Обеспечение безопасности при проведении эвакуации на городских пассажирских подвесных канатных дорогах

Введение. Канатный транспорт, в том числе подвесные пассажирские канатные дороги (ППКД), классифицируется как надземные технологические средства непрерывного действия, предназначенным для перемещения людей, находящихся в подвижном составе (кабинах, гондолах или креслах) на значительной высоте (расстояние по вертикали от низшей точки подвижного состава ППКД до земли должно быть не менее:1,5 м до верха деревьев; 2 м до высшей точки здания или сооружения, находящегося под трассой ППКД, а также до верха железнодорожного, автодорожного или судоходного габарита) от уровня земли.

Федеральным законом №116-ФЗ ППКД отнесены к категории опасных производственных объектов III класса (средней) опасности [1].

В настоящее время известны ППКД различных конструкций. Наиболее известные — маятниковые и кольцевые дороги с неотцепляемым и отцепляемым подвижным составом, а также современные многоканатные системы. Новые инновационные конструкции значительно увеличили комфортность и безопасность эксплуатируемого канатного транспорта, что дало возможность применять его в качестве пассажирского в урбанизированной (городской) среде.

Канатные дороги (КД), согласно Федеральным нормам и правилам (ФНП) «Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог», представляют собой линейное сооружение, состоящее из фундаментов и (или) комплектного технического устройства, а также установленного на трассе оборудования КД, служащего для перевозки пассажиров посредством канатной тяги [2].

∗∗

∗∗∗

В соответствии со ст. 9 организация, эксплуатирующая ППКД, обязана: обеспечивать укомплектованность персонала1; допускать к работе лиц, удовлетворяющих соответствующим квалификационным требованиям; обеспечивать проведение подготовки и аттестации работников в области промышленной безопасности [2].

Основная часть. В последнее время появился инновационный вид канатного транспорта — канатное метро (разновидность канатного транспорта), предназначенный для перевозки пассажиров в урбанизированной среде — между населенными пунктами и непосредственно в мегаполисах, расположенных на пересеченной местности, в том числе с наличием водных преград (река, озеро, пролив и т.д.) [3-6].

Основным отличием канатного метро является наличие промежуточных станций с возможностью переадресации подвижного состава на другие маршруты и практически бесконечная длина транспортирования подвижного состава одним тяговым канатом. В качестве движителя тягового каната выступает распределенный привод, установленный дискретно на промежуточных станциях или линейных опорах [7,8]. Предложенные конструкции канатного транспорта локализуют критические отказы резервирующими системами и позволяют проводить эвакуацию путем перемещения подвижного состава на станцию.

Важнейшей функцией персонала, прописанной в Федеральных нормах и правилах, в том числе в производственных инструкциях, является его участие в эвакуации пассажиров с использованием систем резервирования, при которых необходимо обеспечить ему безопасные условия труда [2].

В соответствии с п. 17. руководство по эксплуатации, разработанное проектной организацией, должно содержать перечень критических отказов и действия персонала в случае инцидента или аварии [2]. При аварийной остановке предусмотрено, что персонал в течение 30 минут должен принять решение о причинах отказа и задействовать механизмы резервирования для доставки пассажиров на станции, используя дополнительные источники питания и аварийный привод. Если эти мероприятия не смогут быть осуществлены, персонал приступает к эвакуации пассажиров по плану спасательной операции. План спасательной операции разрабатывают при соблюдении следующих требований: срок спасательной операции не должен превышать четырех часов; оповещение пассажиров о сложившихся обстоятельствах должно быть осуществлено в течение 15 минут с момента возникновения нештатной ситуации.

С точки зрения безопасности по способам эвакуации пассажиров и условий труда персонала канатные дороги можно условно разбить на два типа. Конструкции канатного транспорта первого типа (одно-, двухканатные системы с отцепляемыми и не отцепляемыми зажимами), обладающими элементами частичного дублирования и предусматривающими проведение спасательной операции, в том числе путем эвакуации пассажиров по вертикали из подвижного состава на землю. Обязательными требованиями к резервированию для первого типа оборудования является наличие второго источника питания и резервного (аварийного) привода. Применение оборудования канатного транспорта первого типа значительно ограничивает их использование в качестве пассажирского транспорта по организации эвакуации в урбанизированной среде.

Современное оборудование канатного транспорта второго типа, например, кольцевые многоканатные системы типа 3S, предусматривает гарантированную доставку пассажиров на станции при любых сценариях критических отказов без спуска пассажиров по вертикали на землю из подвижного состава [6].

Таким образом, для использования канатного транспорта в качестве городской или пригородной инфраструктуры предпочтительно предусматривать оборудование второго типа с наличие систем полного резервирования, гарантирующего доставку пассажиров на станции при любом сценарии критического отказа.

Критические отказы оборудования на канатном транспорте, по месту их возникновения, можно подразделить на 4 категории: отказы на трассе; на приводной и промежуточной станциях; системы управления и отказы привода или оборудования обводной станции.

Для всех критических отказов оборудования составляется своя технологическая карта, предусматривающая элементы, узлы, механизмы и агрегаты для устранения неисправностей, либо системы резервирования. Обязательно указывается трудоемкость выполнения данных работ с учетом квалификации персонала.

Как правило, на канатном транспорте используются системы резервирования в виде дублирования (с кратностью резерва один к одному). Дублирование осуществляется с восстановлением отказавших основных элементов и без нарушения работоспособности системы в целом.

Для проведения эвакуации на канатном метро авторами предлагаются инновационные системы постоянного резервирования, при которых используется нагруженный резерв и, при отказе любого элемента в резервной группе, выполнение объектом требуемых функций обеспечивается оставшимися элементами без переключений. Идея постоянного резервирования заключается в применении распределенного привода. Замена единственного центрального привода (монопривода) на многоприводную распределенную систему приводов по длине трассы, так называемую «активную роликовую батарею», установленную на промежуточных станциях или опорах [7,8].

Помимо функций постоянного резервирования, вышеописанная конструкция обладает и рядом других преимуществ, к которым можно отнести: снижение общей нагрузки на несущий или несуще-тяговый канат (тяговое усилие распределяется только между двумя соседними приводами); уменьшение диаметра каната и его массы; постоянная готовность к использованию; облегченные конструкции в целом (меньше бетонных работ и металлоконструкций); уменьшение энергопотребления (до 30%); упрощение монтажа и сервиса; гибкость планирования трассы; отсутствие ограничения по длине трассы; возможность увеличения скорости дороги и др.

К организационно-технологическим мероприятиям безопасности при эксплуатации канатного транспорта относится разработка плана эвакуации пассажиров, включающего технологические карты выполнения работ по резервированию с учетом трудоемкости и квалификации персонала, с их последующим обучением и регулярной тренировкой для проверки знаний и привития навыков по устранению критических отказов.

Рассмотрим пример критических отказов для кольцевой канатной дороги типа 3S, оснащенной узлами и механизмами резервирования, в том числе опишем действия персонала по возобновлению ее работы (табл.1).

Критические отказы и соответствующие действия персонала

Таблица 1

№ п/п	Наименование отказа, Xi	Место отказа	Действия по устранению критических отказов, Yi
1	Перехлест тягового каната с несущим, Х 1	Трасса	Устранение перехлеста тягового каната с помощью специальных средств, Y 1.
2	Частичный сход тягового каната, Х 2	Трасса	Подъем тягового каната с помощью инструментов, находящихся на каждой линейной опоре, Y 2 .
3	Отказ электропитания, Х 3	Станция	Работа с аварийным приводом, используя электропитание от аварийного генератора или от второго источника питания, Y 3 .
4	Отказ станционного конвейера на станции, Х 4	Станция	Отказ подшипникового узла конвейера, электродвигателя — отсоединение колесного конвейера. Отказ частотного преобразователя — механически соединить колесный конвейер на станционной дуге. Отказ системы управления канатной дороги — работа с аварийным приводом. Отказ система разгона или торможения — запустить систему резервирования по механической или электрической части, Y 4 .
5	Отказ приводного механизма, Х 5	Привод/обводная станция	Вращение возможно — работа с аварийным приводом. Вращение невозможно — отсоединение приводного механизма, расцеплением цепной муфты, работа со вторым аварийным приводом, Y 5 .
6	Отказ подшипникового узла шкива, Х 6	Привод/обводная станция	Деактивация основного подшипника — аварийное возвращение канатной дороги на станцию с помощью аварийного подшипника, Y 6 .
7	Отказ аварийного привода на приводной станции, Х 7	Привод/обводная станция	Ввод в эксплуатацию второго аварийного привода на приводной станции, Y 7 .
8	Отказ системы управления канатной дороги, Х 8	Управление	Работа с аварийным приводом. Колесные конвейеры приводятся в движение непосредственно по сигналу тахогенератора шкива — через частотный преобразователь, Y 8 .
9	Отказ тахогенератора шкива, Х 9	Управление	Ручной режим, Y 9 .

Особенность процесса эвакуации для канатного транспорта второго типа состоит в устранении различных неисправностей на трассе и на станциях, в том числе используя резервные системы, для восстановления движения подвижного состава в течение отведенного времени силами собственного персонала. Правилами безопасности предусмотрено (ФНП, п. 609), что ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию ППКД должен разработать план спасательной операции (организационно-технологические меры) и обеспечить его исполнение. Чтобы уложиться в отрезок времени (4 часа), отведенный для проведения эвакуации, необходимо произвести расчет численности персонала с учетом сложившейся организации труда и действующей системы управления безопасностью на предприятии.

Для расчета оптимальной численности персонала, участвующего в эвакуации, воспользуемся методами, учитывающими структурную схему резервирования, риск критических отказов и коэффициент готовности элементов резервирования. Целевой функцией в поставленной задаче является минимизация численности персонала при выполнении работ по эвакуации в заданный интервал времени.

Z ( Tgi + Tki )/ Ng < 240 (1) где Tgi — трудоемкость работ по устранению Y i -го критического отказа, выполняемого персоналом, связанного с эксплуатацией; Tki — трудоемкость работ по устранению Y i -го критического отказа, выполняемого персоналом, связанного с ремонтом и обслуживанием; Ng — количество персонала; 240 — максимальное время в минутах, отведенное на эвакуацию.

Количество персонала, связанного с эксплуатацией ( Ng ), ремонтом и техническим обслуживанием ( Mk ) зависит от конструкции, типа, количества промежуточных станций ППКД и определяется владельцем с учетом рекомендаций проектировщика:

Ng = 2 Qi + R + Mk , (2) где Qi — количество i -х станций, в том числе промежуточных; R — количество лиц, ответственных за содержание ППКД в исправном состоянии и за их безопасную эксплуатацию (определяется штатным расписанием и принятой системой управления безопасностью на предприятии); Mk — количество персонала, выполняющего ремонт и техническое обслуживание (слесарь-обходчик и электромеханик — определяется расчетом).

На первом этапе, анализируются технологические карты по устранению критических отказов, определяются маршруты и трудоемкости выполняемых работ (чел. мин.) по утвержденному плану эвакуации, проводятся фотохро-нометражные наблюдения на существующих объектах, изучаются технические характеристики оборудования и применяемых средств механизации, анализируется организация труда и системы управления безопасностью на предприятии, оцениваются средства индивидуальной защиты персонала. В табл. 2 представлена форма для внесения исходных данных по трудоемкости критических отказов при выполнении работ по эвакуации для оборудования канатного транспорта второго типа.

Таблица 2

Форма для внесения данных по трудоемкости критических отказов

№ п/п	Наименование критического отказа	Определение причины	Время в пути	Локализация отказа	Устранение причины отказа	Ввод резерва	Возвращение подвижного состава на станцию
		T 1	T 2	T 3	T 4	T 5	T 6
		чел. х мин.
1	X i

Решая поставленную задачу, устанавливается возможность проведения эвакуации с численностью персонала, участвующего только в эксплуатации, либо с привлечением слесарей-обходчиков и электромехаников, находящихся посменно на дежурстве.

Предприятия, эксплуатирующие канатный транспорт, создают структуру управления производственной безопасностью (ПБ) и охраной труда (СУОТ), предусматривающую уголовную ответственность для руководства и административную — для персонала. Следует отметить, что требования промышленной безопасности и охраны труда при эксплуатации канатного транспорта тесно увязаны.

В подразделе «Процедура выявления опасностей травмирования работников и оценки их уровня профессиональных рисков» типового положения о СУОТ отражаются основные составляющие процедуры, к которым относятся:

• — идентификация опасностей травмирования персонала;

— оценка профессиональных рисков.

Идентификация опасностей травмирования персонала проводится на всех рабочих местах, где возникает критический отказ, описанный в плане эвакуации, индивидуально для конкретной канатной дороги экспертным методом на основания анализа действия по устранению критических отказов, характеристики трассы, оборудования и инструментов, применяемых при эвакуации, средств индивидуальной защиты персонала и статистических данных.

К персоналу на канатном транспорте, задействованному при эксплуатации, относятся — оператор, дежурный, контролер. Помимо этого, обязательно должны быть в штате слесарь-обходчик и электромеханик, выполняющие ремонт и техническое обслуживание.

Проведение эвакуационных работ сопряжено с определенным индивидуальным риском персонала канатного транспорта, а также пассажиров и лиц, находящихся в зоне потенциальной опасности. При проведении этих работ необходимо обеспечение безопасных условий труда персонала.

Персонал должен осуществлять трудовые действия, обладать определенными профессиональными знаниями и умением, что отражено в производственной инструкции. В тал. 3 авторами сформулированы дополнительные трудовые действия, профессиональные знания и умения, а также экспертным путем оценены вероятность рисков возможного причинения вреда здоровью персонала.

Таблица 3

Требования к персоналу, виды трудовых действий и вероятность рисков

№ п/п	Требования к персоналу	Вид действий, умений и знаний персонала	Вероятность потенциального риска причинения вреда здоровью
1	Трудовые действия	В течение 15 минут информировать ответственного за содержание канатного транспорта в исправном состоянии и за их безопасную эксплуатацию о непредвиденной остановке и невозможности ее повторного запуска в нормальном режиме.	Низкая, менее 10-5
		В течение 15 минут оповестить пассажиров о непредвиденной остановке и необходимости сохранять спокойствие при проведении эвакуации.	Низкая, менее 10-5
		Принятие мер по возврату подвижного состава на станции в течение 3,5 часов, путем определения места критического отказа и времени по включению систем резервирования.	Средняя, 10-3 – 10-5
2	Умения	На протяжении времени проведения эвакуации, через каждые 15 минут, информировать пассажиров о результатах проведения работ, используя средства громкоговорящей связи.	Низкая, менее 10-5
		Использовать средства индивидуальной защиты, приспособлений и инструмента при проведении эвакуации системами резервирования.	Средняя, 10-3 – 10-5
		Документально оформить результаты проведенных мероприятий по эвакуации.	Низкая, менее 10-5
3	Знания	Порядок собственных действий и взаимодействия с персоналом при выполнении работ по эвакуации путем использования систем резервирования.
		Сроки выполняемых работ по каждой операции, связанной с устранением критических отказов.
		Порядок информирования оператора о выполненных работах.
		Состав бригад, перечень оборудования и инструмента, последовательность выдвижения и устранения критических отказов.
		Точный расчет времени действий персонала (сбор, распределение обязанностей, порядок и маршрут выдвижения).
		Ответственность за нарушение ФЗ «О промышленной безопасности ОПО» и ФНП «Правила безопасности пассажирских канатных дорог и фуникулеров».

Выводы. К работникам, эксплуатирующим канатный транспорт, предъявляются требования прохождения подготовки и аттестации в области промышленной безопасности. Предусмотренная нормативными актами аттестации персонала подтверждает высокий уровень его знаний и компетенций, а также готовность адекватно реагировать на устранение критических отказов в процессе эвакуации и экспертная вероятность опасной ситуации.

Следует отметить, что при выполнении своих функций по эвакуации пассажиров персонал канатного транспорта осуществляет работы на высоте. Межотраслевые правила по охране труда относят работы на высоте к работам с повышенной опасностью (4 класс). Условия труда персонала канатного транспорта при проведении эвакуации являются травмоопасными.

Оценку профессиональных (индивидуальных) рисков на рабочем месте для персонала необходимо проводить для всех идентифицированных опасностей травмирования на основе установленных элементов риска — вероятности опасной ситуации, в результате которой может произойти травмирование.

Уровень профессионального риска (величина и степень) персонала рекомендуется определять с применением матрицы оценки риска.

Получив в результате риск-анализа численные значение индивидуального риска, можно принимать рекомендации по снижению опасной ситуации, приведенные в таблице 4.

Таблица 4

Рекомендации по принятию решения по снижению травмоопасности персонала с учетом параметров риска канатного транспорта

Класс травмоопасности и характеристика потенциального риска причинения вреда здоровью	Форма контрольно-надзорного мероприятия	Мероприятий по уменьшению риска травмирования
I класс Чрезвычайно высокий	Экспертиза проектной документации ПБ. Проведение реконструкции канатной дороги.	Внесение изменений в структурную схему канатной дороги, конструкцию систем резервирования, используемое оборудование и применяемый инструмент
II класс Высокий	Экспертиза технологической документации. Разработка нового плана эвакуации	Внесение изменений в план эвакуации и технологическую пооперационную карту использования средств резервирования
III класс Средний	Контроль со стороны отдела охраны труда. Увеличение частоты работы постоянно действующей комиссии по допуску персонала к работе	Увеличение частоты проведения проверки знаний, умений, навыков и тренировок по эвакуации
IV класс Низкий	Ежегодные ТО	Использование  существующей  системы управления безопасностью1

На основании проведенных исследований авторами предлагается:

• 1.    Правила по охране труда при работе на высоте (Приказ Минтруда России от 28.03.2014 №155н ред. от 17.06.2015, зарегистрировано в Минюсте России 05.09.2014 N 33990) дополнить разделом «Требования по охране труда при проведении эвакуации на городском канатном транспорте», отразив в нем потенциальную опасность риска травмирования персонала.

• 2.    Производственную инструкцию работника по эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию канатных дорог дополнить разделом «Трудовые действия, профессиональные знания и умения при проведении эвакуации на городском канатном транспорте», учитывающем специфику действий, умений и знаний, отраженных в плане эвакуации.