Оценка и прогнозирование безопасных условий труда в строительстве переходов инженерных сетей

Инженерные сети и их переходы являются сложными техногенными системами. На протяжении всего их жизненного цикла могут создаваться негативные ситуации (аварии, несчастные случаи, травмы, профессиональные заболевания и т. д.), анализ которых показывает, что в основе их лежит неквалифицированная идентификация опасности человеком. Главным в идентификации является установление причин проявления опасности. Поиск причины является основой профилактики любого несчастного случая. Изучение и анализ факторов производственного травматизма, расчет и прогнозирование рисков жизненного цикла инженерных сетей дает возможность разработать профилактические мероприятия, устраняющие опасные и вредные условия труда на производстве. В настоящее время существует много методов оценки безопасности труда. Однако, применяемы критерии, например, коэффициенты частоты, тяжести травматизма не всегда позволяют с достаточной точностью проводить, сравнительные комплексные оценки уровня безопасности труда, не дают возможности установить закономерности случайных событий (производственных травм и профессиональных заболеваний) и имеют низкую прогностическую ценность. Прогнозирование риска возникновения опасных ситуаций, влекущих за собой наступление неблагоприятных событий (производственных травм и профессиональных заболеваний) находит все большее применение в различных отраслях промышленности, но в строительной отрасли пока практически не используется.

В тоже время, проблема повышения безопасности инженерных сетей требует систематизации методик расчета, создания банка данных по безопасности трубопроводов, в том числе, их отказов на жизненном цикле, условий и охраны труда на рабочих местах, аварий и несчастных случаев, прогнозирования ресурса безопасной работы переходов инженерных сетей.

Таким образом, актуальными являются исследования, направленные на совершенствование обеспечения условий и охраны труда в строительстве инженерных сетей и их переходов путем комплексного подхода к оптимизации существующих и разрабатываемых решений.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы — разработка научно обоснованных методов анализа опасности, прогноза нечастных случаев и учета их социально-экономических последствий при строительстве переходов инженерных сетей.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• анализ состояния производственной безопасности при строительстве переходов, изучение сценариев нештатных ситуаций, их причины и последствия;

• сравнительный анализ методов изучения безопасности труда при строительстве переходов инженерных сетей;

• разработка семантической модели обеспечения безопасности труда на рабочих местах жизненного цикла переходов инженерных сетей;

• разработка методики прогнозирования ресурса безопасной работы переходов инженерных сетей;

• разработка оптимизационной модели экономической оценки безопасных условий труда сооружения переходов трубопроводов.

Основная идея работы — использование статистического метода для построения семантической модели обеспечения безопасности труда на рабочих местах жизненного цикла переходов инженерных сетей.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, опытно-промышленные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ и сертифицированных программ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей требуемым критериям сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в опытно-промышленных условиях, с результатами других авторов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

• разработана семантическая модель обеспечения безопасности труда на рабочих местах жизненного цикла переходов инженерных сетей;

• определены характеристики надежности для переходов трубопроводов: вероятность безотказной работы Rl{tcpi)i интенсивность отказов ht (tcp,), средний темп снижения показателей надежности AR (tt);

• получена экспериментальная зависимость между показателями надежности и продолжительностью жизненного цикла переходов;

• разработана оптимизационная модель экономической оценки безопасных условий труда в трубопроводном строительстве.

Практическое значение работы:

• - разработана и внедрена на объектах Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7» методика прогнозирования ресурса безопасной работы переходов инженерных сетейразработана карточка учета несчастных случаев, аварий и происшествий на жизненном цикле переходов инженерных сетей и внедрена в практику аттестации рабочих мест на объектах Волгоградского филиала ГУ «Под-водречстрой-7».

Реализация результатов работы: рекомендации по обеспечению условий и охраны труда рабочих мест использованы Волгоградским филиалом ГУ «Подводречстрой-7» при разработке проектной документацииразработано и внедрено методическое обеспечение условий и охраны труда при производстве работ на расширение реконструкции канализации г. Волгограда (Капитальный ремонт канализационного дюкера № 3 через р. Волга) Волгоградским филиалом ГУ «Подводречстрой-7" — результаты исследований внедрены в практику аттестации рабочих мест на объектах Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7" — материалы. диссертационной работы использованы кафедрой безопасности жизнедеятельности в техносфере ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при подготовке инженеров по специальности «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», «Безопасность технологических процессов и производств», инженеров и бакалавров по специальности «Инженерная защита окружающей среды».

На защиту выносятся: семантическая модель обеспечения безопасности труда на рабочих местах на жизненном цикле переходов инженерных сетейметодика прогнозирования ресурса безопасной работы переходов инженерных сетейоптимизационная модель экономической оценки безопасных условий труда сооружения переходов инженерных сетей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы представлены в статьях, опубликованных в Вестнике Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (ВолгГАСУ), докладывались и получили одобрение на: Международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте '2009» (Одесса 2009) — на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, на семинарах-совещаниях специалистов и руководителей трубопроводостроительного комплекса.

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 6 работах, в том числе в 5 статьях, опубликованных в изданиях, рекомендуемых ВАК России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 139 страниц, в том числе: 108 страниц — основной текст, содержащий 27 таблиц на 33 страницах, 19 рисунков на 17 страницахсписок литературы из 171 наименования на 16 страницах- 8 приложений на 15 страницах.

5.3. Выводы по разделу.

1. Разработана оптимизационная модель экономической оценки безопасных условий труда на рабочих местах жизненного цикла переходов инженерных сетей.

2. Установлена зависимость дохода предприятия от результатов аттестации условий труда и оценки экономической эффективности затрат на охрану труда.

3. Реализация разработанной оптимизационной модели экономической оценки безопасных условий труда жизненного цикла переходов инженерных сетей позволила выбрать наиболее эффективное и экономически целесообразное решение при строительстве и реконструкции объектов Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7».

4. Определен социально-экономический эффект от внедрения проведенных исследований, который составил 207 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертационной работе дано новое решение важной и актуальной задачи — оценка и прогнозирование безопасности труда в строительстве и реконструкции инженерных сетей посредством комплексного подхода к охране труда, профилактике, предупреждению и ликвидации аварий на трубопроводах.

По результатам выполненных теоретических и экспериментальных исследований сделаны следующие основные выводы:

5. Анализ состояния производственной безопасности при строительстве переходов инженерных сетей показал, что основной причиной происшествий является недостаточно квалифицированная идентификация опасностей, отсутствие достоверных методик прогнозирования негативных ситуаций и оценки их последствий, недостаточное внимание уделено расчету и прогнозированию рисков возникновения опасных ситуаций.

6. На основе статистического метода разработана семантическая модель, позволившая описать процесс принятия решений по обеспечению безопасности труда, на основе которой построены деревья: целей для принятия решений по снижению производственного травматизма, причин несчастных случаев и событий при возникновении аварийной ситуации. С помощью деревьев причин и событий дана качественная и количественная оценка опасностей при строительстве подводных переходов инженерных сетей.

7. Определены характеристики надежности для переходов трубопроводов: вероятность безотказной работы R, (гф,), интенсивность отказов h,(tcp,), средний темп снижения показателей надежности AR (t,) — получена экспериментальная зависимость между показателями надежности и продолжительностью жизненного цикла переходов.

8. Разработана методика прогнозирования ресурса безопасной работы переходов инженерных сетей, которая позволяет своевременно принимать решения по капитальному ремонту сооружения, что в свою очередь повышает безопасность труда за счет снижения производственного травматизма.

9. Уточнена формула для определения коллективного риска механического травмирования при разработке подводной траншеи плавучим краном, оснащенным грейфером.

Ю.Разработана оптимизационная модель экономической оценки безопасных условий труда на рабочих местах жизненного цикла переходов инженерных сетей.

11 .Разработаны и внедрены рекомендации по обеспечению условий и охраны труда рабочих мест в проектную и строительную практику Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7». Разработана и внедрена карточка учета происшествий на протяжении жизненного цикла переходов инженерных сетей в практику аттестации рабочих мест на объектах Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7».

12.Разработана и внедрена в проектную практику Волгоградского филиала ГУ «Подводречстрой-7» методика прогнозирования риска производственного травматизма в строительстве инженерных сетей, которая позволила установить на предприятии наиболее опасные рабочие места и ресурс безопасной работы подводных переходов трубопроводов, разработать меры профилактики по снижению травматизма и получить социально-экономический эффект в 207 тыс. рублей.