Научная статья на тему 'ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СДЕРЖИВАНИЯ ИНФЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ РАБОТЕ НА ЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ'

ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СДЕРЖИВАНИЯ ИНФЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ РАБОТЕ НА ЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
10
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Probability analysis has been applied to develop methods for estimating the reliability of infection resistance patterns in workers operating protective technological lines. The assessment was made on the basis of 4 principal components of technical facilities safety maintenance— electric power, ventilation, protective gloves in the box, chemical douche. The method under review makes it possible to estimate the costs of material resources needed for the construction of box lines in compliance with the human health and environment safety standards in the face of contamination with biologicaly active substances.

Текст научной работы на тему «ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СДЕРЖИВАНИЯ ИНФЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ РАБОТЕ НА ЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ»

УДК 613.638

В. С. Борткевич, А. Г. Мороз, В. И. Вотяков, А. Г. Пивченко

ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СДЕРЖИВАНИЯ ИНФЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ РАБОТЕ НА ЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ

Белорусский НИИ эпидемиологии и микробиологии, Минск

Для защиты персонала и окружающей среды от попадания патогенных возбудителей или других биологически активных продуктов используются технические средства с различными принципами работы [1]. Одним из надежных средств защиты являются защитные технологические линииоснованные на принципе сдерживания возбудителя в ограниченном пространстве [4].

Вопросы оценки надежности деятельности таких линий в настоящее время не разработаны. Решение этой задачи позволит более обоснованно рассчитывать материальные ресурсы, затрачиваемые на защиту. Ниже описаны расчеты вероятности отказа элементов системы сдерживания инфекционного материала и определение на этой основе времени, в течение которого возможен один отказ какого-нибудь элемента этой системы. В работе использованы вероятностные методы [2, 3].

Для вероятностной оценки надежности эксплуатируемых боксовых линий (см. рисунок) были выделены 4 основных элемента сдерживания патогенного возбудителя в ограниченном пространстве: электрообеспечение, вентиляция, защитные перчатки, химический душ. Подача электроэнергии и принудительная вентиляция

1 В дальнейшем для краткости защитные технологические линии будут именоваться боксовыми.

Принципиальная схема оценки надежности основных элементов сдерживания в комплексе боксовых линий при работе с инфекционным материалом.

1—4 — защитные боксы, составляющие линию № 1 (№2); 5—8 — защитные узлы и элементы линий; 9 — основная вентиляционная установка с вероятностью отказа Рв[ и дублирующая (10) линии Л"» 1 сдвоены с вероятностью отказа Р>2 и закольцованы (13) с другой сдвоенной установкой (II, 12) линии Л 2 с вероятностью отказа Рвз; 14, 15 — первая и вторая линии централизованного обеспечения электроэнергией с вероятностями отказа Рэ, и РЭ1 соответственно с резервной электростанцией (16) с вероятностью се отказа Р3р, при вероятности отказа 3 источников — Рак; Рп — всро-егность отказа защитной перчатки бокса н химического душа (17) в лаборатории (РХд>.

обеспечивают сдерживание возбудителя в ограниченном пространстве защитного бокса за счет отрицательного давления и проточности воздуха, компенсирующих микронарушения целостности стенок. Защитные перчатки как части стенок рассматриваются в связи с тем, что они чаще, чем другие элементы бокса, могут быть повреждены.

В анализируемом нами комплексе боксовых линий электроснабжение имеет трехкратный запас надежности: 2 централизованные линии и автономная резервная электростанция. Вентиляция каждой линии осуществляется сдвоенной установкой, состоящей из основной и дублирующей, автоматически включающейся при отказе основной. Две сдвоенные вентиляционные установки закольцованы, так что при полном отказе одной из них 2 линии могут быть обеспечены другой сдвоенной вентиляционной установкой. Эта мера создает дополнительный резерв устойчивости работы вентиляции с реализацией троекратного обеспечения установками (см. рисунок). Обеспечение водой химического душа гарантируется централизованной линией водозабора и запасным баком, который имеет приборный контроль наличия и уровня воды в нем и применяется при отказе централизованного водоснабжения. Значения вероятностей, которые используются нами в расчетах, являются оценками, полученными на основе собственного опыта эксплуатации комплекса защитных линий.

Все расчеты выполнены на микрокалькуляторе БЗ-34 с точностью до 8 значащих цифр с последующим округлением значений до 1—3 значащих цифр при приведении в тексте и таблицах.

Приводим расчет вероятности отказа каждого из основных элементов сдерживания боксовой линии в отдельности — электрообеспечения, вентиляции, перчаток и химического душа. Эти данные будут использованы для расчета продолжительности отказа элемента защиты и надежности системы сдерживания в целом.

Вероятность отказа электрообеспечения (Рэ) боксовых линий. На основании нашего 4-летнего опыта работы при 1 линии электроснабжения отмечалось прекращение подачи энергии 2—3 раза (в среднем 2,5) в год в среднем на 1 ч. Отсюда длительность периода, в течение которого происходит одно такое часовое событие, будет 0,4 года (1:2,5). И вероятность прекращения обеспечения электроэнергией при 1 линии

электроснабжения следующая: РЭ|=2,9-10~4 (1 ч:0,4 года). Прн 2 независимых линиях электроподачи и наличии автоматического ввода резерва (АВР) вероятность прекращения обеспечения электроэнергией (Рэг) будет равна вероятности совместного отказа 2 линий снабжения: Рэ2=8, 1 • Ю-8 (1 :35042). Несмотря на это, на случай непредвиденных особых обстоятельств (стихийного бедствия и т. п.) предусмотрена резервная электростанция. Если допустить, что она откажет в 1 случае из 100 (P3p=l-10-2) включений (заниженная надежность), то для защитного комплекса вероятность отказа электроснабжения при троекратном запасе ее надежности РЭ„ = 8,Ы0-10 (8,1-Ю-8-МО-2).

Вероятность отказа вентиляции (Рв) боксовых линий. Исходя из опыта работы на боксовых линиях, выход из строя 1 вентиляционной установки (при наличии электроэнергии) происходит 1 раз в год. На ремонт установки (например, замену электродвигателя), по нашему опыту, требуется в среднем около 3 ч. Отсюда вероятность выхода из строя основной вентиляционной установки тогда будет примерно следующей: РВ1=3,4 ■ 10-4 (3 ч : 1 год= 1 : 2920). Вероятность отказа сдвоенной вентиляционной установки (Рвг) будет равна вероятности совместного отказа основной и дублирующей установок: РВ2= 1,2- Ю-7 (Рв,Рв1 = 1 :29202), если эти установки работают независимо. При трехкратном обеспечении вентиляционными установками вероятность отказа 2 закольцованных сдвоенных установок Рвз=4• 10~п (1:29203).

Вероятность отказа защитных перчаток (Рп) бокса. В результате УФ-облучення и обработки дезинфицирующими растворами повреждение отдельной перчатки происходит в среднем 1 раз в неделю. На обнаружение и замену поврежденной перчатки обученным персоналом расходуется в среднем 5 мин. Отсюда вероятность выхода перчатки из строя примерно следующая: рп=5-10-" (5 мин: 1 нед= 1 :2016).

Приведем значения вероятности повреждения перчатки (Рп.4о) в части комплекса, имеющей 5 защитных боксов или 40 защитных перчаток. Для расчета использовали формулу 9 из работы И. И. Лихолетова [3, с. 515]:

Рп,40 = 1-(1-Рп)<°. (1)

Подставляя в формулу (1) значения "п, получаем Рп.40=2-10-2. Такая низкая надежность защитных перчаток требует их усовершенствования в направлении увеличения прочности без изменения эластичности и толщины.

Вероятность отказа химического душа (Рхл) в лаборатории. Опыт 4-летней работы показал, что централизованное водоснабжение совместно с механическими частями (краном, трубой и др.) отказывает однократно в среднем на 3 ч. Отсюда вероятность этого отказа Рцв = 8,6-10_5 ,(3 ч:4 года). Если принять вероятность отказа

системы контроля уровня воды в запасном баке (Рзб) равной Ы0~3, то суммарную вероятность отказа химического душа в лаборатории найдем по формуле, аналогичной формуле Р(А + В) = = Р(А)+Р(В)—Р(А) Р(В), приведенной в работе Б. В. Гнеденко [2, с. 51):

Рхд = Рцв + Рзб—РцвРзб. (2)

Показатель Рад в нашем примере будет равен!,МО"3.

Суммарная вероятность отказа 4 элементов сдерживания. Расчет начнем для части комплекса боксовых линий, обслуживаемых 1 сдвоенной закольцованной вентиляционной установкой (5 боксов, 40 защитных перчаток) при 3 линиях электроснабжения. Нарушение сдерживания возбудителя может произойти при перерыве в снабжении электроэнергией и отказе вентиляционных установок. Повреждение защитных перчаток бокса, если оно не сочетается с отказом электроснабжения и (или) вентиляции, не вызовет нарушения защитного режима, так как неисправность перчаток компенсируется отрицательным проточным давлением, а поврежденные перчатки легко заменяются. Аналогичные рассуждения пригодны и в отношении химического душа, нарушения в работе которого своевременно устраняются. Все это позволяет вывести формулу для расчета вероятности отказа системы сдерживания для 5 боксов (Рэвз) по «чистым» вероятностям отказа всех 4 элементов защиты и их произведениям (сочетаниям):

рэвз=р;к +Р;3+(РэкР;3) + (РэкРп,40)'+

+ (РэкРхд)'+ (РвзРп.4о)'+ (РвзРхд)' + + (РэкРвзРп.40)' + (РэкРвзРхд

+ (РвзР п,4оРхд)'+ (РэкРвзРп.4оРхд)', (3)

где отдельные выражения в правой части («чистые» вероятности) находили по вспомогательным формулам (табл. 1, графа 2, примечание). При этом под «чистыми» (в отличие от обычных алгебраических) мы понимаем такие вероятности и их произведения, которые в поле событий взаимно не пересекаются. Результаты расчета «чистых» вероятностей приведены в графе 3 табл. 1.

При подстановке их значений в формулу (3) находим Рэвз=8,5-Ю-10. Для комплекса боксовых линий, имеющего 4 сдвоенные закольцованные вентиляционные установки (20 защитных боксов, 160 защитных перчаток), суммарную вероятность отказа системы сдерживания (Рк) найдем по формуле:

Р„=1 —(1—Рав3)\ (4)

что позволит получить для нее величину вероятности, равную 3,4-Ю-9 (табл. 2).

Средняя длительность 1 события нарушения режима сдерживания (средняя для принятых нами 4 элементов). Длительность отказа каж-

Таблица 1

Характеристика части комплекса сдерживания (5 боксов), обеспеченной сдвоенными закольцованными вентиляционными установками при троекратном обеспечении электроэнергией

4

5

6

7

8

9

10 И 12

13

14

Вероятность отказа

наименование

алгсбраичес-

кая (ра) «чистая» (Рч)

Вероятность отказа электрообеспечения (Рэ„) Вероятность отказа вентиляции (Рвз)

Вероятность отказа перчатки в совокупности из 40 перчаток (Рп, «о) Вероятность выхода из строя химического душа (Рцд) Произведение (сочетание) вероятностей РэкРвз Произведение РэкРп.м

РэкРхл

РвзРп.4.

РвзРхД

Рэ„Рв,Рп,40

РэкРвзРхД

РэкРп.4оРхД

Р83Рп.*оРхд

РэнРвзРп.4оРхД

8, МО-10 8,0-Ю-10

4,0-10-" 3,9-10-" 2,0-Ю-2

1,110"

3.3-ю-20

3.2-Ю-20

1,6-10~" 1,6-10-"

8.8-Ю-13 8,7-Ю-13

7.9-10—13 7,9-Ю-13

4.4-10-"

4.3-Ю-14

6.4-Ю-22

6.4-Ю-22

3.6-ю-23

3.5-Ю-23 1,7 ■10-"

1.7-Ю-14

8.6-Ю-1« 8,6-10-" 7,0-Ю-25 7,0-Ю-24

Средняя длительность отказа, с

I события

(т)

1,0-10—»

1,3-ю-3 3 000

10 800

5,8-Ю-3

150

5 400

150

5 400

100

3 600

3 700

3 700 2 775 2 775

о а ЕС X

10

10 1

10

10

5,5 10

5,5 10 7 10 7

7

7,8 7,8

= Р

«-ЭкРвЗ - РЭКРвзРп.40 — РзкРвзРхД + Рэ„РвзРп,4оРхД; (РэкРП,40)' = РэкРП. 40 — РэкРвЗРП. 40 — РэкРП.4оРхД + + РэкРвзРп.4оРХД: (РэкРхд)' = РЭКРхД — РЭкРВдРхД --РэКРп,4оРхД+РЭКРвзРП,4оРхД; (РвзРП,4о) ~ РвзРп.40, ~

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- РэкРвзРп.40- РвзРП,40РхД + РЭкРвзРП.4оРхД; (РвзРхд) = = РвзРхд — РэкРвзРхД — РвзРП.4оРхД + РЭКРвзРП.4оРхд; (РэкРвзРп.40)'=РэкРвзРп,40-Р9кРнзРп.40РхД; (РэКРв3РхС)' = = РЭКРвзРхД-РЯкРв3РП,4оРхД;(РэкРп.4оРхд) =Р9кРп,4оРхД-

- РэкРвзРп. 4оРхд! (РвзРп. 4оРхд) = Р«Л.«вРхД ~

- РэкРвзРП.40РхД; (РэкРвзРп,40РХД) = РэкРвзРП,4оРхД-

Результаты этих расчетов приведены в табл. 1 графе 3 в знаменателе дроби.

Таблица 2

Расчет надежности системы сдерживания комплекса боксовых линий (20 боксов) при разных кратностях обеспечения электроэнергией и вентиляцией

Кратность обеспечения Средняя вероятность отказа в комплексе (Р ) Средняя длительность Надежность системы сдерживания (тн)"

электроэнергией вентиляцией 1 отказа (Т) допустимого отказа (Т*) отказа для расчета надежности системы

1* И* 2,5-Ю-3 2,1 ч 9,9 2,1 ч 1,1 мес

1 25» 1,1 -10—3 1 Ч 9,9 1 4 1,2 »

1 3е* 1,1-ю-» 1 Ч 9,9 1 ч 1,2 »

2** 1 1,4-10—3 3 ч 9,9 3 Ч 3 »

2 2 7,9-Ю-7 11 с 9,9 11 С 5,4 »

2 3 з,з-ю-7 10 с 9,9 10 С 1 год

Зз» 1 1,4-Ю-3 3 ч 9,9 3 ч 3 мес

3 2 4,7-Ю-7 12 с 9,9 12 с 10 >

3 3 3,4-10-» 3,8 с 9,9 9,9 с 92 года

Примечание. — не определяли. Для расчета «чистых» вероятностей и «чистых» произведений вероятностей (обозначены верхним индексом «прим» для отличия от обычных алгебраических) использовали следующие вспомогательные формулы: РзК=Рэк—РэкРвЗ—Р9КРп,40—РэкРхд + -ЬРэкРвзРп .40 +РэКРвзРхД+ РэкРп,4оРхД-РэКРвзРп.4оРхД; РВ3= Рв3- Р,кРВЗ - РВЗРп.40- РвзРхд + РэкРвЗРп.4 0 + + РэкРвзРхд + Р?зРп.40РхД -^РэКРвзРП.4оРхД; (РЭКРвзГ =

.РвзРхд _РзкРвзРг

Примечание. Одна звездочка — централизованная линия электрообеспечения; две — 2 линии электрообеспечения, три — 2 линии электрообеспечения и резервная электростанция, четыре — одинарные вентиляционные установки (4 на комплекс), пять — сдвоенные вентиляционные установки, шесть — сдвоенные закольцованные вентиляционные установки, семь — календарный промежуток времени (Тн), в течение которого вероятно 1 событие отказа 1 из. элементов сдерживания в комплексе.

дого из 4 элементов сдерживания в отдельности для части комплекса из 5 боксов определили следующим образом. При наличии 1 линии централизованной подачи электроэнергии отказ электрообеспечения длится в среднем 1 ч с вероятностью 2,9-Ю-4 (см. выше). Вероятность же отказа электроснабжения при «строенной» страховке в-электроснабжении намного меньше—8,1-Ю-10. Отсюда на столько же меньше будет и длительность отказа электроснабжения, состоящая в одновременном отказе трех источников электроэнергии (длительность 1 события), которая составит 1 • Ю-2 с (см. табл. 1) 2. Аналогичным образом определяется и длительность отказа сдвоенной закольцованной вентиляционной установки (Твз)-Длительность выхода из строя перчатки практически будет одинакова как для отдельно рассматриваемой перчатки (Тп = 5 мин), так и для 40 (Тп,4о=Тп=5 мин = 300 с), так как в обоих случаях замена каждой перчатки производится отдельным оператором, использующим эту перчатку. На весь комплекс сдерживания имеется 1 химический душ, поэтому длительность его отказа, равная 3 ч, одновременно является длительностью отказа всего комплекса (Тхд=3 ч = = 10800 с).

На участке, занимаемом в поле событий каждым «чистым» произведением (сочетанием) со-

2 Пример расчета: Т»„=(1 ч-8,1 • Ю-10) : (2,9 • Ю-4) <

= 1 -ю-*.

бытии [см. формулу (3) и табл. 1], появление любого события, входящего в это сочетание, равновероятно. Поэтому среднюю длительность 1 события, соответствующую «чистому» произведете вероятности событий, находим как среднеарифметическую длительности составляющих его событий. Например, для «чистого» произведения вероятностей (РэкРвз)' среднее время 1 события будет составлять 5,8-Ю-3 с (см. табл. 1), для «чистого» произведения вероятностей (РэкРвзРмоРхд)'—2775 с. Результаты этих расчетов приведены в графе 4 табл. 1.

Средняя длительность 1 события Т(Рэвз) при 5 боксах, соответствующая вероятности Рэвз, найдена равной 8,8 с на основе рассчитанной средней длительности события (см. табл. 1) как средневзвешенная продолжительность, где весами были значения соответствующих «чистых» вероятностей или произведения вероятностей. Средняя длительность 1 события для комплекса линий (20 боксов), т.е. для объединенных четырех 5-боксовых (однородных) частей, не изменится: Т = Т(Рэвз) =8,8 с.

Средняя допустимая длительность отказа элемента сдерживания. Допустимую длительность отказа вентиляционной системы приняли равной 10 с (Тдз=10 с), так как возбудитель в силу отрицательного давления в боксах, инерции вращения вентиляторов и большого запаса воздуха в полости за это время не сможет проникнуть в пространство лаборатории. Отключение электроэнергии равносильно отказу вентиляторов. Поэтому допустимая длительность отказа электроснабжения (Т^к) также будет равна 10 с. Отказ химического душа описывается в правой части формулы (3) для случая сочетания его с повреждением вентиляции (или электроснабжения). Поэтому допустимая длительность отказа химического душа тоже будет равна 10 с. Возбудитель через поврежденные перчатки может проникнуть непосредственно к рукам оператора, поэтому за допустимую длительность повреждения перчатки приняли 1 с (т;,4о=1 с).

Расчет средней допустимой длительности отказа элемента сдерживания на каждом участке поля событий, занимаемом отдельным «чистым» произведением событий [см. формулу (3) и табл. 1], аналогичен расчету средней длительности 1 события, описанному выше. Например, для «чистого» произведения вероятностей (РлкРвзРп,4оРхд)' время Т" равно 7,8 с (см. графу 5 табл. 1). Среднюю допустимую длительность 1 отказа защиты для рассматриваемой части (5 единиц) боксовых линий Т" (Ровз) определяли как средневзвешенную с теми же весами, какие были использованы при расчете Т(Рэв3), и нашли ее равной 9.9 с. Аналогично длительности 1 события она будет той же величины (9,9 с) и

для всего комплекса боксовых линий: Т"=* = Т"(Рэвз) =9,9 с (см. табл. 2).

Срок (Тн), в течение которого возможно 1 со-бытие нарушения режима сдерживания в комплексе линий (надежность сдерживания), можно было бы определить делением средней длительности 1 события (8,8 с) на его вероятность (3,4-Ю-9). Однако допустимая длительность отказа сдерживания (9,9 с) больше длительности 1 события такого отказа (8,8 с) в 1,1 раза (9,9 с:8,8 с), поэтому искомая надежность сдерживания во столько же раз будет больше и составит 92 года3 (см. табл. 2).

Аналогичные расчеты выполнены и для случаев, когда электроснабжение могло быть без резервной электростанции, либо имело 1 линию электроснабжения, когда вентиляция могла обеспечиваться лишь сдвоенными либо одинарными вентиляционными установками и для всех возможных сочетаний этих вариантов, включая и строенные. Результаты этих расчетов представлены в первых 8 строках табл. 2.

Проведенные расчеты показывают, что надежность работы системы сдерживания, включающей комплекс боксовых линий в разных вариантах, неравнозначны. При наличии 2 линий централизованного электроснабжения с резервной электростанцией и сдвоенных закольцованных вентиляционных установок (вариант 3—3) 1 событие отказа системы сдерживания в комплексе боксовых линий может произойти в течение 92 лет (см. табл. 2), что может быть вполне приемлемо для работы с возбудителем 1 группы. Как видно, при том же инженерном обеспечении, но отсутствии резервной электростанции (вариант 2—3) надежность комплекса резко снижается до 1 года. Надежность системы при других сочетаниях кратности элементов сдерживания минимальна.

Разработанный принцип расчета надежности режима сдерживания позволяет заранее, до начала строительства комплекса боксовых линий, определить их надежность, при необходимости дооборудовать его нужными защитными элементами, увеличить кратность или надежность элементов режима сдерживания инженерно-технического плана. Это позволяет определить материальные затраты на сооружение комплекса без уменьшения максимума защиты персонала и окружающей среды от поражения биологически активными продуктами.

Выводы. 1. Разработана методика расчета надежности системы сдерживания инфекционного материала при использовании боксовых линий на основе вероятностных подходов. Это позволяет в комплексе боксовых линий при создании структуры элементов сдерживания определять размеры необхвдимых материальных

3 Пример расчета: Т„=(8,78 с : 3,4-10-») - (9.9 с: 8,78с) =9,9 с : 3.4-10-» = 92 года.

средств с учетом требуемого уровня обеспечения защиты персонала и окружающей среды.

2. Максимальной надежностью обладает комплекс системы сдерживания, оборудованный по правилу «трех», т.е. имеющий 3 линии энергопитания и строенные вентиляционные установки с соблюдением нормативных технических требований, обеспечивающих необходимое отрицательное давление и проточность воздуха при заданном числе боксов в линиях.

Авторы выражают благодарность доценту кафедры теории вероятностей и математической статистики Белорусского университета Ю. С. Харину за помощь в работе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вотяков В. И., Борткевич В. С. — Здравоохр. Белоруссии, 1982, № 12, с. 42—44. •

2. Гнеденко Б. Е. Курс теории вероятностей. М., 1965, с. 51. 58.

3. Лихолетов И. И. Высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика. Минск, 1976, с. 515.

4. West D. L.. Twardzik D. R.. McKinney R. W. et al. — , In: Laboratory Safety: Theory and Practice. Ed. A. A. Fuscaldo et al. New York, 1980, p. 167—212.

Поступила 22.09.S3

Summary. Probability analysis has been applied to develop methods for estimating the reliability of infection resi- > stance patterns in workers operating protective technological lines. The assessment was made on the basis of 4 prin- i cipal components of technical facilities safety maintenance— electric power, ventilation, protective gloves in the box, chemical douche. The method under review makes it possi- j ble to estimate the costs of material resourses needed for the construction of box lines in compliance with the human health and environment safety standards in the face of contamination with biologicaly active substances.

УДК 613.48:613.6461-07

С. П. Райхман, JI. М. Римская

ВЛИЯНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЕЦОДЕЖДЫ НА ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ЗАТРУДНЕННОЙ ТЕПЛООТДАЧИ ОРГАНИЗМА

Институт биофизики Минздрава СССР, Москва

Несоответствие гигиенических свойств спецодежды микроклиматическим условиям рабочей зоны может привести к выраженному изменению условий теплообмена с окружающей средой и как следствие к перегреву человека, что обусловливает снижение его работоспособности и повышение заболеваемости. Добиться же соответствия можно лишь тогда, когда известны закономерности формирования теплового состояния человека в зависимости от гигиенических свойств спецодежды. Однако указанные закономерности, в значительной степени зависящие от окружающего микроклимата, изучены недостаточно. Вследствии этого выбор материалов для спецодежды носит в подавляющем большинстве случаев эмпирический характер, а результаты такого выбора не являются оптимальными.

В настоящем исследовании была сделана попытка подойти к научно-обоснованному выбору материалов для спецодежды путем изучения влияния гигиенических свойств спецодежды на тепловое состояние человека.

Экспериментальные исследования (252 эксперимента) с участием добровольцев в возрасте 23— 32 лет проведены в микроклиматической камере при температуре воздуха 22, 35 и 45°С и низкой (до 10 мм рт. ст.) и умеренной (до 20 мм рт. ст.) влажности. При более низких температурах воздуха обычно не наступает выраженного перегрева организма, а при более высоких, как правило, тре-

буется использование специальных систем искусственного терморегулирования.

Испытатель, одетый в экспериментальную спецодежду, выполнял дозированную физическую работу руками и ногами категории Пб (235— 245 Вт) при соотношении продолжительности периодов работы и отдыха 2:1. Заданная максимальная продолжительность экспериментов 6 ч. Сокращение возможного пребывания в микроклиматической камере было обусловлено развитием симптомов теплового истощения при достижении предельного теплового состояния. Кроме указанных экспериментов, проведены 40-минутные экс-пресс-эксперименты. Такая длительность, как было обосновано нами ранее [2, 3], достаточна для прогнозирования температурного режима человека и допустимого срока работы в условиях затрудненной теплоотдачи организма и позволяет получить результат заданной точности и достоверности.

Экспериментальная спецодежда представляла собой герметичный по конструкции комбинезон. Выбранная конструкция позволяла отождествить ее гигиенические свойства со свойствами ис-пользуемьцс для ее изготовления материалов.

Текстильные материалы разработаны В. А. Си-нициной (ЦНИИ швейной промышленности, г. Калинин) из 100 % хлопчатобумажной пряжи, вискозного и лавсанового волокна с хлопчатобумажной пряжей и полипропиленового волокна с

L

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.