Е.Н. Яговкина
Самарский государственный технический университет
Статья поступила в редакцию 12.12.2015
Рассмотрен механизм формирования опасности для человека и окружающей среды. Сформулированы общие закономерности её возникновения.
Ключевые слова: опасность, риск, человек, окружающая среда, авария, система отказа, оборудование, объект, балл.
Опасность - это явления и процессы, способные в определенных производственных условиях при воздействии различных факторов окружающей среды, наносить ущерб здоровью человека или окружающей среде непосредственно или опосредовано.
Профессиональная опасность проявляется в условиях производственной деятельности. Она возникает при освобождении накопленных или получаемых энергетических потенциалов при реализации любого производственного процесса [1]. Энтропия любой системы обратно пропорциональна величине накопленной в ней энергии, т.е. той, которая способна к дальнейшим превращениям. Она является мерой вероятности пребывания системы в данном состоянии (принцип Больцмана), что отражает тенденцию системы, состоящей из очень большого числа хаотически движущихся частиц, к самопроизвольному переходу из состояний менее вероятных в более вероятные. В силу этого, каждая предоставленная сама себе физическая система неминуемо переходит в состояние с максимальной энтропией, характеризуемое отсутствием энергетических потенциалов - такое равновесное состояние, которое соответствует наибольшей степени дезорганизации, хаоса и беспорядка. Любые попытки вывести систему из таких состояний требуют преодоления естественных энергетических барьеров и рассматриваются как приводящие её в неустойчивое, а стало быть - потенциально опасное состояние.
Система - это совокупность взаимосвязанных компонентов производственной среды, взаимодействующих между собой таким образом, что достигается определенный результат. Под компонентами системы понимают не только материальные (персонал, машины и оборудование, приспособления, инструмент, материалы и
Яговкин Герман Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности». E-mail bjd@list.ru
Яговкина Екатерина Николаевна, аспирант кафедры «Безопасность жизнедеятельности». E-mail bjd@list. ru
полуфабрикаты и др.) и энергетические объекты (виброаккустические факторы, ЭМИ, подвижные части машин и механизмов и пр.), но и отношения - связи между ними.
Установить параметры потенциальной опасности позволяет системный её анализ - совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по обеспечению безопасности человека и окружающей среды. Его цель состоит в выявлении причин, влияющих на появление нежелательных событий (аварий, катастроф, гибели и заболевания людей) с целью разработки предупредительных мероприятий, уменьшающих вероятность их появления в процессе профессиональной деятельности.
Процесс деятельности можно представить в виде модели взаимодействия двух сложных подсистем: человека и производственной среды, между которыми установлены реактивные связи. В результате функционирования системы возникают два эффекта: положительный - созидание чего-либо, и отрицательный - профессиональный риск, в результате которой может быть нанесен ущерб здоровью человека и окружающей среде.
Общие закономерности возникновения профессиональной опасности [2]:
- производственная деятельность человека потенциально опасна, так как связана с выполнением технологических процессов, а последние - с энергопотреблением (выработкой, хранением, преобразованием тепловой, механической, электрической и другой энергии);
- опасность на рабочем месте проявляется в результате несанкционированного или неуправляемого выхода энергии, накопленной в технологическом оборудовании, инструментах, материалах и других компонентах производственного процесса непосредственно в самих работающих, или во внешнюю относительно людей технику и среду;
- возникновение происшествий и аварий является следствием появления и развития причинной цепи предпосылок, приводящих к потере управления технологическим процессом;
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т.18, №5(3), 2016
- инициаторами и составными частями причинной цепи происшествия являются ошибочные и несанкционированные действия работающих, неисправности и отказы технологического оборудования, а также нерасчетные воздействия на них иных внешних факторов;
- ошибочные и несанкционированные действия работающих обусловлены их недостаточной профессиональной подготовленностью, не соблюдением технологической дисциплины, несовершенством (потенциальной опасностью) применяемых технологией, оборудования и оснастки;
- отказы и неисправности технологического оборудования вызваны чаще всего их собственной низкой надежностью, а также несанкционированными или ошибочными действиями работающих.
При совмещении зон формирования опасности и деятельности человека возникает профессиональный риск (рис. 1).
Количественно профессиональную опасность можно оценить вероятностью её возникновения и тяжестью последствий.
Процесс идентификации опасности представляет определенную сложность, т.к. объекты могут находиться друг от друга на значительном расстоянии и быть разноплановыми по выполняемым задачам. Поэтому она выполняется методами аналитического и имитационного моделирования [3].
В оценке участвует М объектов. Каждый объект может находиться в N состояниях. Общее количество возможных ситуаций будет равно
NM . После идентификации т объектов вероятность идентификации ситуации будет равна
Р -
_ NM. Тогда т идентификаций содержит информацию о mNM -1 ситуациях. Учитывая хеммингово расстояние, определим вероятность идентификации ситуации :
Р -
Г тММ-1 - ^-т Л
ШМ-1 -1
(1)
Полная вероятность идентификации ситуации будет равна
Р(т) -[1 -(1 -Р0)(1 -Р)], (2)
где Р0 - оценивает возможность системы идентифицировать ситуацию по априорным данным;
Р1 - оценивает способность системы идентифицировать её путем формирования описания ситуации по мере поступления информации.
После преобразований в окончательном виде вероятность идентификации опасности вычисляется по формуле
((М-1) -1)2 + (((М^) - 1)(М-1) - N(М-т)) Р(т) - ((М-1)-1)2 N(М-) , (3)
где М - общее количество объектов, подлежащих идентификации;
N - количество состояний объекта;
т - количество идентифицированных объектов.
Достоверность идентификации опасности определяется реконкуррентной зависимостью:
А+, - А +(1 - А )+, + А -1), (4)
где А - достоверность решения, принятого по I сообщениям;
А+1 - достоверность решения, принятого по I +1 сообщению;
А+1 - достоверность (/ +1) сообщения.
Анализ зарубежных и отечественных статистических данных по тяжести и распространенности производственного травматизма и профессиональных заболеваний [4], позволил сформулировать следующее утверждение: профессиональная опасность Я складывается из следующих основных составляющих, вследствие:
Рис. 1. Схема формирования профессионального риска: Н - зона формирования профессиональных опасностей (нокосфера); Г - зона деятельности человека (гомосфера); ПР - зона профессионального риска
2
- аварийности объекта ЯА ;
- травмоопасности при выполнении рабочих обязанностей, в том числе повышенной опас-
ности
Rr
- неблагоприятных факторов условий труда
ят;
- отсутствия или несоответствия выполняемой работе средств индивидуальной защиты Яс .
Анализ причин несчастных случаев позволил сделать вывод, что основные составляющие профессиональной опасности является совокупностью независимых случайных величин [3]. Следовательно, обобщенная интегральная оценка Я (определяемая в условных единицах) в аддитивной форме позволяет задавать относительную важность каждого из показателей
Я = £ кД = кАЯА + кКЯК + ктЯт + ксЯс , (5)
г=1
где кг - весовые коэффициенты.
Для унификации оценки профессиональной опасности по этим факторам предлагается использовать бальную систему. При этом риск каждого из факторов ( ЯА , ЯЯ , Ят , Яс ) оценивается экспериментальным путем по шкале от 1 до 25, соответственно суммарная профессиональная опасность для человека Я может составлять от
4 до 100 баллов, т.е. для £ к1 = 4 , а для окружа-
1=1
ющей среды - 50 баллов. Это позволяет использовать удобную шкалу для оценки суммарной опасности.
Оценка профессиональной опасности по каждому из факторов может быть оценена и по статическим материалам, если таковые имеются [3].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Яговкин Н.Г., Кривова М.А. Методика подготовки принятия решений в системах обеспечения безопасности // Техносферная безопасность, надежность, качество, энергосбережение. Мат. Межд. науч.-практ. конф. Выпуск XII - Ростов-на-Дону: Ростовский гос. строит. унив., 2010. С.374-376.
2. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. М.: ГНТП «Безопасность», МИБ СТС, 1996. 424 с.
3. Мельникова Д.А., Яговкин Н.Г., Кривова М.А. Оценка профессионального риска опасного производственного объекта: балльный метод экспертных оценок // Безопасность жизнедеятельности. 2013. №9. С. 39-43.
4. Безопасность жизнедеятельности: Конспект лекций. Ч. 2 / П.Г. Белов, А.Ф. Козьяков, С.В. Белов, Г.П. Павлихин и др. [под ред. С.В. Белова]. М.: ВАСОТ, 1993. 164 с.
QUANTITATIVE EVALUATION OF HUMAN AND ENVIRONMENT OCCUPATIONAL HAZARDS
© 2016 G.N. Yagovkin, E.N. Yagovkina
Samara State Technical University
The mechanism of human health and environment risk is considered. General patterns of its occurrence are formulated.
Keywords: danger, risk, people, environment, accident, system failure, equipment, object, mark.
German Yagovkin, Doctor of Technical Sciences, professor at the Safety of Labor Department. E-mail bjd@list.ru Еkaterina Yagovkina, Postgraduate Student at the Safety of Labor Department. E-mail bjd@list.ru
