Глава VI .1. Безопасность жизнедеятельности

Любые происходящие изменения в хозяйственной деятельности различных субъектов экономики страны должны быть проверены и на соответствие безопасности жизнедеятельности.

 

VI.1.1. Основополагающие моменты жизнедеятельности

 

При рассмотрении проблем безопасной жизнедеятельности необходимо учитывать моменты связанные непосредственно с человеком и средой его обитания. Характерные состояния системы «человек – среда обитания». Основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности в техносфере. Критерии комфортности. Негативные факторы техносферы, их воздействие на человека, техносферу и природную среду. Критерии безопасности технических систем – отказ, вероятность отказа, качественный и количественный анализ опасностей. Средства снижения травмоопасности и вредного воздействия технических систем. Безопасность функционирования автоматизированных и роботизированных производств. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Управление безопасностью жизнедеятельности. Правовые и нормативно-технические основы управления. Системы контроля требований безопасности. Профессиональный отбор операторов технических систем. Экономические последствия и материальные затраты на обеспечение безопасности жизнедеятельности. Международное сотрудничество в области безопасности жизнедеятельности.

По оценкам экспертов среди антропогенных факторов энергетики и некоторых производств, имеющих сходную структуру этих факторов, вибрация и шум играют далеко не последнюю роль. На рис. VI.1 представлена диаграмма негативного влияния различных антропогенных факторов на здоровье населения, подверженного их воздействию.

 

Рис. VI.1.  Диаграмма  негативного  влияния  различных

антропогенных  факторов  на  здоровье  населения

 

Наличие адекватного представления о состоянии среды жизнедеятельности человечества с учетом общественного мнения и социальных настроений позволяет применять своевременные инновационные управляющие воздействия, направленные на сохранение (или улучшение) равновесия в окружающей среде, с учетом реакции общества на тот или иной процесс, нарушающий это равновесие.

Автоматизация технологических процессов, повышение энерговооруженности, увеличение быстродействия и мощности приводят к росту вторичных явлений, например, вибрации, шума, отрицательно влияющих на окружающую среду. Например, в              г. Москве интенсивность транспортных потоков на основных магистралях города увеличилась с 1000 автомобилей в час до         5000 - 5500, что привело к росту шумового загрязнения на 7 - 10 дБА. Анализ ситуации показывает, что такие автомобили, как «Волга», «Жигули» имеют уровень шума 81 - 83 дБА, что на 8 - 10 дБА выше, чем у зарубежных аналогов. Отечественные грузовые автомобили ГАЗ-66, «Урал», «Камаз» имеют уровень шума 90 - 99 дБА, тогда как у зарубежных аналогов (с двигателями 145 - 160 л.с.) уровень шума не превышает 86 дБА.

В настоящее время преобразование электрической энергии в механическую осуществляется различными типами электродвигателей, которые потребляют около 60 % всей вырабатываемой электроэнергии. Такое соотношение в электропотреблении, по прогнозам Института экономики РАН, сохранится и в будущем. Электродвигатели являются источником вибрации. Распространение низкочастотных колебаний сопровождается возникновением многочисленных резонансов. Опасность резонансных явлений в инфразвуковом и низкочастотном (до 60 Гц) диапазонах усугубляет негативный характер воздействия на человека, так как основные органы (сердце, голова, позвоночник, брюшная полость и др.) имеют собственные частоты колебаний в диапазоне от 4 до 60 Гц. Даже кратковременное воздействие инфразвука частотой 4, 8 и 16 Гц вызывает удлинение скрытого периода рефлекторных реакций, давление в теменной области, заторможенное состояние и т. п. Инфразвук с частотой 6 - 12 Гц интенсивностью 100 дБ при 15 минутной экспозиции вызывает изменения со стороны центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

Социологические исследования последних лет, проведенные Институтом социально-политических исследований РАН, показывают возрастающее внимание к экологическим проблемам населения в различных регионах РФ. Исследования по оценке субъективного восприятия виброакустического загрязнения окружающей среды в различных регионах РФ показали, что более 70 % опрошенных высказывают жалобы, т. е. негативно оценивают сложившуюся ситуацию, особенно отмечая шумовое и вибрационное загрязнение окружающей среды.

Регулярность количественной оценки антропогенных воздействий, в частности, шума и вибрации, требует создания систем регулярных наблюдений за состоянием окружающей среды и отдельных объектов, позволяющих давать объективную текущую информацию, составлять прогнозы и активно воздействовать на ситуацию с целью ее улучшения и предотвращения нештатных ситуаций. Решение этой задачи связано с проведением комплексных исследований по изучению пространственно-временных характеристик загрязнения окружающей среды с учетом реального вклада в этот процесс конкретных источников. Решение такой задачи служит система единого мониторинга окружающей среды (рис. VI.2).

Автоматизация технологических процессов, повышение энерговооруженности, тенденция к быстродействию и возрастанию мощности приводят к увеличению отрицательного влияния на окружающую среду. По оценкам экспертов среди антропогенных факторов промышленности шум и вибрация значимы. Основным источником акустического шума и вибрации в электроприводе (ЭП) является электродвигатель. Обоснованы зависимости, характеризующие величину акустического шума, создаваемого одиночным ЭП, а также ущерб от этого шума (Уаш). Полученные аналитические зависимости позволяют анализировать изменения этих показателей в зависимости от номинальных мощности и частоты вращения и удаленности от ЭП. Графическая интерпретация этих зависимостей представлена на рис. VI.3, где в квадранте L – У_аш сплошной линией обозначены зависимости для Р_н = 90 кВт, а пунктирной – Р_н = 11 кВт и n_н1 = 3000 об/мин; n_н2 = 1500 об/мин;         n_н3 = 1000 об/мин; n_н4 = 750 об/мин.

 

 

Рис. VI.2.  Комплексный  мониторинг  ситуации

 

Рис. VI.3. Характер  изменения  ущерба  от  акустического  шума

электродвигателя  в  функциях  Р_н, n_н и  L

Масса дисбаланса при вращении вала ЭП создает радиальную вибрацию, т. е. вибрацию во всех направлениях под прямым углом к валу, и осевую – в направлении вдоль вала. На рис. VI.4 приведен наиболее типичный пример соединения электродвигателя с исполнительным (технологическим) механизмом и указаны характерные места замеров уровня вибрации, позволяющие оценить у электропривода горизонтальную (Н_э и Н_м) и вертикальную (V_э и V_м) расцентровку различных концов вала (индексы 1 и 2), а также осевую – А_э и А_м. Наличие большого количества точек замеров уровня вибрации и регулярность замеров в них позволяют дать более точную картину технического состояния ЭП. В случаях повышенного уровня вибрации ЭП, хотя бы в одном из направлений, осуществляют расцентровку электродвигателя и технологического механизма и по результатам замеров уровня вибрации электродвигателя на холостом ходу принимают решение о привлечении ремонтного персонала службы главного электрика или механика с целью устранения соответствующей неисправности. После проведенного ремонта уровень вибрации электродвигателя с учетом высоты оси вращения в агрегатном состоянии должен отвечать принятым на промышленном предприятии (ПП) нормам. В табл. VI.1 приведены такие нормы по одному из ПП.

 

Т а б л и ц а VI.1