Обоснования безопасности грузоподъемных кранов

Введение. Главные особенности аварий на опасных производственных объектах (ОПО), где эксплуатируются грузоподъемные краны, — сравнительная редкость инцидентов (с учетом жизненного цикла производства) и значительный разброс масштабов последствий.

При этом очевидно, что вполне могут быть исключены или минимизированы организационные и технические факторы, являющиеся предпосылками возникновения аварий и травмирований (несчастных случаев) при эксплуатации грузоподъемных кранов на ОПО.

Следует отметить, что работа на некоторых объектах регулируется различными нормативами, которые могут противоречить друг другу в части обеспечения безопасности. Долгое время оставался открытым вопрос о возможности эксплуатации кранов на таких объектах.

В настоящее время законодательством в области промышленной безопасности [1] определено требование о разработке «Обоснования безопасности опасного производственного объекта» в случаях, если при эксплуатации, капитальном ремонте, консервации и ликвидации ОПО требуется отступление от требований промышленной безопасности, установленных федеральными нормами и правилами. Наличие такого обоснования призвано разрешить конфликты между надзорными органами и эксплуатирующими организациями.

В статье рассматриваются вопросы обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов на примере объекта, эксплуатирующего козловые краны с отступлениями от требований промышленной безопасности, а также предлагается применение метода экспертной оценки частоты неблагоприятного события, позволяющего разработать рекомендации по уменьшению риска.

Основная часть . Вопросы оценки риска при эксплуатации ОПО в России широко обсуждаются, что отражено в публикациях известных в области рискологии российских ученых [2, 3, 4, 5, 6]. В данном случае подразумевается общепринятое представление о риске как о вероятном неблагоприятном событии и последствии — таком, как потеря, ущерб, убыток. Перспективы использования методов оценки риска обсуждались в органах исполнительной власти. В итоге решением Коллегии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору утверждена «Концепция совершенствования государственной политики в области обеспечения промышленной безопасности с учетом необходимости стимулирования инновационной деятельности предприятий на период до 2020 года» [7]. Руководящим принципом данной концепции является риск-ориентированный подход к обеспечению безопасной эксплуатации ОПО. Федеральные нормы и правила (ФНП) в области промышленной безопасности «Общие требования к обоснованию безопасности опасного производственного объекта» [8] устанавливают необходимость оценки риска, предусматривающей анализ сценариев возможных событий — вероятных и маловероятных (неблагоприятных). При этом в обязательном порядке должны быть выявлены условия и оценена вероятность реализации сценариев аварий и травмирования (причинения вреда жизни и здоровью) обслуживающего персонала.

Для объектов, эксплуатирующих грузоподъемные краны, отсутствует статистика редких факторов с тяжелым (крупным) ущербом, поэтому трудно прогнозировать вероятность неблагоприятного события и ожидаемый ущерб. С другой стороны, при работе грузоподъемного крана вероятно возникновение производственной аварии, вследствие которой возможно полное или частичное прекращение выпуска продукции, оказание услуг, разрушение технических объектов, повреждение здоровья и гибель людей. Таким образом, возможна опасная производственная ситуация, т. е. совокупность обстоятельств и событий, нарушающих штатное (проектное) течение технологических процессов и создающих неуправляемую концентрацию и нарастание опасностей, угрожающих техническим системам, окружающей природной среде, жизни и здоровью людей.

Безопасность деятельности человека

Со временем границы безопасности могут быть пересмотрены, поскольку изменяются факторы, влияющие на выбор приемлемого риска. Особое значение и актуальность приобретает управление рисками (или менеджмент рисков) — выработка и реализация управленческих решений, обеспечивающих минимизацию или исключение потерь при выполнении работ в рамках того или иного проекта. В частности, менеджмент рисков может заранее оценить и снизить возможные негативные последствия при эксплуатации технических устройств.

Ранее в работе [9] были выявлены основные факторы, влияющие на степень риска грузоподъемных кранов, а именно:

• —    изношенность находящегося в эксплуатации оборудования;

• —    неисправность и принудительное выведение из строя приборов и устройств безопасности;

• —    отсутствие технологических регламентов на конкретные виды работ;

• —    низкий уровень организационных мероприятий, проводимых инженерно-техническими специалистами при непосредственном руководстве работами;

• —    допуск к работам неквалифицированного персонала и др.

Также было статистически подтверждено, что аварийность и травматизм в большинстве случаев (90 %) обусловлены человеческим фактором, т. е. низким уровнем профессиональной подготовки персонала, принятием ошибочных решений исполнителями, незнанием требований нормативно-технических документов.

Анализ вероятности риска при работе грузоподъемных кранов. При функционировании грузоподъемного крана возникает ряд факторов, сопряженных с рисками. Анализ таких рисков предполагает выполнение следующих процедур:

• —    обоснование приемлемого риска;

• —    идентификация опасностей;

• —    оценка риска с анализом неопределенности и точности результатов;

• —    разработка рекомендаций по уменьшению риска;

• —    управление риском.

Перечисленные мероприятия проводятся в соответствии с имеющейся нормативно-правовой документацией или с учетом статистических данных об авариях (несчастных случаях). При оценке потенциальных рисков анализируются различные сценарии типичных, вероятных, а также маловероятных событий, выявляются условия и оценивается вероятность их реализации. Наиболее доступным является известный метод экспертной оценки частоты неблагоприятного события [9], позволяющий разработать рекомендации по снижению вероятности риска.

Базой для оценки риска служит процедура идентификации, основанная на следующей информации: — класс опасности производственной среды, — работа подобных технических систем, — статистика отказов грузоподъемных кранов и ошибок персонала, — данные о несчастных случаях и пр.

При идентификации рекомендуется рассматривать три группы опасностей, обусловленных тремя факторами: 1) ошибочные действия персонала, 2) состояние грузоподъемного крана, 3) класс опасности производственной среды.

На рис. 1 представлена графическая интерпретация реализации возможного неблагоприятного события (аварии, инцидента, несчастного случая), на которой вероятности опасностей P 1( t ), P 2( t ), P 3( t ) изображены в виде окружностей в поле возможных реализаций.

Рис. 1. Фрагменты процесса возникновения и развития неблагоприятного события (аварии, инцидента, несчастного случая): риск R во времени Т

Fig. 1. Fragments of occurrence and development of adverse event (emergency, incident, accident): risk R in time T

Поле возможных реализаций опасностей с учетом частоты реализации неблагоприятного события статистически разделено на три области:

• —    область незначительного риска R i > 10 ^–6 ;

• —    область приемлемого риска 10 ^{- 5} ≤ R i < 10 ^{– 6};

• —    область недопустимого риска R i < 10 ^{- 5} [9].

В результате идентификации могут быть четко описаны все опасности, связанные с работой грузоподъемного крана, установленного на конкретном объекте. Данные о возможной реализации неблагоприятного события послужат основой для разработки компенсирующих мероприятий.

Обоснование безопасности грузоподъемных кранов в типичных условиях эксплуатации. В качестве примера рассмотрим объект, на котором эксплуатируется козловой кран, перемещающийся по наземному рельсовому пути. Это характерные условия, с которыми сталкиваются эксплуатирующие организации. При обеспечении безопасности они обязаны в первую очередь соблюдать установленные нормативы удаленности частей (элементов) крана от зданий и сооружений [10].

Натурные обследования объекта могут зафиксировать несоблюдение достаточного расстояния между выступающими частями крана, передвигающегося по наземному крановому пути, и строениями. Кроме того, может быть отмечена вероятность нахождения людей в потенциально опасных зонах между частями крана и сооружениями, предметами, оборудованием.

Для обоснования необходимости и достаточности принятых мер, компенсирующих такие отступления, разрабатываются специальные технические и организационные мероприятия.

В качестве технических мероприятий могут быть предложены установка барьеров безопасности, внедрение блокировки прохода и систем видеонаблюдения. На рис. 2 представлены варианты барьеров безопасности.

Рис. 2. Барьеры безопасности в виде металлических ограждений

Fig. 2. Security barriers in the form of metallic enclosures

Безопасность деятельности человека

На рис. 3 показано, как может быть обеспечена блокировка прохода в виде концевого выключателя.

Рис. 3. Блокировка прохода в виде концевого выключателя

Fig. 3. Passage blocking in the form of end switch

Блокировки в виде концевых выключателей на калитках металлических ограждений могут быть использованы для устранения несанкционированного доступа в огражденное пространство. При этом в схему электрического питания козлового крана устанавливается магнитный пускатель.

На рис. 4 показаны возможные места установки видеокамер и мониторов.

Рис. 4. Места установки видеокамер и мониторов

Fig. 4. Video cameras and monitors sites

Система видеонаблюдения позволяет крановщику контролировать потенциально опасные для людей зоны работы оборудования. В данном случае две камеры видеонаблюдения устанавливаются на неподвижных металлических стойках и на пролетном строении козлового крана.

Обоснование безопасности предполагает ряд организационных мероприятий. В частности, предлагается дополнить новыми требованиями должностные инструкции специалистов, производственные инструкции обслуживающего и ремонтного персонала, а также руководства по эксплуатации оборудования.

Должностные инструкции специалистов могут быть дополнены следующими требованиями: «Контролировать правильность использования и применения системы видеонаблюдения за подкрановыми путями при производстве работ. Не допускать краны к работе при неисправной системе видеонаблюдения».

Производственная инструкция машиниста крана может быть дополнена следующими требованиями: «При пуске козлового крана крановщик должен пройти в калитку, снять кран с противоугонного устройства (захвата), включить главный рубильник электропитания крана и закрыть дверцу калитки. Далее следует подняться на кран, вставить ключ-марку, включить аварийный рубильник, нажать кнопку включения защитной панели и опробовать работоспособность оборудования. Перед началом и во время работы козлового крана крановщик с помощью монитора, установленного в кабине, должен контролировать подкрановые пути, чтобы убедиться в отсутствии людей в потенциально опасной зоне».

Организационные и технические мероприятия, разработанные с целью обоснования безопасности, должны пройти независимую экспертизу. Положительное заключение экспертизы промышленной безопасности (ЗЭПБ) регистрируется в территориальном органе Ростехнадзора, где эксплуатируется козловой кран. Только после регистрации ЗЭПБ кран может быть допущен к эксплуатации.

В феврале 2017 года в статью 3 федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» внесены изменения. Теперь организация, выдавшая положительное заключение, несет имущественную ответственность за вред, причиненный в процессе работы согласно данному ЗЭПБ.

Заключение . В работе рассмотрен объект, эксплуатирующий козловые краны с отступлениями от требований промышленной безопасности. Для снижения риска возникновения аварийных ситуаций предложено применение метода экспертной оценки частоты неблагоприятного события. При обосновании безопасности опасного производственного объекта определены необходимые организационные и технические меры (барьеры безопасности), включающие сведения о технологических защитах, блокировках, системах автоматической защиты. Перечислены дополнительные требования к квалификации персонала по организации безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

Результаты представленного исследования могут быть использованы на производственных объектах, эксплуатирующих грузоподъемные краны, с целью снижения или исключения вероятности возникновения аварий и несчастных случаев. Обоснование безопасности дает четкое понимание и объективную оценку возможных рисков аварий и их последствий. С учетом полученных данных могут быть оптимизированы существующие условия работы, а также решены вопросы дальнейшей безопасной эксплуатации.