Определение величины риска заболевания профессиональной вибрационной болезнью

В результате воздействия производственной вибрации на человека возникают нервно-сосудистые расстройства, поражение костно-суставной и других систем человека.

Патологические отклонения в организме, вызываемые вибрацией, называют вибрационной болезнью. Она имеет две основные формы: периферийную, возникающую от воздействия локальной вибрации, и церебральную – от воздействия общей вибрации.

Вибрационная болезнь занимает ведущее место в структуре профессиональных заболеваний для таких профессий, как шахтеры, формовщики, обрубщики литья, слесари механосборочных работ, клепальщики, операторы кузнечно-прессового оборудования и другие, зачастую приводит к инвалидности работников и требует в дальнейшем значительных затрат на содержание и лечение пострадавших.

Для определения величины риска заболевания вибрационной болезнью проводились длительные регулярные исследования в условиях производства.

Так, на протяжении 25 лет наблюдалась группа рабочих из 40 человек. Каждый из них в течение 4 часов работал с одним и тем же типом инструмента, передающим локальную вибрацию на руки. При этом инструменты имели уровень виброускорения L_W в диапазоне от 120 до 160 дБ. Была поставлена задача – определить, через какое время проявятся симптомы васкулярных нарушений в организме человека, указывающие на начало развития вибрационной болезни, в зависимости от величины уровня виброускорения, генерируемого инструментом.

Эти нарушения во времени фиксировались при проявлении их у 10% численности рабочих, далее в последовательности – 20, 30, 40 и 50%. Это позволяет интерпретировать вероятность заболевания групп рабочих, при заданном виброускорении, как равную 0,1;0,2;0,3;0,4;0,5.

Результат наблюдения представлен в таблице 9.1

Время воздействия вибрации до появления

васкулярных нарушений, лет

Таблица 9.1

Полученные данные дают возможность определить величину заболевания вибрационной болезнью через соотношение

(9.5)

где Q(t) – вероятность заболевания; t – время воздействия вибрации, по истечении которого появляются признаки вибрационной болезни, лет.

На основании анализа значений (табл. 9.1) риск заболевания от действия локальной вибрации можно представить формулой

(9.6)

Риск заболевания от действия общей вибрации оценивается по формуле

(9.7)

Пример 2. Определить риск и время заболевания работников бригады из 10 человек, использующих ручной инструмент с уровнем виброускорения L_W =147 дБ. Сколько человек заболеет за период профессиональной деятельности

t =45 лет

Решение:

Риск заболевания от действия локальной вибрации можно определить по формуле:

где Q(t) – вероятность заболевания

Время заболевания определяем по формуле:

.

1 работник: , года;

2 работника: , года;

3 работника: , года;

4 работника: , года;

5 работников: , года;

6 работников: , года;

7 работников: , года;

8 работников: , года;

9 работников: , года;

10 работников: , года.

Из графика видно, что за период профессиональной деятельности (45 лет) заболеют все работники. У всей бригады в составе 10 человек появятся признаки заболевания вибрационной болезни уже через 4,54 года (примерно 4 года 6 месяцев). Риск заболевания одного из рабочих бригады составляет R =0,07 и соответствует времени t =1,43 лет (примерно 1 год и 5 месяцев).

9.3 Метод «дерева рисков»

Стандарт [8] имеет вторую часть названия: «Анализ риска технологических систем». Это свидетельствует о том, что анализ надежности неотделим от анализа риска.

Риском R называется количественная оценка опасности, вероятность проявления нежелательного для человека события.

Условия, при которых создаётся возможность проявления опасности, называются опасной ситуацией. Движущими силами возникновения опасности являются причины. Проявление причин и опасностей носит случайный характер и определяется вероятностными характеристиками.

Для оценки риска гибели человека при непрофессиональной деятельности пользуются понятием приемлемый риск, за максимальную величину которого принято значение R =10 ^-6 за год.

Как известно [], профессиональная деятельность по риску гибели человека делится на четыре категории безопасности:

· безопасная (R < 10^-4)

· относительно безопасная (R = 10^-4 … 10^-3)

· опасная (R составляет более 10^-3 до 10^-2); (9.8)

· особо опасная (R > 10^-2)

Для того, чтобы выявить причины, влияющие на появление нежелательных для человека событий, используют методы системного анализа безопасности и элементы логики.

Любая опасность есть следствие некоторой причины (причин), которая в свою очередь является следствием другой причины и т. д. Причины и опасности образуют сложные цепные структуры, напоминающие по своей форме ветвящееся дерево, поэтому такие образы называют «дерево причин», «дерево опасностей», «дерево событий», «дерево вероятностей» возникновения опасностей. Построив такие схемы и имея статистические данные о вероятности проявления причин, можно определить вероятность возникновения опасности, риск поражения человека и найти степень безопасности данного вида деятельности. Из рассмотрения структурной схемы можно выявить причины, на которые следует влиять предупредительными мерами, чтобы уменьшить риск гибели человека в данной системе.

Вероятность Р(А) любого события А определяется неравенством

0 < Р (А) < 1 (9.9)

Если вероятность равняется 1, то это означает, что событие А достоверно, а если вероятность равняется 0 то событие невозможно.

При построении структурных схем используют уже знакомые символы событий (рис.9.1) и логические символы или операции, называемые еще вентилями (рис. 9.2).

а) б)

Логические символы «И», «ИЛИ» и другие используются при выполнении логических операций – «вентилей») подразумевающих определённые математические действия по вычислению вероятностей.

А Г Г А1

А Б В Д Е Д Е А

а) б) в) г)

Вентиль «И» (рис. 9.2а.) указывает, что перед тем как произойдёт событие А, должны произойти оба события Б и В.

Вероятность совершения события А равна произведению вероятностей Б и В.

Р (А) = Р (Б) Р (В). (9.10)

Вентиль «ИЛИ» указывает, что для того, чтобы произошло событие Г

(рис.9.2б), должно произойти событие Д или Е или оба события вместе.

Р (Г)= Р (Д) +Р (Е) – Р (Д Е) = 1 – (1– Р(Д)) ( 1– Р(Е)). (9.11)

Для случая, изображённого на рис.9.2 в

Р(Г)=Р(Д)+Р(Е)+Р(Ж)-Р(Д ٠Е)-Р(Е ٠Ж)-Р(Ж ٠Д)+Р(Д٠ Е ٠Ж) =

= 1 –(1- Р(Д))(1- Р(Е))(1- Р(Ж)). (9.12)

Вентиль «инвертор» (рис.9.2 г) указывает на то, что независимые события имеют два взаимно исключающих друг друга исхода, то есть событие А1 противоположно А.

Р(А1)=1- Р(А). (9.13)

На рисунке 9.3 показаны примеры применения комбинаций вентилей для анализа вероятностей событий.

Р (А) = 1 - Р (Б) Р (В); R = Р (А) = Р (Б) Р(В)(1- Р (Г))(1- Р (Д))(1- Р (Е))

А А

а) б)

Б В Б В Г Д Е