Безопасность технологических процессов и производств

Безопасность

БЕЗОПАСНОСТЬ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  

ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ

Москва • 2020 • Логос

Под редакцией Н.И. Иванова, И.М. Фадина и Л.Ф. Дроздовой

Рекомендовано Советом Учебно-методического объединения  
по образованию в области менеджмента в качестве учебного пособия  
для обучающихся по программам высшего образования направления 
подготовки 38.03.02 «Менеджмент» (квалификация (степень) «бакалавр») 

УДК 351.78; 
614.8.084 
ББК  68.9 
Б40

ISBN 978-5-98704-844-3 

УДК 351.78; 614.8.084 
ББК 68.9 

© Коллектив авторов, указанных 
  на обороте титульного листа, 2020 
© Логос, 2020 

Р ец енз ен т ы 
Г.К. Ивахнюк, доктор химических наук, профессор  
А.П. Тюрин, доктор технических наук, профессор  

Авто ры 
С.С. Борцова, Л.Ф. Дроздова, Н.И. Иванов, А.В. Кудаев, 
Д.А. Куклин, Г.М. Курцев, А.А. Лубянченко, П.В. Матвеев, 
С.Н. Молчанова, А.Н. Никулин, А.Ю. Олейников, 
С.К. Петров, В.Л. Попов, Н.П. Попова, М.Л. Рудаков, 
И.М. Фадин, А.В. Храмов, А.Е. Шашурин 

Б40      Безопасность технологических процессов и производств: учебник / под 
ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина и Л.Ф. Дроздовой. – Логос, 2020 – 612 с. 

ISBN 978-5-98704-844-3 

Рассмотрены основы управления безопасностью, даны понятия опасностей и рисков. Приведены сведения о физиологии и психологии труда. Изложены основы защиты от опасных и вредных производственных факторов, включая вредные вещества, 
шум, вибрацию и др., приведены принципы электромагнитной и радиационной безопасности. Содержатся сведения об электробезопасности, безопасности подъемнотранспортных машин и устройств, работающих под давлением. Описаны методы проектирования производственного освещения. Даны основы пожарной безопасности 
и безопасности в чрезвычайных ситуациях. Освещены правовые, организационные 
и экономические положения обеспечения безопасности. 
Для студентов, получающих образование по направлениям подготовки «Менеджмент» и «Техносферная безопасность». Может использоваться в учебном процессе по 
широкому кругу направлений и специальностей вузов, где предусмотрено изучение 
дисциплины «Безопасность жизденеятельности». 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ...................................................................................................................14

Часть I 
ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОСФЕРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ

Глава 1. Опасности и риски 
1,1. Факторы и условия деятельности человека ......................................................16
1.2. Факторы и опасности ............................................................................................16
1.3. Классификация опасностей..................................................................................20
1.4. Понятие риска .........................................................................................................22
1.5. Понятие безопасности ...........................................................................................26
 
Литература ...............................................................................................................27

Глава 2. Принципы обеспечения безопасности 
2.1. Общие сведения .....................................................................................................28
2.2. Принципы обеспечения безопасности ...............................................................32
 
2.2.1. Ориентирующие принципы .......................................................................32
 
2.2.2. Технические принципы. ..............................................................................34
 
2.2.3. Организационные принципы .....................................................................36
 
2.2.4. Управленческие принципы ........................................................................38
2.3. Средства обеспечения безопасности  .................................................................38
 
Литература ...............................................................................................................39

Глава 3. Физиология труда 
3.1. Общие понятия .......................................................................................................40
3.2. Воздействие физических нагрузок на организм человека..............................42
3.3. Рабочее место при выполнении работ сидя ......................................................43 
3.4. Рабочее место при выполнении работ стоя .......................................................44
3.5. Профессиональные заболевания спины у работников физического труда .....46
3.6. Гипокинезия ............................................................................................................50
 
Литература ...............................................................................................................61

Глава 4. Психология безопасности труда 
4.1. Объекты изучения психологии безопасности труда ........................................62
4.2. Понятие о деятельности человека и личности .................................................62
4.3. Психология безопасного поведения ...................................................................65
4.4. Психические процессы, связанные с безопасностью .....................................66
4.5. Психические свойства, влияющие на безопасность ........................................68
4.6. Психическое состояние и безопасность человека ...........................................69
4.7. Экстремальные ситуации .....................................................................................71
4.8. Психологическая оценка факторов безопасности............................................71
4.9. Личность и безопасность. Качества личности и их взаимосвязь ..................73
4.10. Влияние индивидуальных качеств на несчастные случаи ...........................74
4.11.  Влияние состояния человека на несчастные случаи.  
Общее психофизиологическое состояние .......................................................78

4.12. Стресс .....................................................................................................................80
4.13. Пережитая опасность ..........................................................................................83
4.14. Устойчивые и временные факторы ...................................................................85
4.15. Профессиональный отбор ..................................................................................89
 
Литература .............................................................................................................93

Часть II 
ЗАЩИТА ОТ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ 
ФАКТОРОВ

Глава 5. Безопасность воздуха рабочей зоны 
5.1.  Оздоровление производственной воздушной среды – важнейшая  
составляющая обеспечения безопасности человека в техносфере...............94
5.2.  Физические параметры воздушной среды и их влияние на организм 
человека ...................................................................................................................96
 
5.2.1.  Физические параметры воздушной среды как метеорологические  
условия, их воздействие на организм человека ......................................96
 
5.2.2.  Воздействие температуры воздушной среды на организм человека.  
Система терморегуляции ............................................................................97
 
5.2.3. Воздействие теплового излучения на организм человека ....................99
 
5.2.4. Воздействие ионизированного воздуха на организм человека ..........101
 
5.2.5.  Методы и средства определения параметров воздушной среды.  
Приборы для исследования метеорологических условий ..................102
 
5.2.6.  Нормирование параметров воздушной среды производственных  
помещений...................................................................................................106
5.3.  Воздействие вредных веществ в воздушной среде производственных  
помещений на организм человека .....................................................................108
 
5.3.1. Общие сведения..........................................................................................108
 
5.3.2.  Действие вредных веществ на организм человека, наиболее 
распространенные профпатологии .........................................................110
 
5.3.3.  Основные методы контроля содержания вредных веществ  
в воздухе рабочей зоны .............................................................................115
 
5.3.4. Нормирование содержания вредных веществ ......................................117
5.4.  Методы и средства коллективной защиты от неблагоприятной  
воздушной среды. Мероприятия по оздоровлению воздушной среды ......119
 
5.4.1. Вентиляция и кондиционирование .........................................................119
 
5.4.2. Отопление производственных зданий и сооружений .........................133
 
5.4.3. Защита от источников тепловых излучений .........................................135
5.5. Средства индивидуальной защиты ...................................................................137
 
5.5.1.  Основные виды СИЗОД и предъявляемые к ним требования.  
Классификация и маркировка ..................................................................138
 
5.5.2. Особенности выбора и применения СИЗОД ........................................142
 
Литература .............................................................................................................144

Глава 6. Виброакустическая безопасность
6.1. Проблема виброакустической безопасности ..................................................145
6.2. Основные понятия о шуме и вибрации ............................................................145

6.2.1. Характеристики шума ...............................................................................145
 
6.2.2. Характеристики вибрации ........................................................................147
6.3. Нормирование шума, вибрации и инфразвука ...............................................148
 
6.3.1. Нормирование шума ..................................................................................148
 
6.3.2. Нормирование инфразвука .......................................................................150
 
6.3.3. Нормирование вибрации ..........................................................................151
6.4. Источники шума ...................................................................................................152
 
6.4.1. Возникновение шума .................................................................................152
 
6.4.2. Снижение шума в источнике образования ............................................154
6.5. Акустические расчеты ........................................................................................155
 
6.5.1. Операции с децибелами ............................................................................155
 
6.5.2. Расчет звука в свободном пространстве .................................................157
 
6.5.3. Расчет шума в помещениях ......................................................................158
6.6. Классификация методов и средств защиты от шума и вибрации ...............160
6.7. Методы и средства защиты от шума ................................................................163
 
6.7.1. Звукоизоляция и звукопоглощение .........................................................163
 
6.7.2. Звукоизолирующие кабины ......................................................................166
 
6.7.3. Звукоизолирующие капоты ......................................................................168
 
6.7.4. Акустические экраны ................................................................................169
 
6.7.5. Глушители шума ........................................................................................173
6.8. Методы и средства защиты от вибрации .........................................................177
 
6.8.1. Применение .................................................................................................177
 
6.8.2. Виброизоляция и вибродемпфирование ................................................179
 
6.8.3. Виброизолирующие системы и вибродемпфирующие покрытия .....181
 
Литература .............................................................................................................184

Глава 7. Безопасность эксплуатации лазеров 
7.1. Физические основы лазерного излучения .......................................................185
7.2.  Классификация лазеров по степени опасности генерируемого  
излучения и их ОВПФ ........................................................................................189
7.3. Воздействие лазерного излучения на организм человека ............................191
7.4. Гигиеническое нормирование лазерного излучения .....................................196
7.5. Дозиметрия лазерного излучения .....................................................................198
7.6. Определение лазерно-опасной зоны ................................................................201
7.7. Средства защиты от лазерного излучения .......................................................204
 
Литература .............................................................................................................206

Глава 8. Электромагнитная безопасность 
8.1. Общие сведения ...................................................................................................207
8.2. Основные характеристики и классификация электромагнитных полей .....208
8.3. Электромагнитные поля естественных источников ......................................213
8.4.  Характеристики электромагнитных полей искусственного  
происхождения .....................................................................................................216
8.5. Биологическое действие электромагнитных полей .......................................230
8.6. Гигиеническое нормирование параметров ЭМП ...........................................234
 
8.6.1.  Предельно-допустимые уровни электромагнитных воздействий  
на рабочих местах ......................................................................................235

8.6.2.  Отнесение условий труда к классу (подклассу) условий труда  
при воздействии ЭМП ...............................................................................238
 
8.6.3.  Предельно-допустимые уровни электромагнитных воздействий  
для населения ..............................................................................................239
8.7. Мероприятия по защите от ЭМП ......................................................................242
8.8. Электромагнитное экранирование ....................................................................245
 
Литература .............................................................................................................248

Глава 9. Радиационная безопасность 
9.1. Ионизирующие и неионизирующие излучения .............................................249
9.2. Радиоактивность и единицы ее измерения .....................................................250
9.3. Основные виды ионизирующих излучений....................................................251
9.4. Радиационная дозиметрия ..................................................................................253
9.5. Источники ионизирующей радиации ...............................................................255
 
9.5.1. Космическое излучение ............................................................................255
 
9.5.2. Радиация земной коры...............................................................................256
9.6. Антропогенная радиоактивность ......................................................................258
9.7.  Предельно допустимая доза ионизирующего излучения и нормы  
радиационной безопасности ..............................................................................258
9.8. Биологическое действие радиации ...................................................................261
9.9. Атомная энергетика .............................................................................................264
 
9.9.1. Загрязнение окружающей среды радионуклидами .............................265
 
9.9.2. Захоронение радиоактивных отходов .....................................................266
 
Литература .............................................................................................................267

Часть III 
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ  БЕЗОПАСНОСТЬ

Глава 10. Электробезопасность 
10.1. Об опасности поражения электрическим током ..........................................268
10.2. Виды и механизм электропоражений.............................................................268
10.3. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током .............270
10.4. Промышленные сети переменного тока ........................................................272
10.5. Схемы трехфазных сетей ..................................................................................273
10.6.  Растекание тока в земле. Напряжение шага и напряжение  
прикосновения ....................................................................................................276
10.7.  Анализ опасности прикосновения в трехфазных сетях с заземленной  
и изолированной нейтралью ............................................................................277
10.8. Защитные меры в электроустановках ............................................................280
10.9. Заземляющие устройства .................................................................................291
 
10.9.1. Расчет заземляющих устройств ........................................................296
 
10.9.2. Расчет зануления ..................................................................................300
10.10.  Классификация производственных помещений по степени  
электроопасности .............................................................................................308
10.11. Индивидуальные средства защиты. ..............................................................311
 
Литература .........................................................................................................312

Глава 11. Безопасность подъемно-транспортных машин
11.1. Классификация подъемно-транспортных машин и устройств ..................313
11.2. Транспортирующие машины и оборудование ..............................................314
11.3. Грузоподъемные машины .................................................................................318
11.4. Краны ...................................................................................................................320
11.5. Устройства безопасности крана .......................................................................323
11.6. Основные требования безопасности к эксплуатации ПТМ .......................330
11.7. Техническое освидетельствование ПТМ .......................................................332
 
Литература ..........................................................................................................336

Глава 12.  Безопасность герметичных устройств и установок,  
работающих под давлением 
12.1. Основные типы герметичных устройств и установок ................................337
12.2. Предохранительные и контрольные приборы герметичных систем ........346
 
12.2.1. Предохранительные устройства .........................................................346
 
12.2.2. Контрольно-измерительные приборы ...............................................349
12.3. Требования промышленной безопасности к герметичным системам .....351
 
12.3.1. Общие положения .................................................................................351
 
12.3.2. Требования безопасности при эксплуатации котлов ......................352
 
12.3.3.  Требования безопасности при эксплуатации сосудов  
под давлением ........................................................................................353
 
12.3.4. Требования безопасности к эксплуатации баллонов ......................354
 
12.3.5. Требования безопасности к эксплуатации трубопроводов ............356
12.4. Техническое освидетельствование герметичных систем ...........................357
 
12.4.1. Общие положения .................................................................................357
 
12.4.2. Техническое освидетельствование котлов ........................................358
 
12.4.3. Техническое освидетельствование сосудов ......................................359
 
12.4.4. Техническое освидетельствование трубопроводов .........................362
 
12.4.5. Техническое освидетельствование баллонов ...................................363
12.5. Гидравлические испытания герметичных систем .......................................364
 
Литература ..........................................................................................................367

Глава 13. Производственное освещение 
13.1. Основные светотехнические величины и виды освещения .......................369
 
13.1.1. Световые величины и единицы их измерений.................................369
13.2. Светораспределение излучателей ...................................................................372
13.3. Общие сведения о проектировании производственного освещения........374
 
13.3.1. Виды и системы производственного освещения .............................374
 
13.3.2. Основные требования к производственному освещению .............378
 
13.3.3. Характеристика зрительной работы ..................................................380
13.4.  Особенности проектирования естественного и совмещенного  
освещения............................................................................................................382
 
13.4.1. Общие положения .................................................................................382
 
13.4.2. Нормирование естественного освещения .........................................383
 
13.4.3. Принцип расчета естественного освещения ....................................385
 
13.4.4. Совмещенное освещение .....................................................................385

13.5. Расчет искусственного освещения ..................................................................386
 
13.5.1. Порядок расчета ....................................................................................386
 
13.5.2. Методы расчета искусственного освещения ....................................394
13.6. Расчет общего освещения ................................................................................395
13.7. Расчет местного освещения .............................................................................398
 
13.7.1. Расчет освещенности от точечного источника.................................398
 
13.7.2. Расчет освещенности от линейно светящих элементов .................399
13.8. Расчет мощности, потребляемой электрическим освещением .................400
 
Литература ..........................................................................................................401

Часть IV 
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ  
В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ 

Глава 14. Пожарная безопасность
14.1. Основы горения веществ и материалов .........................................................402
 
14.1.1. Общие понятия о горении....................................................................402
 
14.1.2. Диффузионное и кинетическое горение ...........................................403
 
14.1.3. Горение газовых смесей .......................................................................405
 
14.1.4. Горение жидкостей ................................................................................406
 
14.1.5. Горение твердых веществ ....................................................................407
 
14.1.6. Горение пыли .........................................................................................408
14.2.  Назначение показателей пожаровзрывоопасности веществ  
и материалов .......................................................................................................409
 
14.2.1. Перечень и применяемость основных показателей ........................409
 
14.2.2. Группа горючести ..................................................................................410
 
14.2.3. Температура вспышки ..........................................................................412
 
14.2.4. Температура воспламенения и самовоспламенения .......................413
 
14.2.5. Концентрационные пределы распространения пламени ...............413
 
14.2.6.  Температурные пределы распространения пламени, температура  
тления, самонагревания и условия теплового самовозгорания ....414
 
14.2.7.  Нормальная скорость распространения пламени, минимальная  
энергия зажигания, коэффициент дымообразования .....................415
 
14.2.8.  Максимальное давление взрыва, скорость нарастания давления 
при взрыве ..............................................................................................416
 
14.2.9.  Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК),  
способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой,  
кислородом и другими веществами ...................................................417
14.3.  Классификация зданий и помещений по пожарной  
и взрывопожарной опасности ..........................................................................418
 
14.3.1.  Определение по пожарной и взрывопожарной опасности  
категорий зданий и помещений ..........................................................418
 
14.3.2.  Выбор и обоснование расчетного варианта критериев  
взрывопожарной опасности помещений ..........................................420
 
14.3.3.  Расчет избыточного давления для горючих газов, паров 
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей .............................421