автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Промышленная безопасность при строительстве и реконструкции мостов

На правах рукописи

л п ял я ЯШ ■ ■ .-»

АГАПОВ АНДРЕЙ ГЕННАДЬЕВИЧ

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕКОНСТРУКЦИИ МОСТОВ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность» (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

! 9

Москва-2011

4847403

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Корольчеико Дмитрий Александрович

Официальные оппоненты -доктор технических наук, профессор Мешалкин Евгений Александрович

доктор технических наук, профессор Коваленко Николай Иванович

Ведущее предприятие - Московский проектно-изыскательский институт «Мосжелдорпроект» - филиал ОАО «Росжелдорпроект»

Защита диссертации состоится «26» мая 2011 г., в «16-00» часов на заседании диссертационного совета Д 212,138.09 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское ш., д.26, ауд. 601 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан « »_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ляпин А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В нашей стране железнодорожный транспорт играет важную роль в функционировании экономики государства. На его долю приходится около 39% общего грузооборота страны, и более 41% пассажирооборота. В железнодорожной отрасли работают более 1,2 млн. чел., поэтому обеспечение их безопасности и создание комфортных условий труда - задача национального уровня.

Система пожарной и промышленной безопасности в отрасли складывалась десятилетиями. В рыночных условиях удалось сохранить накопленный опыт и организационно-материальную базу. Благодаря этому железнодорожный транспорт занимает лидирующие позиции среди других отраслей экономики по важнейшим показателям безопасности.

В основных направлениях экономического и социального развития России на период до 2015 года указывается на необходимость дальнейшего развития железнодорожного транспорта, включая вопросы связанные с нормативно-правовым, технологическим и организационным реформированием отрасли. На всех этапах реформирования железнодорожного транспорта и создания холдинга ОАО «РЖД» особое внимание уделяется сохранению всех связей и принципов, обеспечивающих функционирование отрасли как единого, бесперебойного действующего механизма. В числе таких важнейших принципов, соблюдаемых во всех структурных подразделениях компании, - поддержание высокого уровня пожарной и промышленной безопасности.

Системной основой всей проводимой работы по обеспечению пожарной и промышленной безопасности, наряду с Федеральными законами «О пожарной безопасности» и «О железнодорожном транспорте» стал ФЗ -123 от 22,07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». В ОАО «РЖД» в 2009 г. был разработан и введен в действие комплекс нормативных документов, направленных на выполнение требований этого закона и обеспечение системной работы по безопасности.

В настоящее время в области пожарной и промышленной безопасности продолжают действовать более двадцати нормативных документов МПС России, некоторые из них вводились в действие 15- 20 лет назад и в настоящее время не соответствуют современной структуре транспорта. Поэтому продолжается работа по дальнейшему развитию нормативного обеспечения этого направления.

В последнее время компания начала реализацию инновационного проекта по комплексному внедрению и обслуживанию систем противопожарной защиты и промышленной безопасности на объектах ОАО «РЖД». Проект предусматривает создание мониторинга состояния пожарной и промышленной безопасности на объектах железных дорог. На эти цели по всем источникам финансирования в 2008 году было освоено 5,7 млрд. руб., в 2009 г. - 8,2 млрд. руб.

Принимаемые меры дают положительный результат, количество пожаров на подвижном составе сокращено на 40%, число пострадавших снижено в пять раз.

з

На сети железных дорог эксплуатируется свыше 80 тысяч искусственных сооружений общей длиной 2200 км. Протяженность металлических и железобетонных мостов примерно одинакова. Замена старых пролетных строений на новые современные конструкции или их капитальный ремонт не только требует значительных материальных затрат, но и оказывает негативное влияние на человека и окружающую среду. Можно отметить, что до момента проведения настоящих исследований, комплексный и всесторонний анализ условий труда при строительстве и реконструкции мостовых сооружений на железных дорогах России отсутствовал, соответственно отсутствовала научно-обоснованная база для принятия эффективных технических и организационных решений по их улучшению. Таким образом, решение вопросов пожарной и промышленной безопасности при строительстве и капитальном ремонте мостовых сооружениях является актуальной задачей.

Основы проведенных исследований базируются на трудах российских и зарубежных ученых. Из них, в первую очередь следует отметить работы: Круглова В.М., Носарева A.B., Коваленко Н.И., Лукьянова A.M., Сидорова Ю.П., Пономарева В.М., Корольченко А.Я., Орлова A.A., Ляшша А.В, Горева В.А., Ка-зеннова В.В., Комарова A.A., Мешалкина Е.А., Мишуева A.B., Ройтмана В.М., Страхова В.Л., Fryba L, Inglis S.E., Langer J., Knothe К., Schallenkamp А. и многих других.

Целью диссертационной работы является разработка и обоснование новых технических и организационных решений пожарной и промышленной безопасности при строительстве и капитальном ремонте мостовых сооружениях страны.

Задачи исследования.

1. Выявить характерные причины нарушений требований пожарной и промышленной безопасности при строительстве и капитальном ремонте мостовых сооружений и установить первоочередность мероприятий по их профилактике.

2. Разработать технические решения и внедрить ряд мероприятий, направленные на повышение промышленной безопасности в зоне работ.

3. Исследовать показатели вероятности безопасного производства работ бригад при строительстве и капитальном ремонте моста.

4. Установить математические закономерности пожаров на транспорте.

5. Выявить факторы, влияющие на производительность труда в Мостотресте и дать оценку влияния каждого из них.

6. Оценить уровень шумового воздействия, оказывающего влияние на рабочих при капитальном ремонте моста.

7. Определить технические возможности, и дать рекомендации, позволяющие продлить срок службы защитного лакокрасочного покрытия моста.

Методы исследований. Для получения научных результатов и практических рекомендаций в работе использованы математические методы, ориентированные на использование современных вычислительных машин и основанные на программно-ориентированных методах построения алгоритмов и теории принятия решений.

Научная новизна работы.

1. Собраны, обобщены и проанализированы характерные случаи травмирования при строительстве и капитальном ремонте на мостовых сооружениях, выявлены причинно-следственные связи и установлена первоочередность мероприятий по профилактике травматизма.

2. Получены статистические значимости корреляционной связи между уровнем травматизма, развернутой длиной и типом мостовых сооружений.

3. Определены показатели вероятности безопасной работы рабочих по ремонту строительных сооружений на железнодорожном транспорте.

4. Показано, что планируя объем работ на будущий период и численность рабочих, можно спрогнозировать их уровень производительности.

5. Даны иерархические закономерности возникновения пожаров на железнодорожном транспорте.

6. Исследованы источники шума на период проведения строительных работ и реконструкции мостовых сооружений.

7. Изучен механизм взаимодействия новых покрытий мостовых конструкций с агрессивной коррозионной средой. Произведено технико-экономическое обоснование эффективности их применения, обеспечивающих срок службы не менее пятнадцати лет.

8. Установлены и проанализированы статистические данные по объему выбросов различных загрязнений в атмосферный воздух и воду от существующих объектов на территории участка железной дороги «Москва - Красное» и разработаны мероприятия, позволяющие максимально снизить вероятность загрязнения окружающей среды.

Практическая значимость работы.

1. При выполнении покрасочных работ на мосту в его нижней части, на всем протяжении, предложено устанавливать «шатер» из синтетического материала, в который будут собираться отходы производства по окраске. «Шатер» исключит также случаи срыва работающих людей в пойму реки и обеспечит снижение влияния травмирующих факторов.

2. На основе выявленных и статистически обработанных объемов выбросов загрязняющих веществ существующими стационарными и передвижными источниками загрязнения железнодорожных предприятий, обслуживающих дорогу «Москва - Красное», определены виды существующих отходов производства, образующихся при ремонте мостовых сооружений.

3. Дана оценка ущерба, причиняемого донной фауне при ремонтных работах при реконструкции мостов.

4. Создан программный комплекс, позволяющий провести экспресс-анализ срока службы защитного покрытия, без привлечения дорогостоящих методов натурных испытаний.

5. Разработанная модель зависимости производительности труда в мостоотряде может быть использована для анализа и определения трудозатрат в организациях транспортного строительства.

Внедрение результатов работы

1. Результаты диссертационной работы в части анализа случаев травмирования и проведенного экологического обследования использованы для предотвращения случаев травмирования и оценки воздействий на окружающую среду при разработке проекта «Поэтапное повышение скорости движения пассажирских поездов на направлении «Москва - Красное».

2. Московский проектно-изыскательский институт «Мосжелдорпроект» использовал рекомендации ЛКП и результаты экологического обследования при разработке проекта «Капитальный ремонт моста на 486 км, пк.1 через реку «Волыпа» линии «Москва - Красное»;

3. Разработанный анализ срока службы антикоррозионных покрытий мостовых сооружений нашел применение в технологических процессах мостоотрядов, входящих в производственную систему «Мостотрест».

Достоверность основных научных положений и результатов обеспечивается корректностью математической постановки в пределах принятых допущений, а также удовлетворительным совпадением полученных результатов с известными решениями других авторов и с экспериментальными данными.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались и были одобрены к использованию:

- на заседании комиссии научно-технического совета московского проектно-изыскательского института «Мосжелдорпроект», 2007 г.,2011 г.;

- на научно-практической конференции неделя науки - 2008 «Наука МИИТа - Транспорту», 2008 г.;

- на заседании кафедр «Безопасность жизнедеятельности» и «Инженерная экология» МИИТа, 2009 г.;

- на заседание кафедры «Пожарная безопасность» Московского государственного строительного университета, 2010 - 2011 гг.;

- на научной юбилейной конференции аспирантов Московского государственного строительного университета в 2011 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ в центральных и отраслевых изданиях, 7 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК для публикаций по указанной специальности.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по результатам работы, списка литературы 131 наименования, содержит 96 страниц основного машинописного текста, 45 рисунков, 34 таблицы и приложения на 7 страницах.

Содержание работы. Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, степень её научной и практической значимости, формулируются цели, задачи, объект и предмет исследования.

В первой главе даны сведения о существующей системе управления пожарной и промышленной безопасностью на железнодорожном транспорте. Приводится многоуровневые структурные схемы, соответствующие структуре административно-хозяйственного управления ОАО «РЖД» и «Мостотрест». Излагаются цели и задачи, анализируется уровень управления в отрасли.

В работе указывается, что новых условиях удалось сохранить накопленный опыт и организационно-материальную базу. Установлено, что коэффициент частоты общего травматизма в отрасли минимален и составляет 0,75 единиц, в то время как в сельском хозяйстве он достигает величины 7,2. Коэффициент частоты производственного травматизма со смертельным исходом (количество случаев на 1000 работающих) также минимален и составляет 0,08 единицы, в то время как на авиационном транспорте и в строительстве он достигает величин 0,31 и 0,32 соответственно. Благодаря этому железнодорожный транспорт занимает лидирующие позиции среди других отраслей экономики страны по важнейшим показателям безопасности трудовой деятельности. В отрасли действует автоматизированная система управления пожарной и промышленной безопасностью, как одна из составляющих единой системы подготовки, управления и защиты персонала. Данная система разработана в рамках Программы информатизации железнодорожного транспорта. В работе проанализированы все уровни этой системы. В основу, которой положены принципы: «планируй - выполняй - контролируй - совершенствуй». Указывается, что непрерывное совершенствование системы достигается путем постоянного планирования и реализации задач, направленных на снижение технически приемлемого обоснованного уровня риска. Контроля выполнения и корректировки, а также постоянного анализа. В работе приведены элементы успешно работающих систем в ОАО «РЖД» и «Мостотрест».

С целью разработки научных основ и средств снижения уровня травматизма на мостовых сооружениях, исследован производственный травматизм, произошедший при эксплуатационном обслуживании на сети дорог, а также при капитальном ремонте и новом строительстве искусственных сооружений, осуществляемых ОАО «Мостотрест».

Травматизм проанализирован по степени тяжести и трудовым потерям. Он дан по структурным подразделениям, профессиям и стажу работников. Причины травматизма рассмотрены по характеру травмирующих факторов и месту нахождения пострадавшего.

Анализ показывает, что тяжесть последствий травм продолжает оставаться на высоком уровне. Это объясняется усложнением технологии производства работ, резким повышением темпов строительства и снижением уровня организации трудового процесса.

Статистические данные о травматизме на мостовых сооружениях, свидетельствуют о проявление сезонности. При этом интенсивность и периодичность колебаний в пределах года повторяется.

Проверка наличия взаимосвязи между уровнем травматизма и протяженностью искусственных сооружений показала (табл. 1, и рис. 1) на отсутствие корреляционной зависимости между общим травматизмом и протяженностью железнодорожных линий по мостовым сооружениям.

Это дает основание сделать вывод, что в целом проводимые профилактические мероприятия позволяют нейтрализовать влияние роста протяженности искусственных сооружений на травматизм.

Характерны различия в изменении уровня травматизма при обслуживании мостов. Несмотря на увеличение железобетонных мостов, имеет место непрерывное уменьшение числа травм при их обслуживании. В этой связи требуется разработка научно обоснованных мер промышленной безопасности направленной на изменение условий эксплуатации металлических пролетных строений.

На основании проведенного анализа требований к выполнению работ, разработана картограмма условий труда ремонтников. Картограмма позволяет легко выявить, на какие факторы следует обратить внимание службы управления персоналом или же создавать комплексную систему мероприятий, обеспечивающих оптимизацию трудовой деятельности персонала.

Таблица 1.

Коэффициенты корреляции травматизма в зависимости от типа моста.

-Коэффициент коррел. травматизм '—---------- г Наличие связи

Общий -0,06 отсутствует

На металлических прол. строениях 0,20 слабая положительная связь

На железобетонных прол. строениях -0,48 существенная отрицательная

г %

150 120 90 60 30

Рис.1. Поле корреляции между травматизмом и протяженностью мостовых

сооружений.

Указывается, что для оценки состояния промышленной безопасности рекомендуется применять обобщенный коэффициент уровня безопасности. Который является средним трех показателей: коэффициента уровня соблюдения правил по безопасности работающими (KCIt); коэффициента безопасности используемого рабочего инвентаря (Кб); коэффициента выполнения плановых работ (Квп[1).

Для определения Кс„ в структурном подразделении вводится карта, уровня соблюдения правил безопасности для участка и цеха. Коэффициент безопасности Kj единицы оборудования определяется отношением числа требований безопасности труда Тб, к общему числу показателей безопасности, относящихся к данному оборудованию Т„.

Для контроля за уровнем безопасности производственного оборудования в структурном подразделении вводится коэффициент безопасности участка КбУ или цеха К6ц. Коэффициент выполнения плановых работ по безопасности труда Квпр определяет, как отношение числа фактически выполненных за данный месяц данных мероприятий по всем видам - планов, предписаний и приказов к общему числу показателей. В целях улучшения состояния безопасности в мостоотрядах эти показатели должны служить отчетными данными. В заключение этой главы дан обстоятельный перечень научных вопросов подлежащих исследованию.

Во второй главе рассмотрены вопросы роли и условий промышленной безопасности при строительстве и реконструкции мостов.

Указывается, что планирование и выполнение работ на мостовых сооружениях, в ОАО «РЖД» и «Мостотрест», осуществляется на основе Программы по улучшению условий труда на железнодорожном транспорте. Этот важнейший документ регламентирует и увязывает воедино все социально-экономические, технические, организационные и учебные меры в области промышленной безопасности. На его основе разрабатываются годовые программы, в которых предусматриваются централизованные капитальные вложения для внедрения наиболее эффективных технических средств, обеспечивающих безопасность труда на объектах железнодорожного транспорта. Одним из ключевых вопросов в профилактической работе является пропаганда и обучение работников безопасным методам и способам по снижению травмирующих факторов и профессиональных заболеваний. При переходе отрасли на новую модель управления были разработаны и утверждены новые положения и базовые документы. Они определяют порядок, и регламентирует все этапы обучения, прохождения инструктажа и проверку знаний рабочих, специалистов и руководителей всех уровней.

В работе показано, что одной из важнейших задач в деятельности структурных подразделений является аттестация рабочих мест. Значительный объем данных, используемых в процессе аттестации, выдвинул на первый план вопросы их регистрации и обработки, быстрого доступа к большим объемам нормативной информации, оперативного обмена и анализа. Разработанная и используемая автоматизированная система «Труд-эксперт», представляет собой удобный практический инструмент для выполнения работ по аттестации рабочих мест.

В целях надлежащей организации работы в ОАО «РЖД» и «Мостотрест» в соответствии с действующим законодательством, разрабатываются нормативные документы по пожарной и промышленной безопасности, а также совершенствуются стандарты, инструкции и положения, ранее действующие в системе МПС РФ. Так с июля 2009 года введен в действие стандарт «Система управления охраной труда в ОАО «РЖД». Настоящий стандарт разработан в соответствии с международными стандартами 1Ш-05Н 2001. В этом документе описаны не только уже сложившиеся система управления промышленной безопасностью на железнодорожном транспорте, но и представлены новые элементы в соответствии с требованиями международных стандартов.

В работе проанализированы объемы финансирования на мероприятия по улучшению условий труда, пожарной и промышленной безопасности по депар-

таменту пути, куда входят мостоотряды. Указывается, что финансовые средства в целом по сети железных дорог освоены только на 97%. Наибольшее неосвоение средств допущены: на Приволжской ж.д. - 83,3%, Калининградской ж.д. - 85%, Московской ж.д. - 92%.

В этой же главе исследована вероятность безопасной работы состава бригады мостовика. Как показали исследования, наиболее травмоопасными являются профессии: монтажника железобетонных и металлических конструкций; плотника; арматурщика.

Мостостроение - одна из наиболее трудоемких отраслей строительства. Доля «живого» труда в затратах на строительно-монтажные работы значительно выше, а темпы роста производительности труда более ниже. Это объясняется особенностями строительства и в первую очередь сложностью организации производства.

Производительность - это единственный источник реального экономического роста и прогресса. Чтобы, по крайней мере, сохранить уровень жизни сотрудников мостостроительной организации в условиях конкуренции, в том числе международной, следует под держивать конкурентоспособный уровень производительности труда. Для этого организация должна действенно и экономично функционировать, повышать качество продукции, вводить новые и технологии, обеспечивать должные условия труда. Причем очевидно, что она может достичь инновационного развития, только с помощью более совершенного управления производительностью. Цель такого управления состоит в том, чтобы помочь организационной системе контролировать и улучшать экономичность и результативность работы предприятия, его прибыльность, внедрение новшеств, качество трудовой жизни.

Для получения надежной информации по поводу степени зависимости производительности труда от внешних и внутренних факторов были использованы данные Мостотреста, состоящими из 65 наблюдений за промежуток времени в 10 лет по 14 мостоотрядам России.

Проведенные исследования показали что, планируя объем работ на будущий период и численность рабочих, можно спрогнозировать их уровень производительности. Точно так же, приняв определенный уровень производительности предыдущего периода и зная планируемый объем работ, появляется возможность прогнозировать численность рабочих.

В этой же главе установлены математические закономерности возникновения пожаров на железнодорожном транспорте.

В работе показано, что одной из задач успешной борьбы с пожарами на транспорте является изучение статистики пожаров и выявление закономерностей, необходимых для принятия объективных управленческих решений. В связи с этим расчет математических закономерностей пожаров на железнодорожном транспорте является чрезвычайно актуальной задачей.

Статистическая обработка и оценка динамики числа пожаров показала, что для её описания можно пользоваться экспоненциальной зависимостью вида:

П*"4 = 179 + 113е -°'7<' -тз> (1)

Полученную модель можно использовать для краткосрочного прогноза числа пожаров в ОАО «РЖД». Её следует уточнять по мере появления статистических данных.

Учитывая опасность пожаров ОАО «РЖД» ежегодно выделяет большие средства на противопожарные мероприятия, что во многом обуславливает снижение числа пожаров. В работе проанализированы финансовые вложения, произведенные ОАО «РЖД» за последние пять лет и оценены произведенные вложения на основе регрессионного анализа. Построенное поле корреляции позволило установить уравнение линейной регрессии. Адекватность модели оценена по критерию Фишера и дала приемлемые результаты.

Исследовано влияние сезонности и дней недели на число пожаров и установлены законы распределения возникновения пожаров от времени.

Обработка статистических данных о пожарах позволила установить, что наилучшем показателями приближения являются законы распределения Пуассона и Паскаля имеющие вид:

для закона Пуассона:

/,, = 1,452'е"'М52/'-' (2)

для закона Паскаля:

р, =<?(+г0,6323-0,368' = (/+1) (/+2) 0,1262-0,36 (3)

В третьей главе проработаны вопросы оценки влияния производственных процессов на окружающую среду при ремонте мостовых сооружений участка железной дороги «Москва - Красное». Необходимость данного анализа вызвана строительством и ремонтом объектов железнодорожного транспорта в связи с переводом указанного участка на скоростной режим движения поездов.

В главе проанализированы существующие стационарные источники загрязнения района. Указывается, что на долю железнодорожного транспорта приходится 16,7 % объема загрязняющих веществ. Проведенные исследования и анализ обработанных экспериментальных данных позволили установить, что на данном участке железной дороге наиболее загрязненными являются станции Вязьма, Смоленск и Можайск. Распределение объемов выбросов для этих станций представлено на диаграмме, рис. 2.

Важной характеристикой загрязнения атмосферного воздуха является его загрязнение веществами, обладающими эффектом суммирования. Распределение выбросов загрязняющих веществ по исследуемым узлам представлено на диаграммах, рис. 3. Наиболее массовым выбросом загрязняющих веществ является выброс в сочетании сернистый ангидрид + двуокись азота + окись углерода + фенол; для узла Вязьма- 741,5 т/г, для узла Смоленск - 303,5 т/г, для узла Можайск -118,3 т/г.

В работе произведен анализ существующего водопотребления и водоотве-дения на объектах участка «Москва - Красное». Полученные данные использованы Московским проектно-изыскательским институтом «Мосжелдорпроект» при разработке проекта «Поэтапное повышение скорости движения пассажирских поездов на направлении «Москва - Красное».

900 800£ 700-

ffl 600

w

3 500 о 400

2 300' И 200100 0

Рис. 2. Распределение загрязняющих веществ на участке «Можайск- Смоленск» по классам опасности: 0 - 2 класс; S- 3 класс; ■ - 4 класс; S- нетоксичные; Ш - всего.

AJ г 1 г

Можайск Вязьма Смоленск

900 800 700-

m боо

ГО

3 500

о 400 300

m 200 100 о

Рис. 3. Распределение эффекта суммации загрязняющих веществ на участке «Можайск- Смоленск»: □ - ацетон + фенол; ■ - сернистый ангидрид + аэрозоль серной кислоты; S - сернистый ангидрид + двуокись азота; а - сернистый ангидрид + двуокись азота + окись углерода + фенол; ta - сернистый ангидрид + фенол; 0 -сильные минеральные кислоты (серная, соляная, азотная); Ш - все виды пыли.

На рассматриваемом участке трассы все реки характеризуются неравномерностью стока в течение календарного года. В процессе работ по строительству и капитальному ремонту искусственных сооружений в той или иной степени нарушаются естественные экологические условия на участках русла и поймы, и избежать причинения ущерба рыбным запасам невозможно.

В работе определены величины ущерба по объектам работ. Более половины общих потерь (51,75%) приходится на работы по реконструкции больших мостов; 22,65% - на работы на средних и малых мостах.

На работы, выполняемые на мостах и трубах, через ручьи и малые речки приходится - 25,6% потерь. Дана оценка производственных воздействий при окрашивании мостовых сооружений не только на рыбные запасы, но и на водные биоресурсы. Укрупнено проработаны мероприятия по компенсации ущерба за счет специальных рыбоводномелиоративных работ и определены затраты на их осуществление.

В части охраны окружающей среды одним из наиболее приоритетных направлений является правильное и своевременное решение проблемы утилизации и хранения отходов при окраске моста.

Нормативные объемы образования отходов определялись расчетно-аналитическим методом на основании конструктивных и технологических параметров мостовых сооружений. Результаты проведенных расчетов позволили определять максимально возможное количество образующихся отходов. Кроме того даны результаты инвентаризации с указанием вида отходов их утилизации в технологическом процессе по условиям временного складирования, а также по условиям их хранения при дальнейшей сдаче на переработку.

На основании расчетных данных валовых сбросов и выбросов загрязняющих веществ определены суммы, которые должны быть направлены мостотрядами на компенсацию ущерба окружающей среде. Платы рассчитаны для двух случаев: в пределах установленных допустимых нормативов выбросов; в пределах установленных лимитов выбросов. Выполненные расчеты показали, что общая плата за осуществление деятельности при производстве работ по защите от коррозии металлических пролетных строений железнодорожных мостов не превышает нормативов, установленных ОАО «РЖД».

Чтобы уменьшить негативное влияние отходов производства на работающих людей и на рыбные запасы рек, предлагается при выполнении покрасочных работ в нижней части моста на всем его протяжении устанавливать «шатер» из синтетического материала, в котором будет собираться отходы производства работ по окраске. По мере необходимости из «шатра» будет осуществляться уборка остатков производственной деятельности и мусор. Предложенное техническое решение, помимо получения общего экономического эффекта, будет способствовать улучшению экологической составляющей при ремонте мостовых конструкций и позволит сократить вредные выбросы в окружающую среду. Его внедрение приведет и к улучшению условий охраны труда работающих, так как исключит случаи «срыва» людей в пойму реки.

В этой же главе проведена работа по обоснованию воздействий шума на организм человека на период проведения реконструкции мостовых сооружений. Так были просчитаны октавные уровни звукового давления в характерных точках открытого пространства рабочей зоны металлического моста через реку «Вольша». Уровни звукового давления, создаваемые наружными источниками шума, практически во всех контрольных точках, находящихся в границе застройки, удовлетворяют требованиям санитарных норм. Однако на границе территории с внутренним проездом грузового автотранспорта и дробильной установки, имеет место превышение допустимых норм по шумовому воздействию, которое колеблется в

интервале от 16,77 до 3,76 дБА. В качестве индивидуальных средств защиты рабочих, рекомендованы вкладыши «ФП - Беруши».

В работе проведены исследования по разработке и обоснованию рекомендаций по снижению уровня шума при движении подвижного состава по металлическим искусственным сооружениям. Известно, что при скорости 80 км/час шумовая характеристика состава может составлять 80-87 дБА. Полученные экспериментальные данные анализа условий работ и используемого производственного оборудования на мостах, показали, что проведение работ сопровождается постоянным действием уровня звукового давления на человека. Учитывая, что нагрузка от производства работ носит временный характер и то, что в непосредственной близости от моста, как правило, отсутствует жилая застройка, применения специальных шумозащитных мероприятий не требуется.

При производстве работ в стесненных городских условиях, где селитебные территории не достаточно удалены от моста, рекомендуется выполнение мероприятий, которые позволят снизить влияние шумовых нагрузок: проводить работы, характеризующиеся высоким уровнем шума, только в дневное время; огородить сплошным забором территорию производственного лагеря; использовать противошумовые завесы и палатки для изоляции локальных источников шума.

В этой же главе сформулированы требования к установке шумозащитных экранов в зоне работ на мостовых сооружениях. Установка экранов исключит необходимость в сооружении ограждений обычного типа вдоль соответствующих участков железнодорожных путей. Для обеспечения шумозащитного эффекта экрана, он должен иметь длину в 4,5 раза больше, кратчайшего расстояния от защищаемого объекта до экрана. При невозможности обеспечения требуемой длины экрана должны быть спроектированы боковые отгоны.

В работе сформулированы данные необходимых расчетов, приведены расчетные формулы, а также даны рекомендации, которые не допускали бы ослепления машиниста поезда отраженными от экрана светом фар.

В заключение этой главы даны примеры конструктивных решений разработанных рекомендаций.

Четвертая глава посвящена разработке мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия на окружающую среду при ремонте мостовых сооружений. В ней показано преимущество экологической политики при проведении ремонтных работ. Подробным образом освещены технологические операции по окрашиванию моста, а именно подготовка поверхности, грунтовка и окрашивание.

Подбор покрытия моста заключается в выборе того или иного материала (или системы из нескольких материалов), соответствующего требованиям международных стандартов и подтверждается в процессе натурных или ускоренных испытаний.

В стандартах для каждой категории агрессивности среды предусматривается несколько толщин покрытий, обеспечивающих определенный срок службы. Если рассматривать взаимодействие между защитным покрытием и коррозионной средой, то можно выделить два основных аспекта - взаимодействие покрытия

непосредственно с коррозионной средой, и взаимодействие покрытия со слоем метала, на который данное покрытие нанесено. Исходя из этого, можно констатировать тот факт, что при подборе покрытия для антикоррозионной защиты мостов, необходимо использовать дифференцированный подход, учитывающий не только толщину защитных покрытий, но и их свойства. Подобный подход можно реализовать с помощью математической модели, учитывающей все основные факторы, от которых зависит срок службы защитного покрытия.

В диссертации разработана математическая модель взаимодействия покрытия и агрессивной среды. При запуске программы открывается «окно», где задается тип агрессивной среды, в которой будут проходить испытания, и выбирается тестируемое защитное покрытие. Результатом работы программы является информация, содержащая сведения о сроке службы покрытия.

Для обеспечения работоспособности математической модели в результате обработки были получены коэффициенты, описывающие защитные свойства окрасочных материалов. Для проверки точности модели были проведены экспериментальные исследования, в ходе которого система на основе полиуретана, была испытана совместно с системой покрытий ЭП-ПФЭ, широко применяемых при ремонте мостов. Результаты проверки показывают, что система покрытий, подобранная при помощи программы, в целом повторяет свойства используемых материалов.

В работе проанализированы различные системы покрытий на основе эпоксидных, алкидных, эпоксидно-полиуретановых смол. Полученные результаты позволили рекомендовать к внедрению новые отечественные системы покрытий. Их главные компоненты - цинковый порошок и полиуретан. Полиуретан и Политон - УР обеспечивают прочное сцепление с грунтовым слоем. Образуют прочно сшитую плёнку и гарантируют надежную изоляцию от самых разнообразных внешних воздействий. Срок службы таких покрытий не менее 15 лет.

Основные выводы по результатам работы.

1. Впервые выполнен анализ промышленной безопасности при обслуживании мостовых сооружений страны. Установлено, что коэффициент частоты общего травматизма в отрасли минимален и составляет 0,75 единиц, коэффициент частоты производственного травматизма со смертельным исходом, также минимален и составляет 0,08.

Основными причинами производственного травматизма являются нарушение трудовой и производственной дисциплины, некачественное проведение целевых инструктажей и технической учёбы, не соблюдение технологических процессов и грубое нарушений правил и норм охраны труда.

2. Получены статистические значимости корреляционной связи между уровнем травматизма, развернутой длиной и типом мостовых сооружений. Несмотря на увеличение протяженности железобетонных мостов, имеет место непрерывное уменьшение числа травм при их обслуживании. Об этом свидетельствует существенная отрицательная корреляция г = -0,48. В то же время наличие слабой положительной корреляции г = 0,2 указывает на имеющуюся тен-

денцию некоторого роста числа травм с ростом объема работ на металлических пролетных строениях.

3. Определены показатели вероятности безопасной работы мостовиков. Эти данные позволяют судить, что рабочие различных профессий имеют неодинаковую вероятность безопасной работы в период года.

4. Показано, что планируя объем работ на будущий период и численность рабочих, можно спрогнозировать их уровень производительности.

5. Даны математические закономерности возникновения пожаров на железнодорожном транспорте.

6. Предложены меры повышения безопасности труда и снижающие влияния травмирующих факторов при работах по окраске металлических мостовых конструкциях. Показана эффективность применения «шатра», выполненного из синтетического материала установленного на мосту значительно уменьшающего попадание продуктов загрязнения в реки и водоемы, исключающие случаи «срыва» людей в пойму реки.

7. Проанализированы источники шума на период проведения реконструкции и строительных работ на мостовых сооружениях. Установлено, что уровни звукового давления, создаваемые наружными источниками шума, находящиеся в границах производственного лагеря превышают допустимые санитарные нормы.

В качестве индивидуальных средств защиты рабочих рекомендованы вкладыши «ФП-Беруши».

8. При производстве работ в стесненных городских условиях, где селитебные территории недостаточно удалены от моста, рекомендуется проводить работы, характеризующиеся высоким уровнем шума, только в дневное время и огородить сплошным экраном территорию производственного лагеря.

9. Изучен механизм взаимодействия новых полиуретановых и эпоксидных покрытий мостовых конструкций с агрессивной коррозионной средой и выделены параметры агрессивной среды, непосредственно влияющие на срок их службы. Для данных материалов определен набор параметров, по которым можно характеризовать их устойчивость к окружающей среде. Произведено технико-экономическое обоснование эффективности применения современных покрытий, обеспечивающих срок службы не менее пятнадцати лет.

Список научных статен опубликованных по теме диссертации:

1. А. Г. Агапов, Д. А. Корольченко. Промышленная безопасность при реконструкции и строительстве новых мостов. // Вестник МГСУ, 2011, № 1, с. 434439.

2. А. Г. Агапов, Д. А. Корольченко. О производственной деятельности и безопасности труда в мостостроительной организации. // Вестник МГСУ , 2011, №1, с. 440-444.

3. А.Г. Агапов. Безопасность труда и экология при реконструкции мостов. //Путь и путевое хозяйство, 2010, № 7,с. 18- 20.

4. А.Г. Агапов. Ограничить влияние звукового давления. //Мир транспорта, 2010, № 1, с. 144-147.

5. А.Г. Агапов. Коэффициенты корреляции травматизма. //Мир транспорта, 2009, № 2, с. 144 - 147.

6. Лукьянов А. М., А. Г. Агапов, Агапова Л.Г. О сроках службы защитных покрытий мостовых сооружений. // Вестник МИИТа, 2008, №19, с.73-78.

7. Ю.П. Сидоров, A.M. Лукьянов, А.Г. Агапов. Защитные покрытия мостовых сооружений. //Мир транспорта, 2008, № 4, с, 46 -53.

8. Ю.П. Сидоров, A.M. Лукьянов, А.Г. Агапов. К вопросу минимизации расхода защитного окрасочного покрытия мостовых сооружений. // Научно-практическая неделя науки - 2008 «Наука МИИТа - Транспорту» часть 1, с. III - 8.

9. A.M. Лукьянов, А.Г. Агапов. Минимизация экологических рисков. //Мир транспорта, 2007, № 3, с. 134 - 138.

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 экз. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.-. 8-499-185-7954,8-906-787-7086