Обеспечение безопасности эксплуатации технических устройств
И.А.Малый, начальник Главного управления МЧС России по Кемеровской области
В предлагаемой вниманию читателя работе сделана попытка решения задач безопасности на единой основе, которой являются физические законы безопасности объектов технического регулирования, содержащиеся в теории проявления опасности (ТПО).
Физические законы безопасности в ТПО
Математическая форма выражения законов безопасности:
- проявление опасности
- безопасность
- уровень охраны (труда, жизнедеятельности и т.п.)
Единые правила установления требований безопасности в технических регламентах
1. Фиксируются действующие вредности.
2. Определяется закономерность связи между тяжестью проявления опасности и величиной вредности.
3. Определяется статистический закон распределения вредности.
4. Определяется связь между средним значением (вредности) механической силы и тяжестью проявления опасности.
5. Определяются фактические опасность, безопасность, уровень охраны труда (жизнедеятельности) и их показатели.
6. Производится идентификация показателей безопасности.
7. Определяются минимальная вредность (например, механическая сила) и минимальная частота, соответствующие требованиям нулевого регламента.
8. Определяются технические параметры объекта регулирования, удовлетворяющие требованиям нулевого регламента.
9. Определяются соответствующие минимальные значения опасности, безопасности и уровня охраны труда, соответствующие требованиям нулевого регламента.
10. Производится идентификация показателей безопасности новых технических решений с требованиями нулевого регламента.
11. Составляется технический регламент в соответствии с требованиями Федерального Закона «О техническом регулировании».
Нулевой регламент - регламент, содержащий минимальные требования безопасности к объекту технического регулирования, устанавливающие допустимую норму проявления опасности, риска и тяжести (вреда).
Допустимые значения опасности, безопасности и уровня охраны труда, содержащиеся в нулевом регламенте будут следующими:
- минимальное проявление опасности
- показатель уровня проявления опасности
- максимальная безопасность
- показатель уровня безопасности
- максимальный уровень охраны (труда, жизнедеятельности и т.п.)
- показатель уровня охраны (труда, жизнедеятельности)
- минимальная средняя тяжесть проявления опасности,
- показатель уровня средней тяжести проявления опасности
- минимальный риск
- показатель уровня риска
- остаток риска
Приведенные в настоящем разделе данные получены на основе минимальных значений частоты и тяжести, содержащихся в ТПО [1].
Пример оценки показателей охраны труда
В качестве примера приведем оценку показателей охраны труда при эксплуатации шахтных подвесных дизелевозов по вредностям, действующим на людей при их перемещении в кабине дизелевоза по двум поражающим факторам:
- в виде механической силы;
- окиси углерода (СО).
Действие других поражающих факторов, например, диоксидов азота, в данном примере не рассматривается.
На рис. 1 приведена зависимость тяжести проявления опасности от воздействия механической силы.
Предполагаемые параметры безопасности объекта технического регулирования (шахтного дизелевоза) можно получить различными путями, в т. ч. и по фактической величине поражающего фактора, характерного для данного объекта технического регулирования.
В п. 3.12 «Нормы безопасности на подвесные дизельные монорельсовые дороги» РД 05-311-99 «Нормы безопасности на транспортные машины с дизельным приводом для угольных шахт» приведено требование аварийной остановки поезда на пути не более 10 м при максимальном замедлении не более 35 м/с2.
Сравнение показателей уровней опасности Пе, безопасности Пв и охраны труда Пн при таком замедлении показывает, что уровень проявления опасности будет в 87 раз больше допустимого нулевым регламентом, безопасность составит всего 66% от требуемой, а уровень охраны труда составит всего около 8%.
Для получения требуемых минимальных значений опасности, безопасности и уровней охраны труда необходимо уменьшить норму замедления при торможении при условии обеспечения длины тормозного пути, равного 10 м.
В этом случае минимальная средняя тяжесть проявления опасности будет меньше единицы, т.е. события относятся к генеральной совокупности, в которой находятся люди, не подвергавшиеся сколько-нибудь существенному воздействию поражающих факторов, и требование обеспечения механической безопасности должно устанавливаться другими условиями, например, не по минимальным частоте и средней тяжести проявления опасности, а по ограничению скорости перемещения поезда и длине тормозного пути.
Последствия (тяжесть) от вдыхания воздуха, содержащего СО, зависит от его содержания во вдыхаемом воздухе и выражается линейной зависимостью. Только вдыхание в течение рабочей смены окиси углерода от 43 до 254 мг/м3 при норме ПДК 20 мг/м3 приведет к минимальной отличной от нуля тяжести проявления опасности, равной m = 1.386.
При максимальной нагрузке (1800 об/мин) содержание окиси углерода равно 487.5 мг/м3 в отработавших газах дизельного двигателя.
Содержание СО в воздухе выработки, по которой может перемещаться дизель-поезд, зависит от ее сечения и скорости воздушной струи, ограниченной правилами безопасности (РД 05-618-03) до 8 м/с.
При сечении выработки 20 м2 содержание СО будет равно 487.5 : 20x8 = 3.05 мг/м3, что почти в 7 раз меньше ПДК.
Идентификация среднего значения СО с нормой ПДК показывает, что минимальная средняя тяжесть проявления опасности наступит при превышении нормы ПДК примерно в 2 раза. Действующая норма ПДК обеспечивает сдерживание проявлений опасности без последствий для работающих.
Проведенная идентификация параметров безопасности объекта технического регулирования позволила установить следующее:
1. Результаты идентификации параметров опасности, безопасности и уровней охраны жизнедеятельности неудовлетворительны при установленной РД норме замедления.
2. Установленное РД 05-311-99 замедление не обеспечивает требуемые уровни безопасности согласно нулевому регламенту.
3. Вред превосходит допустимый в 1.5 раза, риск в 59 раз, опасность в 87 раз, безопасность меньше требуемой в 1.5, а уровень охраны труда меньше требуемого почти в 130 раз.
4. Для приведения в соответствие требованиям нулевого регламента значений опасности, безопасности и уровней охраны труда необходимо изменить норму замедления при торможении состава, перемещаемого подвесным ди-зелевозом.
5. Действующая норма ПДК окиси углерода обеспечивает сдерживание проявлений опасности без последствий для работающих.
6. Для осуществления положения статьи 3 закона РФ «О техническом регулировании» применение единых правил установления требований к продукции необходимо использовать естественные физические законы, которыми выражаются связи между явлениями безопасности - риском, вредом и техническими параметрами, обеспечивающими минимальность этих явлений при проявлении опасности.
Приведенные в данной работе примеры показывают целесообразность такого подхода к решению проблемы создания технических регламентов на единой основе, т.к. позволяют объективно установить технические параметры объекта, удовлетворяющие требованию минимальности вреда и риска при наступлении форс-мажорных обстоятельств. При отсутствии таких обстоятельств риск и вред должны быть равны нулю.
В этом случае технические параметры системы должны обеспечивать нулевые значения вреда и риска.
ЛИТЕРАТУРА:
1. В.И. Ефимов Физика уровней охраны труда / В.И. Ефимов, Ю.И. Поляков; НЦ ВостНИИ.: Кемерово, 2001. - c. 38-40, c. 44.
