Preview

Безопасность техногенных и природных систем

Расширенный поиск

Дата публикации - 15.11.2022

№ 4 (2022)
Скачать выпуск PDF | PDF (English)

ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

6-11 1476
Аннотация

Введение. Железнодорожные предприятия характеризуются повышенной опасностью труда, профессиональная деятельность персонала связана с риском травмирования. В отрасли регулярно проводятся мероприятия по обеспечению безопасности труда. При этом в ОАО «Российские железные дороги» («РЖД») фиксируются несчастные случаи. Снижение рисков требует теоретической проработки проблемы, а также изучения прикладных решений, что обусловливает актуальность и значимость предложенного исследования.

Цель работы — определение результирующих показателей, от которых зависит динамика производственного травматизма в «РЖД».

Материалы и методы. Для выявления причин травмирования работников железнодорожного транспорта холдинга «РЖД» авторы проанализировали статистику за 2007–2021 гг. Систематизировали и ранжировали 17 видов происшествий, с которыми связаны несчастные случаи. С помощью кривой Парето их дифференцировали как результирующие и нерезультирующие. Выявили 7 результирующих. Выполнили стохастический анализ их совокупности. Установили взаимосвязи каждого фактора с общим количеством несчастных случаев. Рассчитали коэффициенты корреляции.

Результаты исследования. Представили в виде таблицы предварительные расчеты для получения коэффициента стохастической зависимости производственного травматизма от количества травмированных работников «РЖД» при дорожно-транспортных происшествиях. Рассчитали и скорректировали значение коэффициента стохастической связи. Определили среднюю ошибку — разницу между общим травматизмом и травматизмом при дорожно-транспортных происшествиях. Результаты этих вычислений сравнили с данными таблицы квантилей t-распределения Стьюдента для доверительной вероятности. Аналогично рассчитали и обобщили в виде таблицы степень стохастических связей для остальных результирующих видов происшествий. Итог визуализировали в виде диаграммы.

Обсуждение и заключения. Результаты проведенных изысканий позволяют утверждать, что динамика производственного травматизма в ОАО «РЖД» определяется главным образом инцидентами при дорожно- транспортных происшествиях. Необходимо исследовать их причины и разработать мероприятия, нацеленные на повышение безопасности труда

12-21 7178
Аннотация

Введение. Рассматриваемая тема актуализирована официальной отечественной статистикой, согласно которой более трети работников трудятся во вредных и опасных условиях. В процессе производства люди получают травмы и увечья, теряют трудоспособность. Ежегодно на рабочих местах фиксируются десятки инцидентов со смертельным исходом.

Цель исследования — показать преимущества и перспективы внедрения игровых компьютерных технологий в обучение работников охране труда в агропромышленном комплексе (АПК).

Материалы и методы. Рассмотрена научная литература, посвященная обучающим возможностям игровых цифровых решений. Применительно к теме данного исследования оценен потенциал ряда компьютерных игр, технологий виртуальной, дополненной и смешанной реальности. Известный и доступный на рынке игровой софт рассмотрен во взаимосвязи с темами и целями обучения безопасности труда. Отмечены сильные и слабые стороны такого подхода.

Результаты исследования. Показано, каким образом следует готовиться к внедрению игровых компьютерных технологий в систему обучения безопасности труда. В частности, необходимо выявить и систематизировать причины несчастных случаев и травматизма на производстве, сфокусироваться на отраслевых (в данном случае — наиболее характерных для сельского хозяйства). Следует обратить особое внимание на риски организационного характера, т. к. при упущениях такого рода персонал будет работать в изначально опасных условиях и качественное обучение может оказаться бесполезным. Рассмотрены подходы к организации обучения, ведению занятий, проверке и закреплению знаний. Представлены игровые цифровые продукты, зарекомендовавшие себя при обучении безопасности труда в различных отраслях, в том числе в АПК. Рассмотрены варианты такого обучения. Обосновано использование инструментария цифровых игровых технологий для качественного освоения техники безопасности, формирования навыков безопасного поведения и мотивации к предотвращению травматизма.

Обсуждение и заключения. Результаты работы позволяют утверждать, что игровые компьютерные технологии можно успешно задействовать для обучения охране труда и технике безопасности в сельском хозяйстве. Данный подход обладает серьезными преимуществами с точки зрения организации, наглядности, экономичности и безопасности. Определенные недостатки метода, вероятно, некоторое время будут препятствовать повсеместному внедрению таких решений в обучение безопасности труда на предприятиях АПК. Однако в среднесрочной перспективе можно прогнозировать решение выявленных проблем благодаря развитию рынка цифровых игр, виртуальных технологий и разработке отечественных аналогов.

22-29 753
Аннотация

Введение. Статья посвящена проблемам экологических последствий лесных пожаров на особо охраняемых природных территориях. Предлагается оценка загрязнения атмосферного воздуха в период лесных пожаров и их влияние на здоровье населения расчетным методом по удельным выбросам и коэффициентам опасности.

Целью работы являлось выполнение сравнительного анализа экологических рисков для населения трех субъектов Российской Федерации, входящих в Байкальский регион, и ранжирование территорий по уровню загрязнения атмосферного воздуха в период лесных пожаров.

Материалы и методы. Исходными данными служила статистическая информация о лесных пожарах в Иркутской области, республике Бурятии, Забайкальском крае в период с 2013 по 2020 годы, процессуальные документы лесных пожаров, включающие схемы и виды пожаров, площади и координаты пожаров, протоколы осмотра места пожара, акты служебного расследования и другие материалы.

Результаты исследования. В работе проанализированы лесные пожары на особо охраняемой природной территории Байкальского региона и их экологические последствия. Сделан акцент на установление среднемноголетних характеристик лесных пожаров (число, площади, экономический ущерб, удельные выбросы продуктов горения в атмосферу, риски для здоровья населения). Доказано, что залповые выбросы от лесных пожаров привносят дополнительное загрязнение атмосферы. Оно составляет до 20 % от стационарных источников выбросов. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы Байкальского региона вносят республика Бурятия и Иркутская область.

Обсуждение и заключения. Предлагаемая авторами методология ранжирования территорий по экологическим рискам может быть использована для прогнозной оценки последствий пожаров для здоровья населения. Результаты прогноза служат для поддержки организационных и административных мер, включая решения о привлечении дополнительных сил и техники, об эвакуации населения. По результатам прогноза последствий пожаров для здоровья населения проводится разработка плана тушения пожара, в котором определяют способы и тактические приемы ликвидации пожара, распределение сил и средств, решающее направление действий и т.д. По наибольшему вкладу в ухудшение условий жизнедеятельности и риску получить отравление продуктами горения исследуемые территории ранжируются в следующем порядке: Иркутская область – республика Бурятия – Забайкальский край.

30-41 2894
Аннотация

Введение. В 2021 году вступили в силу новые нормативно-правовые акты в области обеспечения пожарной безопасности. Особое внимание уделяется контролю, классификации и минимизации ложных срабатываний систем и установок противопожарной защиты. В этой связи имеет смысл обратиться к статистике таких срабатываний на конкретных объектах, чтобы оценить достаточность и обоснованность критериев, предложенных в новых документах. Цель работы — изучение требований к техническому обслуживанию и эксплуатации систем и установок противопожарной защиты. Задачи данного исследования: изучение основных подходов к нормированию ложных срабатываний систем противопожарной защиты, анализ основных количественных показателей срабатывания систем конкретного объекта, оценка соответствия объекта защиты новым требованиям.

Материалы и методы. Эмпирической базой исследования стали результаты постоянного мониторинга состояния систем и установок противопожарной защиты в одном из крупнейших торгово-развлекательных комплексов на Юге России. Использованы отчеты службы противопожарной профилактики, данные автоматизированного рабочего места оператора пожарного поста, записи в эксплуатационных журналах. Информация обобщена в таблицах по типам ложного срабатывания и по хронологии. Расчеты производились в MS Excel. Для выявления связей между различными видами ложных срабатываний проведен корреляционный анализ.

Результаты исследования. Отмечена связь между количеством ложных срабатываний и интенсивностью работы арендаторов объекта защиты. Определены соотношения разных видов ложных включений сигнализации и значимость факторов срабатывания. Выявлена корреляция между ложными включениями и неисправностями систем.

Обсуждение и заключения. Разработанная авторами методика позволяет на постоянной основе осуществлять мониторинг неисправностей систем пожарной сигнализации. Выявлен ряд проблемных вопросов применения классификации ложных включений системы пожарной сигнализации в ГОСТ Р 59638-2021. Установлена связь между количеством ложных срабатываний и интенсивностью работы арендаторов торгового центра. Сделан вывод о соответствии объекта защиты вновь введенным требованиям. Выявленные проблемные вопросы применения ГОСТ Р 59638-2021 в целях статистического анализа в будущих исследованиях заставляют разработать иную классификацию ложных включений систем пожарной сигнализации.

МАШИНОСТРОЕНИЕ

42-50 748
Аннотация

Введение. Представлен анализ разрушений сварных швов, возникших при эксплуатации мостовых кранов модульной конструкции. Предложены меры, позволяющие в дальнейшем предотвратить появление подобных дефектов, снизить вероятность аварий и повысить безопасность эксплуатации мостовых кранов со сварной модульной конструкцией. Актуальность работы обусловлена тем, что в РФ приблизительно 65 % зарегистрированных в Ростехнадзоре грузоподъемных кранов отработали нормативный срок службы.

Целью работы является повышение безопасности эксплуатации мостовых кранов модульных конструкций и надежности их сварных металлоконструкций. Реализуя цели работы, на основе анализа разрушений металлических конструкций мостовых кранов, составлена диагностическая карта сварных соединений металлоконструкций концевых балок с модулями ходовых колес мостового крана. Применение предлагаемой диагностической карты в производственных условиях позволит существенно поднять качество диагностики сварных соединений.

Материалы и методы. Выполнены исследования аварий несущих металлических конструкций кранов методами технической диагностики разрушений сварных швов, возникших при эксплуатации мостовых кранов модульной конструкции. Это позволило разработать ряд мер по предотвращению аварий мостовых кранов, инициированных разрушением их сварных модульных конструкций.

Результаты исследования. На основе проведенного анализа аварий составлена диагностическая карта разрушающихся сварных соединений металлоконструкций концевых балок с модулями ходовых колес мостового крана. Использование предлагаемой диагностической карты позволит повысить надежность сварных металлоконструкций и улучшить качество диагностики сварных соединений в производственных условиях.

Обсуждение и заключения. В результате проведенного анализа разрушений конструкций модульных мостовых кранов сформулирован ряд мер, позволяющих предотвратить образование подобных дефектов, возникновение из-за них аварий, повысить безопасность эксплуатации мостовых кранов.

51-60 669
Аннотация

Введение. В судоходной отрасли уделяется большое внимание безопасности техногенных и природных систем. При этом предъявляются повышенные требования не только к качественному составу топлива, но и к выбросам выхлопных газов. В настоящее время Приложение VI конвенции MARPOL-73/78 ратифицировано многими ее подписантами. Соответствие данному документу требует, чтобы выбросы двигателей соответствовали заданным ограничениям уровня NOx. До недавнего времени такие правила, в основном, действовали в Балтийском и Северном морях, но со временем соблюдение экологических норм коснется и других районов мореплавания.

Цель работы — путем исследования современных технических решений показать, что для решения практических задач экологии необходим комплексный подход, который позволит разрабатывать рациональные схемы современных судовых пропульсивных установок с учетом их соответствия требованиям безопасности техногенных и природных систем.

Материалы и методы. В работе использовались методики и рекомендации, приведенные в открытых источниках и соответствующие требованиям Международной морской организации (IМО). Проанализирован и обобщен опыт ведущих зарубежных фирм и отечественных предприятий в части современных конструктивных решений, которые позволят сократить выбросы судов до допустимых пределов.

Результаты исследований. Рассмотрены вопросы, связанные с исследованием факторов, влияющих на разработку рациональных схем судовых пропульсивных установок с учетом их современного уровня развития, ценовой политики и соответствия экологическим требованиям. Показано, что одним из эффективных способов снижения выбросов NOx является установка на главном двигателе селективного каталитического редуктора (СКР), а для снижения техногенных выбросов — применение эффективных и инновационных электрогенерирующих технологий. В среднесрочной перспективе прогнозируется переход к газообразным видам топлива, а в отдаленной перспективе и к водородным технологиям.

Обсуждение и заключения. Представлены возможные технические решения по сокращению выбросов окислов азота путем установки на главные судовые двигатели селективных каталитических редукторов. Установлено, что одним из перспективных направлений развития являются дизель-электрические гребные установки. Показано, что в среднесрочной перспективе в связи с ужесточением экологических требований произойдет переход на газообразные виды топлива, что позволит с незначительными конструктивными изменениями повысить мощность существующих главных двигателей и сократить выбросы окислов азота и парниковых газов. В отдаленной перспективе переход к водородным топливным элементам при постоянном совершенствовании технологического уровня производства, хранения и развития соответствующей инфраструктуры может рассматриваться в качестве реальной альтернативы углеводородным видам топлива на морском транспорте.

61-70 729
Аннотация

Введение. Один из факторов безопасной эксплуатации лифтовых систем — техническое обслуживание (ТО). В нормативных документах влияние режима нагружения лифтов на периодичность ТО не учитывается и принимается одинаковым для объектов, работающих в несопоставимых условиях. Это позволяет говорить о необходимости определения рациональных интервалов между ТО для обеспечения безопасной и экономически целесообразной эксплуатации рассматриваемого оборудования. Цель работы — обоснование требуемой периодичности ТО пассажирских лифтов на основе комплексных оценок их технического состояния.

Материалы и методы. Рассмотрен отечественный и зарубежный опыт выбора периодичности ТО на лифтовых установках. Оценены возможности обоснования требуемых интервалов между сервисными работами на основе установленных комплексных оценок технического состояния с учетом условий и режимов эксплуатации. Так как задача не имеет прямого аналитического решения, предложен альтернативный подход. Он основан на гипотезе о взаимосвязи нормативных ресурсных характеристик узлов с режимами и условиями их эксплуатации. Авторы получили необходимые показатели благодаря замерам в многоэтажных жилых домах Ростова-на-Дону, экспериментам и адекватным результатам имитационного моделирования (ИМ).

Результаты исследования. Для решения поставленной задачи разработана структурно-логическая модель. Она состоит из процедур, которые можно подробно описывать и уточнять. Предложена и протестирована методика корректировки периодичности ТО лифтов. Обобщены и сведены в таблицу нормативы ресурса системы по времени и количеству циклов работы за контрольное время. В этом свете описаны редуктор, электродвигатель, тормоз, привод дверей и канаты лифтов в 9-этажных домах при скорости кабины ≤ 1 м/с. Для примера приводятся расчетные нормативные показатели:

  • Kmcp норм — коэффициент чистого машинного времени (ЧМВ);
  • ncp норм — удельное число включений главного привода и механизма дверей.

По результатам вычислений Kmcp норм для электродвигателя — 0,228; ncp норм для тормоза — 1,065 в минуту ЧМВ. Для оценки общего уровня загрузки, результирующего технического состояния лифта и его основных узлов предложен единый обобщенный показатель — индекс загруженности WΣ. Он рассчитывается как сумма коэффициентов, отражающих относительный уровень нагрузки на узел лифта. Установлено, что по мере отработки ресурса при сохранении величины временны́ х и силовых показателей расчетная периодичность ТО будет сокращаться. Рекомендуемый порог изменения — 5–10 %.

Обсуждение и заключения. Разработанная методика оценки технического состояния лифтовой установки позволяет вывести комплексный индекс, по которому можно судить о необходимости пересмотра нормативных интервалов ТО узлов лифтовой установки. Предложенные процедуры применимы к действующим, монтируемым и проектируемым лифтам. Имитационное моделирование в специально разработанной компьютерной программе определяет основные показатели технического состояния силовых узлов лифта: коэффициент чистого машинного времени, удельное число включений, силовая нагрузка и доля отработанного ресурса. ИМ учитывает также параметры дома: плотность заселенности и случайные внешние и внутренние воздействия. Методика корректировки периодичности ТО позволяет оперативно планировать и оптимизировать затраты на эксплуатацию лифтового оборудования без потери уровня надежности и безопасности.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9129 (Online)