А. П. Пестерев, У. Е. Николаева, М. И. Соловьева Анализ оценки рисков на примере лесопильного цеха и разработка мероприятий по снижению производственного травматизма (№3,2021)

УДК: 614.8

Анализ оценки рисков на примере лесопильного цеха и разработка мероприятий по снижению производственного травматизма

 

А. П. Пестерев - Кандидат биологических наук, доцент по специальности «Геоэкология» в Северо-восточный федеральный университет e-mail: pesterev.a@mail.ru

У. Е. Николаева - Студентка Северо-восточный федеральный университет e-mail: n.uigulaana99@mail.ru

М. И. Соловьева - Студентка Северо-восточный федеральный университет e-mail: 444685@mail.ru

Аннотация: В данной статье была проведена идентификация опасных производственных факторов, а также представлен перечень опасностей в лесопильном цеху. На основании этих данных составлена теоретическая оценка рисков, полученная матричным методом. Разработаны средства по предотвращению производственного травматизма.

Ключевые слова: оценка рисков, производственный травматизм, риск, защитное заземление, пылестружкоприемник.

 

Analysis of risk assessment on the example of a sawmill and development of measures to reduce industrial injuries

A. P. Pesterev - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor in the specialty "Geoecology" at the North-Eastern Federal University e-mail: pesterev.a@mail.ru

U. E. Nikolaeva - Student of the North-Eastern Federal University e-mail: n.uigulaana99@mail.ru

M. I. Solovyova - Student of the North-Eastern Federal University e-mail: 444685@mail.ru

Annotation: In this article, the identification of hazardous production factors was carried out, as well as a list of hazards in the sawmill shop is presented. Based on these data, a theoretical risk assessment obtained by the matrix method is compiled. Tools have been developed to prevent industrial injuries.

Key words: risk assessment, occupational injuries, risk, protective grounding, dust collector.

 

Травма – это повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием. Травма является результатом несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.

В процессе работы на станочника могут негативно воздействовать следующие опасные производственные факторы [2]:

1) движущиеся и вращающиеся части станков, а также инструмента, машин, производственного оборудования;

2) повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

3) острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструмента, оборудования, инвентаря и приспособлений;

4) отлетающие частицы древесины;

5) передвигающиеся изделия или заготовки

Для анализа и оценки рисков составим матрицу рисков. Матрица риска представляет собой специальную систему, которая позволяет с достаточно большой долей правдивости определять вероятность возникновения рисков на предприятии в той или иной сфере его деятельности. Для анализа риска предложена методика качественной оценки, которая заключается в определении последствий, вероятности и уровня риска по шкале «высокий», «средний» и «низкий» согласно ГОСТ Р 51901.23–2012 [3].

На основе наблюдений и обработки статистических материалов были выявлены риски, связанные с эксплуатацией деревообрабатывающего оборудования, где главным составляющим являлся человеческий фактор. По ранговой матрице в таблице 1 представлены числовые значения рисков, как произведение вероятности появления и степени тяжести последствий.

Оценка вероятнос-ти	Последствия
	Незначи-тельные	Неболь-шие	Умерен-ные	Значительные	Катастрофи-ческие
Очень низкая (1 раз в 3 года)	1	2	3	4 (7)	5 (5)
Низкая (1 раз в год)	2 (3)	4	6 (8, 9, 11, 12)	8 (10)	10
Средняя (1 раз в полгода)	3	6 (2, 4)	9	12	15
Высокая (1 раз в месяц)	4 (1)	8 (6)	12	16	20
Очень высокая (1 раз в день)	5	10	15	20	25

Таблица 1 – Матрица рисков

Полученные данные занесены в перечень и представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Перечень рисков

№	Опасность	Степень опасности	Вероятность возникновения опасности	Численная характерис-тика
1	Опасность падения из-за потери равновесия, в том числе при спотыкании или подскальзыва-нии, при передвижении по скользким поверхностям или мокрым полам;	Незначитель-ная	Высокая	4
2	Опасность затягивания в подвижные части машин и механизмов	Небольшая	Средняя	6
3	Опасность удара;	Незначитель-ная	Низкая	2
4	Опасность травмирования от трения или абразивного воздействия при соприкосновении;	Небольшая	Средняя	6
5	Опасность раздавливания, в том числе из-за наезда транспортного средства, из-за попадания под движущиеся части механизмов, из-за обрушения горной породы, из-за падения пиломатериалов, из-за падения;	Катастрофи-ческая	Очень низкая	5
6	Опасность, связанная с выбросом пыли	Небольшая	Высокая	8
7	Опасность разрезания, отрезания от воздействия острых кромок при контакте с незащищенными участками тела;	Значительная	Очень низкая	4
8	Опасность от воздействия режущих инструментов (дисковые ножи, дисковые пилы);	Умеренная	Низкая	6
9	Опасность травмирования, в том числе в результате выброса подвижной обрабатываемой детали, падающими или выбрасываемыми предметами, движущимися частями оборудования, осколками при обрушении горной породы, снегом и (или) льдом, упавшими с крыш зданий и сооружений;	Умеренная	Низкая	6
10	Опасность поражения током вследствие прямого контакта с токоведущими частями из-за касания незащищенными частями тела деталей, находящихся под напряжением	Значительная	Низкая	8
11	Опасность ожога при контакте незащищенных частей тела с поверхностью предметов, имеющих высокую температуру;	Умеренная	Низкая	6
12	Опасность самовозгорания горючих веществ;	Умеренная	Низкая	6

 

В результате анализа таблицы видно, что самым вероятностным фактором является опасность поражения током и опасность, связанная с выбросом пыли. И в связи с этим, актуальным будет разработка новых средств защиты для предотвращения данных рисков.

 

Расчет пылеулавливания

Для улавливания стружки и древесной пыли, которая образуется в процессе распила бревен, предлагается установка пылестружкоприемника в виде стружкоотсоса. На рисунке 1 представлен стружкоотсос УВП-2000 [1].

Рисунок 1 - Стружкоотсос УВП-2000

Стружкоотсос – это аспирационная установка рециркуляционного типа, которая обеспечивает очистку загрязненного воздуха фильтром до санитарных норм и возврат его в рабочее помещение цеха [5].

Подключается стружкоотсос к одному или нескольким станкам и позволяет сократить потери тепловой энергии до 100% и электроэнергии до 40%. На раме отсоса смонтированы вентилятор (3) с одним или несколькими патрубками и фильтрующие мешки (5). Верхние мешки служат фильтрами. Они сделаны из фильтровальной ткани. Мешки крепятся на раме хомутами (8), которые фиксируются замками.

Описание технологии очистки. При работе поток воздуха и стружки вентилятором (3) подается в мешки (5). Стружка оседает в нижнем мешке (накопителе) (9), а воздух проходит через фильтровальную ткань верхних мешков, очищается и попадает в рабочую зону станка. Степень очистки воздуха достигает 99,9% при улавливании частиц с медианным диаметром не менее 5 мкм. После заполнения накопителя стружкой они снимаются с установки, и стружка выносится. Очищенные мешки ставятся на место.

Расчет эффективного пылеулавливания проводится согласно учебно-методическому пособию [5].

Дано: Стружкоотсос типа УВП-2000 имеет следующие характеристики: производительность (Q_v) -  2000 м³/ч

массовый поток пыли, поступающий в фильтр (m_BX) – 10 кг/ч

степень очистки (η) - 99,9%

1. Найдем расходную концентрацию пыли в воздушном потоке на входе в фильтр по формуле (1)

где Q_V - объемный поток воздуха, м³/ч;

m_BX – массовый поток пыли, поступающий в фильтр, кг/ч.

2. Определим массовый поток пыли на выходе из фильтра по формуле (2)

где m_BX – массовый поток пыли, поступающий в фильтр, кг/ч;

η - степень очистки, %.

3. Найдем расходную концентрацию пыли в воздушном потоке на выходе из фильтра по формуле (3)

где m_вых – массовый поток пыли на выходе из фильтра, кг/ч;

Q_v - объемный поток воздуха, м³/ч.

Полученное значение C₂ = 5 мг/м² не превышает ПДК рабочей зоны для древесной пыли - 6 мг/м², что показывает эффективность рассматриваемого стружкоотсоса.

 

Расчет защитного заземления

Нельзя надеяться на эффективность работы защитного заземления без грамотно рассчитанного контура заземления. Только убедившись в том, что для токов стекания подготовлена цепочка с минимальным сопротивлением можно быть более уверенным в безопасности человека, работающего с электрооборудованием [4].

Дано:

Производственный участок – цех продольного распила древесины

Размер цеха А × В = 18 × 12 м

1 оборудование – HTZ 1200 PROFESSIONAL (Мощность 30кВт)

Грунт – суглинок с удельным сопротивлением ρ = 100 Ом·м

Климатическая зона – II

Требуется:

Определить количество вертикальных электродов m.

Определить длину горизонтальных электродов.

Показать на плане размещение заземляющего устройства (ЗУ).

Определить фактическое значение сопротивления ЗУ.

Решение:

1. Определим расчетное удельное сопротивление грунта Pрасч (Ом∙м), в котором предполагается размещать электроды заземлителя, по формуле (1)

где ρ – удельное сопротивление грунта – для грунта «суглинок» равное 100 Ом*м;

К_СЕЗ – сезонный повышающий коэффициент – для I климатической зоны (наиболее подходящей для Республики Саха (Якутия)) при применении вертикальных электродов длиной L=3 м при глубине заложения t=0,5 м коэффициент Ксез=1,7.

Таким образом, подставив данное значение в формулу (1), получаем:

2. Определим нормы сопротивления заземления R_H, (Ом) в зависимости от типа заземляемой электроустановки. В данном случае заземляемая установка представляет собой единичный объект без протяжённых питающих линий и напряжение сети составляет <100 (кВт), поэтому:

R_H = 10 Ом

3. Определим сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя R_B (Ом), для выбранного типа электрода, формула (2), формула (3) и формула (4):

где L_B – длина электрода, м;

d – диаметр электрода стальной трубы, м;

t – глубина заложения, м.

Для определения значения t воспользуемся формулой (3)

где t₀ - глубина заложения в грунт, м;

L_B – длина электрода, м.

Таким образом:

Подставив полученное значение в формулу (2), получаем:

4. Определим необходимое количество вертикальных электродов m(шт.) методом подбора по формуле (5)

где R_B – сопротивление растеканию одного электрода заземлителя, Ом;

R_H – норма сопротивления заземления, Ом;

η_B – коэффициент использования вертикальных заземлителей, при помощи которого учитывают явление взаимного экранирования электрических полей отдельных электродов.

Коэффициент зависит от числа электродов и от отношения расстояния между вертикальными электродами (а) к их длине (L_B).

Принимаем η_B = 1 и находим исходное число m₁:

Для найденного числа находим η_B, подставляем его в формулу (5) и находим значение m₂:

Пересчёт продолжаем до тех пор, пока разность между двумя последними полученными значениями не станет меньше 1, по формуле (6) 

m_i — m_i-1 < 1, #(6)

где m_i – последнее полученное значение количества электродов, шт.;

m_i-1 – предыдущее полученное значение количества электродов, шт.

Подставляем полученные значения в формулу (6)

m₂ — m₁ = 5,23 — 4,50;

m₂ — m₁(0,73) < 1

Тогда принимаем m = 5 штук – количество необходимых вертикальных электродов.

5. Определим длину горизонтального электрода (L_г), по формуле (7)

где a – расстояние между вертикальными электродами, м;

m – количество вертикальных электродов, шт.

Примем расстояние между вертикальными электродами:

а = 6м.

Подставляя полученные значения в формулу (7), получаем:

6. Определяем сопротивление растекания тока горизонтального электрода (R_г) известной длины (L_г) по формуле, соответствующей типу выбранного электрода (Ом). Для данного типа электрода (протяжённая в земле труба) расчетная формула (8) определения сопротивления выглядит следующим образом:

 

где d = 0,02 м;

t₀ = 0,5 м ;

L_г = 31,5 м;

 ρ_расч = 170 Ом*м.

Подставив данные значения в формулу (8), получаем:

7. Определим сопротивление растекания тока искусственного заземлителя R_и(Ом), по формуле (9)

где η_г - коэффициент использования горизонтального электрода с учетом вертикальных электродов, в нашем случае число вертикальных электродов равно 5, то берем равное 0,86;

η_В - коэффициент использования вертикальных электродов берем равное 0,81;

R_г - сопротивление растекания тока горизонтального электрода, Ом;

R_B – сопротивление растеканию одного электрода заземлителя, Ом;

m - число вертикальных электродов (шт).

Подставляем рассчитанные выше значения в формулу (9) и получаем:

Необходимо провести сравнение полученного сопротивления электродов (R_и) с нормативным сопротивлением (R_н), так как должно выполняться условие по формуле (10)

3,9 <10

Условие выполняется, следовательно, расчёты верны и заземление эффективно. Схема защитного заземления представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема защитного заземления

 

Список литературы

1. ГОСТ 12.2.062-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Ограждения защитные. - Введ. 1982-07-01. – М.: Стандартинформ. - 2006. – II, 4с.

2. ГОСТ 12.3.042–88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Деревообрабатывающее производство. Общие требования безопасности. – Введ. 1990-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2001. – II, 75 с.

3. ГОСТ Р 51901.23–2012 Менеджмент риска. Реестр риска. Руководство по оценке риска опасных событий для включения в реестр риска. - Введ. 2012-12-01. – М.: Стандартинформ. - 2014. – II, 30с.

4. Азаренок В.А., Кошелева Н.А., Меньшиков Б.Е. Лесопильно- деревообрабатывающие производства лесозаготовительных предприятий: учеб. пособие / В.А. Азаренок, Н.А. Кошелева, Б.Е. Меньшиков. - изд. 2-е, перераб. и доп. Екатеринбург: УГЛТУ, 2015. 593 с.

5. Подъемно-транспортные машины отрасли. Аспирация и пневмотранспорт деревообрабатывающих предприятий. Лекции и методы решения задач. / И. Т. Глебов. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2010. – 138 с.