Вернуться в началоСодержаниеСловарьПомощь

СодержаниеКонтактыПомощь

Предисловие
§ 1. Природа и характеристика опасностей в техносфере
1.1. Техносфера. Техника. Техническая система. Технология
1.2. Определение опасности
1.3. Аксиомы о потенциальной опасности технических систем
1.4. Таксономия опасностей
1.4.1. Примеры таксономий
1.5. Алгоритм развития опасности и ее реализации
1.6. Источники опасности
1.7. Энергоэнтропийная концепция опасностей
1.8. Номенклатура опасностей
1.9. Квантификация опасностей
1.10. Идентификация опасностей
1.11. Причины и последствия
1.12. Пороговый уровень опасности
1.13. Показатели безопасности технических систем
§ 2. Основные положения теории риска
§ 3. Роль внешних факторов, воздействующих на формирование отказов технических систем
§ 4. Основы теории расчета надежности технических систем
§ 5. Методика исследования надежности технических систем
§ 6. Инженерные методы исследования безопасности технических систем
§ 7. Оценка надежности человека как звена сложной технической системы
§ 8. Организация и проведение экспертизы технических систем
§ 9. Мероприятия, методы и средства обеспечения надежности и безопасности технических систем
§ 10. Технические системы безопасности
§ 11. Правовые аспекты анализа риска и управления промышленной безопасностью
§ 12. Принципы оценки экономического ущерба от промышленных аварий
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Библиографический список


Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.









Примеры таксономий



Здесь не приводится таксономия производственных опасностей. Классификация вредных и опасных производственных факторов подробно рассматривается в курсе БЖД. Приведенные примеры характерны для опасностей, возникающих при отказе технических систем.

Классификация по эффектам изменения окружающих условий. Любое заметное отклонение от привычных, определившихся в ходе длительной биологической эволюции условий существования человека приводит к травмам или заболеваниям. Наиболее существенные параметры среды обитания человека, имеющие значение для его нормальной и безопасной жизнедеятельности, таковы:
а) температура;
б) давление окружающего атмосферного воздуха;
в) внешнее давление, оказываемое на отдельные участки тела;
г) концентрация кислорода;
д) концентрация токсичных или коррозионно-активных веществ;
е) концентрация болезнетворных микроорганизмов;
ж) плотность потока электромагнитного излучения;
з) уровень ионизирующих излучений;
и) разность электрического потенциала;
к) звуковые нагрузки.

Воздействия, связанные с повышением или понижением температуры человеческого тела (как изнутри, так и снаружи), могут приводить к травмам или смертям. К таким воздействиям относятся тепловое излучение, конвекция и прямая теплопередача с кожного покрова или к нему, вдыхание чересчур холодного или горячего воздуха, употребление внутрь слишком холодных или теплых жидкостей или твердых веществ.
Внезапные изменения окружающего воздуха, обусловленные действием воздушных ударных волн, могут приводить к травмам или смерти.

Механические травмы возникают из-за приложения чрезмерного давления к отдельным участкам человеческого тела. Механические травмы - это рваные и резаные раны, ушибы, переломы, размозжение, отрывы частей тела, травмы, затрагивающие жизненно важные органы - мозг, сердце, легкие и другие органы.

Снижение концентрации кислорода в воздухе приводит к травмам и смертям. Перерыв в дыхании происходит, если человек тонет или погребен под твердыми материалами. С другой стороны, и избыток кислорода опасен. При концентрации кислорода резко возникает пожарная опасность.

Хорошо известно, что присутствие определенных веществ в окружающей среде приводит к заболеванию или смерти (например, избыточная концентрация оксида или диоксида углерода).

Не менее хорошо известно, что избыточная концентрация болезнетворных микроорганизмов вредна и приводит к инфекционным заболеваниям.

Для всех длин волн электромагнитного излучения существуют пределы интенсивности, за которыми их воздействие на организм человека становится опасным для здоровья.

Человеческий организм приспособился к существованию в условиях естественного радиоактивного фона, а вклад относительно небольшой техносферной составляющей (ядерной энергетики в нормальных условиях эксплуатации, медицинской диагностики, неразрушающих методов контроля в технике и т.д.) можно считать безвредным. Повышенный уровень дозовых нагрузок приводит к хроническим заболеваниям, значительные дозы вызывают лучевую болезнь и смерть.

Человеческий организм чувствителен к разности потенциалов порядка десятков вольт. Разность потенциалов в сотни вольт (безразлично - постоянного или переменного напряжения) вполне может привести к гибели.

Звуковые и вибрационные нагрузки могут привести к хроническим заболеваниям несмертельного характера.
Таксономия по времени реализации. В медицине издавна используются термины "острый" и "хронический" для описания характера заболевания: быстро развивающуюся и бурно протекающую болезнь называют "острой", медленно развивающаяся и долго текущая болезнь обозначается как хроническая. В медицине никогда не придавалось точного значения понятиям "быстро" и "медленно". С медицинской точки зрения понятия "острый" или "хронический" никоим образом не связывалось с тяжестью заболевания, такое понимание этих терминов сохранено при рассмотрении опасностей. Легко видеть, что термины "острый" и "хронический" отвечают противоположным полюсам некоего диапазона значений; провести строгую разделительную черту между ними весьма непросто. Термин "острая" будет относиться к опасностям, для которых время проявления действия не превышает часа. Опасность будет называться "хронической", если ее реализация занимает более месяца. Опасности, срок реализации которых находится внутри обозначенного интервала, будут рассматриваться как нечто среднее между острыми и хроническими опасностями. Табл.1.1.4.1 иллюстрирует использование такой классификации. Под временем действия опасности понимается период, в течение которого зарождаются, развиваются и действуют поражающие факторы.

Таблица 1.4.1.1
Временной масштаб опасных событий



Таксономия опасностей по числу пораженных. Идея этой классификации - качественная характеристика индивидуальных и групповых опасностей. Значимые качественные различия между этими классами опасностей (несмотря на существование количественной близости между ними) отражены в табл.1.4.1.2. Эти различия могут быть положены в основу регулирования и выявления основных опасностей - в отличие от прочих.

Таксономия по виду энергетического носителя:
а) механические - характеризуются кинетической и потенциальной энергией и механическим влиянием на объекты воздействия; к ним относятся: кинетическая энергия движущихся и вращающихся элементов, потенциальная энергия тел (в том числе людей, находящихся на высоте), шумы (ультразвук, инфразвук), вибрация, ускорения, гравитационная тяжесть, статическая нагрузка, дым, туман, ударная волна и др.;

Таблица 1.4.1.2
Характеристики индивидуальных и групповых опасностей



б) термические - характеризуются тепловой энергией и аномальной температурой; к ним относятся: температура нагретых или охлажденных поверхностей, открытого огня, пожара, химических реакций и др. источников; сюда относятся и параметры микроклимата, нарушающие терморегуляцию организма;
в) электрические - электрический ток, статическое электричество, ионизирующие излучения, электрическое поле, аномальная ионизация воздуха;
г) электромагнитные - освещенность, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, электромагнитные излучения, магнитное поле;
д) химические - едкие, ядовитые, огне- и взрывоопасные вещества, а также нарушение естественного газового состава воздуха, наличие вредных примесей в воздухе.

Таксономия факторов, обусловливающих возможные отказы технических систем. Любая система эксплуатируется в определенных условиях окружающей среды; она испытывает воздействие факторов окружающей среды (климатических, динамических, биологических и др.), факторов нагрузки (режима работы и взаимодействие элементов), а также искусственных факторов (преднамеренное воздействие извне).
Эти факторы могут привести к изменению параметров и состояния работоспособности отдельных элементов, узлов и системы в целом. Представляется целесообразным привести таксономию таких факторов [75].

1. Перегрузка в результате недооценки действующей нагрузки:
- снег и непродуманная его расчистка, наледи;
- производственная пыль;
- несоответствие фактических масс конструкций запроектированным;
- ветер;
- крановая нагрузка;
- динамические воздействия нагрузки;
- температурные воздействия. 

2. Потеря устойчивости (общая и местная):
- ошибки в расчетах, чертежах, нарушение правил производства работ;
- слабая экспериментальная отработка проектных решений;
- большая гибкость элементов, эксцентриситет при приложении нагрузки;
- податливость монтажных стыков, несвоевременная или неправильная анкеровка опор;
- температурные деформации при неправильном закреплении связей; 
- недостаточная толщина листовых конструкций;
- искажение геометрических формы конструкций (особенно тонкостенных);
- неудачное крепление вант, оттяжек;
- наличие вмятин и местных искривлений. 

3. Неудачные проектные решения и отступления от проекта:
- неудачный выбор расчетной схемы (несоответствие действительной работе конструкции);
- низкая точность расчета;
- недоработка узлов сопряжений;
- занижение расчетной нагрузки по сравнению с реальной;
- недооценка жесткости узлов;
- недостаточная жесткость, прочность, устойчивость;
- замена одного материала другим;
- низкая квалификация исполнителей;
- отсутствие авторского и технического надзора;
- наличие концентраторов напряжений. 

4. Некачественное изготовление и монтаж конструкций:
- применение некачественных материалов;
- низкое качество изготовления конструкций;
- неправильный выбор способа и порядка монтажа;
- несвоевременная постановка связей жесткости;
- некачественная сварка;
- нарушение технологии сварки в зимнее время;
- ввод в действие сооружений с существенными недостатками. 

5. Нарушение правил эксплуатации конструкций и сооружений:
- отсутствие защиты конструкций, работающих в агрессивных средах (резкие температурные колебания и изменения влажности);
- взрывы, пожары, затопления;
- вибрации, удары, истирание;
- отсутствие надлежащего инструментального контроля;
- перегрузка производственной пылью;
- увеличение нагрузки без усиления конструкций и регулирования напряжений в них. 

6. Усталость, вибрация, коррозия и старение материала:
- усталостные разрушения;
- разрушения от старения;
- вибродинамическое действие кранов, подвижного состава; 
- загрязнение окружающей среды;
- наличие поверхностных дефектов в конструкциях;
- резкие колебания температуры;
- осадки. 

7. Дефектность оснований, на которые установлены конструкции:
- неравномерная осадка сооружений, колонн;
- дефекты кирпичной кладки;
- наличие перекошенных закладных частей;
- потеря устойчивости основания;
- неравномерное промораживание грунта;
- оттаивание грунта в зоне многолетнемерзлого грунта;
- пучение грунта;
- замачивание лессовидных грунтов;
- блуждающие токи в грунте;
- агрессивные грунтовые воды;
- засоленные грунты;
- дефекты инженерно-геологических изысканий.

8. Непредвиденные (непрогнозируемые) причины:
- аварии от провалов, оползней, осыпей, обрушений вышележащих конструкций;
- сейсмические воздействия и извержения вулканов;
- грозовые разряды, град, падение метеоритов;
- аварии от биологических вредителей;
- ураганы, наводнения, цунами, ледоходы, сели;
- ландшафтные пожары;
- подмыв фундаментов, переувлажнение оснований. 

Некоторые основные выводы. Опасности - многоаспектное явление, и трудно, а подчас и невозможно, рассматривать одни составные части опасности в отрыве от других. Необходимо иметь представление о том, каких последствий следует ожидать, насколько велика угроза для окружающей природной среды и для общества. Рис. 1.4.1.1, построенный В.Маршаллом [38], представляет взаимосвязь между временным масштабом опасностей техносферы и числом несчастных случаев. Его можно рассматривать как наглядную иллюстрацию различий между групповыми и одиночными несчастными случаями, групповыми профессиональными заболеваниями. Видно, например, повышение значения медицинского вмешательства с увеличением временного масштаба. Рисунок одновременно указывает на связь опасностей и риска. Опасность одиночных несчастных случаев низка (поскольку пострадавший всегда один), однако риск велик. Для групповых несчастных случаев имеет место противоположная закономерность. Аналогично одиночные заболевания (когда заболевает лишь малая доля пострадавших) присущи малым опасностям с высоким риском, тогда как для групповых заболеваний (вспышек) опасность велика, а риск мал (из-за длительности между периодами заражения ввиду редких событий).



Рис.1.4.1.1. Взаимосвязь таксономий

Warning: require_once(/var/www/obzh/data/www/obzh.ru/nad) [function.require-once]: failed to open stream: No such file or directory in /var/www/obzh/data/www/obzh.ru/sape_include_books.php on line 5

Fatal error: require_once() [function.require]: Failed opening required '' (include_path='.:/usr/share/pear:/usr/share/php') in /var/www/obzh/data/www/obzh.ru/sape_include_books.php on line 5