104

Основы теории риска

Понятие риска. Виды рисков. Опасности могут быть реализованы в форме травм или заболеваний только в том случае, если зона формирования опасностей (ноксосфера) пересекается с зоной деятельности человека (гомосфера). В производственных условиях - это рабочая зона и источник опасности как один из элементов производственной среды (рис. 2). Минимизация зоны риска является задачей обеспечения безопасности.

Риск - количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной деятельностью человека, т.е. отношение числа неблагоприятных проявлений опасности к их возможному числу за определенный промежуток времени (частота реализации опасности).

n - число неблагоприятных проявлений опасности за определенный промежуток времени (год);

N - возможное число проявлений опасности за тот же период.

Приемлемый (допустимый) риск - это такая минимальная величина риска, которая достижима по техническим, экономическим и технологическим возможностям.

Таким образом, приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.

Пример определения приемлемого риска представлен на рис. 4. При увеличении затрат на повышение безопасности технологий и совершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферу.

Зависимость риска от экономической стратегии носит статистический, усредненный характер. Поэтому нужно исходить не из минимального риска (нижней точки суммарной кривой), а из некоторого максимального допустимого уровня, расположенного чуть выше. В промежутке между этими двумя значениями и лежит область, в которой у человека остается свобода выбора.

затраты на безопасность технических систем

Рис. 4. Определение приемлемого риска

В настоящее время по международной договоренности принято считать, что действие техногенных опасностей (технический риск) должно находиться в пределах от 10-7 … 10-6 (1/год-1), а величина 10-6 является максимально приемлемым уровнем индивидуального риска. В национальных правилах эта величина используется для оценки пожарной безопасности и радиационной безопасности. В некоторых странах, например в Голландии, приемлемые риски установлены в законодательном порядке.

Пренебрежимо малым считается индивидуальный риск гибели 10-8 в год.

Для экосистем максимально приемлемым риском считается тот, при котором может пострадать 5 % видов биогеоценоза.

Мотивированный (обоснованный) и немотивированный (необоснованный) риск. В случае производственных аварий, пожаров, в целях спасения людей и материальных ценностей человеку приходится идти на риск, превышающий приемлемый. В этом случае риск считается обоснованным (мотивированным). Для ряда опасных факторов, например возникающих в случае радиационных аварий, установлены величины мотивированного риска, превышающего приемлемый риск, - «планируемое повышенное облучение», допускаемое в исключительных случаях для лиц, участвующих в ликвидации последствий радиационных аварий.

немотивированным (необоснованным) риском называют риск, превышающий приемлемый и возникающий в результате нежелания работников на производстве соблюдать требования безопасности, использовать средства защиты и т.д., что, как правило, приводит к травмам и формирует предпосылки аварий на производстве.

Пути управления риском. В целях повышения уровня безопасности средства можно расходовать по трем направлениям:

1) совершенствование технических систем и объектов;

2) подготовка и обучение персонала;

3) совершенствование управления при чрезвычайных ситуациях.

В первых двух случаях средства расходуются на снижение вероятности аварии, в третьем - на уменьшение ее масштабов, если она произойдет. Анализ эффективности капиталовложений показывает, что во многих случаях можно сильней снизить риск для населения, если больше внимания уделять действиям в случае аварии, чем техническим системам ее предотвращения, которые все равно абсолютных гарантий не дают.

Технические, организационные, административные методы управления риском дополняются экономическими методами, такими как страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др. В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска.

Методические подходы к изучению риска. при определении риска существует четыре разных подхода.

инженерный - опирается на статистику поломок и аварий, на вероятностный анализ безопасности (ВАБ) с использованием графо-аналитических методов построения и расчета так называемых деревьев событий и деревьев отказов.

С помощью первых предсказывают, во что может развиться тот или иной отказ техники. Исследователь графически представляет возможные сценарии развития опасной ситуации, начиная от исходного события - отказа того или иного элемента системы. В этом случае используется прямая (индуктивная) логика - от частного к общему.

Деревья отказов помогают проследить последовательность событий (причин), которые могут привести к какому-то нежелательному эффекту. При этом аварийная ситуация в исследуемой системе является венчающим событием, так как прослеживаются все возможные логические цепочки взаимосвязанных событий, которые могут к нему привести. В этом варианте полученные результаты основываются на обратной (дедуктивной) логике - от общего к частному. Когда деревья построены, рассчитывается вероятность реализации каждого из сценариев (каждой ветви), а затем - общая вероятность аварии на объекте.

Модельный - построение моделей воздействия вредных факторов на человека и окружающую среду. Эти модели могут описывать как последствия обычной работы предприятий, так и ущерб от аварий на них.

Экспертный - вероятности различных событий, связи между ними и последствия аварий определяют не вычислениями, а опросом опытных экспертов. Особенно эффективно используется в тех случаях, когда для двух первых мало надежных данных.

Социологический - исследуется отношение населения к разным видам риска, например с помощью социологических опросов.

Зачастую объективные и субъективные оценки риска по отношению ко многим неблагоприятным воздействиям заметно расходятся. Специалистам приходится часто сталкиваться со стойкими общественными предубеждениями, способными оказывать серьезное влияние на экономическую политику и систему принятия решений. Поэтому мнение населения важно знать и учитывать при оценке техногенного риска.

Последовательность изучения опасностей. Изучение опасностей рекомендуется проводить в следующем порядке:

Стадия 1. Предварительный анализ опасности (ПАО). Эта стадия осуществляется в три этапа.

I этап. Выявление источников опасности: взрыв, пожар, выброс токсичных или радиоактивных продуктов и т.п.

II этап. Определение частей системы, которые могут вызвать эти опасности (реакторы, трубопроводы и пр.).

III этап. Введение ограничений на анализ, т. е. исключение опасностей, которые не будут изучаться (диверсии, землетрясения и т. д.).

Стадия 2. Выявление последовательности опасных ситуаций, построение дерева причин и опасностей - эти методы будут описаны далее.

Стадия 3. Анализ последствий: выброс химических веществ, отравление людей, радиоактивное загрязнение местности и коллективная доза ионизирующего излучения, полученная населением, ударная волна, разрушение зданий и сооружений, поражение людей в результате взрыва и т. д.

Априорный и апостериорный анализ безопасности систем. Анализ безопасности системы осуществляется априорно или апостериорно, т.е. до или после возникновения нежелательного события. В обоих случаях используемый метод может быть прямым или обратным.

Априорный анализ. Исследователь выбирает такие нежелательные события, которые являются потенциально возможными для данной системы, и пытается составить набор различных ситуаций, приводящих к их появлению.

Апостериорный анализ. Выполняется после того, как нежелательное событие уже произошло. Цель такого анализа - разработка рекомендаций на будущее. Один вид анализа дополняет другой. Кроме того, апостериорный анализ может стать базой для последующего априорного анализа. Логическая последовательность событий может быть проанализирована прямым и обратным методами. При использовании прямого (индуктивного) метода анализируются причины, чтобы предвидеть последствия. При обратном методе анализируются последствия, чтобы определить причины. Конечная цель всегда одна - предотвращение нежелательных событий.

Контрольные вопросы и задачи

1. Предмет дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»

2. Сформулировать аксиому о потенциальной опасности деятельности

3. Дать определение понятию «опасность»

4. Определить понятие «безопасность»

5. В чем выражается потенциальный характер опасностей?

6. Сформулировать три задачи БЖД

7. Основные разделы курса БЖД

8. Дать определение понятию «риск». Риск индивидуальный и групповой (социальный), мотивированный и немотивированный риск

9. Что такое «приемлемый риск»? Как определить его значение? Чему по международным оценкам равен приемлемый риск? пренебрежимо малый риск?

10. Пути управления риском

11. Методические подходы к изучению риска

12. Последовательность изучения опасностей (3 стадии)

13. Априорный и апостериорный анализ безопасности систем. Примеры использования

14. Задача. Определить значение индивидуального риска, если за период 5 лет в авариях пострадало 4 человека, а среднесписочное число работающих на данном объекте за указанный период составляло 1525 человек

15. Коэффициент частоты производственного травматизма для подразделения за отчетный период составил 4,3. Чему равен риск травмирования работников данного подразделения за указанный период?

Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности. Общие принципы и механизмы адаптации организма человека к условиям среды обитания

процесс приспособления организма к природным, производственным и социальным условиям представляет собой универсальное явление. С момента рождения организм внезапно попадает в совершенно новые для себя условия и вынужден приспособить к ним деятельность всех своих органов и систем. В дальнейшем, в ходе индивидуального развития, факторы, действующие на организм, непрерывно видоизменяются, что требует постоянных функциональных перестроек.

Адаптация - процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды, что означает возможность приспособления человека к природным, производственным или социальным условиям.

Главная роль в защитно-приспособительных реакциях принадлежит высшей нервной деятельности.

Теория функциональных систем, сформулированная в нашей стране П. К. Анохиным, позволила объяснить, каким образом организм с помощью механизмов саморегуляции обеспечивает оптимальные жизненные функции в нормальных и экстремальных условиях.

Процесс саморегуляции является циклическим и осуществляется на основе «правила отрицательной обратной связи» - всякое отклонение какого-либо фактора от жизненно важного уровня служит толчком к мобилизации соответствующей функциональной системы, вновь восстанавливающей этот уровень.

Функциональная система (рис. 5) включает в себя:

Общая функциональная схема анализатора показана на рис. 6.

104

т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя (E) интенсивность ощущения (J) растет логарифмически. Здесь К и С - константы, определяемые данной сенсорной системой.

Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности, или болевым порогом.

Диапазон чувствительности к интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

Дифференциальный порог чувствительности к изменению интенсивности сигнала - это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком.

Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).

Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала - это минимальное изменение частоты сигнала, ощущаемое человеком.

Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущения, называют латентным периодом.

Приблизительные границы длин волн и соответствующие им ощущения показаны на рис. 7. Характеристикой чувствительности является относи-тельная видность - Кл = Sл/S_max, где S_max - ощущение, вызываемое источником излучения с длиной волны 554 нм; Sл - ощущение, вызываемое источником той же мощности с длиной волны л.

На ощущение цвета влияют яркость источника света, коэффициент отражения или пропускания света объектом, качество и интенсивность освещения, одновременный или последовательный контраст.

Глаз снабжен естественной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает микробы, благодаря наличию в ней лизоцима - фермента, растворяющего некоторые микроорганизмы. Защитную функцию выполняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной, поэтому возникает необходимость в применении искусственных средств защиты.

Зрительное восприятие цвета, переработка получаемой зрительной информации в большой мере зависят от освещения. Поэтому необходимо уделять особое внимание формированию светового климата.

Слуховая система. С помощью органов слуха человек может оценить многочисленную и разнообразную слуховую информацию. Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, находится в постоянной готовности к приему информации и позволяет частично «разгрузить» зрительный анализатор.

Механические колебания создают слуховое восприятие, когда их частота лежит в области 16 … 20000 Гц.

Под звуковым давлением понимают разность между мгновенным значением давления в данной точке пространства, где распространяется звук, и средним значением давления в невозмущенной среде. Органом слуха воспринимается среднеквадратичная величина звукового давления за период осреднения T = 30 … 100 мс.

При распространении звука происходит перенос энергии. Энергетической характеристикой звука является интенсивность (мощность звука) в любой точке - поток энергии, приходящейся на единичную площадку в направлении, нормальном распространению звуковой волны [Вт/м²].

Интенсивность звука связана со звуковым давлением следующим соотношением:

,

где J - интенсивность звука, Вт/м²;

- среднеквадратичное звуковое давление;

- плотность среды, в которой распространяется звук;

с - скорость звука в этой среде.

Слуховое восприятие изображается на диаграмме нанесением величин звукового давления, при которых на каждой частоте возникает ощущение звука, и обозначается как кривая порога слышимости (рис. 8).

Одна из важных особенностей слуховой сенсорной системы, имеющая прямое отношение к безопасности, - ее способность распознавать местонахождение источника звука без поворота головы. Это явление называется бинауральным эффектом. Физическая основа такой способности в том, что, распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой; слуховая система способна выявить эту разницу уже на уровне 1 дБ, а запаздывание - на уровне 0,6 мс. Бинауральный слух имеет и иную, более важную для ориентации в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов. «Межушные» различия в интенсивности и направленности поступления сигналов используются центральной нервной системой для подавления фонового шума и выделения полезных звуков (например, позволяют сосредоточиться на нужном разговоре на многолюдном собрании).

Кинестетическая и вестибулярная системы. Эти системы обеспечивают адекватное взаиморасположение конечностей, а также устойчивую ориентацию тела в пространстве (обеспечение позы).

статические рефлексы обеспечиваются тремя видами рецепторов, воспринимающих:

1) растяжение мышц при их расслаблении - «мускульные веретена»;

2) сокращение мышц - сухожильные органы Гольджи;

3) положение суставов (обусловливающее так называемое «суставное чувство»). Предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления.

Статокинетическая (вестибулярная) система обеспечивает поддержание нужного положения тела и соответствующие глазодвигательные реакции. Равновесие поддерживается рефлекторно, без участия сознания.

Тактильная, температурная, болевая чувствительность. Эти виды рецепции обеспечиваются рецепторами кожи. Кожа является тем органом, который отделяет внутреннюю среду человека от внешней, надежно охраняя ее постоянство. Ощущения, обеспечиваемые кожей, создают связь с внешним миром. Посредством ocязания, или тактильных ощущений, человек узнает о трехмерных особенностях нашего окружения. терморецепция - это восприятие тепла и холода. чувство боли служит для распознавания потенциально опасных стимулов.

Снаружи кожа покрыта тонким слоем покровной ткани - эпидермисом, состоящим из нескольких слоев довольно мелких клеток, постоянно обновляемых. За эпидермисом следует собственно кожа - дерма. Здесь находятся многочисленные рецепторы, воспринимающие давление (прикосновение), холод и тепло, боль.