CC BY
36ч\\т\\\\\\\\\\\\\\\ I
Стандарты и нормы
10 лет
журналу
Шум, как источник профессиональных рисков на предприятиях транспорта ™ и потребления газа
^^ А.Л. Терехов, профессор, начальник лаборатории ООО «Газпром ВНИИГАЗ», д.т.н.
Рассмотрено состояние условий труда по шуму на предприятиях ПАО «Газпром». Приведены сведения о негативном влиянии шума на персонал, уровне профессиональных рисков и мероприятиях по управлению этими рисками. Содержится алгоритм разработки мероприятий по снижению шума технологического оборудования с прогнозированием результатов внедрения. Описан опыт внедрения мероприятий на предприятиях транспорта газа.
__Ключевые слова:
интенсивность излучения шума, трубопроводный транспорт, безопасность технологических процессов, снижение шума.
Актуальность проблемы
Более 30 % рабочих мест на предприятиях добычи и транспортировки углеводородов характеризуются вредными условиями труда [1-3]. Одним из основных вредных факторов, воздействующих на работников предприятий ТЭК, является шум.
Как видно из данных рис. 1, рабочие места с вредными условиями труда по
шуму составляют более 60 % от всех рабочих мест с вредными условиями труда [4].
Неблагоприятные условия труда ремонтного и эксплуатационного персонала предприятий из-за рассеянного внимания работников под воздействием интенсивного шума, а также возникновение незамеченного из-за шума инцидента на технологическом оборудовании могут привести к производственным травмам и перерасти в техногенную аварию [5].
Рис. 1. Вредные факторы, воздействующие на работников газовой отрасли
Стандарты и нормы
к\т\\\\\\\\\\\\\\\\\\
\
66
Влияние шума на организм
Публикации в медико-биологической литературе [6, 7] позволяют установить высокую эколого-гигиеническую значимость шума как вредного производственного фактора. Шум относится к группе факторов физической природы и имеет специфические особенности влияния на живой организм человека, которое проявляется в функциональных и морфологических изменениях различных систем, органов, тканей и клеток. Это влияние зависит от уровня и времени воздействия шума. Экспертиза результатов специальной оценки условий труда на основных производствах ПАО «Газпром» показала, что на многих рабочих местах основных профессий компании условия труда по шуму классифицируются как класс 3.3 [2, 3].
В руководстве [8] приведены сведения о том, что в условиях класса 3.3 в период трудовой деятельности работников у них развивается профессиональная болезнь легкой и средней тяжести с потерей трудоспособности, растет хроническая патология.
Шум, как вредный производственный фактор, включен в Перечень производств, профессий и работ с вредными условиями труда [9], персонал, работающий в условиях интенсивного шума, получает компенсации и льготы за вредные условия труда [10].
Оценка профессиональных рисков
Для решения вопроса о целесообразности внедрения мероприятий по снижению шума необходимо произвести оценку профессиональных рисков для работающих в условиях повышенного шума и в случаях недопустимых рисков принять меры по управлению этими рисками.
В ПАО «Газпром» принята методика количественной субъективной оценки
профессиональных рисков в виде обязательного к применению отраслевого стандарта СТО Газпром 18001002-2014 [11], который определяет порядок идентификации опасностей, оценки рисков, оформления результатов оценки рисков и разработки мероприятий, направленных на снижение или исключение рисков в структурных подразделениях, дочерних обществах и организациях ПАО «Газпром».
При оценке рисков последовательно выполняются следующие процедуры: идентификация опасностей, определение уровня риска, оценка риска на предмет его допустимости, выбор дополнительных мер по управлению рисками, анализ результатов оценки рисков, документирование и хранение информации. Серьезность возможных последствий идентифицированных опасных событий оценивается экспертами с помощью Матрицы определения уровня риска на предмет принадлежности к одной из пяти категорий тяжести риска.
Оценка вероятности проводится с учетом существующих мер управления, на основании опыта за последние 10 лет и мнения группы экспертов о возможности того или иного последствия опасного события. С помощью Матрицы определяется уровень (рейтинг) риска как сочетание тяжести и вероятности последствий конкретного опасного события. Если требуются дополнительные меры управления рисками (необходимость таковых определяется через процедуру доказательства практически целесообразного низкого уровня), то их выбор осуществляется исходя из принципа иерархии (приоритет), начиная от полного устранения опасности, когда это практически возможно, и заканчивая применением средств индивидуальной защиты.
В результате оценки профессиональных рисков для основных профессий на объектах добычи и транспортировки газа было установлено, что интенсивный шум
создает недопустимые уровни риска как при работе в освоенных традиционных районах добычи нефти и газа, так и в экстремальных условиях арктического шельфа, Дальнего Востока и Камчатки [12]. Таким образом, управление профессиональными рисками, обусловленными интенсивным шумом, является актуальной задачей, решение которой приносит значительный материальный и социальный эффект за счет снижения уровня производственного травматизма, профессиональных заболеваний, вероятности техносферных аварий и катастроф [13].
Обзор мероприятий по снижению шума
Многолетние работы автора статьи позволяют рекомендовать проверенные на практике мероприятия по снижению шума в источнике его возникновения, на путях распространения, а также по снижению неблагоприятного воздействия шума на персонал с помощью средств индивидуальной защиты [3, 14-16].
Задачу защиты от шума необходимо решать путем внедрения комплекса мероприятий с учетом технических возможностей и затрат на его снижение (рис. 2).
Заказчик строительства объекта выдает техническое задание на его проектирование проектной организации, которая на основании результатов акустического расчета прогнозирует акустические характеристики помещений на объекте и спады уровней звукового давления на селитебной территории. Необходимые для расчетов шумовые характеристики принимаются по каталогу [17] или прогнозируются по методике работы [3] с учетом известных характеристик оборудования по данным завода-изготовителя. Методика прогнозирования шумовых характеристик газотранспортного оборудования приведена в работе [3]. Измерение шумовых характеристик проводится в натурных условиях по методикам, приведенным в работах [18, 19]. Расчет ожидаемых спадов уровней звукового давления (УЗД) на местности проводится по методике, приведенной в работах [3, 20] с учетом влияния рельефа местности, импеданса земной поверхности и метеоусловий. Прогнозирование акустических характеристик помещений выполняется по регламенту.
Определенные шумовые характеристики оборудования, акустические характеристики помещений и известные
10 лет
журналу
67
Рис. 2. Алгоритм разработки мероприятий по снижению шума
Стандарты и нормы
к\т\\\\\\\\\\\\\\\\\у
спады УЗД позволяют определить ожидаемые условия труда и прогнозируемое загрязнение окружающей среды [3]. Если условия труда ожидаются не соответствующими санитарным нормам или шумовое загрязнение окружающей среды не удовлетворяет требованиям СП 51.13330 [21], то необходимое улучшение шумовых характеристик оборудования рассчитывается по СП 51.13330 или по методике, приведенной в работе [3].
Для улучшения шумовых характеристик оборудования следует использовать
методы, которые успешно применялись на объектах ПАО «Газпром» и описаны в работах [3, 14-16].
На основании теоретических исследований и результатов анализа экспериментальных данных [3, 14-16] разработаны алгоритмы и полуэмпирические зависимости для прогнозирования шумовых характеристик основных источников шума газоперекачивающих агрегатов (ГПА): тракты всасывания и выхлопа, нагнетатель, технологическая обвязка нагнетателей.
Строительно-акустические мероприятия по снижению шума в производственных помещениях
Мероприятие Акустическая эффективность, ДБ Целесообразный этап внедрения Условия, влияющие на акустическую эффективность
Противошумные архитектурно-планировочные мероприятия 5...10 На стадиях разработки технологической и строительной частей проекта при новом строительстве и реконструкции Характер технологического процесса, вид и количество шумного оборудования, требуемые по условиям технологии объемно-планировочные параметры помещений и др.
Группирование оборудования и отдельных участков по степени шумности 5...10 То же Объемно-планировочные параметры помещения, разница в уровнях шума оборудования, положения расчетных точек относительно источников звукопоглощающих поверхностей ограждений и др.
Звукоизоляция помещения и отдельных участков помещения 10...15 То же То же
Снижение шума средствами звукопоглощения 6...10 На стадии проектирования строительной части проекта при новом строительстве и реконструкции То же
Экранирование оборудования и отдельных участков 5...10 То же То же
Комплексное применение строительно-акустических мер 10...20 На всех стадиях проектирования и реконструкции Характер технологического процесса, вид и количество оборудования, разница в его уровнях, объемно-планировочные параметры помещений, звукопоглощение поверхностей ограждений, положение рабочих мест относительно источников и др.
В практике снижения шума газотранспортных предприятий на основании результатов работы [15], устанавливающей требования к шумовым характеристикам газотранспортного оборудования, используются архитектурно-планировочные и строительно-акустические методы. Перечень основных акустических мер по снижению шума в помещениях с источниками шума приведен выше в таблице [3].
Выбор конкретного мероприятия и его эффективность зависят от производственных условий: характера технологического процесса; характеристик шума; требуемого снижения шума; характеристик помещения [3, 14-16].
Эффективность применения строительно-акустических методов снижения шума зависит от следующих факторов: частотного состава и уровней шума, их распределения по помещению, объемно-планировочных и акустических характеристик помещений, наличия площадок обслуживания оборудования, расположения систем вентиляции, технологических коммуникаций, подъемно-транспортного оборудования и т.д.
Выполненные исследования показали, что применение только одного из выше приведенных методов не приводит к снижению шума до требований санитарных норм. Оптимальным решением является комплексное применение методов.
Рациональная акустическая планировка производственных зданий должна осуществляться путем группирования технологических процессов по шумности. Для разработки рекомендаций по рациональной планировке компрессорных станций (КС) на основании теоретических и экспериментальных исследований [3] определено влияние импеданса земной поверхности, особенностей источников шума КС, поглощения звука в воздухе, фактора направленности излучения шума газотурбинных установок (ГТУ), неоднородности воздуха, древесной растительности на затухание звука.
Установлено, что наибольшее влияние на рассеяние шума от КС на местности имеет взаимодействие звука с физическими характеристиками земной поверхности, что обусловливает
10 лет
журналу
69
Рис. 3. Уровни звуковой мощности агрегата ГПА Ц 6,3:
1 - до установки дополнительных устройств шумоглушения;
2 - после установки дополнительных устройств шумоглушения
Стандарты и нормы
к\т\\\\\\\\\\\\\\\\\\
\
существенные изменения в значениях наблюдаемых уровней шума в расчетных точках.
В работе [3] рассмотрена базовая расчетная модель для прогнозирования распространения звука на местности.
Внедрение нормативно-технических документов позволило получить значительный экономический эффект за счет сокращения санитарно-защит-ных зон (СЗЗ) по шуму и уменьшения протяженности шлейфа КС. Дальнейшее снижение размеров СЗЗ было достигнуто благодаря внедрению звукоизолирующих конструкций на шумных трубопроводах, которые рассчитываются с помощью методики работы [22]. Методы расчета средств шумоглушения подробно рассмотрены в работе [23].
В качестве примера на рис. 3 показаны результаты снижения шума наиболее распространенного в газовой промышленности типового агрегата.
Снижение шума звукоактивных трубопроводов достигнуто применением теплозвукоизолирующих конструкций на основе нового материала (рис. 4). Эффективность от применения подобных конструкций - снижение громкости шума в 1,7 раза, гарантированная защита от коррозии трубопровода.
Преимущества нового материала
Использование тех или иных материалов при звукоизоляции звукоактивных трубопроводов диктуется конкретными свойствами материалов, применяемых для этой цели. При широкополосном спектре шума звукоизоляция минерало-ватными и стекловатными утеплителями может не дать ощутимого эффекта. Исследования, проведенные в НИИСФ РААСХН, хорошо иллюстрируют ситуацию (рис. 5).
Согласно проведенному анализу полученных данных, все испытанные материалы обладают незначительным акустическим эффектом в области шумов частотного диапазона ниже 500 Гц, что не покрывает необходимую область превышения уровня звукового давления для большинства единиц технологического оборудования на КС.
Комбинированные системы материалов на основе пеностекла обладают недостаточным акустическим эффектом при довольно внушительных расходах на приобретение и монтаж конструкции. В последнее время в качестве звукоизолирующих конструкций были предложены новые системы на основе эластомерных материалов, эффективность которых
Рис. 4. Типовая схема теплозвукоизолирующей конструкции на основе нового материала
10 лет
журналу
71
Рис. 5. Эффективность различных по составу покрытий на основе пеностекла, волокнистых материалов и эластомеров:
1 - маты из стеклянно-штапельного волокна (толщина 100 мм, плотность 22 кг/м3);
2 - пеностекло (50 мм, 170 кг/м3), минеральная вата (50 мм, 120 кг/м3),
сталь оцинкованная (толщина 1 мм); 3 - пеностекло типа FOAMGLAS Т4 (50 мм), базальтовый мат (80 мм), антивибрационный слой (3 мм), оцинкованный лист (0,55 мм)
заметно выше традиционных материалов, давно присутствующих на рынке.
Существенным преимуществом при изоляции звукоактивных трубопроводов эластомерными материалами является возможность моделировать звукоизолирующие конструкции согласно поставленной задаче.
На АГНКС основными источниками шума являются свечи рассеяния высокого давления, компрессорные установки, блоки осушки, транспортный поток. Наиболее оптимальным мероприятием по снижению шума на АГНКС является установка акустического экрана, конструкция и габариты которого определяются из данных работы [23], а при расположении АГНКС вблизи жилой
застройки - и другие мероприятия из приведенной выше таблицы.
Выводы
В работе рассмотрено состояние условий труда по шуму и обоснована необходимость управления рисками по этому фактору на предприятиях ПАО «Газпром». Приведен алгоритм разработки мероприятий по шумоглу-шению и описан опыт их внедрения на объектах ПАО «Газпром». Также в работе содержатся результаты испытаний нового звукопоглощающего материала на основе эластомеров и доказывается его эффективность и требуемые свойства защиты от коррозии.
Литература
1. Терехов А.Л. Управление профессиональными рисками на шумных предприятиях ПАО «Газпром» // Защита от повышенного шума и вибрации / Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Санкт-Петербург, 2017. - С. 49-63.
Стандарты и нормы
к\т\\\\\\\\\\\\\\\\\\
2. Терехов А.Л., Щепочкин С.В., Каширин А.Б. Анализ результатов экспертизы неустранимости вредных производственных факторов на рабочих местах ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. - 2012. - № 9. - С. 81-83.
3. Терехов А.Л., Дробаха М.Н. Современные методы снижения шума ГПА / Под ред. Р.О. Самсонова. - СПб.: 2008. - 368 с.
4. Терехов А.Л., Сулин В.А., Котишевский Г.В. и др. Обзор технических решений по снижению шума на предприятиях добычи и транспорта газа. Материалы международной акустической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Е.Я. Юдина. - М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. - С. 257-267.
5. Терехов А.Л., Сафонов А.Л. Повышение безопасности производственных процессов путем снижения шума трубопроводов // Труд и социальные отношения. -2016. - № 4. - С. 163-174.
6. Райцелис И.В. Профессиональная тугоухость у рабочих газоперерабатывающего производства // Гигиена и санитария. - 2009. - № 4. - С. 39-40.
7. Пыстина Н.Б., Терехов А.Л., Зинкин В.Н., Драган С.П. Шум и инфразвук как вредные производственные факторы на предприятиях газовой промышленности // Газовая промышленность. - 2012. - № 1. - С. 68-71.
8. Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. - М.: Роспотреб-надзор, 2005.
9. Перечень производств, профессий и работ с вредными и (или) опасными условиями труда организаций ОАО «Газпром», которые дают право производить оплату по повышенным тарифным ставкам или устанавливать доплаты работникам в зависимости от условий труда. - М.: ИРЦ Газпром, 2006.
10. Трудовой кодекс РФ (ТК РФ) 2016, статья 219.
11. СТО Газпром 18000.1-2014. Единая система управления охраной труда и промышленной безопасностью в ОАО «Газпром». Положение по идентификации опасностей и управлению рисками. -М., ИРЦ Газпром, 2014. - 34 с.
12. Терехов А.Л., Сохилл С. Создание здоровых и безопасных условий труда при работе на добычных нефтегазовых платформах арктического шельфа // Газовая промышленность. - 2011. - № 11. - С. 92-96.
13. Лесных В.В. Управление рисками - путь к устойчивому развитию ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. - 2008. - № 11. - С. 52-55.
14. Власов Е.Н., Дедиков Е.В., Терехов А.Л., Цулимов С.В. Исследование шума лопаточных машин на компрессорных станциях магистральных газопроводов и способы его снижения. - М.: ИРЦ Газпром, 1998. - 287 с.
15. Терехов А.Л. Исследования и снижение шума на компрессорных станциях магистральных газопроводов. - М.: ИРЦ Газпром, 2002. - 303 с.
16. Терехов А.Л. Шум газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях магистральных газопроводов. - М.: ВНИИГАЗ, 2003. - 499 с.
17. СТО Газпром 2-3.5-041-2005. Каталог шумовых характеристик газотранспортного оборудования. - М.: ВНИИГАЗ, 2005. - 7 с.
18. Р51-00158623-26-96. Методика измерения шумовых характеристик газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. - М.: ВНИИГАЗ, 1999. - 27 с.
19. Р51-00158623-18-92. Типовая методика акустических испытаний опытных и серийных образцов ГПА. - М.: ВНИИГАЗ, 1999. - С. 17.
20. Методика расчета уровня шума от КС на местности. - М.: ВНИИГАЗ, 1999. -24 с.
21. СП 51.13330.2011 Защита от шума.
22. Терехов А.Л., Демин В.М. Инженерная методика расчета эффективности средств звукоизоляции и вибропоглощения трубопроводов обвязки на компрессорных станциях // НТС сер. «Транспорт и подземное хранение газа». - М.: ИРЦ Газпром, 2002. - № 1. - С. 12-18.
23. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник. - М.: Логос, 2013. - 432 с.
