Нормирование негативных факторов

Шум. Для предупреждения воздействия шума на человека существует санитарное и техническое нормирование. Санитарное нормирование предполагает установление предельно допустимых уровней шума, которые при ежедневном воздействии в течение многих лет не вызывают заболеваний организма человека. Целью технического нормирования является установление предельных акустических характеристик для каждого конкретного типа оборудования на основе известных и технически осуществимых методов шумоглушения.

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Документы дают классификацию шумов по спектру широкополосные и тональные, а по временным характеристикам – на постоянные и непостоянные. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот. Совокупность восьми нормативных уровней звукового давления на разных среднегеометрических частотах называется предельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например ПС-80, где цифра обозначает нормативный уровень звукового давления (в дБ) в октавной полосе с f = 1000 Гц.

Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается принимать уровень звука (дБА), определяемый по шкале А шумомера и измеряемый при включении корректированной частотной характеристики «медленно». Для рабочих зон в производственных помещениях и на территории предприятия допустимым является уровень шума 85 дБА.

Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные. Нормируемой характеристикой непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука (дБА). Для шума создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, а также в случае тонального и импульсного шума допустимые уровни на рабочих местах принимаются на 5 дБ ниже значений для широкополосного шума.

Ультразвук. Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89. Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления (дБ) в третьеоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5…100 Гц. Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение виброскорости или его логарифмический уровень. Допустимые уровни контактного ультразвука принимаются на 5 дБ ниже в тех случаях, когда работающие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука. Допустимые уровни ультразвука на частоте 12500 Гц составляют 75 дБ, 16000 Гц – 85 дБ, 20000 Гц – 100 дБ.

Инфразвук. Гигиеническая регламентация инфразвука производится по Санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583-96, которые задают предельно допустимые уровни звукового давления на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки. Допустимые уровни инфразвука на частоте 2-16 Гц составляют 105 дБ, 32 Гц – 102 дБ, для непостоянного инфразвука – 110 дБ.

Вибрация.На производстве для вибрации различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование. Санитарно-гигиеническое нормирование осуществляется по ГОСТ 12.1.012-78 «Вибрация. Общие требования безопасности» и направлено на обеспечение оптимальных условий, при которых человек защищен от вибрации. Техническое нормирование проводится в соответствии с «Санитарными нормами и правилами при работе с инструментами, механизмами оборудованием, создающими вибрации, передаваемые на руки работающих» - СН 626-66.

Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин. ГОСТ регламентирует уровни общей вибрации, воздействующей на человека через ноги в течение практически всего рабочего дня, и уровни локальной вибрации, которая воздействует на работающих в продолжении не более, чем 2/3 рабочего времени и поэтому менее опасна.

Нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости или виброускорения и их логарифмические уровни. Для локальных вибраций – в октавных полосах частот, а для общих – в октавных и третьеоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, а также по дозе вибрации D с учетом времени воздействия.

Допустимые уровни вибрации в жилых домах, условия и правила их измерения и оценки регламентируются Санитарными нормами СН 2.2.4/2.18.566-96. Основными нормируемыми параметрами являются среднеквадратичные величины уровней виброскорости и виброускорения в октавных полосах частот.

Вредные вещества. Для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ применяют гигиеническое нормирование их содержания в различных средах.

Регламентация загрязнения воздуха рабочей зоны осуществляется по ГОСТ 12.1.005-88. Такая регламентация в настоящее время проводится в три этапа: 1) обоснование ОБУВ – ориентировочного безопасного уровня воздействия; 2) обоснование ПДК; 3) корректирование ПДК с учетом условий труда работающих и состояния их здоровья.

ОБУВ устанавливают временно, на период, предшествующий проектированию производства.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных) работе в продолжение 8 ч или другой деятельности, но не превышающей 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.

Для веществ, обладающих кожно-резорбтивным действием, обосновывается предельно допустимый уровень загрязнения кожи (мг/см2) в соответствии с СН 4618-88.

В производственных условиях работа проводится, как правило, с несколькими химическими веществами, которые могут оказывать комбинированное воздействии и вызывать следующие эффекты:

- аддитивность (суммация) – явление суммирования эффектов;

- синергизм (потенцирование) – усиление эффекта воздействия (превышает суммацию);

- антагонизм – эффект комбинированного воздействия меньше ожидаемого при суммации.

Нормирование комбинированного действия осуществляется посредством условий:

- для аддитивности:

, (5.6)

- для синергизма:

(5.7)

где Xi – поправка, учитывающая усиление эффекта; Сi – Фактические концентрации веществ в воздухе рабочей зоны.

Электромагнитные излучения.Нормирование электромагнитных излучений осуществляется в зависимости от частоты электромагнитных волн.

Нормирование поле токов промышленной частоты осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.002-84. Согласно ГОСТ нормируется время пребывания в рабочей зоне в зависимости от значения напряженности электрического и магнитного полей. Пребывание в электрическом поле с напряженностью ≤ 5 кВ/м допускается в течение всего рабочего дня. Допустимое время пребывания в электрическом поле с напряженностью 5…20 кВ/м определяется по формуле:

, (5.9)

где Е – напряженность электрического поля, кВ/м.

При напряженности Е = 20…25 кВ/м время пребывания персонала в электрическом поле не должно превышать 10 мин. Предельно допустимый уровень напряженности устанавливается равным 25 кВ/м.

Нормирование электромагнитного излучения радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006-84* и Санитарным правилам и нормам СанПиН 2.2.4/2.1.8.05-96. В основу положен принцип действующей дозы, учитывающей энергетическую нагрузку.

В табл. 5.1 указаны максимальные значения нормируемых параметров для различных диапазонов ЭПМ.

Таблица 5.1

Значения нормируемых параметров для различных диапазонов ЭПМ

Нормируемый параметр Диапазон радиочастот
ВЧ УВЧ СВЧ
3…30 МГц 30…300 МГц
Е, В/м -
Н, А/м - - -
I, Вт/м2 - - -
ЭНЕ, (В/м)2*ч -
ЭНн, (А/м)2*ч - - -
ЭНппэ, (Вт/м)2*ч - - -

 

Предельно допустимые значения параметров ЭПМ на рабочих местах персонала с учетом времени воздействия t рассчитывают по формулам

Епд=√ ЭНЕ / t; Нпд=√ ЭНн / t; I пд=К√ ЭНппэ / t;

В диапазоне частот 60 кГц до 300 МГц интенсивность электромагнитного поля выражается предельно допустимой напряженностью Епд электрического и Нпд магнитного полей. Помимо напряженности нормируемым значением является предельно допустимая энергетическая нагрузка электрического ЭНЕ и магнитного ЭНН полей. Энергетическая нагрузка, создаваемая электрическим полем, равна:

, (5.10)

где Т – время воздействия, ч,

магнитным полем:

(5.11)

В диапазоне частот 300 МГц до 300 ГГц интенсивность электромагнитного излучения характеризуется плотностью потока энергии (ППЭ); энергетическая нагрузка представляет собой :

(5.12)

Предельно допустимые значения ППЭ электромагнитного поля:

(5.13)

где k – коэффициент ослабления биологической эффективности (равен 10 – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн; 1 – для остальных случаев; К=12 при локальном облучении кистей рук; ЭНППДпд = 2 Вт*ч/м – предельно допустимая энергетическая нагрузка.

Установлены предельно допустимые уровни электромагнитного излучения, создаваемого телевизионными установками в диапазоне частот 48,4…300 МГц (СанПиН 42-128-4262-87).

Для бытовых источников ЭМП массового использования, таких как сотовые телефоны и микроволновые печи, существуют специальные нормы.

1. Гигиенические нормативы ГН 2.1.8./2.2.4.019-94. Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системой сотовой связи. В работе этих систем используется следующий принцип: территория города и района делится на не большие зоны (соты) радиусом 0,5 ...2 км, в центре каждой зоны располагается базовая станция. Системы сотовой радиосвязи работают в интервале 400 МГц… 1,2 ГГц, т.е. СВЧ- диапазоне. Максимальная мощность передатчиков базовых станций не превышает 100 Вт, коэффициент усиления антенны 10..16 дБ. Мощность передатчиков автомобильных станций 8…20 Вт, ручных радиотелефонов 0,8…5 Вт. Лица. Профессионально связанные с источниками ЭВМ, подвергаются его воздействию в течение рабочего дня, население, проживающее в непосредственной близости от базовых станций, - до 24 ч в сутки, пользователи - только во время телефонных разговоров, Временные допустимые уровни (ВДУ) облучения приведены в табл. 5.2

Таблица 5.2

Временные допустимые уровни (ВДУ)

 

Категория облучения Величина ВДУ
Профессиональное воздействие Предельно допустимое значение I пд = 2/ t, ВТ/м2; I пдмах ≤ 10, ВТ/м2;  
Непрофессиональное воздействие Облучение населения, проживающего вблизи от антенн базовых станций Облучение пользователей радиотелефонов   I пд ≤ 0,1, ВТ/м2;   I пд ≤ 1, ВТ/м2

2. Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами (табл. 5.3)

Таблица 5.3

Условия работы Предельно допустимый уровень ППЭ
Эксплуатация микроволновых печей в условиях быта До 0,1 Вт/м2 на расстоянии 50±5 от любой точки микроволной печи

Нормирование инфракрасного излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учетом спектрального состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия более 50 % смены в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и Санитарными нормами и правилами СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Для видимого излучения существует гигиеническое нормирование естественного и искусственного освещения.

Гигиеническое нормирование ультрафиолетового излучения в производственных помещениях осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока излучения в зависимости от длины волн при условии защиты органов зрения и кожи. Допустимая интенсивность УФ облучения работающих при незащищенных участках поверхности кожи не более 0,2 м2 (лицо, шея, кисти рук и др.) общей продолжительностью воздействия излучения 50 % рабочей смены и длительности однократного облучения свыше 5 мин не должно превышать 10 Вт/м2 для области УФ-А и 0,01 Вт/м2 – для области УФ-В. Излучение в области УФ-С при указанной продолжительности не допускается. При использовании спецодежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих излучение, допустимая интенсивность облучения в области УФ-В +УФ-С (200…315 нм) не должна превышать 1 Вт/м2.

При нормировании лазерного излучения устанавливают предельно допустимые уровни ЛИ для двух условий облучения – однократного и хронического, для трех диапазонов длин волн: 180…380 нм, 380-1400 нм, 1400 -100000 нм. Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н и облученность Е. Гигиеническая регламентация проводится по Санитарным нормам устройства и эксплуатации лазеров – СН 5804-91.

Статическое электричество. Нормирование уровней напряженности электростатических полей осуществляют в соответствии с ГОСТ 12.1.045-84 в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах. Предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля Епред равен 60 кВ/м в течение 1 ч. При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в электростатическом поле не регламентируется. В диапазоне напряженности 20…60 кВ/м допустимое время пребывания персонала без средств защиты (ч) равно:

, (5.14)

где Ефакт – фактическое значение напряженности электростатического поля, кВ/м.

Допустимые уровни напряженности электростатического поля и плотности ионного потока для персонала подстанций и высоковольтных линий постоянного тока ультравысокого напряжения установлены СН № 6032-91.

Ионизирующее излучение.Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ-96, Гигиеническими нормативами ГН 2.6.1.054-96.

Нормирование осуществляется дифференцированно для различных категорий облучаемых лиц, различающихся по степени контакта с источниками ионизирующих излучений и условиями проживания. Установлены две категории облучаемых лиц:

- категория А – персонал (лица, работающие с источниками ионизирующих излучений)

- категория Б – ограниченная часть населения (лица, которые непосредственно не работают с источниками ионизирующих излучений, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию источников, применяемых в учреждении или удаляемых с отходами во внешнюю среду.

Для каждой категории облучаемых лиц установлены три класса нормативов:

- основные дозовые пределы;

- допустимые уровни;

- контрольные уровни.

Допустимые уровни являются производными дозовых пределов и строго количественно связаны с ними. Установление и соблюдение допустимых уровней облучения обеспечивает непревышение основных дозовых пределов. Допустимые уровни мощности дозы устанавливают при внешнем облучении всего тела от техногенных источников. Для помещений постоянного пребывания лиц из персонала допустимые уровни мощности дозы составляют 10 мкГр/ч, а для жилых помещений и территорий, где постоянно находятся лица из населения, - 0,1 мкГр/ч. Также устанавливают допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной защиты.

Цель установления контрольных уровней – предотвратить превышение облучения и уменьшить дозовую нагрузку на персонал. Их устанавливают ниже допустимых уровней и настолько низкими, насколько это достижимо на практике, с учетом конкретных условий производства.

При сочетании внешнего и внутреннего облучения и поступления нескольких радионуклидов в организм должно выполняться условие, при котором сумма отношений эквивалентной дозы всех видов внешнего излучения на данный критический орган к соответствующей предельно допустимой дозе ПДД и отношений поступления в организм радионуклидов к их предельно допустимому поступлению ПДП не превышали бы единицы:

, (5.15)

где Dэi – эквивалентная доза i-го излучения на данный орган; Пj - поступление j радионуклида.

НРБ-96 впервые в отечественной практике нормирования вводят понятия индивидуальный и коллективный риск, а также определяют значение максимальной величины уровня принебрегаемого риска воздействия облучения.

 

Лекция 6. Анализ и оценка опасностей

 

6.1. Опасности технических систем: отказ, вероятность отказа.

6.2. Качественный анализ опасностей.

6.3. Количественный анализ опасностей.

 

6.1. Опасности технических систем: отказ, вероятность отказа

Под надежностью понимают свойство системы или ее элементов выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Надежность обусловливается, прежде всего, ее безотказностью, т.е. свойством сохранять работоспособность в течение некоторого времени без вынужденных перерывов.

Отказом называется событие, после появления которого определяющие характеристики системы выходят за допустимые пределы. В результате этого система не выполняет возложенные на нее функции. Момент наступления отказа является случайной величиной. Отказы могут быть независимыми и зависимыми, появляющимися при отказе других элементов. Также отказы могут быть внезапными и постепенными. По степени нарушения отказы делятся на полные и частичные; по характеру устранения на окончательные (необратимые), перемежающиеся и самоустраняющиеся (сбои).