автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Обеспечение безопасности труда при эксплуатации мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов

На правах рукописи

1111111111111111111111

| 003432577

ДМИТРИЕВ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МОСТОВЫХ КРАНОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.26.01 Охрана труда (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор ПУШЕНКО СЕРГЕЙ ЛЕОНАРДОВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

СТРАХОВА НАТАЛЬЯ АНАТОЛЬЕВНА ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет»

кандидат технических наук

ГРОБОВ АЛЕКСЕИ БОРИСОВИЧ ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный технический университет» (Новочеркасский политехнический институт)

Защита состоится 25 декабря 2009 года в /3 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно -строительный университет» по адресу: 400074 г. Волгоград, ул. Академическая, д. I (корп. Б, ауд. 203)

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан 25 ноября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юрьев Ю.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На предприятиях промышленности строительных материалов (ППСМ) из-за неудовлетворительного состояния охраны труда ежегодно отмечаются высокие показатели травматизма.

На ППСМ более 80% работ производятся в цехах, в которых эксплуатируются грузоподъемные краны (ГПК) мостового типа Мостовые краны (МК) относятся к основному средству производственного процесса, являются узловым звеном в технологической цепи.

Согласно данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзора) аварийность МК составляет 18% случаев аварий на ГПК, при этом 85,3% связанно с нарушением производственной и технологической дисциплины, 14,7% - с техническим состоянием. Большая задействованность МК в производственном процессе, и в тоже время высокие показатели аварийности относят ППСМ, их эксплуатирующие, к объектам повышенной опасности.

Таким образом, наряду с высокими показателями аварийности МК, эксплуатируемых на ППСМ, отмечается значительный уровень производственного травматизма.

К причинам сложившегося положения относится резкое сокращение инвестиций в обновление и реконструкцию парка МК, прослеживается тенденция в их эксплуатации свыше нормативного срока службы. Отмечается нехватка квалифицированных кадров, обеспечивающих обслуживание и надзор МК. Кадровая составляющая характеризуется низким уровнем знаний и временным характером рабочих мест (текучестью). Это определяет наличие опасных факторов (технических факторов, «человеческого фактора»), приводящих к развитию опасных ситуаций, представляющих угрозу жизни и здоровью производственного персонала.

В области охраны труда накоплен обширный научный и практический опыт (труды В.А. Ачина, C.B. Белова, В.И. Булыгина, Д.М. Виноградова, Н.Д. Золотницко-го, А.И.Кондратьева, В.И. Кириченко, Н.М. Местечкиной, А.Ф. Огольцова, О.Н. Русак, Ю.Г. Сибарова, Е.Я. Юдина и других ученых). Однако отмечающаяся стабильность показателей травматизма позволяет судить о недостаточной эффективности существующих способов обеспечения безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК. В частности, при всем многообразии организационно-технических решений по снижению травматизма, вопросу уменьшения опасных ситуаций, связанных с основным средством производственного процесса, уделено недостаточное внимание.

В этой связи актуален поиск путей повышения уровня безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК, с учетом специфики их производства.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ

ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Цель работы - разработка метода повышения уровня безопасности труда при эксплуатации МК на предприятиях промышленности строительных материалов. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• анализ травматизма при производстве погрузочно-разгрузочных работ на ППСМ, определение взаимосвязи травматизма с отказами и простоем МК;

• определение и анализ параметров кадрового обеспечения и технического состояния работы МК на ППСМ с учетом их нормативного срока службы;

• выявление факторов риска возникновения отказов и простоя МК на ППСМ;

• разработка моделей количественной оценки риска отказов и простоя МК, эксплуатируемых на ППСМ, учитывающих действие факторов риска;

• разработка мероприятий по уменьшению влияния факторов риска на отказы и простой МК на ППСМ;

• интегрирование моделей количественной оценки риска отказов и простоя МК, учитывающих действие факторов риска, и мероприятий по уменьшению влияния факторов риска в схему метода повышения безопасности труда при эксплуатации МК, адаптированного к особенностям ППСМ;

• внедрение метода повышения безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК.

Основная идея работы состоит в анализе факторов риска и прогнозировании уровней риска возникновения отказов и простоя МК для обеспечения снижения производственного травматизма при их эксплуатации на ППСМ.

Методы исследования включали: системный анализ литературных данных научно-технических результатов исследований по вопросам безопасности погрузочно-разгрузочных работ при использовании МК; техническое диагностирование; статистический анализ экспериментальных данных.

Достоверность результатов обосновывается репрезентативностью объема выборки, статистическими методами обработки результатов. Достоверность различий между группами по среднеарифметическим величинам, достоверность коэффициента корреляции подтверждены критерием Стьюдента. Достоверность коэффициента множественной регрессии рассчитана по критерию F, нелинейной логистической регрессии - по критерию Chi-square, достоверность различий кривых выживаемости - с помощью тестов Cox-Mantel и Log-Rank. Научная новизна работы:

• Определена взаимосвязь травматизма на ППСМ с отказами и простоем эксплуатируе-

мыхМК.

• Разработана классификация параметров эксплуатации МК, определяющих уровень травматизма на ППСМ (более 60 параметров), по четырем группам: параметры, связанные с техническим состоянием; связанные с действиями персонала; связанные с окружающей средой; параметры условий эксплуатации.

• Выделено на основании анализа по Kaplan-Meier из параметров эксплуатации 26 значимых для обеспечения безопасности труда факторов риска возникновения отказов и простоя МК.

• Разработаны математические модели прогнозирования уровня риска отказов и простоя МК, базирующиеся на выделенных факторах риска и построенные с использованием программы Statistica 6.0.

• Разработан метод повышения безопасности труда работающих в зоне эксплуатации МК, основанный на математических моделях прогнозирования уровня риска отказов и простоя МК, матричных схемах выбора (таблицах риска) оптимальных для конкретных производственных условий мероприятий, направленных на снижение травматизма, за счет уменьшения технических факторов риска и «человеческого фактора».

Практическое значение работы заключается в разработке плана мероприятий, направленного на снижение травматизма на ППСМ, адаптированного к конкретным производственным условиям, базирующегося на методе повышения безопасности труда при эксплуатации МК.

Реализация результатов работы. Метод повышения безопасности труда внедрен на предприятиях ЗАО «Комбинат строительных материалов №1», ЗАО «Ростовский завод железобетонных конструкций», ЗАО «Комбинат крупнопанельного домостроения». Материалы работы использованы в учебном процессе кафедры «Безопасность технологических процессов и производств» ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Основные положения, выносимые на защиту:

• установленная зависимость травматизма при производстве погрузочно-разгрузочных работ с отказами и простоем эксплуатируемых МК позволяет определить необходимость количественной оценки риска для разработки метода обеспечения безопасности труда на ППСМ;

• установленная прогностическая значимость 26 параметров кадрового обеспечения и технического состояния МК, задействованных в постоянной эксплуатации на ППСМ, позволяет рассматривать их в качестве основных факторов риска;

• разработанные модели прогнозирования, учитывающие действие факторов риска, действительно позволяют количественно определить риск отказов и простоя МК, эксплуатируемых на ПГТСМ;

• метод повышения безопасности труда при эксплуатации МК должен включать оценку уровня риска отказов и простоя МК с помощью математических моделей прогнозирования и матричные схемы выбора оптимальных для производственных условий мероприятий, направленных на снижение технических факторов риска и «человеческого фактора».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы и ее отдельные разделы докладывались и получили одобрение на: международных научно-технических конференциях (Казахстан, г. Атырау, 2005г., 2007г.); Юбилейной международной научно-практической конференции «Техносферная безопасность» (Туапсе, 2008г.); всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2005» (Ростов-на-Дону, 2005г.); XXXII научной конференции вузов ЮФО (Краснодар, 2005г.); конференциях АГТУ (Астрахань, 2005-2007гг.); конференциях РГУПС (Ростов-на-Дону, 2005г.), конференциях профессорско-преподавательского состава РГСУ (Ростов-на-Дону, 2006-2008гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них: 1 работа в издании, рекомендованном ВАК; 1 коллективная монография. Общий объем работ - 39,21 печатных листов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 200 наименований, 1 приложения; изложена на 221 страницах машинописного текста; содержит 61 таблицу, 84 рисунка ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определена актуальность темы диссертационной работы, цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость и реализация работы.

В первой главе представлен анализ проблемы безопасности труда при эксплуатации МК.

Снижение опасных ситуаций, возникающих при эксплуатации МК, является базовой проблемой, требующей формирования и использования подходов, направленных на снижение их риска. Работы, носящие и практический и научно-исследовательский характер, ведутся в направлении создания методов оценки риска опасных ситуаций. Однако прослеживается недостаточная эффективность существующих методов оценки риска.

Количественно риск оценивается вероятностью пропуска сигнала об аварийном состоянии объекта. Конструктивность данного определения заключается в возможности количественной оценки риска, следовательно, оценка риска опасных ситуаций, возникаю-

щих при эксплуатации кранов, лежит в разработке метода количественной оценки риска.

Несмотря на наличие достаточно широкого перечня научных работ посвященных теоретической надежности систем кранов и аналогичных им конструкций, опубликованных В.И. Брауде, Н.И. Григорьевым, A.A. Зарецким, E.H. Андриановым, Н.С. Стрелецким, В.В. Болотиным, В.Д. АЛ.Смеховым, Н.И. A.A. Коротким, М.Н. Хальфиным, H.H. Панасенко, H.A. Шишковым и др., методы количественной оценки риска опасных ситуаций МК разработаны недостаточно.

Количественная оценка риска опасных ситуаций, возникающих при эксплуатации МК, требует применение методов математической статистики.

Возможности количественной оценки риска отказов и простоя МК состоят в количественной оценке факторов риска. Рассмотрены факторы, влияющие на риск аварии ГПМ. Однако каждая категория ГПМ может характеризоваться как общими, так и индивидуальными факторами риска. В связи с этим, факторы риска МК на ППСМ требуют уточнения. Для реализации чего необходимо проведение характеристики технического состояния, кадровой составляющей МК, задействованных в постоянной эксплуатации. Т.о. для реализации возможностей количественной оценки риска отказов МК требуется выявление факторов риска и определение количественной степени их влияния на риск.

Решение проблемы повышения безопасности труда, соответственно снижения производственного травматизма на ППСМ, лежит в устранении опасной ситуации, коей является отказ эксплуатируемых МК. Устранение отказа МК лежит в возможностях сведения до минимума вероятности его развития, что заключается в оценке риска его развития и определения мероприятий по уменьшению риска отказа, с последующей их реализацией. Для проведения оценки риска отказа требуется разработать модели прогнозирования риска Вышесказанное олицетворяет приведенная схема (рис. 1).

Безопасность труда

3

Снижение травматизма

Разработка моделей прогнозирования отказов и простоя _м/кранов

О

Снижение опасных ситуаций

с)

Снижение отказов и простоя м/кранов (на

предприятиях промышленности строи_тельных материалов)_

Прогнозирование риска отказов и простоя м/кранов

Снижение риска отка' зов и простоя м/кранов

Рис. 1. Решение проблемы повышения безопасности труда на ППСМ Во второй главе описаны материалы и методы исследования; представлена характеристика травматизма на ППСМ, его связь с развитием отказов эксплуатируемых МК; приведена характеристика параметров эксплуатации МК.

Исследование проводилось в 2005-2007 гг. на 105 ППСМ Ростовской области, эксплуатирующих 1225 грузоподъемных МК. Анализ травматизма на предприятиях

проводился по материалам расследования несчастных случаев на производстве. Анализ эксплуатации МК проводился по результатам технического диагностирования, ведомственного и производственного контроля, опросов владельцев МК и инспекторского состава МТУ технологического и экологического надзора Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по ЮФО. Математическую обработку данных проводили на ПК в программе Microsoft Excel и Stalistica 6.0. При анализе полученных результатов определяли средние величины, их доверительные границы, ошибки репрезентативности, корреляционные зависимости, применяли анализ выживаемости по Kaplan-Meier, проводили множественный и нелинейный регрессионные анализы.

Анализ материалов расследования несчастных случаев, отнесенных по категории к тяжелым, в производственных цехах ППСМ вывил высокие показатели травматизма (2005-2007гг.) и обусловленность несчастных случаев в 24-26% непосредственно задействованием в технологическом процессе МК.

В ходе исследования классифицированы причины несчастных случаев на ППСМ в зоне эксплуатации МК. Выделено 8 групп по виду происшествия, приведены типичные обстоятельства несчастных случаев, произошедших в производственных цехах предприятий, эксплуатирующих краны.

Корреляционный анализ показал зависимость несчастных случаев, отнесенных по категории к тяжелым, с отказами МК, эксплуатируемых в производственном цикле предприятий. Возникновение отказов МК было обусловлено появлением различных дефектов. Так, выявлена положительная корреляционная зависимость числа несчастных случаев с наличием дефектов МК, как в целом (уравнение (1) и график корреляции (рис. 2)), так и дефектов металлоконструкции, механизмов и элементов, электрооборудования и приборов безопасности; также с наличием дефектов подкранового пути (р<0,05).

Т] = 0,59+0,02-Дкр, где Тг травматизм (N), Дкр- дефекты крана (N), (1).

О 20 40 60 80 100

Дефекты кран*, (кол-во)

Рис. 2. Корреляция травматизма на ППСМ с дефектами эксплуатируемых МК Выявленные корреляционные зависимости свидетельствуют о повышении травматизма на ППСМ при увеличении отказов эксплуатируемых кранов.

Разработка метода повышения безопасности труда потребовала проведения характеристики МК на ППСМ, выявившая более 60-ти параметров их эксплуатации.

При характеристике МК по техническому состоянию было выявлено, что средний возраст кранов составляет 33 года, коэффициент отработки нормативного срока службы -2,13. ППСМ наибольшее количество кранов (95,84%) устанавливалось среднего (76,25%) и тяжелого (19,59%) режимов работы, связанных в основном по назначению с переменным циклом погрузочно-разгрузочных, складских работ, транспортировкой грузов (66,86%) и непрерывным технологическим циклом (32,33%). Средняя продолжительность работы кранов составила 257 дней в году. Среднее число циклов работы исследуемых МК за весь период эксплуатации - 242085, что в среднем - 7413 цикла работы кранов в год.

В 91,02% случаев по результатам технического диагностирования выявлены дефекты, средний коэффициент дефектов составил 5,62. Все выявленные дефекты появились в течение 2-3 лет от предыдущего обследования, что не позволяет оценить работу владельцев кранов по поддержанию их в технически исправном состоянии, как удовлетворительную. Дефекты подкранового пути зафиксированы в 50,86% (623 случая). Отмечено отсутствие системного подхода в части проведения капитальных ремонтов за период эксплуатации кранов (12,73%). У 41,31% (506) кранов проведен «неконтролируемый» ремонт (921) с применением сварки расчетных элементов металлоконструкции.

Общее количество дней простоя кранов по техническим причинам и персоналу составило: в 2005г. - 7,20 дней (2,80%), 2006г. - 7,16 дней (2,78%), 2007г. - 8,39 дней (3,26%).

При характеристике эксплуатации МК по кадровой составляющей был отмечен высокий уровень «текучести» кадров, составляющий 26,14-32,70% для ИТР, 17,15-20,26% для рабочих. Недостаточность первичных знаний вновь принятых ИТР отмечается в пределах 9-11%. Однако количество ИТР, привлеченных к ответственности за нарушения требований безопасности, колеблется в пределах 3,42-4,66% .рабочих -1,59-1,77%.

Анализ эксплуатации МК позволил установить 4 группы параметров: параметры, связанные с техническим состоянием; параметры, связанные с действиями персонала; параметры, связанные с окружающей средой; параметры условий эксплуатации. Указанные параметры могут выступать в качестве факторов, приводящих к развитию опасной ситуации (к опасным ситуациям при эксплуатации ГПК относятся такие события как отказ, простой крана), т.е. факторов риска. Для оценки роли установленных параметров в качестве факторов риска потребовалось изучение их прогностической значимости.

В третьей главе изучена прогностическая значимость, в результате чего установ-

лено 26 факторов риска; на основе количественной оценки факторов риска разработаны модели прогнозирования риска отказов и простоя МК.

В ходе работы проведено прогнозирование отказов и простоя МК, связанных с действиями персонала.

Для исследования прогностического влияния факторов, связанных с действиями персонала, проводили построение кумулятивной пропорции случаев развития дефектов МК (анализ по Kaplan-Meier). Выявлено, что при наличии на ППСМ ИТР, показавших неудовлетворительные результаты при аттестации, раньше развиваются дефекты кранов, как в целом (Cox-Mantel Test, р<0,05; Log-Rank Test, р<0,05) (рис. 3.), так и дефекты металлоконструкции, механизмов и элементов, приборов и устройств безопасности, кранового пути (Cox-Mantel Test, р<0,001; Log-Rank Test, р<0,001).

° Дефекты есть ••• Дефектов нет

2

со &

2 S

1.0 0,9 S 0,8 § 0,7

5 0,6

0,5

1 S 0,4 0,2

I 0,1 * 0,0

ч,. \ :::

^sis

20

30 40 50 60 70 Возраст крана, лет -Высокий риск ---Низкий риск

Рис. 3. Кумулятивные кривые выживаемости в зависимости от наличия ИТР, показавших неудовлетворительные результаты при аттестации

Прогностическая роль факторов, связанных с действиями персонала, потребовала изучить корреляционную связь с развитием аварийных отказов. Получена корреляционная связь дефектов и простоя кранов с количеством ИТР, впервые прошедших аттестацию (вновь принятых ИТР); с количеством ИТР, показавших неудовлетворительные результаты при аттестации; с количеством рабочих, впервые прошедших проверку знаний (вновь принятых рабочих); с количеством рабочих с неудовлетворительными результатами при проверке знаний; с количеством ИТР и рабочих, отстраненных от работы по результатам ПК (р<0,001). Корреляционные зависимости свидетельствуют о снижении уровня охраны труда с уменьшением знаний и увеличением числа вновь принятых работников (табл.1).

Использование нелинейного логистического регрессионного анализа позволило вывести уравнения логистической регрессии, с помощью которых представляется возможным определить логит-преобразование признака (вероятности признака) — 1п (Р) = 1п (Р/(1-Р)), где Р - признак. Представляется возможным количественно определить риск появления дефектов и простоя кранов при известной величине условий,

ю

связанных с действиями персонала.

Таблица 1 - Корреляционные уравнения дефектов и простоев кранов, связанных с действиями персонала

Дефекты и простой кранов Уравнение X г

Простой крана, Мдисй 2,71 + 6,51-х Ип, Ы/Ыи, 0,33

Простой крана, Ыдией 4,14+1,36* Пп, N/N,0 0,21

Простой крана, Мднсй 4,90+30,07-х Ин, >ШКр 0,36

Простой крана, Мдней 5,35 +9,54-х Пн, Ши 0,43

Общее число дефектов, N 5,20 +0,73-х Ип^/Ы«, 0,37

Общее число дефектов, N 5,37 +4,36-х Ин, 0,31

Общее число дефектов, N 5,13 +3,81-х Пн.Ы/И^ 0,31

Общее число дефектов, N 4,91 + 9,91-х 0,28

Общее число дефектов, N 4,79 +4,51-х Пк, 0,33

Примечание: Ип-число вновь принятых ИТР, Пп-число вновь принятых рабочих,

Ин-число ИТР с неудовлетворительными результатами по аттестации, Пн-число ра-

бочих с неудовлетворительными результатами при проверке знаний, Ик-число ИТР,

отстраненных от работы по результатам ПК, Пк-число рабочих, отстраненных от ра-

боты.

С помощью логистических уравнений также можно количественно определить риск дефектов и простоя кранов с учетом числа вновь принятых ИТР; вновь принятых рабочих; ИТР, показавших неудовлетворительные результаты при аттестации; рабочих, показавших неудовлетворительные результаты при проверке знаний; ИТР и рабочих, отстраненных от работы по результатам ПК (р<0,001). К примеру, риск дефектов крана возрастает при увеличении числа вновь принятых ИТР (р<0,001):

ехр(1,71 + 1,33-х) (22 1+ехр(1,71 +1,33 • х) ''

где Дг-риск дефекта крана, х-вновь принятые ИТР (N/N1^).

Результаты достоверно подтвердили влияние факторов, связанных с действиями персонала, на риск отказов и простоя кранов. Используя количественные показатели факторов, риск можно определить с высокой степенью достоверности. Однако в надзорной практике использование уравнений регрессии ограничено. Для ускорения процесса прогнозирования разработаны матричные схемы выбора (таблицы риска), позволяющие определить риск, выраженный в процентах. Инженер, используя данные таблицы, может оперативно составить прогноз для конкретного производства

Дополнительно разработаны модели, позволяющие оценить риск дефектов и простоя кранов, при влиянии совокупности факторов, связанных с действиями персонала К примеру, проделанная работа дала возможность оценить влияние на риск развития дефектов электрооборудования и приборов безопасности крана таких факторов рис-

11

ка, как число вновь принятых ИТР и рабочих (р<0,05):

ехр(- 0,93 + 0,23 ■ х + 0,05 у) 3~ 1 + ехр(- 0,93 + 0,23 ■ л: + 0,05-у)

где Дз-риск дефектов электрооборудования и приборов безопасности; х-вновь принятые ИТР (Ы/Ыкр), у-вновь принятые рабочие (Ы/Ыкр).

Для адаптации уравнений риска, учитывающих влияние совокупности факторов риска, к нуждам служб охраны труда разработаны таблицы риска К примеру, риск дефектов электрооборудования и приборов безопасности можно оценить по разработанной таблице риска 2.

Таблица 2 - Риск дефектов электрооборудования и приборов безопасности МК при вновь принятых ИТР и при вновь принятых рабочих

Риск дефектов электрооборудования и приборов безопасности, %

Вновь принятые рабочие, Ычел. / NKp. 5 34 39 45 50 56 62

4 33 38 43 49 55 60

3 32 37 42 48 54 59

2 30 36 41 47 52 58

1 29 34 40 45 51 57

0 28 33 39 44 50 56

0 1 2 3 4 5

Вновь принятые ИТР, Ычел./Мкр.

В ходе работы проведено прогнозирование отказов, связанных с техническим состоянием МК.

Анализ по Kaplan-Meier показал прогностическую важность факторов, связанных с техническим состоянием МК. Изучение корреляционной связи выявило зависимость отказов с техническим состоянием кранов. К примеру, выявлена положительная корреляционная связь дефектов металлоконструкции с проведенными ремонтами с применением сварки (р<0,001), отрицательное корреляционное влияние проведения капитальных ремонтов кранов на общее число дефектов (р<0,01).

Разработаны модели прогнозирования, позволяющие с помощью количественной оценки факторов, связанных с техническим состоянием МК, формировать прогноз. Так, риск дефектов кранов достоверно снижается при увеличении количества проведенных капитальных ремонтов (р<0,001), риск развития дефектов металлоконструкции повышается при проведении ремонтов с применением сварки (р<0,001). Разработано уравнение логистической регрессии, позволяющее количественно определить риск дефектов подкрановых путей с учетом проведенных капитальных ремонтов, задействованных на нем МК (р<0,001). Руководствуясь полученными логистическими уравнениями, для адаптации уравнений оценки риска развития дефектов крана и подкрановых путей в прак-

таческую надзорную деятельность, полученный материал был сведен в таблицы риска

В ходе работы проведено прогнозирование риска отказов, связанных с взаимодействием МК и окружающей средой.

Использование анализа выживаемости по Kaplan-Meier показало прогностическую роль факторов риска, связанных с взаимодействием МК и окружающей средой. При проведении корреляционного анализа выявлены положительные зависимости с фактическими температурными условиями работы крана (вариантами верхних пределов, °С) числа дефектов кранов. С повышением температурных условий работы число дефектов возрастает (р<0,001). Показано наличие положительной корреляционной связи между количеством дней простоя кранов и фактическими температурными условиями работы (вариантами верхних пределов, °С) (р<0,001). Отрицательные корреляционные взаимодействия выявлены в отношении низких температурных условий эксплуатации и числа выявляемых дефектов кранов (р<0,001). При работе крана в неблагоприятных низких температурных условиях, число выявленных дефектов выше.

Выявленные корреляционные связи указывают на непосредственное влияние условий окружающей среды на развитие дефектов, простой кранов. Результаты выявляют оптимальные температурные условия работы, соответствующие +20°С.

В работе проведено прогнозирование риска отказов и простоя, связанных с условиями эксплуатации МК.

Анализ выживаемости по Kaplan-Meier показал прогностическую значимость факторов, связанных с условиями эксплуатации кранов, на формирование отказов. Положительные достоверные коэффициенты корреляции продемонстрировали связь дефектов крана с фактическим классом использования крана (р<0,001), фактическим режимом на-гружения, фактическим режимом работы (р<0,001), паспортной грузоподъемностью (р<0,01), числом циклов работы крана за весь срок эксплуатации (р<0,05).

С целью оценки степени влияния факторов риска, связанных с условиями эксплуатации, на риск развития дефектов крана применялся логистический регрессионный анализ. Разработаны уравнения для количественной оценки риска дефектов крана и подкрановых путей с учетом продолжительности работы крана в году (р<0,01, р<0,001). Такой фактор риска, как фактический класс использования крана, также способствовал повышению риска развития дефектов металлоконструкции, механизмов и элементов крана (р<0,001). Важным аспектом в изучении развития дефектов металлоконструкции крана, подкрановых путей явилось включение фактического режима работы крана в оценку риска, что также подтверждено уравнениями логистической регрессии (р<0,001, р<0,001).

Применение нелинейного двухфакторнош регрессионного анализа позволило раз-

работать логистические уравнения прогнозирования риска дефектов кранов при содружественном влиянии факторов, связанных с условиями эксплуатации. Руководствуясь ими составлены таблицы риска. Так, при увеличении продолжительности работы крана, а также увеличении фактического режима работы, риск дефектов возрастает и достигает в отдельных случаях 90% и более (р<0,001).

В условиях производственной деятельности, бесспорно, развитие отказов с аварийными исходами не может быть обусловлено действиями какого-либо монофактора. Факторы риска в конкретной ситуации, конечно, занимают определяющие позиции в развитии исхода. Однако, исход (отказ крана) будет обусловлен действием не только определяющих факторов риска, но и дополнительных, оказывающих содружественное влияние и потенцирующих действия рабочих факторов. Для решения задачи исследования проведено прогнозирование риска отказов, связанных с комплексом факторов риска при эксплуатации МК.

Использование нелинейного логистического регрессионного анализа позволило вывести уравнения логистической регрессии, с помощью которых представляется возможным определить логит-преобразование вероятности появления отказов и сформировать прогноз при использовании различных комбинаций факторов риска

Такой фактор риска как фактический режим работы крана приобрел особую значимость при прогнозировании отказов совместно с таким фактором, как проведение капитальных ремонтов за срок эксплуатации кранов. С повышением фактического режима работы крана и уменьшением капитальных ремонтов риск дефектов крана возрастает (р<0,001):

ехр0,86-0,47-х + 0,17-^) 1 + ехр0,86 - 0,47 • х + 0,17 ■ х)

где Д, - риск дефектов кранов, х - число капитальных ремонтов за срок эксплуатации крана (М); у - фактический режим работы крана (Ы).

Разработанные на основе логистических уравнений таблицы риска, позволяющие проследить риск развития дефектов крана, как в целом, так и дефектов металлоконструкции, механизмов и элементов, электрооборудования и приборов безопасности, подкранового пути, демонстрируют нарастание степени риска при увеличении фактического режима работы крана, и снижение риска при своевременном и систематическом проведении капитальных ремонтов за срок эксплуатации кранов. Риск развития дефектов минимален при легком режиме работы крана, при максимальном количестве проведенных капитальных ремонтов, согласно руководству по эксплуатации кранов. Полученные результаты демонстрируют максимальные значения риска при весьма тяжелом режиме работы крана

и отсутствии проведения предписанных нормативными документами капитальных ремонтов. Необходимо также отметить увеличение риска простоя крана при повышении числа вновь принятых ИТР и фактического режима работы крана (р<0,05).

В ходе исследования разработаны принципиально новые модели прогноза, позволяющие расширить пути профилактики отказов. Используя разработанные таблицы риска, стало доступным выбирать варианты прогноза в зависимости от возможностей сбора данных об эксплуатируемом объекте исследования работниками ведомственного и государственного надзора за безопасной эксплуатацией МК.

Применение многофакторного регрессионного анализа позволило оценить значимость влияния каждого фактора риска на прогноз, долю риска в общем риске, выраженную в частном коэффициенте регрессии; выстроить факторы риска по значимости их прогностического влияния, т.о. определить роль совокупности факторов риска в развитии дефектов МК.

Разработан ряд уравнений множественной регрессии, позволяющих оценить долю каждого выделенного фактора риска в развитии исхода (табл. 3).

Таблица 3 - Уравнения множественной регрессии дефектов МК, связанных с ком-

плексом факторов риска

Дефекты кранов, N Я Уравнение Р

Число дефектов 0,73 - 6,58 - 0,00047 • Дн + 0,000001 • Цик + 0,38 ■ Тв <0,001

Число дефектов 0,66 4,97 - 0,54 • Рк + 0,0000008 • Цик + 3,22 Ин + 2,96 • Пн <0,001

Число дефектов 0,59 4,76 - 0,46 • Рк + 0,00000036 • Цик + 7,76 • Ик +1,73 • Пк <0,001

Число дефектов 0,41 5,46 - 0,0054 ■ Гр + 0,001 • Дн + 0,00001 • Цик - 0,7 • Рк <0,01

Металлоконструкции 0,83 - 3,16 + 0,003 • Дн + 0,00000003 • Цик + 0,13■ Те- 0,014 • Тн <0,001

Металлоконструкции 0,31 0,78 - 0,004 • Гр + 0,001 • Дн + 0,000001 • Цик - 0,012 • Рк <0,05

Механизмов и элементов 0,88 2,54 + 0,0024 • Гр+0,0006 ■ Дн+0,0000004 • Цик - 0,66 • Рр <0,05

Механизмов и элементов 0,64 2,62 + 0,0024 • Гр + 0,0003 • Дн + 0,0000004 • Цик - 0,45 ■ Рк <0,001

Эл/оборудования, приборов безопасности 0,84 - 4,32 _ 0,0008 • Дн + 0,0000001 ■ Цик + 0,19 • Те- 0,033 ■ Тн <0,001

Эл/оборудования, приборов безопасности 0,72 1,27 - 0,12 Рк + 0,00000018 ■ Цик + 2,26 • Ик + 0,82 ■ Пк <0,01

Примечание: Гр - грузоподъемность (т), Дн - количество дней работы крана в год (И), Цик- число циклов работы крана за срок эксплуатации (Ы), Рк - количество капитальных ремонтов крана (N1), Рс - количество ремонтов с применением сварки (Ы), Рр -количество ремонтов расчетных элементов крана (N1), Тв, Тн - фактические температурные условия работы крана (верхний, нижний предел) (°С), Ин - число ИТР, показавших неудовлетворительные результаты при аттестации (Ы/Ыкр), Пн - число рабочих, показавших неудовлетворительные результаты при проверке знаний (Ы/Ыкр), Ик - число ИТР, этсграненных от работы по результатам ПК (НЭДкр), Пк - число рабочих, отстраненных от работы по результатам ПК (Ы/Ыкр).

Полученные зависимости имеют коэффициенты регрессии, достигающие 0,88, соответственно коэффициенты детерминации 77%, что обеспечивает достаточно высокую прогностическую оценку. Достоверно высокие коэффициенты регрессии свидетельствуют о том, что изучаемый показатель детерминирован выявленными факторами.

Разработанный ряд моделей позволяет при формировании прогноза использовать варианты, зависимо от степени информационного оснащения о факторах риска, совокупности факторов в конкретной ситуации, возможностей мониторирования на местах.

Четвертая глава посвящена оптимизации повышения безопасности труда при эксплуатации МК на ППСМ.

Стратегия оптимизации повышения безопасности труда при эксплуатации МК на ППСМ представлена последовательностью действий (этапами): анализом факторов риска отказов и простоя кранов в конкретной производственной ситуации; прогнозированием риска отказов и простоя кранов; выбором оптимальных для конкретных производственных условий мероприятий, направленных на снижение травматизма, за счет уменьшения технических факторов риска и «человеческого фактора». Последовательность представленных этапов представляет собой метод повышения безопасности труда при эксплуатации МК.

Этап прогнозирования риска отказов и простоя кранов представляет собой использование моделей прогнозирования риска, учитывающих факторы риска, связанные с действиями персонала, техническим состоянием, взаимодействием крана с окружающей средой, условиями эксплуатации. Для повышения точности прогнозирования предложены модели оценки риска отказов, связанных с сочетанным действием факторов риска, т.к. в производственной ситуации отмечается действие комплекса факторов риска, при этом комбинации действующих факторов подвержены колебаниям. По учету действующих факторов риска в конкретной производственной ситуации специалист может определить необходимую модель оценки риска. При контроле прогноза по таблицам риска, можно предложить следующее деление: риск неблагоприятного исхода до 30% (малый), от 30% до 60% (средний), более 60% (высокий).

Оценка вероятности неблагоприятного события (отказа, простоя крана) позволяет принимать решения по реализации мероприятий, направленных на уменьшение риска путем снижения факторов риска. Принятие организационно-технического решения включает мероприятия по снижению влияния «человеческого фактора» и технических факторов на риск отказов и простоя эксплуатируемых МК. При высоком риске (более 60%) дополнительно требуются мероприятия по личному, имущественному страхованию и страхованию ответственности на производстве. Реализация принятого ре-

шения с корректировкой последствий проведения мероприятий позволит повысить безопасность труда, уменьшить производственный травматизм. Схема предложенного метода повышения безопасности труда на ППСМ представлена на рисунке 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение проблемы повышения безопасности труда при эксплуатации МК на ППСМ. По результатам теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Проведен анализ травматизма при производстве погрузочно-разгрузочных работ на ППСМ, определена взаимосвязь травматизма с отказами эксплуатируемых МК.

2. Установлено более 60-ти параметров кадрового обеспечения, технического состояния работы МК на ППСМ с учетом их нормативного срока службы, классифицированные по четырем группам.

3. Выявлены факторы риска возникновения отказов и простоя МК на ППСМ; выделены группы факторов риска, связанных с действиями персонала, техническим состоянием, воздействием окружающей среды, условиями эксплуатации.

4. Разработаны модели количественной оценки риска отказов и простоя МК эксплуатируемых на ППСМ, учитывающих действие факторов риска

5. Разработаны мероприятия по уменьшению влияния факторов риска на отказы и простой МК на ППСМ.

6. Интегрированы модели количественной оценки риска отказов и простоя МК, учитывающие действие факторов риска, и мероприятия по уменьшению влияния факторов риска в схему метода повышения безопасности труда при эксплуатации МК, адаптированного к особенностям ППСМ.

7. Внедрение метода повышения безопасности труда на предприятиях ЗАО «Комбинат строительных материалов №1», ЗАО «Ростовский завод железобетонных конструкций», ЗАО «Комбинат крупнопанельного домостроения» позволило разработать план мероприятий, направленного на снижение травматизма, адаптированного к конкретным производственным условиям.

Вьотгатефааорсвриаастаэсв и гсххлоя мостагыхквеюв

с&ваньксдейлвиал вечеодсо фактора» связаныхстомягааы состапим связаяыхс^оювими трсиаоллвамэй среды свяаиыхсусповт-ми экзшуагали

+ *

Фаасры риза (связь которых магшашчхкя даазаи с развитом стазов и гросгоя):

3. ИГР, поазаяшиг нгуцжЕхво-риютлю результаты три ахге-стадм__

1.Вджьгр«пьсИТР

2 Вюбьгртгтьеработие

4. Рйсчиг, ггяазжшиг нгуарвга-творшелыьЕ результата гри гроверюзнад«

5. ИТР, оплрениые от роботы ш результатам ПК_

6. Раосиж, споршеньБ от рйэо-ты гр результатам ПК_

7. Н^джствориюльню ведак энзтгтуэтадстнмдркукснгаци

8. Чюю ИГР, запетых экллуага-

Факгсры риза (связь нэторых мигает ски догаззга с развит-емспказов)_

12 Год изготовлен«

13. Проведэиье моты с грилаетол свфки_

14.3авод+шлоегаель

Факторы риза (свсь гсгтсрых ма-таипяесжи доаза-ш с развитом опа-эов^

16. Работа в ярео-.стсисреде

Факторы, умэьпио-икс рик (стия> которых /сказан с ражи-ивц отказов):

15. Своаременосп гровохня гепшаль-шх ремонтов

17.Фзкшческж

ловга работа крена (варимы верхюк ИЗВЕТОВ)

18. Факпяэсюе темгхршдомг >о-лоыя рйЗслы кров

(ВсрШТЫ НШ1К

гредета)

Факторы риза (свяь

ШГОрЬК МШШ£ШП>

а« доазащ с развитием опахж):_

19. Работа « в техн> лопмеадмреюмг

20. Факотеада класс изюгддоваия крана

Фаооры, умкоисояе риз< (сеть ютсрых дхазага с разни-таем отказов и гросгоя):

9. Проверки, выггинэнде ра-бсгтж^т ПК_

10. Нарушен^ вьовпзке ра-бстгнжамиПК_

11. Коггео дгфжгов, вьивлз«ьге

нагрсргамисргаими_

21. Фактический ре-яамгадуиажи

22. Фаюичэский режим работы

23. Паосртшя грую-псдьаииэсть_

24. Чилэ тиспж роботы за срск зкшуде

ШЛ_

25. Продолжительность работы крав в

ГОДУ _

Факторы, умеядио-шие риск (СВЯЗЬ мж> рых додана с разы* тиемопазов):

26Рабашфааич2Сз<ив белее лзкем резюме, чемгвагршый

Овдаризаогазаипрсггаяспсмсщютабщцр^^

Фааср риза Фактор риза Фактор риза

гростоа

Фактор река отказов

Фасгср риза отказов

1+2

12М5Д10

1+8

3+10

449

6+10

13,14,15

116,7,18

20Д25

22+25

Мероприятия, направленные на снижение влияния «человеческого фактора» на риск развития аварийных отказов и простоя мостовых кранов (риск <30%, 30-60%)

Вьгавлигексмггкса факторов риза мостовых кранэв

Осна риза опаза с пжхцыо лабпщ риза, учитывавших дейлви: юмптюса факторов ри> га разгдгаьрсгрупп

Фааср риза отказов

1+2

1+8

1+22

2-Н

3+5+15+24

3+10

449

5^6+15+24

6+10

13+23+24+25

15+22

15+23+24+25

17+24+25

17+18+24+25

22+25

Мероприятия, направленные на уменьшение технических факторов риска на риск отказов и простоя мостовых кранов (риск <30%, 30-60%)

Страхование личное, имущественное, страхование ответственности на производстве (риск >60%)

Снижение травматизма обусловленного техническими факторами при эксплуатации мостовых кранов

Снижение травматизма обусловленного «человеческим фактором» при эксплуатации мостовых кранов

Рис. 4. Блок-схема реализации метода повышения безопасности труда при эксплуатации МК на ППСМ

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах и изданиях, определенных ВАК РФ по направлению «Строительство»

1. Дмитриев, М.В. Прогнозирование отказов мостовых кранов, связанных с комплексом факторов риска, как обеспечение безопасности труда на предприятиях промышленности строительных материалов [Текст] / Азаров В.Н., Пушенко СЛ., Дмитриев М.В. // Вест. Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер. Строительство и архитектура. - Волгоград, 2009. - Вып. 16 (35) - С. 136-143.

Отраслевые издания и материалы конференций

2. Дмитриев, М.В. Научные исследования: информация, анализ, прогноз: монография / Н-34 [Текст] / И.Б. Апанасенко, О.В. Асканона, М.В. Дмитриев и др. / под общей ред. проф. О.И. Кирикова - Книга 23. - Воронеж: ВГПУ, 2009. - 592 с.

3. Дмитриев, М.В. Прогнозирование риска отказов мостовых кранов, связанных с условиями эксплуатации [Текст] / Еремин И.И., Дмитриев М.В., Логвинов A.C. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион, техн. науки.-2008.-№16.-С. 110-115.

4. Дмитриев, М.В. К вопросу о понимании профессиональной компетенции специалиста [Текст] / Дмитриев М.В., Дмитриева Е.В. // Психология образования: современное состояние и перспективы: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), 24-25 апреля 2008 г. - Славянск-на-Кубани: Издательский центр СГПИ, 2008. - С. 88-91.

5. Дмитриев, М.В. Применение методов статистического анализа при прогнозировании риска отказов мостовых кранов [Текст] / Дмитриев М.В., Еремин И.И., Дмитриева Е.В. // «Научная мысль Кавказа Междисциплинарные и специальные исследования». - № 2 (04) 2008 г.-С. 165-167.

6. Дмитриев, М.В. Прогнозирование риска отказов мостовых кранов, эксплуатируемых в строительной отрасли, связанных с техническим состоянием [Текст] / Дмитриев М.В., Пушенко С.Л. // Техносферная безопасность, надежность, качество, энергосбережение: Т.38. Материалы Международной научно-практической конференции. Выпуск X. -Ростов-на-Дону: Ростовский государственный строительный университет, 2008. - С. 198 — 204.

7. Дмитриев, М.В. Профессиональная культура инженера - социальный аспект [Текст] / Дмитриева Е.В., Дмитриев М.В. // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2005», май 2005 г. в 2-х частях. - Ростов-на-Дону: Ростовский государственный университет путей сообщения, 2005. - Часть 1. - С. 115-117.

ДМИТРИЕВ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МОСТОВЫХ КРАНОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.26.01 Охрана труда (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 20.11.09. Заказ. № 20/11 Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0. Формат 60x84.1/6. Бумага офсетная. Печать плоская. Редакционно - издательский центр Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

Введение

ГЛАВА 1. Проблема обеспечения безопасности на пред- 10 приятиях промышленности строительных материалов

1.1. Травматизм на предприятиях промышленности строи- 10 тельных материалов

1.2. Эксплуатация мостовых кранов на предприятиях про- 11 мышленности строительных материалов

1.3. Аварийность при эксплуатации мостовых кранов

1.4. Проблема кадров, обеспечивающих эксплуатацию мосто- 21 вых кранов

1.5 Структурирование понятия «риск»

1.6. Факторы риска грузоподъемных машин

1.7. Подходы к прогнозированию риска отказов мостовых 34 кранов

ГЛАВА 2. Исследование системы «человек — машина — 37 охрана труда» на предприятиях промышленности строительных материалов

2.1. Материалы исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Экспертное наблюдение

2.2.2. Данные ведомственного и государственного контроля

2.2.3. Статистический анализ результатов исследования

2.3. Травматизм, связанный с эксплуатацией мостовых кранов 46 на предприятиях промышленности строительных материалов

2.3.1. Характеристика травматизма, связанного с экс- 47 плуатацией мостовых кранов

2.3.2. Корреляционный уровень взаимосвязи травматиз- 52 ма и отказов мостовых кранов

2.4. Характеристика эксплуатации мостовых кранов на пред- 58 приятиях промышленности строительных материалов

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. Прогнозирование риска отказов и простоев мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов

3.1. Прогнозирование риска отказов мостовых кранов, свя- 81 занных с действиями персонала

3.2. Прогнозирование риска отказов, связанных с техниче- 107 ским состоянием мостовых кранов

3.3. Прогнозирование риска отказов, связанных с воздействи- 122 ем окружающей среды

3.4. Прогнозирование риска отказов, связанных с условиями 126 эксплуатации мостовых кранов

3.5. Прогнозирование риска отказов, связанных с комплексом 142 факторов риска при эксплуатации мостовых кранов

3.6. Преимущества предложенных моделей оценки риска от- 152 казов перед другими методами оценки риска

3.7. Выводы

ГЛАВА 4. Оптимизация повышения безопасности труда при эксплуатации мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов

4.1. Стратегия оптимизации повышения безопасности труда 156 при эксплуатации мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов

4.2. Мероприятия по уменьшению влияния «человеческого фак- 163 тора» и технических факторов на предприятиях промышленности строительных материалов при эксплуатации мостовых кранов

4.3. Внедрение метода повышения безопасности труда при экс- 166 плуатации мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов

4.4. Выводы

На предприятиях промышленности строительных материалов (ППСМ) из-за неудовлетворительного состояния охраны труда ежегодно отмечаются высокие показатели травматизма.

На ППСМ более 80% работ производятся в цехах, в которых эксплуатируются грузоподъемные краны (ГТЖ) мостового типа. Мостовые краны (МК) относятся к основному средству производственного процесса, являются узловым звеном в технологической цепи.

Согласно данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзора) аварийность МК составляет 18% случаев аварий на ГПК, при этом 85,3% связанно с нарушением производственной и технологической дисциплины, 14,7% - с техническим состоянием. Большая задействованность МК в производственном процессе, и в тоже время высокие показатели аварийности относят ППСМ, их эксплуатирующие, к объектам повышенной опасности.

Таким образом, наряду с высокими показателями аварийности МК, эксплуатируемых на ППСМ, отмечается значительный уровень производственного травматизма.

К причинам сложившегося положения относится резкое сокращение инвестиций в обновление и реконструкцию парка МК, прослеживается тенденция в их эксплуатации свыше нормативного срока службы. Отмечается нехватка квалифицированных кадров, обеспечивающих обслуживание и надзор МК. Кадровая составляющая характеризуется низким уровнем знаний и временным характером рабочих мест (текучестью). Это определяет наличие опасных факторов (технических факторов, «человеческого фактора»), приводящих к развитию опасных ситуаций, представляющих угрозу жизни и здоровью производственного персонала.

В области охраны труда накоплен обширный научный и практический опыт (труды В.А. Ачина, C.B. Белова, В.И. Булыгина, Д.М. Виноградова, Н.Д. Золотницкого, А.И.Кондратьева, В.И. Кириченко, Н.М. Местеч-киной, А.Ф. Огольцова, О.Н. Русак, Ю.Г. Сибарова, Е.Я. Юдина и других ученых). Однако отмечающаяся стабильность показателей травматизма позволяет судить о недостаточной эффективности существующих способов обеспечения безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК. В частности, при всем многообразии организационно-технических решений по снижению травматизма, вопросу уменьшения опасных ситуаций, связанных с основным средством производственного процесса, уделено недостаточное внимание.

В этой связи актуален поиск путей повышения уровня безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК, с учетом специфики их производства.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Цель работы: разработка метода повышения уровня безопасности труда при эксплуатации МК на предприятиях промышленности строительных материалов.

Основная идея работы состоит в анализе факторов риска и прогнозировании уровней риска возникновения отказов и простоя МК для обеспечения снижения производственного травматизма при их эксплуатации на ППСМ.

Методы исследования включали: системный анализ литературных данных научно-технических результатов исследований по вопросам безопасности погрузочно-разгрузочных работ при использовании МК; техническое диагностирование; статистический анализ экспериментальных данных.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• анализ травматизма при производстве погрузочно-разгрузочных работ на ППСМ, определение взаимосвязи травматизма с отказами и простоем МК;

• определение и анализ параметров кадрового обеспечения и технического состояния работы МК на ППСМ с учетом их нормативного срока службы;

• выявление факторов риска возникновения отказов и простоя МК на ППСМ;

• разработка моделей количественной оценки риска отказов и простоя МК, эксплуатируемых на ППСМ, учитывающих действие факторов риска;

• разработка мероприятий по уменьшению влияния факторов риска на отказы и простой МК на ППСМ;

• интегрирование моделей количественной оценки риска отказов и простоя МК, учитывающих действие факторов риска, и мероприятий по уменьшению влияния факторов риска в схему метода повышения безопасности труда при эксплуатации МК, адаптированного к особенностям ППСМ;

• внедрение метода повышения безопасности труда на ППСМ, эксплуатирующих МК.

Достоверность результатов обосновывается репрезентативностью объема выборки, статистическими методами обработки результатов. Достоверность различий между группами по среднеарифметическим величинам, достоверность коэффициента корреляции подтверждены критерием Стьюдента. Достоверность коэффициента множественной регрессии рассчитана по критерию F, нелинейной логистической регрессии — по критерию Chi-square, достоверность различий кривых выживаемости - с помощью тестов Cox-Mantel и Log-Rank.

Научная новизна работы:

• Определена взаимосвязь травматизма на ППСМ с отказами и простоем эксплуатируемых МК.

• Разработана классификация параметров эксплуатации МК, определяющих уровень травматизма на ППСМ (более 60 параметров), по четырем группам: параметры, связанные с техническим состоянием; связанные с действиями персонала; связанные с окружающей средой; параметры условий эксплуатации.

• Выделено на основании анализа по Kaplan-Meier из параметров эксплуатации 26 значимых для обеспечения безопасности труда факторов риска возникновения отказов и простоя МК.

• Разработаны математические модели прогнозирования уровня риска отказов и простоя МК, базирующиеся на выделенных факторах риска и построенные с использованием программы Statistica 6.0.

• Разработан метод повышения безопасности труда работающих в зоне эксплуатации МК, основанный на математических моделях прогнозирования уровня риска отказов и простоя МК, матричной схемы выбора (таблицах риска) оптимальных для конкретных производственных условий мероприятий, направленных на снижение травматизма, за счет уменьшения технических факторов риска и «человеческого фактора».

Практическое значение работы заключается в разработке плана мероприятий, направленного на снижение травматизма на ППСМ, адаптированного к конкретным производственным условиям, базирующегося на методе повышения безопасности труда при эксплуатации МК.

Реализация результатов работы. Метод повышения безопасности труда внедрен на предприятиях ЗАО «Комбинат строительных материалов №1», ЗАО «Ростовский завод железобетонных конструкций», ЗАО «Комбинат крупнопанельного домостроения». Материалы работы использованы в учебном процессе кафедры «Безопасность технологических процессов и производств» ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Основные положения, выносимые на защиту:

• установленная зависимость травматизма с отказами и простоем эксплуатируемых МК при производстве погрузочно-разгрузочных работ позволяет определить необходимость количественной оценки риска для разработки метода обеспечения безопасности труда на ППСМ;

• установленная прогностическая значимость 26 параметров кадрового обеспечения и технического состояния МК, задействованных в постоянной эксплуатации на ППСМ, позволяет рассматривать их в качестве основных факторов риска;

• разработанные модели прогнозирования, учитывающие действие факторов риска, действительно позволяют количественно определить риск отказов и простоя МК, эксплуатируемых на ППСМ;

• метод повышения безопасности труда при эксплуатации МК должен включать оценку уровня риска отказов и простоя МК с помощью математических моделей прогнозирования и матричные схемы выбора оптимальных для производственных условий мероприятий, направленных на снижение технических факторов риска и «человеческого фактора».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы и ее отдельные разделы докладывались и получили одобрение на: международных научно-технических конференциях (Казахстан, г. Атырау, 2005г., 2007г.); Юбилейной международной научно-практической конференции «Техносфер-ная безопасность» (Туапсе, 2008г.); всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2005» (Ростов-на-Дону, 2005г.); ХХХП научной конференции вузов ЮФО (Краснодар, 2005г.); конференциях АГТУ (Астрахань, 2005-2007гт.); конференциях РГУПС (Ростов-на-Дону, 2005г.), конференциях профессорско-преподавательского состава РГСУ (Ростов-на-Дону, 20062008гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них: 1 работа в издании, рекомендованном ВАК; 1 коллективная монография. Общий объем работ — 39,21 печатных листов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 200 наименований, 1 приложения; изложена на 221 страницах машинописного текста; содержит 61 таблицу, 84 рисунка.

Основные выводы:

1. Проведен анализ травматизма при производстве погрузочно-разгрузочных работ на предприятиях промышленности строительных материалов, определена взаимосвязь травматизма с отказами эксплуатируемых мостовых кранов.

2. Установлено более 60-ти параметров кадрового обеспечения, технического состояния работы мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов с учетом их нормативного срока службы, классифицированные по четырем группам.

3. Выявлены факторы риска возникновения отказов и простоя мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов; выделены группы факторов риска, связанных с действиями персонала, техническим состоянием, воздействием окружающей среды, условиями эксплуатации.

4. Разработаны модели количественной оценки риска отказов и простоя мостовых кранов, эксплуатируемых на предприятиях промышленности строительных материалов, учитывающих действие факторов риска.

5. Разработаны мероприятия по уменьшению влияния факторов риска на отказы и простой мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов.

6. Интегрированы модели количественной оценки риска отказов и простоя МК, учитывающие действие факторов риска, и мероприятия по уменьшению влияния факторов риска в схему метода повышения безопасности труда при эксплуатации МК, адаптированного к особенностям ППСМ.

7. Внедрение метода повышения безопасности труда на предприятиях ЗАО «Комбинат строительных материалов №1», ЗАО «Ростовский завод железобетонных конструкций», ЗАО «Комбинат крупнопанельного домостроения» позволило разработать план мероприятий, направленного на снижение травматизма, адаптированного к конкретным производственным условиям.

Практические рекомендации:

Разработанный метод повышения безопасности труда при эксплуатации мостовых кранов на предприятиях промышленности строительных материалов рекомендован лицам первичного звена (мастерам, прорабам участков), а также специалистам, занятым надзором за безопасной эксплуатацией кранов, специалистам по охране труда и руководителям предприятий. Также рекомендован специалистам, осваивающим новые подходы к охране труда в зоне эксплуатации мостовых кранов, представляет интерес для студентов и магистрантов технических вузов.

1. Абдульханова-Славская К.А. Стратегия жизни. М., 1991. - 229 с.

2. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий / Под ред. К.Е. Кочеткова и др. В 3-х кн.: Кн.1. М.: Изд-во АСВ, 1995. - 320с. Кн.2. - М.: Изд-во АСВ, 1996. - 383с.

3. Азонов С.Н. и др. Еще раз о риске // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып.7. М: ВИНИТИ, 1999. - С.32 - 51.

4. Александров Г., Шахманский Г. Устойчивость, безопасность, риск // Военные знания, 1993, №11 12. - С.8 - 11.

5. Анастази А., Урбина С. Психологическое тестирование, 7-е издание. / Пер. с англ. СПб.: И.Д. «Питер», 2004. - 688 с

6. Аронов И.З. Современные проблемы безопасности и анализ риска // Стандарты и качество 1998, №3. С.45 - 51.

7. Ачин. В. А. Основы безопасности труда в строительстве. М.: Строй-издат, 1976.-185 с.

8. Багдасарьян Н.Г. Профессиональная инженерная культура: структура, динамика, механизм освоения. Дис.док-ра филос.наук. — М., 1998. — 541 с.

9. Барлоу Р., др. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. М.: Наука, 1984. - 328с.

10. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учеб. Пособие для вузов/ П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. М,: Высш. шк., 1999.-318 с.

11. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасно13.14,15,16,17,18,19