Аксиомы о потенциальной опасности технических систем
Анализ реальных аварийных ситуаций, событий и факторов и человеческая практика уже сегодня позволяет сформулировать ряд аксиом об опасности технических систем:
Аксиома 1.Любая техническая система потенциально опасна. Потенциальность опасности заключается в скрытом, неявном характере и проявляется при определенных условиях. Ни один вид технической системы при ее функционировании невозможно достичь абсолютной безопасности.
Аксиома 2. Техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации в техносфере превышают пороговые значения. Пороговые или предельно допустимые значения опасностей устанавливаются из условия сохранения функциональной и структурной целостности человека и природной среды. Соблюдение предельно допустимых значений потоков создает безопасные условия жизнедеятельности человека в жизненном пространстве и исключает негативное влияние техносферы на природную среду.
Аксиома3. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы. Опасности возникают при наличии дефектов и иных неисправностей в технических системах, при неправильном использовании технических систем. Технические неисправности и нарушения режимов использования технических систем приводят, как правило, к возникновению травмоопасных ситуаций, а выделение отходов (выбросы в атмосферу, стоки в гидросферу, поступление твердых веществ на земную поверхность, энергетические излучения и поля) сопровождается формированием вредных воздействий на человека, природную среду и элементы техносферы.
Аксиома4 Техногенные опасности действуют в пространстве и во времени. Травмоопасные воздействия действуют, как правило, кратковременно и спонтанно в ограниченном пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах при взрывах и внезапных разрушениях зданий и сооружений. Зоны влияния таких негативных воздействий, как правило, ограничены, хотя возможно распространение их влияния и на значительные территории, например, при аварии на ЧАЭС.
Для вредных воздействий характерно длительное или периодическое негативное влияние на человека, природную среду и элементы техносферы. Пространственные зоны вредных воздействий изменяются в широких пределах от рабочих и бытовых зон до размеров всего земного пространства. К последним относятся воздействия выбросов парниковых и озоноразрушающих газов поступление радиоактивных веществ в атмосферу и т.п.
Аксиома 5. Техногенные опасности оказывают негативное воздействие на человека, природную среду и элементы техносферы одновременно. Человек и окружающая его техносфера, находясь в непрерывном материальном, энергетическом и информационном обмене, образуют постоянно действующую пространственную систему "человек - техносфера". Одновременно существует и система "техносфера - природная среда". Техногенные опасности не действуют избирательно, они негативно воздействуют на все составляющие вышеупомянутых систем одновременно, если последние оказываются в зоне влияния опасностей.
Аксиома6. Техногенные опасности ухудшают здоровье людей, приводят к травмам, материальным потерям и к деградации природной среды.
Алгоритм развития опасности и ее реализации
Собственно процесс развития опасности можно описать следующей логической последовательностью:
- нарушение технологического процесса, допустимых пределов эксплуатации, условий содержания и т.п.
- накопление, образование поражающих факторов, приводящих к аварии технические системы
- разрушение конструкции
- выброс, образование поражающих факторов
воздействие (взаимодействие) поражающих факторов с объектом воздействия (с окружающей природной средой, человеком, объектами техносферы и пр.)
- реакция на поражающее воздействие.
В зависимости от особенностей технической системы отдельные элементы приведенной цепи могутотсутствовать. Каждому такому событию можно приписать частный показатель ввиде вероятности события:
- вероятность отказа технической системы
- вероятность аварийного исхода
- вероятность образования поражающих факторов
- вероятность поражения объектов воздействия
- вероятность вторичных поражающих факторов
- вероятность воздействия
- вероятность поражения.
Из приведенной логической последовательности следует, что наличие потенциальной опасности в системе не всегда сопровождается ее негативным воздействием на объект. Любое исключение в цепи ведет к нереализации опасности.
Для реализации опасности необходимо выполнение минимум трех условий: опасность реально действует (присутствует): объект находится в зоне действия опасности: объект не имеет достаточных средств защиты
Источники опасности
Источниками опасности (материальными носителями) являются человек: объекты, формирующие трудовой процесс и входящие в него: предметы труда, средства труда (машины, станки, инструменты, сооружения, здания, земля, дороги, энергия и т.п.); продукты труда; технология, операции, действия; природно-климатическая среда (грозы, наводнения, солнечная активность и т.п.); флора, фауна. При анализе обстановки среды деятельности человека вырисовываются как внешние, так и внутренние источники опасности.
Внешние источники - два рода явлений: состояние среды деятельности (технические системы) и ошибочные, непредвиденные действия персонала, приводящие к авариям и создающие для окружающей среды и людей рискованные ситуации. При этом разные факторы среды обитания воздействуют неодинаково: если техника и технологии могут представлять непосредственную опасность, то социально-психологическая среда, за исключением случаев прямого вредительства, влияют на человека через его психологическое состояние, через дезорганизацию его деятельности.
Внутренние источники опасности обусловлены виктимностью - личными особенностями работающего, которые связаны с его социальными и психологическими свойствами и представляют субъективный аспект опасности (этот аспект более подробно рассматривается психологией безопасности деятельности)
Лекция № 5
6. Энергоэнтропийная концепция опасностей
Эксплуатация технических систем потенциально опасна так как связана с различными процессами, а последние - с использованием (выработкой, транспортировкой, хранением и преобразованием) химической, электрической и других видов энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде. Опасность проявляется в результате неконтролируемого выхода энергии. В определенных условиях неконтролируемый выход энергии сопровождается происшествиями. Таблица 9 иллюстрирует настоящую концепцию
Таблица 9 Оценкачисла смертельных случаев, вызванных различными источниками энергии в расчете на один гигаватт
| Вид топлива или энергии | Конечная форма энергии | Число жертв на ГВт. | ||
| профессиональных | населения | всего | ||
| Метанол, биопродукты | м | |||
| Энергия ветра | э | 20 – 30 | 2 - 40 | 22 – 70 |
| Солнечная, фотоэлектрическая | э | 16 – 21 | 1 – 40 | 17 – 61 |
| Уголь | э | 2 – 10 | 3 – 150 | 5 – 160 |
| Солнечная, тепловая | э | 7 – 10 | 1 – 40 | 8 – 50 |
| Нефть | э | 0,2 – 2 | 1,4 – 140 | 1,6 – 142 |
| Солнечная (нагрев) | т | 9 – 10 | 0,4 | 9 – 10 |
| Гидроэлектростанции | э | 2 – 4 | 1 – 2 | 3 – 6 |
| Океан (тепловая) | э | 2 – 3 | 0,1 | 2 – 3 |
| Атомная | э | 0,2 – 1,3 | 0,04 – 0,24 | 0,25 – 1,5 |
| Природный газ | э | 0,1 – 0,4 | 0,1 – 0,4 |
Конечная форма энергии; э - электрическая; м - механическая; т - тепловая.