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.

Журнал "Горная Промышленность" №1 2006