CC BY
52
13. Shkrabak R., Shkrabak V., Shkra- cultural Engitiering AgEng, 2014, pp. 117-
bak V.S., Ovchinnikova E. Engineering tech- 120. Zurich 6-10july. nical security while machines coupling-uncoupling, International Conference of Agri-
Сведения об авторах
Шкрабак Роман Владимирович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Профессиональная аттестация и внедрение инноваций», ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (г. Пушкин, Россия). Тел.: 8(812)451-76-18. E-mail: shkrabakrv@mail.ru.
Величко Вадим Вацлавович - врач-хирург, начальник хирургического отделения госпиталя филиала М> 1 ФГСУ «442-ВКГ» (г. Пушкин, Россия). Тел.: 8-911-952-59-18. E-mail: velichkovadim 1997@mail.ru.
Чухман Роман Владимирович - врач-хирург госпиталя филиала № 1 ФГСУ «442-ВКГ» (г. Пушкин, Россия). Тел.: 8-929-106-29-01. E-mail: chuhman@yandex.ru.
Иванов Юрий Николаевич - врач-травматолог госпиталя филиала № 1 ФГСУ «442-ВКГ» (г. Пушкин, Россия). Тел.: 8-911-251-64-66. E-mail: univanov74@mail.ru.
Шувалов Дмитрий Сергеевич - инженер, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (Пушкин, Россия). Тел.: 8(812)451-76-18.
The information about the authors
Shkrabak Roman Vladimirovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Professional qualification and innovation intrusion department, FSBEI HE «St.-Petersburg State Agrarian University» (Pushkin, Russia). Phone: 8 (812)451-76-18. E-mail: shkrabakrv@mail.ru.
Velichko Vadim Vatslavovich - doctor-surgeon, head of the Surgery department of the hospital branch No. 1 FGSU «442-VCG» (Pushkin, Russia). Phone: 8-911-952-59-18. E-mail: velichkovadim 1997@mail.ru.
Chuhman Roman Vladimirovich - doctor-surgeon of the hospital branch No. 1 FGSU «442-VCG» (Pushkin, Russia). Phone: 8-929-106-29-01. E-mail: chuhman@yandex.ru.
Ivanov Yuriy Nikolayevich - doctor-traumatologist of the hospital branch No. 1 FGSU «442-VCG» (Pushkin, Russia). Phone: 8-911-251-64-66. E-mail: univanov74@mail.ru.
Shuvalov Dmitry Sergeevich - engineer, FSBEI HE «St.-Petersburg State Agrarian University» (Pushkin, Russia). Phone: 8 (812) 451-76-18.
УДК 331.464
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК - ЖИВОТНОЕ - ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПОРАЖЕНИЙ - СРЕДА»
© 2016 г. Р.Х. Давлятишп
Животноводство - отрасль агропромышленного комплекса, являющаяся одной из самых травмоопасных. Применение электрифицированных технологических процессов для облегчения труда животно водов и роста производительности увеличивает риск возникновения несчастных случаев. Возможность получения травм высота также из-за наличия биологического объекта (животное), который контактирует с человеком и с некоторым технологическим оборудованием. В результате этого травму может получить как человек, так и животное. В статье изложены результаты исследований по теоретическому анализу системы «человек - животное - источник электропоражений - среда». Приведена схема воздействия вредных и опасных факторов составляющих системы на человека, электрооборудование и животное. Уделено внимание физиологическим параметрам оператора, травмоопасным факторам электрооборудования, структурным составляющим окру-
жающсй срсды. Отмечаются результативные направления профилактики электропоражений. Анализ системы «человек - животное - источник элсктропоражений - среда» покатал, что в обычных условиях выполнения служебных обязанностей работников животноводства ведущая роль в обеспечении безопасности принадлежит самим работникам. Последнее время личности все больше и больше уделяется внимание в вопросах обеспечения безопасности. На первое место из личностных факторов выступают психофизиологические особенности, профессиональный уровень, дисциплинированность, мотивы. Из представленных в статье материалов следует, что каждая из составляющих системы «человек - животное - источник элсктропоражений - среда» является генератором определенных опасностей. Степень их реализации зависит от ряда факторов и обстоятельств человека, животного и источника элсктропоражений. Параметры составляющих системы могут корректироваться профилактическими мероприятиями в направлении динамичного снижения и ликвидации травматизма. Основными путями являются тс, которые теоретически обоснованы и изложены в работах научной школы охраны труда Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. Основными путями являются тс. которые теоретически обоснованы и изложены в работах научной школы охраны труда Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.
Ключевые слова: система, человек, источник элсктропоражений, животное, среда, теоретический анализ.
Animal husbandry' is the branch of agro-industrial complex, which is one of the most traumatic ones. Application of electrified technological processes in order to facilitate stockbreeder labor and increase productivity raises the risk of accidents. The possibility of injuring is high also because of the presence of a biological object (animal) which contacts the person and some technological equipment. As a result of this both man and animal can be injured. The article presents the research results of the theoretical analysis of the "man - animal - clcctrocution source - environment" system. There is presented the impact scheme of the harmful and dangerous factors of the system components on person, electrical equipment and animal. Attention is paid to the physiological parameters of the operator, traumatic factors of the electric equipment, structural components of the environment There were marked productive direction of electrocution prevention. Analysis of the "man - animal - electrocution source -environment" system lias show n that under normal conditions of official duties performance of animal husbandry workers a leading role in ensuring the security belongs to the employees themselves. The last time there is paid more <uid more attention to the individual 011 security issues. On top of the personal factors there appear physiological characteristics, professionalism, discipline, motivation. From the materials presented in this paper there implied that each of the components of the "man - animal - electrocution source - environment" system is a generator of certain dangers. The degree of their implementation depends on a number of factors and the circumstances of a person animal, and source electrocution. The parameters of the system components can be adjusted by preventive measures towards a dynamic reduction and the elimination of injury. The main ways arc the ones that arc theoretically justified and described in the works of occupational safety and health scientific school of St.-Petersburg State Agrarian University.
Keywords: system, a person, clcctrocution source, animal, environment, theoretical analysis.
Животноводство - отрасль агропромышленного комплекса, являющаяся одной из самых травмоопасных. Применение электрифицированных технологических процессов для облегчения труда животноводов и роста производительности увеличивает риск возникновения несчастных случаев [1, 4, 5]. Возможность получения травм высока также из-за наличия биологического объекта (животное), который контактирует с человеком и с некоторым технологическим оборудованием. В результате этого травму может получить как человек, так и животное.
Эти несчастные случаи реализуются в системе «Человек - Животное - Источник Электропоражений - Среда» («Ч - Ж - ИЭ -С»). С целью сохранения здоровья человека
и поддержания его работоспособности в производственных условиях устанавливаются взаимосвязи элементов, входящих в систему «Ч - Ж - ИЭ - С». Рассматривать охрану труда в отрасли животноводства посредством системы «Ч - Ж - ИЭ - С» нужно как надежность входящих в неё подсистем. Каждая из составляющих этой системы играет свою роль в обеспечении стабильной работы системы и выведения её из равновесия, где решающим фактором являются как физиологические и психические особенности человека и животных, так и занимаемое в трудовом процессе место. Рассогласованность в работе каждой из составляющих системы «Ч — Ж — ИЭ - С» приводит к непредсказуемым последствиям, степень которых зависит от того, насколько
была рассогласована работа каждой из составляющих системы, т.е. возникает неопределенность, результатом которой может быть повреждение и выход из строя оборудования, поражение электрическим током человека и (или) животного, травмирование человека в результате воздействия животного и другое. Поэтому особенно важно, чтобы каждая составляющая системы работала в пределах границ, определяемых нормативно-техническими и норма-тивно-правовыми документами [2].
Исходя из изложенного рассмотрим составляющие системы «Ч - Ж — ИЭ - С» в отдельности на предмет их изменений под влиянием различных воздействий.
При рассмотрении человека, который является определяющим компонентом системы, отметим, что его поведение опреде-
ляется совокупностью факторов, в числе которых: профессионализм П, состояние здоровья 3, психофизиологические особенности ГТФ, дисциплинированность Д личные мотивы ЛМ, усталость У, конфликтные ситуации КС и другое Др. Таким образом можно записать, что человек подвержен влиянию множества факторов, каждый из которых в отдельности или в комплексе с другими может повлиять на его поведение Пв, принятие решений ПР, реакцию Р, своевременность профессиональных действий Сцд, чтобы исключить возникновение травмоопасной ситуации, причинение вреда здоровью и жизни людей и животных, уменьшить ущерб.
Другими словами получаем зависимость следующего вида:
Ч е (77,3, ПФ, Д, ЛМ, У, КС, Де) => Пв е (ПР, Г, Сщ).
В свою очередь, при выполнении своих должностных функций на работника может воздействовать множество ситуаций или событий, такие как: дискомфортные условия на рабочем месте Ры (жарко - Ж,
холодно - X, шум - Ш, пыль - Пы, вибрация - В, газы - Г и др. - Др). Это оказывает влияние на работоспособность Рс и напряженность труда Нт, что приводит к усталости У:
ЧРи е (Ж, X, 77, Ш, 1 \ В, Др )=>У е (Рм, Нт ) .
Всё это можно представить в графическом виде, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 - Факторы, влияющие на элемент «Человек» системы «Ч — Ж — ИЭ - С»
Относительно второй составляющей метром, оказывающим влияние на электро-- животное - отметим следующее. Данная травматизм в животноводстве. Поведение составляющая является важнейшим пара- животного определяется следующими фак-
торами: физическое состояние ФС (больное, здоровое, накормленное и т.п.), условия содержания УС, противоречие биологических мотиваций технологическим ИМ и другое Др. Другими словами, совокуп-
ность факторов влияет на поведение Пв-Ж животного, его ответную реакцию ОР, проявление агрессии А по отношению к работнику [3], т.е.
ж е (ФС, ус:, ПМ, Др ) лВж е (ог, А).
На животное, как и на человека, воз- содержания, влияющие на физическое содействует ряд перечисленных выше пара- стояние и продуктивность: метров, которые определяют условия их
Ж е ( Ж, X, /7, Ш, I \ В, ДР ) => ФС, ПР.
Схема факторов, оказывающих влияние на данный элемент системы «Ч - Ж - ИЭ -С», представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Факторы, влияющие на элемент «Животное» системы «Ч - Ж- ИЭ - С:
Говоря о третьей составляющей системы - источнике электропоражений, выделим лишь некоторые его основные особенности, влияющие на электробезопасность. Это в первую очередь конструктивное совершенство КС, степень оснащенности средствами обеспечения безопасности (блокировки Б, информирование о наличии
напряжения Ип, устройства отключения УО), автоматизация процессов обеспечения безопасности АП и Др.
Обобщенно можно отметить, что источнику электропоражений принадлежит ряд факторов, влияющих на его безопасность, т.е.
ИЭ е (КС, Б, Ип, У09 АП, ДР )=>ИЭе Б.
На нормальную работу Нраб электрооборудования оказывает влияние ряд факторов, которые могут привести к неис-
правностям Ни, некорректной работе Нкр, а в конечном итоге - травмированию Тр персонала и животных:
ИЭНгш е (Л, П, X, Ж, ДР) => '/•, е (Ни, Ню.)
На рисунке 3 приведена схема воздействия факторов на источник электропораже-
нии.
Рисунок 3 - Факторы, влияющие на элемент «Источник Электропоражений» системы
«Ч-Ж-ИЭ-С»
Четвертая составляющая системы -среда. В данном случае рассматривается в таком аспекте, как управляемая среда, применяемая к внутрихозяйственным Схп, внутриколлективным Ск-ц, внутрипрофес-сиональным С„1Ь внутриорганизационным Сом, внутриматериально-техническим Смш, организационно-техническим Com и другим Сдр проблемам. Иными словами, озвученную функциональную зависимость С
можно описать как содержащую ряд параметров, которые можно назвать управляемыми и так или иначе под воздействием которых функционирующую, сказывающуюся на работоспособности Р, влияющую в итоге на состояние С0ц оператора, а следовательно своевременность и качество выполняемых профессиональных действий
Сд:
С
пи
> ^ОН ? ^ XII ? ^ ОТМ ? ^ МТМ ? Лр ) —^ ^ ои е ( П^ С д )
Среда является неким суммирующим элементом системы для других её составляющих. Параметры среды влияют на все оставшиеся три составляющие системы «Ч - Ж - ИЭ - С» (рисунок 4), изменяя условия функционирования каждого элемента и всей системы. А находящиеся в этой среде элементы: человек, животное, источник электропоражений взаимодействуют между собой, влияя на функционирование друг друга.
Отметим, что по некоторым составляющим ИЭ нужны разработки; однако заметим, что сегодня у специалистов-трудоохранников есть представление и понимание о возможных путях решения проблемы [2], часть из которых решена в работах [6, 7, 8].
Обратим внимание на то, что в обычных условиях выполнения служебных обязанностей работников животноводства ведущая роль в обеспечении безопасности принадлежит самим работникам. Кроме изложенного выше по данному вопросу, касательно личности оператора (характера, личных качеств, типа нервной системы и др.), необходимо обратить внимание на следующее. В последнее время личности всё больше и больше уделяется внимание в вопросах обеспечения безопасности [9]. На первое место из личностных факторов выступают психофизиологические особенности, профессиональный уровень, дисциплинированность, мотивы [2].
Рисунок 4 - Схема взаимодействия составляющих системы «Человек - Животное - Источник Электропоражений - Среда»
Из представленных материалов следует, что каждая из составляющих системы «Ч - Ж - ИЭ - С» является генератором определенных опасностей. Степень их реализации зависит от ряда факторов и обстоятельств человека, животного и источника электропоражений. Параметры составляющих системы могут корректироваться и профилактическими мероприятиями в направлении динамичного снижения и ликвидации травматизма. Основными путями являются те, которые теоретически обоснованы и изложены в работах [6, 7, 8] трудоохранной научной школы Санкт-Петербургского госагроуниверситета. Эти направления продолжают интенсивно развиваться.
Литература
1. Causes and circumstances of accidents at work in the EU. Luxemburg: Office
for Official Publications of the European Communities, 2009. - 240 p.
2. Теоретический анализ системы «человек - транспортное средство - дорога - среда» / Р.В. Шкрабак, П.А. Савельев, П.П. Григоров, А.В. Шатилов // Известия Международной академии аграрного образования. - Санкт-Петербург. - 2015. -№21. - С. 67-72.
3. Баранов, Ю Н. Методология обеспечения безопасности на животноводческих комплексах / Ю.Н. Баранов, Р.В. Шкрабак, Ю.Н. Брагинец; под ред. B.C. Шкрабака. - Санкт-Петербург, 2013. -502 с.
4. Risk Factors Associated with Farm. April 2007. Ottawa. Catalogue No. 21-601-MTE. URL: http://www.statcan. gc.ca/ca-ra2001/index-eng.htm.
5. Simpson K, Sebastian R, Arbuck-le Т.Е., Bancej C. and Picket W. 2004. Stress on the Farm and Its Association with Injury
// Journal of Agricultural Safety and Health 10(3).- P. 141-154.
6. Шкрабак, B.C. Биобиблиографический указатель трудов / С.-Петерб. гос. агр. ун-т. Библиотека; сост. Н.В. Кубрицкая. -2-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург, 2012. -315 с.
7. Шкрабак, В В. Стратегия и тактика динамичного снижения и ликвидации производственного травматизма в АПК. Теория и практика: монография / В В. Шкрабак. - Санкт-Петербург: СПбГАУ, 2007. -580 с.
8. Шкрабак, Р.В. Профилактика травматизма и профессиональных заболеваний в АПК за счет организационно-инженерно-технических мероприятий и кадрового обеспечения: монография / Р.В. Шкрабак, В.А. Сердитов, B.C. Шкрабак; под ред. д.т.н., проф., академика УААН B.C. Шкрабака. - Санкт-Петербург, 2013.-283 с.
9. Шкрабак, Р.В. Тактические аспекты стратегии динамичного снижения и ликвидации производственного травматизма / Р.В. Шкрабак // Аграрный научный журнал Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - Саратов, 2015. - № 1. -С. 57-61.
References
1. Causes and circumstances of accidents at work in the EU. Luxemburg: Office for Official Publications of the European Communities, 2009. - 240 p.
2. Shkrabak R.V., Savel'ev P.A., Grigo-rov P.P., Shatilov A.V Teoreticheskii analiz sistemy «chelovek - transportnoe sredstvo -doroga - sreda» [The theoretical analysis of the «man-vehicle-road environment» system], Izvestiya Mezhdunarodnoi akademii agrar-nogo obrazovaniya, 2015, No. 21, pp. 67-72.
3. Baranov Y.N., Shkrabak R.V., Bra-ginets Yu.N. Metodologiya obespecheniya bezopasnosti na zhivotnovodcheskikh kom-
pleksakh [Methodology of security insurance on cattle-breeding complexes], pod red. VS. Shkrabak, St.-Petersburg - Pushkin, 2013, 502 p.
4. Risk Factors Associated with Farm. April 2007. Ottawa. Catalogue No. 21-601-MIE. - URL: http://www.statcan.gc.ca/ca-ra2001 /index-eng.htm.
5. Simpson K., Sebastian R., Arbuckle T.E., Bancej C. and Picket W. 2004. Stress on the Farm and Its Association with Injury, Journal of Agricultural Safety and Health 10(3): pp. 141-154.
6. Shkrabak V.S. Biobibliograficheskii ukazatel' trudov [The biobibliographic index of works], S.-Peterb. gos. agr. un-t, Bibliote-ka; sost. N.V. Kubritskaya, 2-e izd., pererab. i dop., Saint-Petersburg, 2012, 315 p.
7. Shkrabak V.V. Strategiya i taktika dinamichnogo snizheniya i likvidatsii pro-izvodstvennogo travmatimzma v APK. Teori-ya i praktika: Monografiya [Strategy and tactics of dynamic reduction and elimination of occupational injuries in the AIC, Theory and practice: monograph], SPbGAU, St.-Peters-burg - Pushkin, 2007, 580 p.
8. Shkrabak R.V., Serditov V.A., Shkrabak V.S. Profilaktika travmatizma i pro-fessional'nykh zabolevanii v APK za schet organizatsionno-inzhenerno-tekhnicheskikh meropriyatii i kadrovogo obespecheniya: monografiya [Prevention of occupational accidents and diseases in agro-industrial complexes due to organizational and engineering and technical measures and staffing support: monograph], pod red. d.t.n., prof., akademika UAAN V.S. Shkrabak a, St.-Petersburg -Pushkin, 2013, 283 p.
9. Shkrabak R.V. Takticheskie aspekty strategii dinamichnogo snizheniya i likvidatsii proizvodstvennogo travmatizma [Tactical strategy aspects of dynamic reduction and the elimination of workplace injuries), Agrarnyi nauchnyi zhumal Sciralovskogo goscigrouni-versiteta int. N.I. Vavilova, Saratov, 2015, No. 1, pp. 57-61.
Сведения об авторах
Давлятшин Рузиль Хайсарович - аспирант кафедры «Безопасность технологических процессов и производств», ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (г. Пушкин, Россия). Тел.: 8(812)451-76-18. E-mail: irbis026@mail.ru.
Information about authors
Davlyatshin Ruzil Haysarovich - post-graduate student of the Safety of technological processes and production department, FSBET HE «St.-Petersburg State Agrarian University» (Pushkin, Russia). Phone: 8(812)451-76-18. Email: irbis026@mail.ru.
УДК 538.362
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ АВАРИЙ И ТРАВМАТИЗМА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ
© 2016 г. П. С. Орлов, Л.Л. Голдобипа, B.C. Шкрабак, Р. В. Шкрабак, А.С. Степанов, Д.С. Шувалов
В статье приведены сведения о широком применении в экономике страны паровых и водогрейных котлов различной мощности. Стресс-коррозионное разрушение материалов котлов приводит к авариям и взрывам с гибелью людей. С целью снижения вероятности стресс-коррозии авторами на основе обстоятельных исследований предложена физическая модель проникновения водорода в сталь из внешней среды при различных климатических температурах и атмосферном давлении с учетом строения реальных металлов. Кроме того, уточнена математическая модель процесса путем введения в неё двух важнейших слагаемых, учитывающих динамику процесса. Дано обстоятельное объяснение этим процессам и показаны пути отсрочки начала стресс-коррозии металла. Для этого авторами разработаны на уровне трех патентов и применены: способ определения стойкости металла подземных трубопроводов к стресс-коррозии, способ ускоренной цементации стальных деталей и способ легирования стали алюминием. Экспериментально подтверждена возможность получения стальных конструкций, поверхность которых насыщена алюминием на необходимую глубину, что обеспечивает стойкость стали к высокотемпературной коррозии и повышает жаростойкость стали, в том числе стойкость к межкристаллитиой и стресс-коррозии, причиной которых является наводороживание металла, от которого агитированную сталь защищает тонкая и прочная пленка окиси алюминия и «заполненные» алюминием межблочные, межфрагментарные и межкристаллитные пространства на поверхности стали, проникновению атомарного водорода в которые препятствует 'заполняющий их алюминий.
Ключевые слова: паровые и водогрейные котлы, стресс-коррозия, аварии, взрывы, меры противодействия.
This article presents data about the wide application in the national economy of steam and hot water boilers of different capacities. Stress corrosion destruction of boilers materials leads to accidents and explosions with death of people. In order to reduce the possibility of stress corrosion on the basis of extensive research, the authors propose a physical model of the hydrogen penetration into the steel from the environment under different climatic temperatures and atmospheric pressure taking into account the structure of real metals. Besides, there was refined mathematical model of the process by introducing into it the two most important components, which take into account the dynamics of the process. There is given the detailed explanation of these processes and the ways of postponing start date of metal stress corrosion. For this purpose the authors designed at the level of the three patents and applied: method of determining the resistance of the underground pipelines metal to stress corrosion, the process of accelerated carburizing of steel details and method of alloying of steel with aluminum. There was experimentally con finned the possibility of obtaining steel constructions, the surface of which is saturated with aluminum to the required depth that provides hot corrosion resistance of steel and improves the heat resistance of steel, including resistance to inlcrgranular and stress-corrosion, which arc caused by hydrogénation of the metal from which alumi-nized steel is protected by the thin solid film of aluminum oxide and "filled" with aluminum interblock, interfragmentary and inlcrgranular spaces on the steel surface, the penetration of atomic hydrogen into which is prevented by the filling up aluminum.
Keywords: steam and hot water boilers, stress-corrosion, accident, explosions coimtermeasures.
В Российской Федерации в последние годы практически во всех отраслях экономики наблюдалась тенденция ухудшения
условий труда; увеличилось число аварий, несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний. Уровень
