Оценка влияния веса грузовых поездов на безопасность операций на грузовых станциях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 656.225.073 Дмитренко Алексей Васильевич,

д. т. н., профессор, профессор кафедры «Управление эксплуатационной работой», Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), тел. (8383) 2678200, 913-471-0776, e-mail: dmitrenkoav@mail.ru

Медведев Владимир Ильич,

д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности», Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), тел. (8383) 3280492, e-mail: MedvedevVI@stu.ru

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЕСА ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ НА ГРУЗОВЫХ СТАНЦИЯХ

A. V. Dmitrenko, V.I. Medvedev

VALUE OF CARGO TRAINS WEIGHT INFLUENCE ON THE CARGO STATION OPERATIONS SAFETY

Аннотация. Рассмотрены факторы и предложены методические основы повышения безопасности перевозки опасных грузов на железнодорожном транспорте.

Предпринята попытка учета влияния веса грузовых поездов на возможность сокращения простоя вагонов на станциях с целью обеспечения безопасности движения и выполнения грузовых операций с вагонами с опасными грузами на грузовых станциях.

Ключевые слова: железнодорожный, поезд, станция, опасные грузы, грузовые операции, транспорт, безопасность, аварийные ситуации.

Abstract. The factors are studied and the methodological framework of dangerous goods transportation by rail security is considered. The attempt to consider cargo trains weight influence on the possibility of reducing carriage downtime at the station in order to ensure safety of traffic and operations with carriages containing dangerous goods at cargo stations is made.

Keywords: railway, train, station, dangerous goods, cargo operations, transport, safety, accidents.

Перевозка опасных грузов является важной составной частью перевозочного процесса на железнодорожном транспорте. В то же время нахождение вагонов с данными категориями грузов на станциях в районе крупных населенных пунктов в местах погрузки и выгрузки вызывает повышенную опасность. Степень опасности перевозок данных категорий грузов возрастает с увеличением продолжительности нахождения вагонов под погрузкой и выгрузкой на станциях.

Для обеспечения повышения уровня безопасности в практических условиях разработаны инструкции по достижению технологической безопасности. При этом достигается безопасность

движения в поездах, безопасность погрузки и выгрузки на станциях. Данные технологические особенности норм нахождения вагонов под грузовыми операциями установлены только для отдельных вагонов [1-3].

В то же время продолжительность нахождения вагонов с опасными грузами в значительной степени зависит от ряда факторов. Простой вагонов на станциях в значительной степени зависит от объемов погрузки и выгрузки, веса формируемых грузовых поездов. В практических условиях, с целью повышения безопасности движения и перевозки вагонов с опасными грузами, необходимо также сокращать простой вагонов на станциях. Особенно необходимо будет сокращать простой вагонов с опасными грузами в крупных населенных пунктах, где в непосредственной близости от станционных путей находятся сложные строения с большой стоимостью.

В настоящей статье учитывается влияние веса грузовых поездов на возможность сокращения простоя вагонов на станциях с целью обеспечения безопасности движения и производства погрузки и выгрузки вагонов с опасными грузами на грузовых станциях.

Производство погрузо-разгрузочных работ -выполнение двух элементов единой технологической цепочки перевозочного (транспортного) процесса. Производство погрузо-разгрузочных работ (ПРР) предполагает выполнение стадии «погрузка» после хранения и перед перевозкой (транспортированием) и стадии «выгрузка» после перевозки (транспортирования) с последующим хранением или перевозкой. Взаимодействие элементов можно представить следующей схемой: Хранение ^ Погрузка ^ Перевозка ^ Выгрузка ^ Хранение

(выгрузка) (транспортирование) (перевозка)

иркутским государственный университет путей сообщения

Федеральным законом «О железнодорожном транспорте Российской Федерации» (пункт 3 статьи 21 главы 4) установлено, что грузоотправители и грузополучатели при перевозках, погрузке и выгрузке опасных и специальных грузов должны обеспечивать безопасность таких перевозок, погрузки и выгрузки, а также иметь соответствующие средства и мобильные формирования, необходимые для ликвидации аварийных ситуаций и их последствий.

Нормы Федерального закона от 04.05.11 № 99-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» (статья 12 главы 2) определяют виды деятельности, на осуществление которых требуются лицензии, среди них: деятельность по перевозкам железнодорожным транспортом опасных грузов и погрузо-разгрузочная деятельность применительно к опасным грузам на железнодорожном транспорте. Перевозка и ПРР с опасными грузами на автомобильном транспорте не подпадает под лицензируемые виды деятельности.

Безопасность труда при производстве ПРР с опасными грузами - точнее, обеспечение безопасных условий выполнения операций персоналом -это, прежде всего, выполнение всех требований охраны труда при производстве погрузо-разгрузочных работ с учетом весьма существенной специфики - опасности груза. Необходим учет свойств груза (грузового места), тех именно свойств, потенциальное проявление которых в транспортном процессе дает общепринятые основания к отнесению данного груза к опасным [4].

В сложившейся системе обеспечения безопасных условий, то есть защиты жизни и здоровья людей, чьими должностными обязанностями предписано выполнение техпроцесса погрузки и выгрузки, охрана труда при производстве ПРР с опасными грузами базируется на следующих требованиях:

1. Организация, которая включает в себя такие вопросы, как:

1.1. Разрешительный характер деятельности, что включает в себя:

- получение и соблюдение условий лицензии Госжелдорнадзора;

- надзор органов Госжелдорнадзора, Ростех-надзора, Рострудинспекции, Роспотребнадзора.

2. Обеспечение безопасности, структуру чего можно представить следующим образом:

2.1. Безопасность транспортирования грузовых мест (опасного груза).

2.2. Безопасные условия для персонала, в понятие которых включается соблюдение требований законодательства об охране труда и санитарно-эпидемиологическом благополучии (Трудо-

вой Кодекс, Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»). Обеспечение безопасных условий труда предполагает учет всех факторов, так или иначе влияющих на состояние работников, их безопасность и здоровье, включая соблюдение условий рабочей среды, микроклимата, оптического и акустического климата.

Параметры микроклимата - температура наружного воздуха (должна быть в допустимых пределах и учитываться в экипировке работающих); тепловое излучение поверхностей - существуют определенные нормы, опасны чрезмерно нагретые либо чрезмерно холодные поверхности, требуются соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ). При работе в зимних условиях существует вероятность образования наледей, скользких поверхностей, приводящих к падению и травмированию работников. Для обеспечения безопасных и комфортных условий рабочих мест должны фиксироваться и контролироваться: влажность воздуха (в допустимых пределах); барометрическое давление; скорость движения воздуха (должна не превышать допустимых пределов и учитываться в экипировке); освещенность (естественная и искусственная, прямая и отраженная, слепящая блесткость, пульсация освещенности).

Детальный контроль опасных и вредных факторов производственной среды (ОиВПФ) предполагает оценку следующих групп факторов:

- химические (газы, пары, аэрозоли, пыль, аэроионы, исходящие как от грузового места, вагона, контейнера, так и от окружающей среды);

- физические (производственный шум, ультразвук, инфразвук, общая и локальная вибрация; ионизирующие излучения; неионизирующие поля и излучения);

- биологические (патогенные микроорганизмы, вирусы и бактерии, опасные грузы класса 6.2).

Предупреждение ОиВПФ химической природы достигается, прежде всего: устранением источников, проветриванием, вентиляцией приточной и вытяжной, контролем воздушной среды, применением средств индивидуальной защиты органов дыхания.

Контроль газовоздушной и аэродисперсной среды необходим также с позиций взрывобезопас-ности, так как большинство легковоспламеняющихся (пропан, бензин, сера), горючих (углерод, древесная пыль), а также отдельная часть трудногорючих (эбонит, сахар, мука) веществ (газов, жидкостей и твердых) в определенных концентрационных пределах способны взрываться.

Предупреждение ОиВПФ физической природы достигается, прежде всего: устранением ис-

Современные технологии. Транспорт. Энергетика. Строительство. _Экономика и управление_

ш

точников, контролем уровня воздействий и недопущением превышения ПДУ; применением спецодежды, СИЗ и СКЗ, обеспечением требований безопасности при работе с электроустановками, электробезопасности - персонал должен быть аттестован на соответствующую группу допуска. Должны своевременно производиться работы по устранению электростатических зарядов на поверхности груза и оборудования. Необходимые элементы должны быть заземлены (котлы цистерн для нефтепродуктов). В ряде случаев должны быть приняты меры по оборудованию молниеотводов (на пунктах слива и налива нефтепродуктов).

Предупреждение ОиВПФ биологической природы достигается, прежде всего: устранением источников, контролем состояния работников и окружающей среды; дезинфекцией, обеззараживанием; нейтрализацией; применением спецодежды, СИЗ и профилактических процедур и препаратов.

Предупреждение тяжести и напряженности трудового процесса достигается соблюдением технологического регламента работ, механизацией и автоматизацией работ, применением современной техники и технологий. Предупреждение производственного травматизма достигается тщательно спланированной оценкой травмобезопасности рабочего места, применением всех необходимых устройств, обучением персонала и строгим контролем за выполнением технологии работ.

В локальном нормативном акте о безопасном регламенте работ на площадке (складе, станции) могут быть отражены вопросы промышленной безопасности, деятельности, поднадзорной Ростехнадзору (освидетельствование и регистрация технических средств, подъемно-транспортных механизмов; требования к работе на высоте; требования к работам по наряду-допуску и другие организационно-технические мероприятия).

При организации ПРР должно быть организовано принятие мер первой (доврачебной) помощи в соответствии с указаниями соответствующих аварийных карточек [5], местной инструкции и регламента действий объектовой комиссии по предупреждению чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности.

На величину простоя местных вагонов с опасными грузами на станциях значительное влияние оказывают не только технологические операции, связанные с обеспечением погрузки и выгрузки вагонов на станции, но и величина групп вагонов на подъездных путях. Так, при недостатке рабочей силы технологические операции производятся последовательно с каждым вагоном. Поэтому в целом простой вагонов непосредственно на подъездном пути оказывается равным

Iгр = I ■ т

1п 1 гр "1гр!

(1)

где ^ - продолжительность выполнения грузовых операций с одним вагоном;

т - число вагонов в подаваемой группе.

На величину простоя вагонов по станции в целом оказывает влияние вес формируемых грузовых поездов или число вагонов в составах.

Для учета степени опасности следует принимать во внимание, что при наличии одного вагона в составе любой величины создается опасность для всех вагонов. Вероятность создания опасных ситуаций при наличии одиночных вагонов может быть определена по формуле

п„„„„

t =

опас

ъ

(2)

п„

отпр

где попас - число вагонов с опасными грузами, поступающих на станцию;

Ъ'

проходящих по станции за сутки.

Наименьшая опасность будет условно иметь место, когда по станции происходит отправление только одного вагона. Опасность возрастает с увеличением продолжительности нахождения вагонов с опасными грузами на станции.

В целом опасная ситуация с составами, в которых имеются вагоны с опасными грузами, определится по формуле

Ропас По

■ т ■ t

"опас "опас сост пр'

(3)

где попас - число вагонов с опасными грузами, проходящих через станцию в течение суток;

тсост - число вагонов в составах местных грузовых поездах;

^ - величина простоя вагонов на станции,

возрастает с повышением веса грузовых поездов или с ростом числа вагонов на станции

24т

t пр

ъ

(4)

где 24 - число часов в сутках;

грузового поезда;

Ъ

отпр

суммарное число отправляемых

со станции вагонов.

Следует отметить, что, в связи с принятием новых правил перевозок опасных грузов железнодорожным транспортом, гармонизированных с действующими международными правилами и регламентами, практически все нормативно-технические акты, регламентирующие охрану труда и безопасность производства ПРР с опасными

тсост - число вагонов в составе местного

грузами в Российской Федерации, пришли в противоречие с ними. Многие нормативные акты, такие, например, как Межотраслевые правила по охране труда при использовании химических веществ (ПОТ РМ-004-97), нуждаются в корректировке, прежде всего, к части терминологии и классификации опасных грузов.

При организации ПРР с опасными грузами требуется учитывать опасные свойства груза, особенности тары (упаковки), вид отправки, род подвижного состава, оборудование погрузо-разгрузочной площадки и другие обстоятельства. Общие и специфические условия и требования должны быть отражены в локальном акте организации (предприятия) по обеспечению безопасных условий работы с опасными грузами.

Все меры по ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при производстве ПРР: загорание, утечка, просыпание опасного вещества, повреждение тары или подвижного состава -должны осуществляться с учетом их свойств и соблюдением мер безопасности, указанных в аварийной карточке на опасный груз, а также других требований Правил безопасности и порядка ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам [5].

К настоящему моменту назрела необходимость постановки вопроса о качественных и количественных критериях безопасности выполнения ПРР для персонала (а также, при определенных условиях, для пассажиров и населения прилегающих территорий). По нашему мнению, должна быть разработана и утверждена методика оценки риска работ для обслуживающего персонала и критерии допустимости их выполнения в зависимости от факторов, влияющих на вероятность инцидентов (инц), аварийных (а.с.) и чрезвычайных ситуаций (чс) и их возможный масштаб; а также воздействия на состояние здоровья работников.

Предпосылками методики должны стать общепринятые законодательные положения о принципах приемлемого риска и разумной достаточности. В соответствии с ними необходимо определить приемлемый или пороговый уровень риска Rпор исходя из статистических данных сложившегося на железных дорогах уровня опасности и адекватные ему системы безопасности (СБ) или защиты.

На первом этапе предлагается традиционный подход к градациям опасных зон в зависимости от уровня фактического риска Rфaкт - определение 4 категорий опасных зон.

Опасная зона категории I - Rфaкт > Rпор , то есть зона чрезвычайной опасности, в пределах которой сложившийся риск выше допустимого

уровня. В пределах ее запрещено движение поездов с опасными грузами и, соответственно, выполнение ПРР.

Опасная зона категории II - Rфaкт = Rпор -зона высокой опасности, в пределах которой фактический риск равен пороговому. В ней допускается движение поездов и выполнение работ со значительными ограничениями и применением СБ, включающих средства коллективной и индивидуальной защиты работников.

В опасной зоне категории III выполняется условие превышения порогового уровня риска над фактическим, Rфaкт < Rпор, она может быть определена как зона умеренной опасности. Движение поездов и выполнение грузовых операций требует выполнения отдельных условий и применения ограниченных средств защиты.

Опасную зону категории IV - Rфaкт << Rпор-согласно логике можно обозначить как зону низкой опасности, в которой определяемый риск значительно ниже установленного порогового уровня. Эта ситуация возможна, когда факторы движения поездов и проявления свойств опасного груза незначительны. Движение поездов и выполнение грузовых операций требует выполнения отдельных условий и применения ограниченных средств защиты на основе обоснования и исключения факторов опасности.

В ноксологии и теории безопасности риск является количественной мерой опасности и определяется как произведение вероятности (Р) неблагоприятного события на сумму потенциального или реального ущерба (У), в упрощенном виде R = РУ. Структура общего оцениваемого риска может быть представлена суммой рисков возникновения инцидентов, аварийных ситуаций и чрезвычайных ситуаций:

R = ^нц + с. + ^с • (5)

В соотношении (5) суммируемые факторы взаимозависимы, трудноопределимы, однако априори ясно соотношение ущербов и вероятностей: УиНц < У а.с < Учс ; Рищ > Ра,с > Рчс^ Ущерб различных событий зависит от видов и степени опасности опасного груза (Сог), массы и количества (объема) опасного груза:

- в одном грузовом месте (МогЛ, Уог,\);

- в одном вагоне (М-огъ Уогъ);

- в составе поезда (Мог3, Уог3); пространственного фактора размещения опасного груза (протяженности размещения опасного груза в составе (Ьог); а также от технических, технологических и организационных факторов выполнения движенческих и грузовых операций (Фдг):

У = ¥(Сог ) Д МоЛ, Уог! ; Могъ, Уог2 ; Могз, Уог3 )'

ЩЬог) РХФогУ (6)

Вероятность неблагоприятных событий различных видов может быть представлена аналогичной ущербу зависимостью, при которой факторы влияния ^ иразумеется, различны:

Р = КСог ) АМог1, УогЬ Мог2, ^ М0г3, Уогз) ■

■АЬог)АФог). (7)

Таким образом, задача разработки методики сводится к определению и ранжированию факторов различного рода. 1. Вид и степень опасности опасного груза известны [5-9], и проблема заключается в количественной оценке применительно к соотношениям (6) и (7). 2. Массовые и объемные характеристики груза известны, согласно указаниям перевозочных документов. Параметры состава поезда, размещения опасного груза в вагонах также известны. Сложность представляет определение технических, технологических и организационных факторов выполнения движенческих и грузовых операций. Данная проблема может быть в первом приближении решена на основе методов сравнительной типологии и круговых экспертных оценок.

Перспективность предложенного подхода заключается в том, что большинство существенных для методики параметров содержится в информационных системах железнодорожного транспорта. Методика позволит практически мгновенно оценить или рассчитать уровень риска, категорию опасной зоны и выдать рекомендации по адекватным мерам защиты.

Вышеприведенные формулы (1)-(4) показывают, что с увеличением количества вагонов в формируемых составах возрастает вероятность появления чрезвычайных ситуаций при перевозке опасных грузов на железнодорожном транспорте. Опасность возрастает также вследствие того, что с увеличением веса грузовых поездов значительно возрастает простой вагонов на станциях погрузки или выгрузки. Это вызывает еще большую опасность в случае формирования составов грузовых поездов повышенной длины.

Для оценки рациональных путей перевозки опасных грузов следует учитывать особенность формирования и следования по магистральным железнодорожным линиям как транзитных грузовых поездов, следующих на далекие расстояния, так и местных грузовых поездов, следующих на близкие расстояния и начинающих или оканчивающих свой путь следования на грузовых станциях в крупных населенных пунктах. Кроме того, на грузовых станциях простой вагонов под погрузкой и выгрузкой оказывается значительно выше, чем на сортировочных станциях. Поэтому формирование поездов ближних назначений повышенным

весом вызывает резкий рост простоя вагонов, что вызывает повышенную опасность.

В целях сокращения простоя вагонов и повышения безопасности движения поездов на магистральных линиях и подъездных путях становится целесообразным учитывать в локальных нормативных актах повышенную опасность в случае вождения составов местных грузовых поездов повышенного веса с большим количеством вагонов в составах.

Нами разработана научно-техническая программа и структура информационной системы кардинальной переработки массива нормативно-технических документов, регламентирующих безопасное ведение работ с опасными грузами различными категориями работников. Предложена концепция нормативного акта «Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при их транспортировке», ориентированная на безопасность работников железнодорожных грузовых станций, персонала промышленных, торговых и складских предприятий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте / Грунтов П.С. и др. М.: Транспорт. 1994.

- 544 с.

2. Дмитренко А.В. Как развивать железнодорожный транспорт на перспективу. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2011. № 17. С. 229-240.

3. Дмитренко А.В., Янковская Н.В., Медведев В.И.. Выбор вариантов пропуска грузовых вагонов повышенной длины на магистральных железнодорожных линиях // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте./ Науч. труды респ. науч.-техн. конф. С участием зарубежных ученых. Ташкент, Та-шИИТ, 2006. - 216 с. (С. 94-95).

4. Медведев В.И. Актуальные аспекты обеспечения безопасности погрузочно-разгрузочных работ с опасными грузами // Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах: Материалы IX Международной научно-практ.конф., Кемерово, 23-24 ноября 2011 г., КузГТУ - 256 с. (С. 118-121).

5. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам. - М.: 1997.

- 435 с.

6. Аварийные карточки на опасные грузы, допущенные к перевозке по железным дорогам государств-участников СНГ, Латвийской Респуб-

иркутским государственный университет путей сообщения

лики, Литовской Республики, Эстонской Республики. - М.: Транспорт, 2000. - 847 с.

7. Аварийные карточки на опасные грузы, перевозимые по железным дорогам СНГ, Латвийской Республики, Литовской Республики, Эстонской Республики / Утверждены решением 48 Совета по железнодорожному транспорту 30 мая 2008 г / - Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2010. -785 с.

9.

Рекомендации ООН по перевозке опасных грузов - Типовые правила. Шестнадцатое пересмотренное издание, ST/SG/AC.10/1/Rev.17. -Организация Объединенных Наций, Нью-Йорк и Женева, 2011 г.

Recommendations on the transport of dangerous goods. Manual of tests and criteria. Fourth revised edition. - United Nations: New York and Geneva, 2003/430 p.

УДК 624.012.454 Бокарев Сергей Александрович,

д. т. н., профессор, проректор по научной работе, заведующий кафедрой «Мосты», Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), тел.: 8 (383) 328-04-73; e-mail: bokarevsa@stu.ru Громенко Константин Геннадьевич, начальникГКУНСО ТУАД, тел.: 8 (383) 335-81-50; e-mail: offise@tuad.nsk.ru

Слепец Виктор Александрович,

аспирант кафедры «Мосты», Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), эксперт отдела ИССО ГКУ НСО ТУАД, тел.: 8-913-921-71-40; e-mail: vity_slepec@mail.ru

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ МОСТОВ ОПОРНОЙ СЕТИ ДОРОГ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

S.A. Bokarev, G.K. Gromenko, V.A. Slepec

MAINTENANCE OF BRIDGE CAPACITY OF HIGHWAYS

IN NOVOSIBIRSK REGION

Аннотация. В статье рассмотрено техническое состояние железобетонных пролётных строений автодорожных мостов, расположенных на опорной сети территориальных дорог Новосибирской области. Приведены результаты научно-исследовательской работы по усилению железобетонных пролётных строений автодорожных мостов полимерными композиционными материалами на основе углеродного волокна. Рассмотрены перспективы использования данной технологии усиления.

Ключевые слова: железобетонные мосты, грузоподъёмность мостов, усиление железобетонных пролётных строений мостов, полимерные композиционные материалы.

Abstract. The article deals with some issues of the state of concrete span of highway bridges in Novosibirsk region. The results of research work on the reinforcement of concrete span of highway bridges with polymer composites based on carbon fiber are given. An attempt to use the reinforcement technology is offered in this article.

Keywords: concrete bridges, bridge capacity, concrete span of highway bridges, polymer composites.

Новосибирская область является крупнейшим транспортно-распределительным узлом Сибири. Здесь проходят основные транспортные коридоры восточной части страны. Наряду с магистральными железнодорожными путями (Транссибирская, Туркестано-Сибирская, Среднесибирская магистрали) и федеральными автодорогами (М-51, М-53 - автодорога «Байкал»; М-52 - «Чуй-ский тракт») территориальные дороги являются одним из важнейших элементов транспортной инфраструктуры Сибирского региона. Будучи связующим звеном между Северо-Восточным Казахстаном и Южным Кузбассом, Алтайским краем и Томской областью, выходя на Северную широтную магистраль, территориальные дороги играют ключевую роль в инвестиционной привлекательности Новосибирской области. Соответствие современным требованиям правил и норм, предъявляемым к дорожной отросли, гарантирует высокую безопасность, мобильность и конкурентоспособность автомобильного транспорта.

Общая протяжённость автомобильных дорог, состоящих на балансе Территориального управления автомобильных дорог Новосибирской области (ГКУ НСО ТУАД), составляет около 13 тысяч километров (порядка 3 тысяч километров -территориальные дороги регионального значения,