Теоретическая часть

1. Принципы, методы и средства обеспечения безопасности жизнедеятельности

Обеспечение безопасности деятельности состоит из принципов, методов и средств.

Принцип - это идея, основное положение. Метод - путь, способ достижения цели.

Средство обеспечения безопасности - это конструктивное, организационное и материальное воплощение, реализация принципов и методов.

Принципы можно разделить по нескольким признакам:

·         ориентирующие (замена человека роботом, ликвидация или снижение опасности);

·         технические (блокировки, герметизация, экранирование, защита расстоянием);

·         организационные (защита временем, резервирование);

·         управленческие (контроль, ответственность, стимулирование).

·         принцип слабого звена (состоит в том, что в систему для обеспечения безопасности вводится элемент, реагирующий на изменение соответствующего параметра, предотвращая опасное явление - плавкая вставка, предохранительный клапан);

·         принцип нормирования (установление параметров, обеспечивающих защиту человека от соответствующей опасности - ПДК, ПДВ, ПДС);

·         принцип информации - усвоение персоналом сведений, выполнение которых обеспечивает соответствующий уровень безопасности (инструктажи, цвета и знаки безопасности);

·         принцип классификации (категорирования) - деление объектов на классы и категории по признакам, связанным с опасностями.

Введем два определения:

ГОМОСФЕРА - пространство (рабочая зона), где находится человек в процессе деятельности;

НОКСОСФЕРА - пространство, в котором постоянно существуют или периодически возникают опасности. Совмещение этих двух сфер недопустимо с позиций безопасности.

Обеспечение безопасности достигается тремя основными методами:

·         пространственное и (или) временное разделение гомосферы и ноксосферы (дистанционное управление, автоматизация, роботизация);

·         нормализация ноксосферы путем исключения опасностей (средства защиты от шума, газа, пыли и др.);

·         адаптация человека к среде (профотбор, обучение).

В реальных условиях реализуется комбинация рассмотренных методов.

Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной (СИЗ) защиты. СКЗ и СИЗ делятся на группы в зависимости от характера опасностей, конструктивного исполнения, области применения и т.д. [1]

2. Риск. Методы оценки риска

Риск - вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Риск - это отношение числа тех или иных неблагоприятных проявлений опасностей к их возможному числу за определенный период времени (год, месяц, час и т.д.). Подсчитаем риск R при гибели человека на производстве в нашей стране за 1 год, если известно, что ежегодно погибает около 14 тыс. человек, а численность работающих составляет примерно 138 млн. человек

Различают индивидуальный и социальный риск.

Индивидуальный риск характеризует опасность для отдельного индивидуума. Социальный (групповой) - это риск для группы людей.[2]

Необходимо отметить, что определение риска очень приблизительно.

Имеется 4 методических подхода к определению риска:

1.                Инженерный, опирающийся на статистику, расчет частот, вероятностный анализ безопасности, построение деревьев опасности.

2.                Модельный - построение моделей воздействия вредных факторов на человека или группу людей.

3.                Экспертный - опрос опытных специалистов.

4.                Социологический - опрос населения.

В некоторых странах приемлемые риски установлены законом. Например, индивидуальный риск считается:

максимально приемлемый 10^-6 в год;

пренебрежимо малый 10^-8 в год.

Учет риска позволяет кроме технических, организационных и административных методов управления риском применять и экономические методы: это страхование, компенсация ущерба, плата за риск и т.д.

Приемлемый риск включает в себя технические, экономические. социальные и политические аспекты и представляет компромисс между уровнем безопасности и возможностями его достижения. Большие расходы на повышение безопасности приводят к уменьшению расходов в социальной сфере (медицина и др.).[3]

Практическая часть

Задача № 1

Рассчитать и запроектировать насосно-рукавную систему для тушения наружного пожара производственного здания В, III степени огнестойкости.

Исходные данные:

Размеры здания, м: длина  (А) – 68;

ширина (В) – 14;

высота (Н_зд) – 10.

Расстояние от пожарного гидранта – 75 м.

Высота подъема пожарного ствола над осью автонасоса – 2,5 м.

Решение:

1. Определим требуемый расход воды на наружное пожаротушение.

Объем помещения равен:

(м³).

Согласно табл. 7 СНиП 2.04.02-84 расход воды на наружное пожаротушение производственного здания шириной до 60 метров, степени огнестойкости III и категории опасности В при V здания от 5 до 20 тыс. м³  Q_р = 20 л/с.

2. Определим расход воды рукавной линии (Q_р.л.), л/с из табл. 1.1. в зависимости от радиуса действия компактной части струи R_k и диаметра спрыска наконечника пожарного ствола d_c:

где:

Н_зд – высота здания, м; Н_лс – высота нахождения пожарного ствола относительно земли, примем 1,35 м; α – угол наклона радиуса действия компактной струи, град., примем 45⁰

Примем диаметр спрыска 19 мм, тогда Q_р.л. = 5,2 л/с.

3. Определим требуемое количество рабочих рукавов линий по формуле:

4. Примем насосно-рукавную систему, представленную на рисунке 1:

1                  2                3                 4           5

                                                                        6               7

Рис. 1. Насосно-рукавная система наружного пожаротушения

1 – пожарный гидрант; 2 – автонасос; 3 – магистральная рукавная линия; 4 – разветвления; 5 – рабочие рукавные линии; 6 – пожарный ствол;   7 – защищаемый от пожара объект.

5. Определим расчетные параметры насосно-рукавной системы:

а) длина магистральной рукавной линии в рукавах:

где:

l – расстояние от пожарного гидранта до здания, м; l_p – длина стандартного пожарного рукава, м.

б) длины рабочих рукавных линий в рукавах:

n₅ = 1; 

Принимаем для магистральной рукавной линии прорезиненные рукава диаметром 76 мм, для рабочих – непрорезиненые, диаметром 50 мм.

6. Определим требуемый напор насоса по формуле:

где:

S_с  - сопротивление ствола, берем из табл. 1.2 для приня­того в расчете диаметра спрыска 19 мм; K - количество рабочих рукавных линий;  S^p₀ -  сопротивление одного рукава рабочей ли­нии, выбираем из табл. 1.3 для непрорезиненного рукава диаметром 50 мм; n_p  - число рукавов в одной рабочей линии (берем для на­иболее длинных рукавных линий);  S^м₀  - сопротивление одного ру­кава магистральной линии, принимаем по табл. 1.3 для прорезинен­ных рукавов диаметром 76 мм;  n_м - число рукавов в одной маги­стральной линии;  z  - высота подъема, стволов над осью насоса.

м

7. Из табл. 1.4 выбираем для насосно-рукавной системы мотопомпу М-1400.

8. Определим расход воды насосно-рукавной системы при использовании мотопомпы М-1400 по формуле:

где:

h₀ - напор насоса, м (при Q = 0); S_сист – сопротивление рукавного соединения, м; S_n - гидравлическое сопротивление насоса, м.

м

л/с

Так как Q_ф > Q_р, то, следовательно насос выбран правильно.

Задача № 1.3.1

Определить требуемую звукоизолирующую способность ограждающей кон­струкции (стен) между производственным помещением и помещением управления.

Исходные данные:

Площадь ограждающей конструкции, S_i = 130 м².

Размеры производственного помещения, м: ширина – 30;

длина – 120;

высота – 6.

Решение:

Требуемую изолирующую способность ограждающей конструкции определим по формуле:

где:

L_cp — средний октавный уровень звукового дав­ления в шумном помещении, дБ; В_ш – постоянная шумного помещения в данной октавной полосе частоты, м² (определяются из прил. 1); S_i — площадь рассматриваемого ограждения или его элемента, через которые шум проникает в изолируемое помещение, м²; L_доп — допустимый по нормам октавный уровень звукового давления в расчетной точке изолируемого по­мещения, дБ, определяется по ГОСТ 12.1.003—83; n — общее количество принимаемых в расчет отдельных элементов ог­раждений.

Расчеты сведем в таблицу 1.

Табл. 1.

Задача № 1.3.3

Рассчитать допустимое время непрерывной работы на открытом воздухе в г. Перми в стандартизированной спецодежде Т_н.

Исходные данные:

1. средняя толщина пакета материала δ_ср – 8 мм;

2. категория тяжести работ – I;

3. допустимое теплоощущения – комфортно;

4. средний рост работающих – 180 см;

5. средняя масса работающих – 90 кг.

Выберем данные для расчета:

·                  средняя температура холодного месяца – -20 ⁰С;

·                  расчетная скорость ветра – 4,5 м/с;

·                  средняя величина энергозатрат рабочего – 174 Вт;[4]

·                  поверхность (площадь) тела рабочего – 2,13 м².

Решение:

1. Определим средневзвешенную температуру кожи рабочего для состояния некоторого охлаждения, субъективно оцениваемого как «комфортно»:

2. Определим величину суммарного теплового сопротивления спецодежды, с учетом потерь от скорости ветра и воздухопроницаемости одежды, по табл. П5 учитывая, что средняя толщина пакета материала равна 8 мм: R'_сум = 0,44 м²*⁰С/Вт

3. Определим суммарное тепловое сопротивление спецодежды:

 м²*⁰С/Вт

4. Определим средневзвешенную величину теплового потока с поверхности тела рабочего:

Вт/м²

5. Определим время непрерывной работы на открытом воздухе:

где:

Д – дефицит тепла в организме, в Дж (принимается для теплоощущения «комфортно» 121*10³ Дж); Q_дых – теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха (принимаем из табл. П.4.).

с или 9,6 мин.

Задача 1.3.4

Рассчитать параметры утепленных прокладок для спецодежды на температу­ру воздуха - 10, - 20, - 30 °С.

Исходные данные:

1. категория тяжести работ – IIа;

2. время непрерывной работы на открытом воздухе – 2,5 ч.

3. средний рост работающих – 180 см;

4. средняя масса работающих – 75 кг;

5. допустимое теплоощущение – «прохладно»;

6. Место работы – Тюмень.

Выбираем данные для расчета:

·                  расчетная скорость ветра – 4,5 м/с;

·                  средняя величина энергозатрат рабочего – 174 Вт;[5]

·                  поверхность (площадь) тела рабочего – 1,94 м².

Примем толщину верхнего материала спецодежды 1,5 мм, подкладки 0,5 мм.

Решение:

Расчеты сведем в таблицу 2.

Табл. 2.

Список используемой литературы

1.                Амбросьев В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов – М., Юнити, 1998

2.               Безопасность жизнедеятельности: Учебник / Под ред. Арустамова Э.А. – М.: Издательский дом «Дашков и К⁰», 2000.

3.                Безопасность жизнедеятельности / Под ред. О.Н. Русака. - СПб.: ЛТА ,1997.

4.                Седельников Ф.И. Безопасность жизнедеятельности (охрана труда) Учебное пособие. Вологда, 2001.

5.                Шестаков В.А. Безопасность жизнедеятельности. – М., 2000.

[1] Безопасность жизнедеятельности / Под ред. О.Н. Русака. - СПб.: ЛТА ,1997. С. 17.

[2] См: Амбросьев В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов – М., Юнити, 1998.

[3] Шестаков В.А. Безопасность жизнедеятельности. – М., 2000. С. 25.

[4] Прил. ГОСТ 12.1.005-88

[5] Прил. ГОСТ 12.1.005-88