Схематичное изображение системы ЧМС
Здесь Ч – человек, М – машина, С – среда, ОС – обратная связь, УД – управляющие действия.
Поиск причин чрезвычайных происшествий приводит к анализу управления опасностями. Модель системы управления опасностями проходит три стадии: проектирование, создание и эксплуатация. Наиболее сложной моделью системы управления опасностями является модель ЧМС на стадии эксплуатации.
Рисунок 1.2.
Структурные элементы системы управления опасностями на стадии эксплуатации
Здесь БЗ – база знаний, БД – база данных, ЧП – чрезвычайное происшествие, ПУО – программа управления опасностями.
1.5. Методы изучения опасностей технических систем
Опасность – центральное понятие БЖД, под которым понимаются явления, процессы, объекты, способные в определённых условиях вызывать нежелательные последствия, то есть наносить ущерб здоровью человека или угрожать его жизни.
По происхождению опасности классифицируются следующим образом:
1) природные;
2) техногенные;
3) антропогенные;
4) экологические;
5) биологические;
6) социальные.
По характеру воздействия на человека опасности классифицируются иначе:
1) механические;
2) физические;
3) химические;
4) биологические;
5) психофизиологические.
Основными характеристиками, определяющими опасности являются:
1) вероятностный характер (случайность);
2) потенциальность (скрытость);
3) перманентность (постоянство, непрерывность);
4) тотальность (всеобщность).
Основным направлением изучения опасностей является исследование опасностей технических систем.
Здесь особую роль играют понятия «отказ» и «вероятность отказа».
Отказ технической системы или ее части может привести к потенциальной или реальной опасности, поэтому необходим анализ возможности отказов.
Вероятность – это числовая мера возможности появления события, то есть вероятность отказа – это числовая мера возможности отказа.
Методы исследования опасностей делятся на качественные и количественные, причем количественные предполагают в первую очередь численное описание исследуемых опасностей.
К качественным относят следующие методы.
1. Предварительный анализ опасностей.
2. Анализ последствий отказов.
3. Анализ опасностей с помощью дерева причин.
4. Анализ опасностей с помощью дерева последствий.
5. Анализ опасностей методом потенциальных отклонений.
6. Анализ ошибок персонала.
7. Причинно-следственный анализ.
Предварительный анализ опасностей обычно включает в себя следующие этапы.
1. Изучаются технические характеристики объекта, системы или процесса. Устанавливаются повреждающие свойства.
2. Определяются законы, стандарты и правила, действия которых распространяются на данный объект, систему или процесс.
3. Проверяется техническая документация на ее соответствие законам, правилам и стандартам безопасности.
4. Составляется перечень опасностей, в котором указываются идентифицированные источники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные ЧП и выявленные недостатки. Здесь (если это возможно) указываются также вероятности ЧП, серьезность его последствий и т.п.
Анализ последствий отказов обычно включает в себя следующие процедуры.
1. Техническая система подразделяется на компоненты.
2. Для каждого компонента выявляются возможные отказы.
3. Изучаются потенциальные ЧП, которые могут вызвать тот или иной отказ на исследуемой системе.
4. Результаты исследования представляются в форме таблицы.
5. Отказы ранжируются по степени опасности. Разрабатываются предупредительные меры, включающие конструкционные изменения.
После осуществления процедуры ранжирования может быть введена шкала, на основе которой каждому из отказов ставится в соответствие число, характеризующее степень опасности отказа.
Анализ опасностей с помощью дерева причин потенциального ЧП обычно выполняют в следующем порядке.
1. Отбор потенциального ЧП.
2. Отбор факторов, которые могут привести к выбранному ЧП.
3. Построение ориентированного графа, основывающегося на факторах и их логических комбинациях.
Анализ опасностей с помощью дерева последствий потенциального ЧП проводится аналогично анализу по дереву причин, но в этом случае рассматриваются последствия ЧП и их логические комбинации с целью ликвидации последствий ЧП или снижения его негативного воздействия. В этом случае ориентация графа меняется.
Анализ опасностей методом потенциальных причин также проводится аналогично анализу по дереву причин, но в этом случае факторами, которые могут привести к ЧП являются величины отклонения от норм и их логические комбинации.
Анализ ошибок персонала включает в себя следующие этапы.
1. Выбор системы и вида работы.
2. Определение цели.
3. Идентификация вида потенциальной ошибки.
4. Идентификация последствий.
5. Идентификация возможности исправления ошибки.
6. Идентификация причин ошибки.
7. Выбор метода предотвращения ошибки.
8. Оценка вероятности ошибки.
9. Оценка вероятности исправления ошибки.
10. Расчет риска.
11. Выбор путей снижения риска.
Причинно-следственный анализ выявляет причины происшедшего ЧП. Он является составной частью общего анализа опасностей и завершается прогнозом новых ЧП и составлением плана мероприятий по их предупреждению.
1.6. Принципы, методы и средства обеспечения безопасности
Обеспечение безопасности – сложный процесс, в котором можно выделить элементарные составляющие, исходные положения и идеи, называемые принципами. Специфика производства, особенности технологических процессов, разнообразие оборудования – все это обуславливает многообразие принципов обеспечения безопасности.
Теоретическое значение принципов состоит в том, что с их помощью определяется уровень знаний об опасностях и их реализаций. Следовательно, формируются требования по проведению защитных мероприятий и разрабатываются методы их воплощения.
В практическом отношении значение принципов важно вследствие того, что они позволяют вырабатывать оптимальные решения задач защиты от опасностей.
Принципы обеспечения безопасности по признаку их реализации условно классифицируются на четыре группы.
1. Ориентирующие.
2. Технические.
3. Управленческие.
4. Организационные.
Ориентирующие принципы представляют собой основополагающие идеи, определяющие направления поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой. К ним относят принципы системности, деструкции, ликвидации и снижения опасности, замены оператора, информации, классификации и нормирования.
Технические принципы направлены на непосредственное предотвращение действия опасных и вредных факторов и основаны на использовании физических законов. К ним относятся принципы защиты расстоянием и временем, экранирования, прочности, дублирования, недоступности и т.п.
Управленческими называют принципы, определяющие взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности. К ним относятся принципы плановости, контроля, обязательности обратной связи, иерархичности и т.п.
К организационным относят принципы, с помощью которых реализуются положения научной организации труда. К ним относятся принципы несовместимости, эргономичности, рациональной организации труда и компенсации.
Некоторые принципы относятся к нескольким группам одновременно. В совокупности принципы образуют систему, однако каждый из них обладает относительной самостоятельностью.
Метод – это способ (или их комбинация), направленный на достижение определенной цели. В нашем случае целью является обеспечение безопасности.
Следует отметить, что любая цель должна быть диагностируема, то есть должны существовать четко определенные критерии ее достижения.
Методы обеспечения безопасности основаны на использовании выше описанных принципов.
Введем следующие определения.
Назовем гомосферой, пространство, в котором находится человек.
Назовем ноксосферой, пространство, в котором создаются опасности.
Существует четыре группы методов обеспечения безопасности.
1. А – методы. Они состоят в пространственном или временном разделении гомосферы и ноксосферы. Эти методы реализуется при механизации и автоматизации технологических процессов, использованием роботов, а также дистанционного управления.
2. Б – методы. Эти методы основываются на применении принципов обеспечения безопасности к совершенствованию ноксосферы (производственной среды), а также на приведении характеристик ноксосферы в соответствие с характеристиками человека.
3. В – методы. Они состоят в повышении защитных свойств человека (в модификации гомосферы) при помощи соответствующих средств защиты и в адаптации человека к ноксосфере. Среди В-методов можно отметить обучение, инструктаж, применение средств индивидуальной защиты (СИЗ).
4. Г – методы. Методы этой группы являются комбинациями методов групп А, Б, В.
Особое внимание среди способов реализации указанных методов занимают средства коллективной защиты (СКЗ) и СИЗ.
СКЗ классифицируются в зависимости от источников опасных и вредных факторов. Например, средства защиты от шума (перегородки), вибрации (виброгасящие полы), электростатических разрядов (заземление).
СИЗ классифицируются в зависимости от защищаемых органов. Например, глаза (очки), руки (перчатки), голова (каска).
Средства защиты должны соответствовать требованиям эстетики и эргономики, поскольку неудовлетворение этим требованиям ведет к снижению работоспособности человека.