Энергоэнтропийная концепция опасностей в техносфере

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Я считаю что, данная тема очень актуальна на сегодняшний день так как, повседневная деятельность человека потенциально опасна, т.к. связана с использованием различных видов энергии.

Опасности появляются в результате неконтролируемого выхода энергии. Возникновение нежелательных последствий есть следствие появления и развития причинной цепи предпосылок.

Инициаторами этой цепи, чаще всего, являются ошибочные действия человека, кроме этого, может служить неисправность в технике или воздействия не нее на расстоянии.

Глава 1. Причины и факторы возникновения аварийности

Причины и факторы аварийности и травматизма возникновения в процессе деятельности человека могут быть положены в основу при формулировании совокупности представлений о природе опасности и условиях катастроф, аварий, несчастных случаев и заболеваний работающих. Сущность этих представлений может быть выражена следующими основными утверждениями.

Повседневная деятельность человека потенциально опасна, так как связана с различными процессами, а последние - с использованием (выработкой, хранением и преобразованием) химической, электрической и других энергий.

Опасность появляется в результате неконтролируемого выхода энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде.

Неконтролируемый выход энергии сопровождается в определенных условиях возникновением происшествий с гибелью людей или ухудшением состояния их здоровья, повреждениями или загрязнением материальных и родных ресурсов.

Возникновение происшествий - следствие появления и развития причинной цепи предпосылок, приводящих к потере управления трудовым процессом, нежелательному высвобождению используемой энергии (вредных веществ) и воздействию ее на людей, оборудование и окружающую среду.

Инициаторами и составными звеньями причинной цепи происшествий служат ошибочные и несанкционированные действия людей, неисправности отказы используемой ими техники, а также нерасчетные воздействия на них внешних факторов среды обитания.

Ошибочные и несанкционированные действия человека обусловлены его недостаточными дисциплинированностью и подготовленностью к работе потенциально опасной технологией и конструктивным несовершенством используемой техники.

Поскольку состояние реальных процессов и систем определяется совокупностью их свойств в конкретном на данный момент проявлении, то опасность и безопасность жизнедеятельности могут также интерпретироваться как состояния соответствующих человеко-машинных систем, определяемых множеством функциональных свойств их компонентов и характером взаимосвязей между ними.

Сформулируем три по меньшей мере координатных направления обеспечения безопасности: максимальное сокращение энергоемких процессов; создание условий, исключающих возникновение причинной цепи происшествий и профзаболеваний; принятия мер по минимизации ущерба в случае их возникновения. Реализация первого принципа достаточно очевидна и радикальна: уменьшение энергии исключает потенциальную опасность причинения какого-либо ущерба в результате ее нежелательного высвобождения. Подобным образом обстоит дело и с последним принципом: заблаговременно готовьтесь к происшествиям (выводите из опасных зон людей, технику ...).

Как представляется, решение рассматриваемых в данной книге проблем возможно лишь на строго научном теоретическом базисе и вытекающей из него методологии, созданных на объективных представлениях о природе, факторах и закономерностях аварийности в техносфере. Подобные базис и методология должны обосновать выбор объекта, предмета и основных методов исследования и совершенствования безопасности проведения производственных процессов. Более того, они могут стать эффективным инструментом познания и преобразования действительности и в других сферах жизнедеятельности человека.

Естественно, что предлагаемый базис и методология должны иметь эмпирическую основу в форме проверенной практикой совокупности утверждений и концептуальных высказываний, используемых при выборе необходимых методов в качестве исходных постулатов и аксиом. Их введение обычно позволяет внести ясность в последующие рассуждения, избежать произвольного толкования используемых терминов, обосновать объект исследования и совершенствования. Такой подход в наибольшей степени обеспечивает истинность принятых предпосылок, а значит - обоснованность и плодотворность основанных на них построений.

При формулировании исходных утверждений, касающихся природы аварийности и травматизма в техносфере, будем исходить из тех представлений, которые были получены только что - в процессе рассмотрения сущности рассматриваемой проблемы. Суть этих представлений состоит в сложном, стохастическом характере событий рассматриваемого явления, их причинной обусловленности большим числом факторов, проявляющихся в объективном стремлении энергетических потенциалов к выравниванию, и противодействии этому со стороны разного рода защитных механизмов.

Глава 2 Классификация существующих опасностей в техносфере

Эти идеи соответствуют современным представлениям и позволяют сформулировать энергоэнтропийную концепцию и классификацию объективно существующих в техносфере опасностей. При этом сущность такой концепции может быть представлена следующими основными утверждениями.

1. Производственная деятельность потенциально опасна, так как связана с проведением технологических процессов, а последние - с энергопотреблением (выработкой, хранением и преобразованием тепловой, механической, электрической, химической и других видов энергии).

2. Техногенная опасность проявляется в результате несанкционированного или неуправляемого выхода не только энергии, имеющейся в технологическом оборудовании и вредных веществах, а также в некоторых объектах внешней (относительно техники и работающих на ней людей) среды, но и механической энергии тела движущего человека, накопленной благодаря инертности соответствующей массы.

3. Несанкционированный или неуправляемый выход больших количеств энергии или вредного вещества приводит к происшествиям с гибелью и травмированием людей, повреждениями технологического оборудования, загрязнением природной среды.

4. Возникновение подобных чрезвычайных ситуаций является следствием возникновения и развития причинной цепи предпосылок, приводящих к потере управления технологическим процессом, несанкционированному высвобождению используемой при этом энергии, рассеянию вредных веществ и их разрушительному воздействию на людей, объекты производственного оборудования и природной среды.

5. Инициаторами и звеньями причинной цепи каждого техногенного происшествия являются ошибочные и несанкционированные действия людей, неисправности и отказы технологического оборудования, а также нерасчетные для них воздействия извне.

6. Ошибочные и несанкционированные действия персонала обусловлены его недостаточной технологической дисциплинированностью и профессиональной неподготовленностью к работам, характеризуемым потенциально опасной технологией и конструктивным несовершенством используемого производственного оборудования.

7. Отказы и неисправности технологического и производственного оборудования вызваны собственной низкой его надежностью, а также несанкционированными или ошибочными действиями работающих на нем людей.

Рис. 1 - Иллюстрация природы техногенных опасностей

8. Нерасчетные (неожиданные или превышающие допустимые пределы) внешние воздействия связаны с недостаточной комфортностью рабочей среды для человека, ее агрессивным воздействием на технологическое оборудование, а также с неблагоприятными климатическими или гидрогеологическими условиями дислокации производственного объекта.

Правомерность только что сформулированной и проиллюстрированной на рис. 1 концепции обусловлена прежде всего эмпирическим характером сделанных выше утверждений. Это объясняется тем, что опыт (корректная статистика) есть результат проявления объективно существующих факторов. Думается, что читателю также знакомы достоверные факты, которые не противоречат только что изложенной энергоэнтропийной концепции.

Другим аргументом, подтверждающим справедливость предложенной выше концепции, является ее непротиворечивость фундаментальным законам, в частности - объективному стремлению энтропии техносферы к самопроизвольному росту. Согласно второму началу термодинамики, например, получение людьми синтетических веществ и химически чистых элементов, выработка и аккумулирование энергии, очистка и обогащение природных материалов являются в этом смысле как бы "противозаконными" действиями, так как влекут за собой снижение энтропии. Вот почему практически все технологические процессы, включая транспортировку инертных грузов, являются потенциально опасными, поскольку характеризуются наличием неестественной с точки зрения энтропии неравновесности - термодинамической (по Р. Клаузису), статистической (по Л. Больцману) и информационной (по К. Шеннону).

Учитывая необходимость в более тщательной проверке сформулированной здесь концепции, поясним последнюю особенность исследуемых здесь процессов подробнее. Для этого напомним, что законы энтропии (в ее термодинамической интерпретации) обычно как бы играют роль бухгалтера природы, следящего за балансом количества энергии (I начало), и диспетчера, указывающего направление соответствующих преобразований (II начало). Более того, они предписывают и конечный результат таких преобразований в закрытых системах: для вещества - это пыль, для информации - шум и для энергии - тепло.

В частности, в последнем случае имеется в виду стремление любой энергии постепенно переходить в тепло, равномерно распределяемое среди окружающих тел. При этом оказывается, что энтропия любой системы обратно пропорциональна величине эксэргии - той свободной части энергии, которая способна к дальнейшим превращениям. В силу этого каждая предоставленная сама себе система неминуемо переходит в состояние с максимальной энтропией, характеризуемое отсутствием энергетических потенциалов, т.е. такое равновесное состояние, которое соответствует наибольшей степени дезорганизации и хаоса.

Вот почему любые попытки вывести систему из подобных состояний требуют преодоления естественных энергетических барьеров и рассматриваются как приводящие ее в неустойчивое, а стало быть - опасное состояние. Можно показать также, что потенциально опасной является не только производственная (физическая) деятельность, но и творческая или познавательная, связанная с добычей не материальных ценностей, а информации.

Дело в том, что интеллектуальная работа направлена на уменьшение энтропии, т.е. степени неопределенности, но уже в информационном смысле: на поиск внутренней структуры и организованности вещей, выяснение закономерностей появления и предупреждения событий, создание моделей объектов и процессов, конструирование опытных образцов технологического оборудования. Рассматриваемая деятельность человека требует интеллектуальных усилий, вызванных необходимостью преодоления "стремления природы к сокрытию своих тайн", а потому и сопровождается усталостью или перенапряжением анализаторов, возможностью ухудшения состояния здоровья человека по причине возможных заболеваний.

С учетом сделанных замечаний энергоэнтропийная концепция может быть обобщена и на неблагоприятные события и свойства, проявляющиеся в других сферах деятельности человека. Для этого необходимо сделать коррекцию приведенных выше утверждений на предмет замены в них энергии энтропией, а опасности - вредностью. В частности, для этого оказываются достаточными следующие изменения:

в первом утверждении необходимо слово "опасна" поменять на "вредна", а "энергопотреблением" - на "снижение энтропии путем получения различных видов информации";

во втором - сменить термин "опасность" на "вредность", а выражение "несанкционированного и неуправляемого выхода энергии" на - "расхода ресурсов на снижение энтропии";

в третьем - перейти от слов "несанкционированный или неуправляемый выход энергии" к фразе "несвоевременный рост энтропии организма человека" и убрать словосочетания "возникновением происшествий с гибелью" и "поломками и повреждениями..." и т.д.

Если продолжить подобные обобщения, то можно сформулировать довольно общую концепцию объективно существующих опасных и вредных факторов всей жизнедеятельности человека. Однако оставим такие импровизации читателю, а вместо них приведем наиболее общую классификацию объективно существующих опасностей. Действительно, ведь исходя из неадекватности потоков энергии, вещества и информации все опасности можно поделить на следующие три основных класса:

1) природно-экологические - вызванные нарушением естественных циклов миграции вещества, в том числе по причине природных катаклизмов;

2) техногенно-производственные - связанные с возможностью нежелательных выбросов энергии и вредного вещества, накопленных в созданных людьми технологических объектах;

3) антропогенно-социальные - обусловленные сокрытием и (или) искажением информации, а также спецификой ее восприятия и интерпретации людьми.

В завершение параграфа - два существенных замечания. Первое из них касается правомерности сформулированной здесь энергоэнтропийной концепции: ее право на существование подтверждается каждодневным опытом и непротиворечивостью объективно существующим законам. Второе - уточнения рассматриваемых ниже классов опасностей: преимущественно это будут техногенные, в меньшей мере - природные, тогда как социальные останутся вне сферы настоящего учебника. Дело в том, что последние более свойственны национальной безопасности, также оперирующей и остальными типами опасностей.

Заключение

техногенный аварийность энтропия

Сегодня теория безопасности оперирует понятием техногенная опасность - внутреннее состояние, присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту в виде поражающих воздействий, т.е. источник техногенных чрезвычайных ситуаций, действующих на человека. Может ли осуществляться техногенная деятельность вообще без несчастных случаев и аварий? К сожалению, ответ - нет! Современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности, сменив его на концепцию «приемлимого риска». Государство-лидер в области безопасности труда - Нидерланды (Голландия) еще в 1985 году приняло закон, установив уровень этого «приемлимого риска» - 10 в минус шестой степени - т. е., если при осуществлении того или иного производственного процесса, погибает один человек из миллиона - это в рамках допуска «приемлемого риска». При внедрении любого оборудования станка и т. д. подсчитывается уровень риска на соответствие этому уровню.

Вообще, аксиома потенциального риска и опасности базируется на тысячелетнем опыте человечества, который гласит: любой вид деятельности потенциально опасен, и абсолютной безопасности достичь невозможно. При этом опасности по своей природе могут быть вероятностны (случайны), потенциальны, скрыты, перманентны и, наконец,- тотальны (всеобъемлющи). В целом на нашей планете нет человека, которому не угрожают никакие опасности, зато есть множество людей, которые об этом даже не подозревают.

Список используемой литературы

1. Кожин В.Н. Безопасность жизнедеятельности, - Луганск: Изд-во Восточноукр. гос. ун-та, 1998. - 99 с.

2. Б.В. Севастьянов: «Техносферная безопасность - насущная потребность человека».

3. Романовский В.Л.1, Муравьёва Е.В.1, Чабанова А.А.1 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ, научная статья стр. 123-128.

Размещено на Allbest.ru