Совершенствование охраны труда при выполнении работ под напряжением
На правах рукописи
Бибин Евгений Алексеевич
Совершенствование охраны труда
при выполнении работ под напряжением
05.26.01 – Охрана труда (электроэнергетика)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва 2010 г.
Работа выполнена на кафедре Инженерной экологии и охраны труда ГОУ ВПО «Московский энергетический институт (технический университет)»
| Научный консультант: | заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Медведев Виктор Тихонович |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, кандидат технических наук, профессор Малышев Владимир Серафимович; |
| кандидат технических наук Полянский Дмитрий Александрович | |
| Ведущая организация: | ЗАО «ФПГ Энергоконтракт» |
Защита состоится «17 » декабря 2010 года на заседании диссертационного совета Д212.257.15 в 15 час 00 мин.
по адресу 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 13, ауд. Е-205.
Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 14, ученый совет МЭИ (ТУ).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ).
Автореферат разослан «______ »_______________2010 г.
Ученый секретарь
совета Д212.257.15
к.т.н., доцент __________________М.В. Рябчицкий
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Несмотря на то, что история проведения работ без снятия напряжения (под напряжением) уходит корнями в далекие довоенные годы, актуальность совершенствования приемов, методов и методик выполнения таких работ не снижается. Это объясняется тем, что среди многообразия сетей и линий электропередачи наибольшее распространение получили сети 0,4 кВ.
Основным потребителем напряжения до 1000 В является население и различные предприятия и организации. Поэтому потребность проведения работ без отключения напряжения с каждым годом увеличивается. В связи с этим возрастает роль подготовки персонала (бригад), способного быстро и качественно выполнять работы в сетях электроснабжения до 0,4 кВ без снятия напряжения.
Работа под напряжением в действующих электроустановках является одной из современных форм технического обслуживания распределительных сетей. В этой связи основной задачей сетевых компаний является подготовка персонала нового поколения, способного самостоятельно решать задачи обеспечения бесперебойного электроснабжения.
Актуальность совершенствования работ под напряжением обусловлена также возможностью снижения электротравматизма, так как при выполнении работ под напряжением исключается ряд наиболее травмоопасных операций, например, таких как:
- отключение и включение коммутационных аппаратов с контролем
фактического состояния оборудования после выполнения операции;
- проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях;
- установка и снятие переносных защитных заземлений (включение и
отключение заземляющих ножей).
Кроме этого, сводится к минимуму вероятность ошибочного приближения без средств защиты на недопустимое расстояние к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, так как все токоведущие части на рабочем месте находятся под напряжением.
При выполнении технического обслуживания и текущего ремонта электроустановок без снятия напряжения обеспечивается полное выполнение энергоснабжающей организацией договорных обязательств перед потребителями. Это весьма актуально в условиях современной рыночной экономики, все более возрастающей энергонасыщенности потребителей, ужесточающихся требований к качеству и надежности поставки электроэнергии потребителям.
Снижаются затраты на выполнение работ по эксплуатационному обслуживанию электроустановок из-за отсутствия упущенной выгоды, обусловленной недопоставкой электроэнергии потребителям.
При выполнении работ под напряжением особую актуальность приобретают вопросы повышения уровня теоретической и практической подготовки, взаимной ответственности обслуживающего персонала.
На протяжении многих лет организация работ под напряжением строилась на использовании общепризнанных методов их проведения, которые зависят от позиции работника относительно токоведущих частей и включают соответствующие меры защиты от воздействия электрического тока и электрической дуги.
Особую значимость представляет своевременное определение сложности выполнения работ, так как это позволяет выбрать соответствующий уровень квалификации работника, способного осуществить данный вид работ.
Актуальность работ под напряжением подтверждена выводами и решениями семинара-совещания «Актуальные проблемы охраны труда в электроэнергетике», проводившегося «Общероссийским отраслевым объединением работодателей в электроэнергетике» (объединение РаЭл) в феврале 2007 года, а также конференции «Современный менеджмент трудовыми ресурсами в условиях рыночных преобразований в энергетических системах государств содружества», проводившейся Электротехническим союзом стран СНГ в сентябре 2007 года на базе Учебно-тренировочного центра «Витебскэнерго» (г. Витебск, Республика Беларусь).
Достоинством метода ремонта воздушных линий электропередач под напряжением является то, что он приносит значительный экономический эффект благодаря непрерывности электроснабжения потребителей и снижению потерь энергии, неизбежных при ремонте с отключением линий.
При ремонте на неотключенных линиях требуется меньше ремонтного персонала, так как работы на различных участках линии могут производиться в разное время, а не одновременно, как при ремонтах с отключением линий.
При этом важную роль играет своевременный и полноценный инструктаж персонала, участвующего в работах, обо всем, что может представлять скрытую опасность, с конкретизацией сути работы, требований техники безопасности, роли каждого работника, а также о том, какие инструменты и оборудование должны использоваться при выполнении работы.
Поэтому подготовка персонала является актуальной. Весь персонал, принимающий участие в проведении работ под напряжением, должен пройти специальную подготовку и обучение, знать и уметь применять правила по технике безопасности и охране труда, иметь опыт или соответствующую квалификацию выполнения работ в подобных условиях.
Во многих странах перед началом любого вида работ с электрооборудованием проводится оценка рисков возникновения травмоопасной ситуации в результате воздействия электрического тока, в ходе которой определяются порядок проведения работ и меры предосторожности для обеспечения безопасности. При этом необходимо учитывать, что в процессе работ под напряжением работники могут касаться оголенных проводов и деталей, находящихся под напряжением, частями своего тела или инструментом, оборудованием или оснасткой.
Накопленный опыт показал, что около 90 % объема работ по ремонту линий электропередачи может выполняться без снятия напряжения.
Методы ремонта линий под напряжением являются результатом творческого подхода и труда энергетиков. Приспособления, устройства, приемы, предложенные ими, легли в основу дальнейшего совершенствования работ непосредственно на линии, находящейся под напряжением.
Среди большого коллектива энергетиков, внесших вклад в разработку и совершенствование методов, средств и устройств для выполнения работ под напряжением, следует выделить лауреатов Государственной премии Астахова Н.П., Скобелева С.А., Григорьева Ю.И., Понеделко А.И., а также Князевского Б.А., Долина П.А., Кульматицкого О.И., Хромова Н.П., Разогреева О.Е., Ежи-Новикова С.Г., Жукова Ю.И., Шумахера Е.А., Колечицкого Е.С. и др.
С учётом специфики работ под напряжением и совершенствования методов, методик и приемов выполнения работ под напряжением, а также влияния различных факторов, и прежде всего человеческого, на безопасность персонала при совершенствовании системы подготовки и переподготовки персонала, способного выполнять такие работы с учетом рисков возникновения травмоопасных ситуаций, без потери навыков на протяжении определенного промежутка времени, необходимость разработки методики подготовки и контроля знаний и навыков персонала является актуальной научно-исследовательской и практической задачей.
Объектом исследования в диссертации являются процессы подготовки, переподготовки и анализ готовности персонала к выполнению работ под напряжением на основе анализа рисков возникновения травмоопасных ситуаций и экономической эффективности.
Предметом исследования является снижение травматизма, совершенствование охраны труда при выполнении работ под напряжением и определение длительности периода обучения, периодичности повышения квалификации (переподготовки), позволяющих получить экономически обоснованный эффект.
Целью диссертационной работы является разработка методики определения необходимого времени подготовки и переподготовки персонала, а также оценки риска возникновения травмоопасной ситуации и экономической эффективности выполнения работ под напряжением при одновременном снижении травматизма.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- обобщён накопленный опыт проведения работ под напряжением;
- проведен анализ травматизма в электроэнергетике, включая выявление основных факторов и причин возникновения травматизма при выполнении работ под напряжением;
- проанализированы основополагающие методы работ под напряжением;
- проведен анализ влияния «человеческого фактора» на возникновение травмоопасных ситуаций при работе под напряжением;
- предложены решения по совершенствованию методов выполнения работ под напряжением;
- разработана методика оценки готовности персонала к выполнению работ под напряжением и обоснования цикличности повторного обучения (переподготовки);
- разработана методика оценки риска возникновения травмоопасных ситуаций при выполнении работ под напряжением;
- разработана методика оценки экономической эффективности подготовки и переподготовки персонала для проведения работ под напряжением.
Методы исследования. Основными методами исследования являются методы, базирующиеся на использовании фундаментальных основ теории вероятности, а также теории анализа и управления риском.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- дано научное обоснование времени подготовки и переподготовки персонала для выполнения работ под напряжением;
- впервые предложена методика оценки необходимого времени подготовки оперативного персонала для выполнения работ под напряжением, а также периодичности и длительности повторного обучения (переподготовки);
- предложена научно обоснованная методика оценки риска возникновения травмоопасных ситуаций при выполнении работ под напряжением;
- предложена методика оценки экономической эффективности подготовки персонала и выполнения работ под напряжением.
Практическая значимость результатов работы состоит в том, что разработанные методики анализа риска травмирования персонала при выполнении работ под напряжением и оценки уровня подготовки персонала повышают технологическую и экономическую эффективность выполнения работ под напряжением при одновременном снижении травматизма.
Результаты исследования легли в основу документа «Типовая инструкция по организации и выполнению работ под напряжением в электроустановках до 1000 В», принятого ОАО РАО «ЕЭС России» в 2008 году, а также использовались при разработке положений и инструкций при организации полигона на базе филиала «Камышинские электрические сети» ОАО «Волгоградэнерго», на котором успешно осуществляется подготовка персонала для выполнения работ под напряжением.
Апробация работы и публикации. Результаты работы нашли отражение в статьях, опубликованных в центральных журналах, в «Типовой инструкции по организации и выполнению работ под напряжением». Результаты исследования были доложены на конференции «Современный менеджмент трудовыми ресурсами в условиях рыночных преобразований в электрических системах государств содружества» (Москва, сентябрь 2007 г.).
Методика подготовки персонала к выполнению работ под напряжением внедрена в производственном отделении «МРСК-Юга - Волгоградэнерго» в филиале «Камышинские электрические сети» ОАО «Волгоградэнерго», где организован действующий полигон для обучения теоретическим и практическим навыкам и отработки приемов и методов безопасного выполнения работ под напряжением в сетях 0,4 кВ.
Основное содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели, задачи и методы исследований. Отмечено, что история проведения работ под напряжением уходит корнями в далекие сороковые годы двадцатого столетия.
В период Великой Отечественной войны, когда бесперебойное снабжение электроэнергией промышленных предприятий имело особо важное значение, в Советском Союзе был разработан и начал применяться метод ремонта воздушных линий электропередачи (ВЛ) 35 и 110 кВ без их отключения, то есть под напряжением.
Восстановление народного хозяйства в послевоенные годы требовало оперативного решения технических вопросов электроснабжения объектов как бытового, так и промышленного назначения. Особую роль играло бесперебойное электроснабжение. Поэтому широкое распространение в Советском Союзе получили работы под напряжением, такие как: контроль состояния и замена отдельных элементов опор (арматуры, пасынков, траверс, стоек, снятие набросов и др.), а также опор в целом, замена гирлянд и отдельных изоляторов, ремонт провода и замена его на отдельных участках, установка и снятие разрядников и др.
Отмечается, что методы ремонта линий под напряжением являются результатом творческого подхода и труда советских энергетиков. Приспособления, устройства, приемы, предложенные в Советском Союзе, легли в основу дальнейшего совершенствования работ непосредственно на линии, находящейся под напряжением.
В первой главе проведен анализ причин возникновения травмопасных ситуаций. Показано, что 70 % травм на производстве происходят по причинам «человеческого фактора», вследствие ошибок непосредственных исполнителей работы и ошибок других участников технологического процесса, включая подготовительный период к выполнению работ. Отмечено, что многие виды работ под напряжением выполняются на высоте в условиях воздействия различных факторов, что повышает риск травматизма в результате падения с высоты. Проведен анализ данных по травматизму в различных подразделениях и организациях электроэнергетики, который позволяет говорить о том, что травматизм персонала по предприятиям энергетики имеет тенденцию плавного снижения на протяжении последних десятилетий. Однако при выполнении работ в электроустановках опасность травмирования потенциально высока и во многом зависит от подготовленности персонала, его знаний, навыков и психофизиологического состояния.
Наибольшее количество травмоопасных ситуаций, приводящих к потере трудоспособности, возникает при обеспечении работоспособности электрических сетей и распределении электроэнергии, что объясняется тем, что в электроэнергетике среди многообразия производственных факторов, приводящих к травматизму, в том числе со смертельным исходом, особое место занимает электрический ток, который представляет собой скрытый тип опасности, так как его наличие в токоведущих и нетоковедущих частях оборудования без специальных средств контроля трудно или невозможно определить, особенно при проведении профилактических и ремонтных работ без снятия напряжения (под напряжением).
В вопросах совершенствования охраны труда особую роль играют: профессиональный отбор; психофизиологическая устойчивость в сложных и стрессовых ситуациях; уровень теоретических знаний и практических навыков, особенно при выполнении работ под напряжением.
Проведен анализ зарубежного опыта выполнения работ под напряжением и основных нормативных документов, регламентирующих выполнение таких работ.
Определены основные направления организации работ без снятия напряжения.
Во второй главе рассмотрены различные методы работ с непосредственным прикосновением человека к проводу. В результате исследований на моделях предложено внести уточнение в методику расчета тока, протекающего через тело человека при выполнении работ на платформе, которая имеет потенциал провода (электрически платформа соединена с проводом).
Пренебрегая краевыми эффектами в системе «платформа – земля» при ее расположении над землей на высоте H, которая превышает линейные размеры платформы площадью S, рассчитывается емкость платформы относительно земли.
Токи, протекающие периодически с частотой f через емкости, перезаряжают их во времени.
«Момент» присоединения платформы к проводу является наиболее опасным как с точки зрения «ощущения» человеком высокого напряжения, так и скачка тока через него.
По завершении переходного процесса потенциалы провода и платформы выравниваются, и человек может выполнять работу.
С помощь моделирования («провод ВЛ – человек – земля», «провод – человек – платформа» без шунтирования и с шунтированием платформы и др.) проведен анализ влияния емкостных токов на человека, включая переходные процессы.
При определении емкости системы «провод – платформа» используется метод аналогии. Емкость рассчитывалась по аналогии с емкостью коаксиального конденсатора, внешняя обкладка которого в точке с координатами x = 0, y = 0, начало координат на поверхности платформы совпадает с платформой.
Анализ процессов позволяет выработать требования безопасности при выполнении работ под напряжением при непосредственном контакте с токоведущими частями электроустановки и на расстоянии от неё. Это требует уделять особое внимание теоретическому анализу физических процессов и параметров сети при подготовке персонала к проведению работ под напряжением с целью исключения опасности поражения электрическим током.
Анализ основных внешних факторов, воздействующих на человека при работе под напряжением, позволяет сформулировать задачи по предотвращению нештатных ситуаций, которые могут привести к травмированию персонала.
С учетом «человеческого фактора» сформулированы основные направления совершенствования подготовки персонала и особенностей их реализации применительно к безопасности работ под напряжением, направленных на освоение теоретических основ безопасного выполнения работ под напряжением; предварительное изучение назначения, содержания и выполнения соответствующих операций; развитие у обучаемых мыслительной обработки предстоящих операций; обеспечение по возможности полной адекватности между идеальными и реальными условиями выполнения работ, разнообразие вариантов решаемых задач; осуществление отработки вопросов в порядке возрастания их сложности; повышение внимания к наиболее ответственным элементам программы; приобретение устойчивых навыков в нестандартных ситуациях; учет индивидуальных особенностей обучаемых; усвоение в совершенства вопросов оказания первой помощи пострадавшим.
Вторая глава также посвящена разработке методики определения длительности процесса подготовки (обучения) персонала к проведению работ под напряжением.
Показано, что процесс обучения должен быть простроен так, что начиная с времени t1, вероятность возникновения p критических ситуаций при прекращении обучения во время t2 должна уменьшаться.
Особенностью восприятия и запоминания внешней информации (в нашем случае это информация о типах опасностей, их особенностях, знания о которых способствуют снижению вероятности р) человеком состоит в логарифмической восприимчивости объема этой информации.
Соответственно, вероятность возникновения критических ситуаций в процессе обучения t(t1 - t2) является обратной величиной этого объема и имеет спадающую экспоненциальную зависимость со стремлением уменьшения значения р.
При этом следует обратить внимание на начальный уровень квалификации работника, определяемый его рнач. Чем ниже квалификация, тем выше его рнач. На рис. 1 представлена зависимость рнач(n), где n – количество работающих с определенной степенью квалификации, определяющей его рнач (n).
Графическая информация рис. 1 может быть использована для определения количества специалистов, из которых следует формировать бригады, проходящие обучение методам и приемам работы под напряжением. Зависимость 1 соответствует недостаточной подготовке большей части персонала, составляющего бригаду (группу) обучения, чем в случае, отображаемом зависимостью 3, – требуемой подготовки.
Рис. 1. Зависимость рнач = f(n)
Для удобства пользования графиками введём уровень рдост (достаточный уровень) знаний, навыков, квалификации (рис. 2) и ограничимся рассмотрением кривых 1 и 3, так как они охватывают область подготовки персонала.
Рис. 2. Преобразованная зависимость рнач = f(n)
Анализ зависимостей (риc. 2) позволяет сделать вывод, что зависимость, соответствующая кривой 1, свидетельствует о необходимости направления на обучение n(1) работников, а для зависимости 3 – n(3) работников, причем n(1) > n(3).
Кривая 3 говорит о более высоком уровне предварительной или уже существующей подготовки работников, чем кривая 1.
Учитывая, что в ряде случаев нет возможности ждать, когда наберется статистика возникновения различных опасностей по той или иной причине, строим аналог кривой рис. 2 на основании оценок контрольных работ для общего числа n работающих специалистов.
Оценку, полученную обучающимся и соответствующую подготовленности обучающихся, обозначим через 1/b, которая пропорциональна вероятности р совершения ошибки, приводящей к опасности:
p = kp ·1/b(n), (1)
где kp – коэффициент пропорциональности (безразмерная величина).
Если информация о значении величины kp не доступна, то можно рекомендовать следующий подход, используемый обычно в теории управления риском. В этом случае нужно в качестве начального значения использовать оценку kp=0,5. При этом предполагается, что 0 < kp 1, т. е. обучение (в качественном представлении ) в форме лингвистической переменной имеет следующие градации:
0 – недостаточное качество обучения;
1 – достаточное качество обучения.
Таким образом, kp=0,5 является приемлемой оценкой качества обучения.
Следует отметить, что предлагаемый подход вполне приемлем в том случае, если общая оценка обучения проводится в баллах.
Тогда децимальная база будет вводиться простым коэффициентом, кратным 10: 0 < kp 10(100).
На рис. 3 приведена зависимость 1/b(n) для конкретного количества экзаменуемых (100 специалистов), при пятибалльной системе оценки.
Рис. 3. Зависимость 1/b(n)
Для повышения точности контроля введена десятибалльная система оценки, когда оценка может быть представлена в виде:
bi(n) = rправ, (2)
где rправ – число правильных ответов (из 10 поставленных) i-го работника, получившего оценку bi (n работников).
Тогда вероятность совершения ошибки, приводящей к опасности травмирования, определяется с помощью соотношения:
pi(n) = k ·1/bi(n), (3)
где k – коэффициент пропорциональности (безразмерная величина).
При большем количестве вопросов N оценка определяется с помощью равенства:
bN = rпр/N. (4)
Точность оценки знаний определяется отношением 1/N, так как чем больше вопросов в билете, тем объективнее оценка. Однако число N не должно превышать разумных пределов, например десяти.
За условие необходимости повышения уровня знаний (квалификации) i-го специалиста принимаем его оценку:
bi bдост,
где bдост – достаточный уровень.
Не менее важную роль играет время обучения персонала приёмам и методам проведения работ под напряжением.
При этом необходимо учитывать, что надёжная работа специалистов на протяжении трудовой деятельности зависит от его начальной подготовки, способности сохранять полученные знания и навыки и способности восстановления и совершенствования знаний.
На рис. 4 период подготовки (с момента формирования бригады и начала обучения до достижения обучающимися уровня знаний и навыков рдост) обозначен tподг = t1.
Рис. 4. Графическое определение длительности периодов в подготовке, работе
и переподготовке
Время t1 соответствует времени обучения до достижения уровня знаний и умения работать без ошибок.
рдост = ро e-t, (5)
где – интенсивность подготовки.
Интенсивность информации имеет размерность бит/сек. Конечно, это теоретическая оценка. В действительности она может быть определена из практики, если известно, например, из контроля, что рдост достигается за время t1:
а = 1/t · n p0 / рдост. (6)
Величина а позволяет проводить сравнение интенсивности обучения по разным методикам.
Временной отрезок tраб = (t2 – t1) соответствует времени снижения уровня знаний и навыков («период забывания») до значения рконтр (контрольный уровень), в результате чего опасность возникновения травмоопасной ситуации по вине работника возрастает.
Снижение знаний и навыков сопряжено как с биологическими процессами, происходящими в головном мозге, свойствами оперативной памяти, так и с изменениями технологии, инструкций, правил и т. п.
Принимая во внимание (4), при условии, что интенсивность подготовки известна, t подг может быть определено с помощью равенства:
tпод = t1= 1/а · n p0 / рдост. (7)
На отрезке времени tраб вероятность появления ошибок в работе можно рассчитать следующим образом:
р = рдост + (ро – рдост) (1-е-в(tо-t1)), (8)
где в – интенсивность забывания (бит/сек) или освобождение оперативной памяти человека.
Если известно время забывания tраб, то интенсивность забывания может быть определена с помощью равенства:
. (9)
Откуда
. (10)
Время, которое необходимо для восстановления определённой (утраченной) информации (квалификации) работника tобуч = (t3 –t2), характеризуется снижением вероятности совершения ошибок р.
Интенсивность подготовки d в этот период времени выше, чем в начальный период tподг, т. е. d >а и определяется с помощью следующей закономерности:
рдост = рконтр е - d (t3- t2). (11)
Из равенства (13) следует:
. (12)
Интенсивность повторной подготовки (переподготовки) персонала бригады определяется с помощью равенства:
, (13)
и, наоборот, при известной интенсивности обучения можно определить длительность повторной подготовки (переподготовки):
t3 – t2 =
. (14)
Таким образом, показано, что процесс подготовки и поддержания уровня знаний и навыков у персонала, привлекаемого к выполнению работ под напряжением, имеет несколько временных интервалов, которые могут быть определены с учетом способности усвоения теоретических знаний и практических навыков выполнения работ под напряжением при формировании групп с учетом психофизиологических показателей.
В третьей главе приведена разработанная методика оценки риска травмирования при выполнении работ под напряжением, в основу которой положена методика идентификации рисков.
По результатам первичной оценки рисков составляется реестр (перечень) потенциальных опасностей и сопоставление рисков (групповых и индивидуальных), уточняются показатели тяжести и вероятность их проявления. Присваивая коды опасностям и причинам появления опасных факторов, можно автоматизировать процесс обработки информации.
Одной из решающих стадий идентификации рисков является их анализ, который состоит в определении степени и вероятности.
Для этого необходимо составить перечень всех событий и обстоятельств реализации опасностей и составить схему их причинных связей, например, в виде карты реализации опасности (рис. 5).
При этом особое внимание необходимо уделить роли «человеческого фактора» в возникновении нестандартных ситуаций при выполнении работы.
Рис. 5. Общая схема реализации опасностей при несчастном случае: НС – состояние, обозначающее совершение несчастного случая; В1, В2, …, Вn – множество воздействий на рабочем месте; ОЗ1, ОЗ2, …, ОЗn – отказы защит от воздействий
Каждый узел (ОЗ) при необходимости разворачивается в свою карту –карту отказа защиты (рис. 6), которая может иметь вид, например, повреждения защитного ограждения при проведении ремонтных работ, не замеченного и вовремя не устранённого.
Узлы А1, А2, … Аn соответствуют соединениям событий по закону логического умножения: воздействие переходит в инцидент, если имеют место одновременно и воздействие опасного фактора, и отказ защиты от его воздействия. Узел В соответствует соединению событий по закону логического сложения: несчастный случай происходит при условии, что произошло хотя бы одно из событий, объединённых узлом В.
Отказ каждой защиты в свою очередь можно представить в виде карты (схемы) отказа защиты (рис. 6).
Рис. 6. Карта реализации отказа защиты (ВО1, ВО2, …, ВОn – множество воздействий, приводящих к отказу защиты (ОЗ), например, опасное снижение свойств защитного
ограждения в результате повреждения)
При составлении карт собственно и осуществляется процесс идентификации риска. Карты используются при проведении расчета вероятностей инцидентов, для этого применяется информация о вероятностях реализации всех элементарных событий, входящих в карты.
Для оценки вероятности инцидентов могут быть использованы значения коэффициентов производственного травматизма энергетических компаний, а также отдельных отраслей Российской Федерации.
В качестве примера при выполнении исследований взяты значения коэффициентов частоты травматизма Кч см (коэффициент частоты со смертельным исходом) и коэффициентов частоты травматизма Кч по видам факторов опасности для ОАО РАО «ЕЭС России» за 1999–2006 г.г.
рсм = Кч см 10-3Трм/N, (15)
ртр = Кч 10-3 Трм/N, (16)
где Кч см – коэффициент частоты смертельного травматизма от воздействия факторов опасности; Кч – коэффициент частоты травматизма от воздействия факторов опасности; Трм – длительность пребывания работника на рабочем месте при наличии рассматриваемого вида опасности; N – число дней в году (365).
В случае отсутствия статистических данных или их репрезентативной (непредставительной) выборки (что в ряде случаев имеет место, например, при учете легких травм) можно пользоваться следующими соотношениями:
рт тр = (0,01,…0,10) ртр ; (17 )
рл тр= (0,99,….0,90) ртр. (18)
Анализ выражений (17) и (18) показывает, что децимальное представление вероятностей рт тр и рл тр вполне укладывается в процесс наступления неблагоприятных событий «тяжелая травма» и «легкая травма»: в формальном отношении наступление события «тяжелая травма» с вероятностью, например 0,01 предполагает, что независимое событие «легкая травма» на рассматриваемом рабочем месте уже не наступает. Хотя, в определённом смысле, такая пара событий может и не быть линейно независимой, тем не менее, для оценки ситуации по риску на рабочем месте вполне допустимой, т. е.
рл тр=, (19)
рт тр= 1 = 1 -. (20)
Кроме травматизма, персонал подвержен риску профессиональных заболеваний, которые так же, как и травматизм, возникают в результате воздействия вредных и опасных производственных факторов.
Тогда с учетом принятых условий страхования и балльной оценки определяется степень тяжести последствий несчастных случаев и профессиональных заболеваний.
Lнс = (Lтсмрт см + Lтр + Lпзрпз) / рнс, (21)
где Lтсм – степень тяжести инцидента со смертельным исходом; Lпз – степень тяжести профессионального заболевания; Lтр – степень тяжести травмы.
Анализ травматизма и профессиональных заболеваний в энергетике позволяет Lтр принять равной 30 баллам или 0,3Sстр.
Величина Lнс соответствует среднему значению степени тяжести инцидента, взвешенную по вероятностям разных видов несчастных случаев и профзаболеваний. Она обладает тем свойством, что риск в точности равен произведению Lнс на рнс. Именно это значение следует использовать при расчете риска.
Индивидуальный риск R, обусловленный k-ой опасностью, можно рассчитать с помощью следующего равенства:
Rk = (Lтсмрт см k + Lт тррт тр k + Lл тррл тр k + Lпз рпз k)Sстр/100, (22)
где Sстр – средняя страховая сумма на случай летального исхода.
Предложенная методика анализа рисков позволяет оценить риск травматизма и разработать мероприятия по их снижению, включающие в себя: выработку предложений по совершенствованию профессиональной подготовки персонала; предложения по психофизиологической подготовке персонала к работе на потенциально опасных рабочих местах, которыми являются рабочие места, связанные с выполнением работ под напряжением; анализ технологических процессов с целью выявления оборудования, средств инструментов и приспособлений, требующих ремонта, поверки или замены, направленных на снижение риска травматизма при выполнении работ под напряжением.
В четвёртой главе предложена разработанная методика оценки экономической эффективности обучения (подготовки и переподготовки) персонала к выполнению работ под напряжением.
Затраты на подготовку специалистов к выполнению работ под напряжением в i-ом году предложено оценивать с помощью равенства:
Ci = kц Wi T i cр– (Cкб, + Cоб, ), (23)
где Ск б – затраты на комплектование бригады (группы) для обучения теории и практике проведения работ под напряжением; Соб – затраты на подготовку (обучение) бригады (группы); kц – коэффициент целесообразности, который определяется исходя из того, что до 70 % работ в сетях до 1000 В могут выполняться под напряжением (kц = 0,7); Wi ср – среднее количество кВт/час электроэнергии, приходящееся на одно предотвращенное отключение в i-ом году; T i ср – средний тариф оплаты кВт/час электроэнергии в i-ом году (в 2010 году T ср = 2,75 руб. кВт/час).
При повторном обучении (переподготовке или повышении квалификации) персонала затраты (издержки) могут быть оценены с помощью равенства:
Сп об i = kц Wi Ti ср – kсн з(Ск б + Соб ), (24)
где kсн з – коэффициент, учитывающий снижение затрат при повторном обучении (переподготовке) персонала бригады.
Расчеты с помощью разработанной методики показали, что в 2009 году в ПО «Камышинские электрические сети» суммарная среднегодовая недопоставка электрической энергии по фидерам 0,4 кВ составила W = 151 286 кВт/час.
При этом средний тариф в 2009 г. составил Tср = 2,75руб. кВт/час, а затраты на формирование бригады (группы), проходящей обучение, составили 60392,28 руб.
При проведении первичной подготовки персонала бригады теоретическим и практическим основам выполнения работ под напряжением потребовалось Соб = 118 449,20 руб. вложений. При повторном обучении (переподготовке) затраты составили 31 % от Соб. :
Сп об = 0,31 Соб = 47 379,68 руб. (25)
Следовательно, сокращение расходов при повторном обучении (переподготовке) составило:
С = Соб - Сп об = 71 069,52 руб. (26)
Основные результаты работы
1. Проведен анализ травматизма в энергетике, в результате которого определены основные факторы и причины, приводящие к травматизму, в том числе при выполнении работ под напряжением.
2. Проведен анализ теоретических исследований оценки токов утечки при различном расположении человека относительно линии электропередачи, находящейся под напряжением, в результате которого подтверждена необходимость изучения при подготовке персонала физических процессов, происходящих в цепи «провод – человек – земля» при выполнении работ под напряжением.
3. Разработаны математическая модель и методика оценки уровня усвоения теоретических знаний и практических навыков оперативным персоналом в процессе обучения и повышения квалификации с учетом психофизиологических показателей.
4. Разработана методика оценки риска травмирования при выполнении работ под напряжением.
5. Разработана методика организации и проведения работ под напряжением, которая легла в основу нормативного документа «Типовая инструкция по организации и выполнению работ под напряжением в электроустановках до 1000 В» (ОАО, РАО ЕЭС России), введенного в действие в 2008 г.
6. Результаты исследований использованы при разработке следующих документов: «Положение о порядке выпуска транспортных средств и бригад по оперативному, эксплуатационному обслуживанию и ремонту оборудования РС 0,4, ПС 35/110 кВ в производственных отделениях МРСК Юга–«Волгоградэнерго»; «Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств (с изменениями от 21 апреля 2000 г., 24 января 2001 г., 21 февраля 2002 г., 14 декабря 2005 г.»; «Основные положения по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанности должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения».
7. Результаты исследования используются при подготовке и переподготовке бригад для работы под напряжением на созданном при участии автора работы учебном полигоне, имитирующем участки ВЛИ-0,38, ВЛ-0,38 кВ, ВЛ-10 кВ и РП-0,38 кВ, а также имеющем комплектную трансформаторную подстанцию (КТП), распределительную панель 0,38 кВ, ответвления к вводам макетов стен зданий. Полигон создан в филиале ОАО «Волгоградэнерго – Камышинские электрические сети (КЭС)».
8. Внедрение результатов исследований в учебно-тренировочный процесс позволило в 2–5 раз снизить травматизм при проведении работ под напряжением по сравнению с работами с отключением электроустановок.
9. Разработана методика оценки экономической эффективности обучения (подготовки, переподготовки, повышения квалификации) персонала к выполнению работ под напряжением.
Список публикаций
1. Охрана труда персонала при окраске изделий порошковыми красками / Е.А. Бибин [и др.] // Вестник МЭИ. – 2008. – № 4. – С. 111–116.
2. Травматизм, профзаболевания и показатели эффективности работы персонала предприятий электроэнергетики / Е.А. Бибин [и др.] // Электричество. – 2008. – № 8. – С. 61–64.
3. Порядок выбора комплектов средств индивидуальной защиты от воздействия электрической дуги / Е.А. Бибин [и др.] // Вестник МЭИ. – 2009. – № 3. – С. 139–142.
4. Бибин, Е.А. Применение инновационных разработок при эксплуатации электрооборудования / Е.А. Бибин [и др.] // Инновационные технологии в обучении и производстве: тезисы докладов. – Волгоград, 2008.
5. Типовая инструкция по организации и выполнению работ под напряжением в установках до 1000 В / Е.А. Бибин Е.А [и др.]. – М.: ЗАО «Энергетические технологии», 2008.
БИБИН Евгений Алексеевич
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ
Специальность 05.26.01 – Охрана труда (электроэнергетика)
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
Подписано в печать
Формат _____. Объём ______ п.л. Тираж _____ экз. Заказ № ____
