Объект исследования и совершенствования безопасности.
Объектом исследования и совершенствования безопасности является система «человек – машина – среда» (человеко-машинные системы). Указанной системой могут быть представлены производственные объединения, промышленные предприятия, в том числе цехи и т.п., фирмы и т.д.
Из теории управления производством известно, что перечисленные объекты являются социально-экономическими (или организационно-экономическими) системами, декомпозиция которых позволяет выделить подсистемы: социальную (человек), техническую (машина), «среда»; на технологическую (технология), организационную (организация), экономическую (экономика). Добавляют правовую подсистему (право). Перечисленные подсистемы взаимосвязаны и взаимодействуют. В обобщенном виде модель системы (организации) «ч-м-с-т-о-э-п» может быть представлена образом. Заметим, что, кроме перечисленных подсистем (компонент), модель включает связи между ними и окружающую модель среду.
Нарисуем модель системы «ч-м-с-т-о-э-п»
| S(t) |
| Ч |
| право |
прир. среды
| М |
| Орг |
входы выходы
| Э |
| Техн |
X(t)-входные и ограничивающие воздействия на систему;
Y(t)-выходные воздействия системы на внешнюю среду (результаты
полезные вредные
функционирования системы);
S(t)-состояния системы(безопасное, опасное и т.д.)
Состояния системы и характеристики X(t),Y(t) определяются структурой системы и рассматриваются переменными во времени.
В качестве «человека» подразумевается персонал, непосредственно занятый выполнением работ, «машины»- технологическое оборудование, иногда предметы труда.
Под «средой» будем понимать производственную среду (область пространства, зону), в пределах которой совершается проведение операции или процесса в целом; «технологией»- совокупность приёмов и методов, используемых для изменения свойств или предмета труда.
Внешней(для рассматриваемой нами человеко-машинной системы) средой является всё то, что непосредственно не входит в систему, но может влиять на процесс функционирования системы или изменяться под её воздействием. К внешней среде будем относить органы снабжения и управления системой, взаимодействующие с ней, окружающие природные условия.
Безопасность жизнедеятельности человека в системе зависит от состояния отдельного элемента (социальной системы, технической, технологической, организационной, экономической) подсистем, подсистемы «Среда», характера их взаимосвязей, поведения (действий) работника, от элементов внешней среды, от результата их совместного функционирования. Все элементы указанных выше подсистем находятся во взаимосвязи и образуют единую систему. Поэтому, если отдельный элемент по каким-то причинам имеет отклонение от нормального (нормативного) состояния, то это может вызвать изменения в других элементах, нарушения во взаимодействии элементов, подсистем и т.п. Создаются условия для формирования опасной ситуации, условия для возникновения травм, заболеваний, аварий и т.п.
Опасное состояние системы - такое состояние, которое возникает при функционировании системы в определённых условиях и при котором возможны реально предсказуемые ущербы (неблагоприятные последствия).
Ущерб может быть связан с гибелью, травмами, заболеваниями (профзаболеваниями) работающих, с поломками оборудования, с неблагоприятными ситуациями в окружающей среде.
Под безопасным состоянием системы будем понимать такое состояние системы «ч-м-с-т-п-о-э», при котором с заданной вероятностью исключаются происшествия (аварии, несчастные случаи, профессиональные заболевания и т.д.), обусловленные воздействием производственной опасности на элементы системы (например, человека) и окружающую среду, а ущерб от воздействий не превышает допустимою.
Основным элементом (системой) системы является человек. Отсюда, характеристики системы «ч-м-с-т-п-о-э» разделяют на следующие группы:
1) физические - учитывают статические, динамические нагрузки, физические усилия и т.п.;
2) физиологические - характеризуют соответствие системы физиологическим потребностям и качествам человека. (Последние, в основном, связаны с характеристиками анализаторов);
3) психофизиологические - учитывают особенности сенсорных, моторных, вегетативных реакций человека;
4) психологические - отражают соответствие возможностям и особенностям:
а) восприятия; б) памяти; в) мышления; г) психомоторным (темп движения, скорость реакции, координация, устойчивость и т.п.);
5) антропометрические - связаны с размерами человека;
6) санитарно-гигиенические определяют условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с системой (её элементами и т.п.) «ч-м-с-т-п-о-э», внешней окружающей средой;
7) социально-психологические;
8) экономические.
Состояние системы «ч-м-с-т-п-о-э» характеризуются различными показателями (мы рассмотрим их позднее).
Если рассмотреть распределение причин возникновения последствий (травм, профзаболеваний) на основе статистических данных, то распределение будет следующим:
| Причины последствий 100% |
| Причины, зависящие от работающих 70% от всех причин |
| Причины, не зависящие от работающих 30% от всех причин |
| Ошибки других участников работ-20% |
| Ошибки непосредственных исполнителей-50% |
| Недостатки технологий до 25% |
| Остальные причины ~ 5% |
организацией труда и т.д.
Отсюда, можно утверждать о доминирующей роли работающих (человека) в формировании условий для возникновения последствий (травм, профзаболеваний).
§ 2 Опасности, связанные с жизнедеятельностью человека и их классификация
Опасность – это процессы, явления, предметы, оказывающие негативное влияние на жизнь и здоровье человека.
От проявления опасностей в Российской Федерации на производстве ежегодно гибнет свыше 8 тысяч работающих, около 300 тысяч становятся инвалидами труда и свыше 40 тысяч погибает в дорожно-транспортных происшествиях (ежегодно).
Ежегодно происходит около 100 крушений поездов, большое количество авиационных летных происшествий с гибелью экипажей и пассажиров.
В итоге, каждые 4 года у нас погибает около 1 млн. человек. Ежедневно в РФ на производстве гибнет 20-25 человек. Материальные потери от несчастных случаев на производстве составляют триллионы рублей и еще более велики социальные потери, связанные с гибелью кормильцев, инвалидностью пострадавших и трагедиями для родных и близких.
Все эти данные свидетельствуют о том, что любая деятельность человека, в томчисле и производственная деятельность, потенциально опасна. Поэтому, утверждение о потенциальной опасности деятельности человека является аксиомой, имеющей важное профилактическое значение при решении теоретических и практических вопросов обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Опасность (Qп) – понятие стохастическое, случайное, которое зависит от многих факторов, и численно изменяется со временем.
Материальными носителями опасностей на производстве являются объекты, формирующие трудовой процесс и входящие в него: предметы труда, средства труда (машины, станки, здания, сооружения, дороги, энергия и т.п.), продукты труда, технология, операции, действия, природно-климатическая среда (грозы, смерчи, атмосферные осадки и т.п.), флора, фауна, люди.
Человек должен знать опасности, чтобы уметь защищаться от них самому и уметь защищать других.
Опасности можно классифицировать по определенным признакам. Такими признаками могут быть характер их действий: природный (естественный), либо возникающий в результате действия человека.
Опасности различают по величине, деятельности существования, вероятности возникновения.
Опасности классифицируются также и по времени проявления на импульсные (ударные) и кумулятивные (накопление в организме и суммирование действия); по локализации: связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом; по вызываемым последствиям: утомление, заболевание, травмы, аварии, пожары, летальные исходы; по приносимому ущербу: социальный, технический, экологический; по сфере проявления опасностей: бытовые, спортивные, дорожно-транспортные, производственные, военные и др.; по структуре опасности делятся на простые и производственные, порождаемые взаимодействием простых; по характеру воздействия на человека - на активные (активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек) и пассивные.
В качестве примера рассмотрим выдержки из номенклатуры (перечень названий, терминов, систематизированных по определенному признаку) потенциальных опасностей, охватывающей 110 опасностей, составленной в алфавитном порядке и включающей все неблагоприятные воздействия внешнего мира на живые объекты:
1) алкоголь;2) аномальная температуравоздуха; 3) аномальная влажность воздуха; 4) аномальная подвижность воздуха; 5) аномальное барометрическое давление;6) аномальное освещение;7) аномальная ионизация воздуха;8) блесткость;9) вакуум; 10) взрыв;11) взрывчатые вещества; 12) вибрация;… 14) вулканы; 15) высота;16) газ;… 22) гололед; … 28) дым; … 31) жидкие газы; … 34) землетрясение; 35) избыточное давление;36) инфразвук;… 38) искры;… 43) лавины; 44) лазерное излучение; … 51) молния;… 54) наводнение; … 57) невесомость;… 60) огонь;… 64) отравление; … 67) пар; … 78) радиация;79) резонанс; … 89) статическое электричество;90) тайфуны; … 93) ударная волна;94) ультразвук; … 103) шум;104) электрическая дуга;105) электрошок; … 107) электромагнитное поле;108) эмоциональный стресс;… 110) ядовитые вещества.
На основании этой типовой номенклатуры потенциальных опасностей рекомендуетсясоставлять конкретнуюноменклатуру, в которой учитываются потенциальные опасности, специфические для производства, цеха, рабочего места, профессии и т.п.
Опасности,создаваемые деятельностью человека, имеют два важныхдля практики качества:они носят потенциальный характер (могут быть, но не приносить вреда) и имеют ограниченную зону воздействия (зону действия опасности).
Отсюда, наличие опасности еще не означает, что несчастье обязательно должно произойти. Для того, чтобы произошло несчастье (травмы, заболевания и т.п.) должны существовать определенные причины (условия, совокупность обстоятельств).
Опасности в производственных условиях называются производственными факторами.
Классификация производственных факторов по природе, характеру действия представлена в ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ, в гигиенических критериях (о чем мы будем говорить, когда будем рассматривать «Условия труда»).
§ 3 Количественная оценка опасности – риск
В качестве количественной оценки опасности (реализованной в травму, заболевание) применяется такое понятие, как «риск». (рассматривают как интегральный показатель).
Под реализованной опасностью понимают реальное неблагоприятное последствие (травму, заболевание, утомление и т.п.) или реальный ущерб здоровью человека.
Под риском понимают отношение тех или иных неблагоприятных событий (последствий) к полному числу событий за конкретный период времени, т.е. число пострадавших при несчастных случаях со смертельным исходом, вызванных воздействием на людей конкретной опасности (электрический ток или вредное вещество), отнесенных к общему количеству работников (на производстве) за конкретный период времени.
Значение риска от конкретной опасности можно получить из статистики несчастных случаев (травм), случаев заболевания за различные промежутки времени: смена, сутки, неделя, квартал, год.
«Риск»в настоящее время все чаще используется для оценки воздействия неблагоприятных факторов на работников. С помощью риска оценивается состояние условий и охраны труда, экономический ущерб, определяемый несчастными случаями и заболеваниями на производстве, и формируется система социальной политики на производстве (обеспечение компенсаций, льгот).
Рассмотрим пример. Количество работающих на производстве в Российской Федерации составляет около N=80 млн. человек (8*107), а число погибших за год достигло n=8 тыс. человек (8*103), тогда производственный риск гибели людей можно определить как:
Rпр= n/N=8*103/8*107= 1*10-4ед/год.
В производственных условиях различают индивидуальный и коллективный риск. Индивидуальный риск характеризует возможность реализации опасности определенного вида деятельности для конкретного индивидуума. Используемы в нашей стране показатели производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, такие как частота несчастных случаев и профессиональных заболеваний, являются выражением индивидуального производственного риска.
Рассмотрим индивидуальные смертельные риски за год, по следующим источникам (опасностям) (по данным США):
Автотранспорт = 3*10-4;
Пожары и ожоги = 4*10-5;
Станочное оборудование = 1*10-5;
Электроток = 6*10-6;
Молния = 5*10-7;
Ядерная энергия = 2*10-10;
(100 реакторов)
Коллективный (групповой или социальный) риск характеризует возможность поражения (травмирование или гибели) группы людей (от двух и более человек) от реализации определенного вида опасности (например, от производственных факторов).
Во многих работах понятие «Риск» представляется «как вероятность человеческих и материальных потерь или повреждений».
В этом случает для оценки риска, возникающего в ходе конкретной деятельности, вводят вектор риска:
R=(P;Y),
где Р – вероятность негативного воздействия опасности на людей, материальные, природный объекты и т.д.;
Y – фактические или возможные экономические и социальные потери и/или ухудшение здоровья людей и т.п. в результате негативного воздействия, приведенные к денежному эквиваленту.
Приведем источники и уровни риска смерти человека в промышленно-развитых странах (R – число смертельных случаев *чел-1*год-1).
| Источник | Последствия | Среднее значение |
| Внутренняя среда организма человека | Генетические и соматические заболевания, старение | Rср = 0,6 - 1*10-2 |
| Естественная среда обитания | Несчастные случаи от стихийных бедствий (землетрясения, ураганы, наводнения и др.) | Rср = 1*10-6 Наводнения – 4*10-5 Землетрясения – 3*10-5 Грозы – 6*10-7 Ураганы – 3*10-8 |
| Техносфера | Несчастные случаи в быту, на транспорте, заболевания от загрязнения окружающей среды. | Rср = 1*10-3 |
| Профессиональная деятельность (система «ч-м-с-э-т-о-п») | Профессиональные заболевания, несчастные случаи на производстве. | Профессиональная деятельность: безопасная-Rср < 10-4 относительно безопасная Rср=10-4-10-3 опасная Rср=10-3-10-2 особо опасная Rср>10-2 |
| Социальная среда | Самоубийства, самоповреждения, преступные действия, военные действия и т.д. | Rср= (0,5-1,5)*10-4 |
Для определенного риска можно использовать четыре методических подхода:
1. Инженерный, опирающийся на статистику, расчет частот, построение деревьев причин и опасностей.
2. Модельный, основанный на построении моделей воздействия опасностей на отдельного человека или на профессиональные группы.
3. Экспертный, когда вероятность различных событий определяется на основе опроса опытных специалистов, т.е. экспертов.
4. Социологический, основанный на опросе населения.
Целесообразно комплексное использование этих подходов.
§ 4 Концепция приемлемого (допустимого) риска.
Определение приемлемого риска. Понятие «безопасность».
Во всех промышленно-развитых странах принята концепция приемлемого (допустимого) риска.
Ранее в РФ политика безопасности труда (охраны труда) на производстве базировалась на строгом требовании – не допустить ни одного несчастного случая (ни одной травмы).
Гуманно? Да. Но в такой сложной системе как промышленное предприятие (производство) не возможно обеспечить нулевой риск, т.е. работать без травм, профзаболеваний.
В настоящее время принята концепция, которая базируется на потенциальной опасности любой деятельности и компромиссе между уровнем безопасности и возможностями его достижения. Суть ее состоит в стремлении к такому малому (допустимому) риску, который приемлет (который может принять) общество в данный период времени.
Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютно безопасной деятельности (технологического процесса), т.к. экономические возможности (средства) организации на повышение безопасности технических элементов (систем), на выполнение социальных программ и т.п. ограничены.
Приемлемый риск можно определить следующим образом. Рассмотрим следующий рисунок.
При увеличении затрат на совершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеетминимум приопределенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферы обучения (медицинское обслуживание, путевки в санатории, в д/отдыха и т.д.). Это обстоятельство надо учитывать при выборе приемлемого риска.
R Суммарный Т.к. экономические
риск (RT+RСЭ) возможности на
производстве
Область ограничены
приемлемого риска
Социально-экономический
риск RСЭ
10-6
Технический риск RT
10-7
З(руб)
Затраты на безопасность
R-Смерт. случаи*чел-1*год-1
В настоящее время по международной договоренности принято считать, что действие техногенных опасностей (технический риск) должно находиться в пределах от 10-7 – 10-6 (смертельных случаев чел-1*год-1). Величина 10-6 является максимально приемлемым уровнем индивидуального риска. В России эта величина используется для оценки пожарной безопасности и радиационной безопасности. В некоторых развитых странах, например, в Голландии, приемлемые риски установлены в законодательном порядке на уровне 10-6 в год (смертельных случаев чел-1*год-1).
Для обеспечения безопасности конкретной производственной деятельности должны быть выполнены следующие три задачи:
Первая – осуществляется детальный анализ (идентификация) опасностей, формируемых в изучаемой деятельности. Анализ должен проводиться в следующей последовательности: устанавливаются элементы – источники опасности. Затем проводится оценка опасностей по качественным, количественным, пространственным и временным показателям.
Вторая – разрабатываются эффективные меры защиты человека и среды обитания от выявленных опасностей. Под эффективными понимаются такие меры защиты человека на производстве, которые при минимуме материальных затрат дают наибольший эффект: снижают заболеваемость, травматизм и смертность.
Третья– разрабатываются эффективные меры защиты от остаточного риска данной деятельности (технологического процесса). Они необходимы, т.к. обеспечить абсолютную безопасность деятельности невозможно. Эти меры применяются в случае, когда необходимо заниматься спасением человека или среды обитания.
По ГОСТ Р 1.0-92 «безопасность – отсутствие допустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба».
Учитывая вероятностный характер неблагоприятных последствий (реализации опасности) и представление риска как: R(t)=n(t)/N
безопасность деятельности можно определить:
B(t)=1-R(t),
где N – общее число событий (работников).
Из рассмотренного ранее примера:
Rпр=1*10-4 ед/год; B(t)=1-1*10-4=0,9999
Такой подход позволяет сравнивать безопасности деятельности.