Результаты исследований устойчивости против опрокидывания мобильных грузоподъёмных кранов в сельскохозяйственном строительстве

Введение. Динамичное развитие сельскохозяйственного производства диктуется потребностью общества в производимом в нем продовольствии. Последние годы характеризуются ростом внимания к агропромышленному комплексу, результатом которого является выход сельскохозяйственного производства из состояния неполной удовлетворенности населения в аграрной продукции в состояние, позволяющее часть продукции (зерновой особенно) поставлять на экспорт. И это становится традицией и вселяет уверенность в стабилизации динамичного развития отрасли.

Заметим, что это требует развития и совершенствования сельскохозяйственного строительства, обеспечивающего отрасль кадровым потенциалом, помещениями по выращиванию животных (крупный рогатый скот, птица, свиньи, кролики, лошади, овцы и другое). Кроме того, в последнее десятилетие достигнуты существенные сдвиги в сельскохозяйственном строительстве пунктов хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, в предоставлении ей товарного вида и хранения в различных режимах в зависимости от вида продукции. Важнейшим этапом закрепления кадров в сельском хозяйстве является жилищное строительство, ежегодно расширяющееся в сельской местности. Имеет место динамика строительства в сельской местности социальных объектов (школ, детских учреждений, медицинских пунктов, магазинов и другой инфраструктуры).

Все это в значительной степени реализуется на индустриальной основе с использованием строительной техники и особенно грузоподъемных машин, существенно повышающих эффективность строительных работ, сохраняя занятость сельского населения. Напомним также, что для прокладки линий электропередач и связи в сельской местности, систем водоснабжения, канализации, газоснабжения, обеспечивающих жизнедеятельность предприятий и населения, широко используется грузоподъемная техника. Кроме того, все ремонтные работы по строительным объектам села требуют обеспечения их грузоподъемными механизмами. Как известно, грузоподъемные автомобильные краны являются одним из основных видов техники любого сельскохозяйственного предприятия. В настоящих реалиях невозможно обойтись без их помощи. В этих технически сложных устройствах сочетаются мощь, практичность, мобильность, грузоподъемность, компактность, эстетика и множество других качеств, присущих данному виду техники.

Главная задача грузоподъемной машины (ГПМ) – облегчить и ускорить процесс выполнения работы в пределах проблемной области, обеспечить технологический процесс доставки сырья и материалов, осуществлять транспортировку готовой продукции или участвовать в монтажных работах. Грузоподъемные машины представляют собой важное звено технологического процесса в АПК. С развитием строительной отрасли возрастают потребности в машинах, ставятся новые технические задачи, в частности, к грузоподъемным автомобильным кранам. Зачастую уделяя внимание достижению поставленной цели, конструкторы забывают о столь важном аспекте, как система безопасности [1]. Об этом свидетельствует неутешительная статистика Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Методика исследований. Ею предусматривается сбор информации и анализ статистики, причин и обстоятельств, а также обоснование путей сложившихся проблем. Получаемые при этом логические выводы ситуаций формируются на основе обоснованных методов и средств предупреждения аварий и травматизма в отрасли сельского хозяйства.

Результаты исследований и их обсуждение. Обеспечение устойчивости ГПМ при монтажных работах на твердом и слабонесу-щем основании является первостепенной задачей. Связано это с тем, что подавляющая часть аварий с участием грузоподъёмной техники способна к опрокидыванию [2]. Зачастую падение автокрана ведет к полному разрушению самой техники и основных узлов без возможности их восстановления и дальнейшей эксплуатации. Помимо этого, падение столь массивного механизма влечет к разрушению монтируемых конструкций, а самое главное – к человеческим жертвам. Потеря центра тяжести возникает при различных обстоятельствах, но, как показывает статистика, большинство случаев связано с потерей центра тяжести автомобиля [3]. Опрокидывание ГПМ может быть вызвано продавливанием грунта одной из опор при работе на относительно мягком основании. В процессе исследований выяснилось, что актуальность темы обусловлена повышенной смертностью и значительными экономическими затратами при данном виде аварий, что показывают ежегодные отчеты о деятельности Ростехнадзора за 2009–2020 гг. [2].

Результаты проведенного анализа показывают, что половина аварий приходится на автомобильные краны и составляет около 47% от всего количества аварий [4]. Таким образом, специфика, уникальность работ, количество аварий, зарегистрированных при использовании ГПМ, по отношению к остальным видам техники, говорят об актуальности вопроса разработки и внедрения систем безопасности против опрокидывания грузоподъемных автомобильных машин.

В нашей стране работает большое количество поднадзорных предприятий и организаций, в поле зрения которых находятся грузоподъемные механизмы. К таковым относятся ГПМ, башенные краны, фуникулеры, лифты, канатные дороги, эскалаторы, подъемники [2]. Их количество ежегодно меняется исходя из потребности заказчиков. Пропорционально необходимости в данном виде техники меняется количество компаний. Изменение продемонстрировано на рисунке 1 [1]. Сбор информации, её контроль, анализ о работе данных предприятий реализуется Ростехнадзором [2].

2009   2010   2011    2012   2013   2014   2015   2016   2017   2018   2019   2020

Число поднадзорных предприятий в шт

Рисунок 1 – Общее количество поднадзорных организаций в период 2009–2020 гг.

На диаграмме можно проследить стреми-   ние количества закрепленной техники и меха- тельное падение численности компаний с 2009 низмов (таблица).

по 2020 гг., вследствие чего происходит сниже-

Статистика количества подъемных механизмов, зарегистрированных в РФ

Годы	Вид техники
	число подъемных сооружений	в том числе кранов, шт.	% наличия кранов
2011	800899	241903	30,2
2012	815727	243952	29,9
2013	811191	240402	29,64
2014	816682	242231	29,66
2015	776068	204780	26,39
2016	725284	200113	27,59
2017	738479	199784	27,05
2018	721054	199004	26,98
2019	710876	197240	26,15
2020	650036	189051	23,11

Характерна динамика снижения количества грузоподъемных механизмов в сельскохозяйственном строительстве. Например, сокращение количества падений подъемных механизмов в 2015 году по сравнению с 2014 годом на 40614 ед. вызвано работой по актуализации информации по заполнению подсистемы КСИ «Реестр ТУ», проведенной Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору [2]. Были устранены ошибки дублирования технических средств и сняты с учета автомобильные краны, которые были зарегистрированы до вступления в силу в 1997 г. Федерального закона «О промышленной без- опасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ [5], а также те, которые были ранее не включены в список опасных производственных объектов. Также были сняты с учета ГПМ обанкротившихся предприятий. Значительное сокращение произошло в 2019–2020 гг. и происходит по сей день; это вызвано тем, что в период пандемии часть предприятий попросту разоряются.

В процессе исследований были проанализированы аварии и их следственные причины для ГПМ, стоящих на учете с 2015 по 2020 гг. [6]. Полученные данные отражены на рисунке 2.

ТЕХ.ПРИЧИНЫ

Рисунок 2 – Среднее количество аварий, зарегистрированных в органах Ростехнадзора в 2015–2020 гг.

^^^^^^Аварии в процентном соотношении от ситуации

Как видно, имеют место следующие данные:

– 30% аварий происходят по техническим причинам (неисправность технических устройств или неисправность либо отсутствие приборов безопасности);

– 16% аварий имеют место из-за неэффективности производственного контроля;

– 18% аварий произошли из-за человеческого фактора (нарушение технологической и трудовой дисциплины);

– 25% аварий вызваны перегрузкой и проседанием грунта;

– 11% аварий произошли в условиях воздействия природных факторов (ураган, шквалистый ветер);

– 10% аварий от общего количества их произошли при эксплуатации подъемных сооружений, не зарегистрированных в органах Ростехнадзора.

Проанализирован период с 2015 по 2020 годы, было выявлено, что максимальное количество происшествий всевозможного характера в численном и процентном отношении за данный промежуток времени приходится на башенные краны (39%), автомобильные краны (27%), механизмы на гусеничном ходу (19%), и на оставшиеся виды подъемных сооружений (козловые, мостовые и прочие виды подъемных сооружений) приходится в совокупности 15% [7].

Стоит отметить, что аварии с участием ГПМ ведут к человеческим жертвам и к колос- сальным экономическим затратам [8]. К примеру, за 2012 год ущерб от аварий с участием автомобильных подъемных механизмов составил около двухсот миллионов рублей, а травматизм – более 60 работников, из которых 30 – с летальным исходом [9]. Таким образом, можно сделать вывод о том, что данная проблема актуальна по сей день.

Подводя итоги, можно сказать, что выявлены основные причины аварий ГПМ и распределить их в зависимости от характера возникновения следующим образом [10]:

• •    причины техногенного характера;

• •    причины природного характера;

• •    причины и обстоятельства организационного характера;

• •    причины эксплуатационного характера.

Выводы. Исходя из статистики аварий, можно сделать неутешительные выводы:

• -    в течение последних 10 лет аварийность ГПМ, включая их использование в АПК, сокращалась только потому, что количество организаций и техники на порядок уменьшилось;

• -    остро ощущается необходимость в незамедлительном решении проблем внедрения новых систем безопасности;

• -    положение усложняется старением парка техники, а обновление его происходит с недопустимо малым коэффициентом и только в крупных компаниях;

• -    до сих пор отсутствуют четкие рекомендации по необходимости усовершенствования

ГПМ для обеспечения безопасной работы (особенно в АПК).

Результаты проведенных исследований говорят о неудовлетворительном положении дел с безопасностью, и не только в сельскохозяйственном строительстве; требуется вмешательство государства в решение данной проблемы. Необходимо инвестировать в новые разработки, упростить процесс внедрения инноваций, свести до минимума промежуточные барьеры и выйти на прямой диалог с предприятиями и заводами-изготовителями.