Человеческий фактор в обеспечении производственной безопасности

• комфортные условия труда обеспечивают оптимальную динамику работоспособности человека и сохранение его здоровья;
• относительно дискомфортные условия труда при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивают заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывают субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы;
• экстремальные условия труда приводят к снижению работоспособности человека, не вызывают функциональные изменения, выводящие  за  пределы  нормы,   но  не  ведущие   к  патологическим изменениям;
• сверхэкстремальные условия труда приводят к возникновению в организме человека патологических изменений и к потере трудоспособности.

Медико-физиологическая  классификация тяжести и напряженности труда проводится на основании комплексной количественной оценки факторов условий труда, называемой интегральной величиной тяжести и напряженности труда (И_т). К I категории относят работы, выполняемые в оптимальных условиях труда при благоприятных нагрузках. II категория включает работы, выполняемые в условиях, соответствующих предельно допустимым значениям производственных факторов. К III категории относят работы, при которых вследствие не вполне благоприятных условий труда у людей формируются реакции, характерные для пограничного состояния организма (ухудшение некоторых показателей психофизиологического состояния к концу работы). IV категория включает работы, при которых неблагоприятные условия труда приводят к реакциям, характерным для предпатологического состояния у большинства людей. К V категории относят работы, при которых в результате воздействия весьма неблагоприятных условий труда у людей в конце рабочего периода формируются реакции, характерные для патологического функционального состояния организма. VI категория включает работы, при которых подобные реакции формируются вскоре после начала трудового периода (смены, недели). I и II категории тяжести и напряженности труда соответствуют комфортным производственным условиям, III — относительно дискомфортным, IV и V — экстремальным и VI — сверхэкстремальным. Категорию тяжести и напряженности труда определяют расчетным путем. Для этого каждый фактор производственных условий оценивают по шестибалльной системе с помощью специальных таблиц. Интегральная оценка тяжести и напряженности труда рассчитывается по формуле:

,                       (1)    

где х_ОП — определяющий (самый большой по баллу) элемент условий труда на i -ом рабочем месте; j — сумма баллов всех i - ых биологически значимых элементов без определяющего элемента на j -ом рабочем месте; n — число всех элементов, имеющихся на рабочем месте; х_ij — балльная оценка i -го фактора на j-ом рабочем месте. Каждый элемент условий труда на рабочем месте получает оценку от 1 до 6 в зависимости от своей величины и продолжительности действия (экспозиции). При экспозиции меньше 90 % времени восьмичасовой рабочей смены фактическая оценка элемента в баллах составит:

где х_max — максимальная оценка элемента при экспозиции от 90 % и более; T_фi — фактическая продолжительность действия элемента в течение рабочей смены, мин; 480 — фон рабочего времени восьмичасовой рабочей смены, мин. В этом случае вместо х_ij в формуле (1) расчета И_т используют x_фi. При наличии на рабочем месте факторов, имеющих с учетом экспозиции оценку 2 балла и более, в расчет оценки принимают только эти биологически значимые факторы. Факторы с оценкой 1 и 2 балла в расчет не принимают. Категорию тяжести и напряженности труда определяют по интегральной оценке И_т: 

При оценки тяжести физического труда пользуются показателями динамической и статической нагрузки. Показатели динамической нагрузки:

• масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную;
• расстояние перемещения груза;
• мощность выполняемой работы: при работе с участием мышц нижних конечностей и туловища, с преимущественным участием мышц плечевого пояса;
• мелкие, стереотипные движения кистей и пальцев рук, количество за смену;
• перемещение в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом), км.

Показатели  статической нагрузки:

• масса удерживаемого груза, кг;
• продолжительность удерживания груза, с;
• статическая нагрузка за рабочую смену, Н, при удержании груза: одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног;
• рабочая поза, нахождение в наклонном положении, процент сменного времени;
• вынужденные наклоны корпуса более 30°, количество за смену;
• линейный пространственный компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, мм;
• угловой пространственно-компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, угол обзора;
• значение сопротивления приводных элементов органов управления (усилие, необходимое для перемещения органов управления), Н.

Динамическую  физическую нагрузку определяют, как  правило, одним из следующих показателей:

1) работой  (кг«м);

2) мощностью  усилия (Вт); статическую физическую  нагрузку определяют в кг/с.

Для определения  динамической работы, выполняемой человеком  в каждом отдельном отрезке рабочей  смены, рекомендуется пользоваться следующей формулой:

W= (РН + (PL/9) + РН₁/2))К,                              (3)

где W— работа, кг м; Р — масса груза, кг; Н — высота, на которую помещают груз из исходного положения, м; L —расстояние, на которое перемещают груз по горизонтали, м; Н₁ —расстояние, на которое опускают груз, м; К — коэффициент, равный 6. Для расчета среднесменной мощности следует суммировать работу, произведенную человеком за всю смену, и разделить ее на длительность смены:

N= WK₁/t,                                                              (4)

где N— мощность, Вт, t — длительность смены, с; K₁ — коэффициент перевода работы (W) из кг×м в Джоуль (Дж), равный 9,8.

Статическая нагрузка — это усилия на мышцы  человека без перемещения тела или его отдельных частей. Величина статической нагрузки определяется произведением величины усилия на время поддержания (в случае различных величин усилий время поддержания каждого из них определяют отдельно, находят произведения величины усилия на время поддержания и затем эти произведения суммируют). При оценке напряженности умственного труда используют показатели внимания, напряженности зрительной работы и слуха, монотонности труда.

1.2 Физиологические характеристики человека

Общие характеристики анализаторов. Целесообразная и безопасная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов — подсистем центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающих прием и первичный анализ информационных сигналов. Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной (от лат. sensus — чувство, ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки — сенсорным восприятием.

Рисунок 2. Функциональная схема анализатора

Общая функциональная схема анализатора представлена на рисунке 2. Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть — рецепторы — находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещена во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы: Внешние — зрительный (рецептор — глаз); слуховой (рецептор — ухо); тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи); обонятельный (рецептор в носовой полости); вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба). Внутренние — анализатор давления; кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях); вестибулярный (рецептор в полости уха); специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела. Рассмотрим основные параметры анализаторов:

1. Абсолютная  чувствительность к интенсивности  сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) — характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. В зависимости от вида раздражителя абсолютный порог измеряется в единицах энергии, давления, температуры, количества или концентрации вещества и т.п. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности. Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Интенсивность ощущений Е выражается логарифмической зависимостью (закон Вебера-Фехнера)

                                                (5)

где J — интенсивность раздражителя; K и С — константы, определяемые данной сенсорной системой.

2. Предельно  допустимая интенсивность сигнала  (обычно близка к болевому порогу). Максимальную адекватно ощущаемую  величину сигнала принято называть  верхним порогом чувствительности.

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

4. Дифференциальная (различительная) чувствительность  к изменению интенсивности сигнала — это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги, характеризуемые значением , и относительные, выражаемые в процентах: , где J — исходная интенсивность.

5.  Дифференциальная (различительная) чувствительность  к изменению частоты сигнала — это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется аналогично дифференциальному порогу по интенсивности, либо в абсолютных единицах , либо в относительных — .

6.  Границы  (диапазон) спектральной чувствительности (абсолютные пороги ощущений по частоте, длине волны) определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (зрительного, слухового, вибрационного), отдельно нижний и верхний пороги.

7. Пространственные  характеристики чувствительности  специфичны для каждого анализатора.

8. Для  каждого анализатора характерна  минимальная длительность сигнала,  необходимая для возникновения  ощущений. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

Величина  латентного периода (с) для различных  анализаторов следующая:

тактильный (прикосновение)...………………………. 0,09...0,22

слуховой  (звук)..........…………………………………. 0,12...0,18

зрительный (свет).........……………………………….. 0,15...0,22

обонятельный (запах).......…………………………….. 0,31...0,39

температурный (тепло-холод)...……………………… 0,28...1,6

вестибулярный аппарат (при вращении)…………….. 0,4