УДК 378.14 ББК 65.497 DOI 10.54904/52952_2023_2_39
Совершенствование мер безопасности при выполнении работ с применением лестницы на неустойчивых деревянных опорах воздушных линий связи и линий электропередач
В. А. Сенченко,
главный специалист по охране труда Волгоградского филиала ПАО «Ростелеком», эксперт службы поддержки пользователей систем «Кодекс»/«Техэксперт» (г. Волгоград)
e-mail: vladimir.senchenko1973@gmail.com
Т. Т. Каверзнева,
доцент Высшей школы Техносферной безопасности, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет Российской академии наук
e-mail: kaverztt@mail.ru
А. Г. Фетисов,
канд. техн. наук, исполняющий обязанности заведующего кафедрой, доцент кафедры «Природная и техногенная безопасность и управление риском», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
e-mail: ptbur@mai.ru
Аннотация
Работы на опорах воздушных линий связи и линий электропередач производятся, как правило, с лестниц, при этом работы на высоте характеризуются повышенной опасностью. Статистика травматизма в Российской Федерации свидетельствует о том, что доля травматизма при проведении таких работ составляет около 25% травм от общего их количества. При использовании приставной лестницы случаются падения, связанные с нарушением целостности деревянной опоры, при падении которой вместе с работником травматизм, как правило, бывает тяжелый или даже со смертельным исходом.
В настоящей статье рассмотрены технические решения, которые могут обеспечить безопасность работ на неустойчивых и сомнительных опорах.
Ключевые слова: работа на опорах воздушных линий связи; неустойчивые опоры; контрольный осмотр опор
Improvement of safety measures when performing works with the use of ladder on unstable wooden supports of air communication and power lines
V. A. Senchenko,
Chief Occupational Safety Specialist of PJSC Rostelecom, expert of the Kodeks/Techexpert user support service (Volgograd)
T. T. Kaverzneva,
Ph.D. in Engineering, Associate Professor, Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic University; St Petersburg Academic University
A. G. Fetisov,
Ph.D. in Engineering, Associate Professor of the Department «Natural and Man-made Safety and Risk Management» Moscow Aviation Institute (National Research University)
Annotation
Work at height is a work of increased danger. The most common way of working at height on supports on overhead communication lines and power lines are carried out from stairs. Injury statistics in the Russian Federation indicate that the proportion of injuries when working at height is about 25 percent of the total number of injuries. When performing work at a height with a ladder on a wooden support, falls from a height occur associated with a violation of the integrity of the support. If the support falls together with the employee, the injury in this case is usually severe or fatal.
This article discusses technical solutions that can ensure the safety of work on unstable and questionable supports.
Keywords: work on the supports of overhead communication lines; unstable supports; control inspection of supports
Введение
Как правило, работы на опорах воздушных линий связи и линий электропередач проводятся с лестниц, при этом нельзя забывать, что работы на высоте отличаются повышенной опасностью. Статистика в Российской Федерации свидетельствует, что доля травматизма при выполнении таких работ составляет до 25% травм от общего количества [1], и травматизм от падения с высоты, в том числе с лестниц, чаще всего тяжелый и смертельный [2, 3, 5]. При этом до 70% серьезных происшествий происходит с переносными лестницами, и наиболее часто падение случается при скольжении их под пользователем [4, 6, 7]. При проведении работ на деревянной опоре с использованием приставной лестницы случаются падения опоры вместе с работником из-за нарушения целостности опоры. При падении опоры травматизм работника, как правило, бывает тяжелым или со смертельным исходом. Государственной статистической отчетностью подобные травмы в отдельный класс не выделяются, однако работникам отрасли связи и электроэнергетики хорошо известно именно об этом виде несчастных случаев.
Постановка проблемы
Подъем на высоту с применением лестницы – наиболее доступный, с экономической точки зрения, способ. Лестница очень мобильна, имеет малый вес и проста в эксплуатации.
При выполнении работ с лестниц на опорах воздушных линий связи и воздушных линий электропередач (далее – ВЛС и ВЛЭ) верхняя часть лестницы 2 упирается в опору 1 (рис. 1). Таким образом, при подъеме работника на опору и работе на ней действует продольная сила F в точке соприкосновения опоры с лестницей. Так как опора закреплена в земле, а момент силы действует на верхнюю часть опоры, сила действует как рычаг, равный расстоянию от земли H до точки соприкосновения лестницы с опорой.
Рис. 1. Схема установки лестницы к опоре воздушной линии связи
Опоры бывают деревянные, железобетонные и металлические. Деревянные опоры с течением времени гниют и теряют свои прочностные свойства. Гниение опоры, как правило, происходит около земли в сердцевине опоры 3 (рис. 1). Поэтому визуально это не всегда можно определить. Так же происходит с металлическими опорами: установленные в земле, они ржавеют в месте соприкосновения с землей.
Подъем на опору по лестнице приводит к продольной нагрузке на опору, которая при превышении прочности оставшейся целой ее части заваливается в противоположную сторону – лестница с работником падает. Как правило, травматизм в этом случае бывает тяжелым и даже смертельным.
Целью настоящего исследования является повышение безопасности работ на высоте при использовании лестниц во время проведения работ с воздушными линиями связи и линиями электропередач с неустойчивыми деревянными и металлическими опорами.
Контрольный осмотр опор
Деревянные опоры воздушных линий связи и высоковольтно-сигнальных линий электропередач имеют диаметр в вершине (верхнем отрубе) от 12 до 25 см. У них есть ряд преимуществ перед железобетонными и металлическими, поэтому их применение будет актуально и в будущем. Для деревянной опоры характерны:
- малый удельный вес, что значительно облегчает процесс монтажа и транспортировки;
- хорошая эластичность, чем объясняется ее широкое применение в местах с повышенной ветровой нагрузкой;
- заметная устойчивость к обледенению, что позволяет использовать опору в северных широтах;
- длительный и качественный срок эксплуатации, особенно при использовании специальных защитных антисептических средств;
- превосходные диэлектрические качества, позволяющие не допустить утечки токов и обеспечивающие отличный уровень грозозащиты.
Однако деревянная опора имеет и недостатки: в грунте она может гнить и терять свои прочностные свойства. Как правило, гниение случается непосредственно у поверхности земли. Если деревянная опора плохо пропитана антисептическим составом против гниения или он утратил свои свойства, во влажной земле она начинает гнить. Причем гниет в первую очередь сердцевина, что визуально можно не определить. Подъем на деревянную опору, у которой прогнила сердцевина, опасен: ежегодно происходят несчастные случаи, связанные с падением работника вместе с подгнившей опорой. Обычно такие несчастные случаи либо тяжелые, либо смертельные. Государственной статистической отчетности в этом плане не ведется, однако компании связи и энергетики знают об этих несчастных случаях и их причинах.
В разделе XXIX Правил по охране труда при выполнении работ на объектах связи, утвержденных Приказом Минтруда России от 07.12.2020 № 867н, установлены требования к охране труда при проведении обходов и осмотров воздушных линий связи и проводного вещания (радиофикации). В разделе предусматривается процедура контрольного осмотра деревянных опор на загнивание.
Степень загнивания деревянных столбов, приставок и подпор опор воздушных линий связи, пропитанных антисептиком, работник контролирует по всей длине посредством внешнего осмотра и простукивания (здоровая древесина при простукивании издает звонкий звук, гнилая – глухой). Проколы щупом запрещены! При контроле оснований опор, пропитанных бандажным способом, работник должен осматривать поверхность древесины за верхней и нижней кромками бандажа из гидроизоляционного материала на откопанном на глубину 60 см основании опор. После осмотра работник делает на бандаже по окружности три вертикальных надреза на глубину 5–10 см от поверхности грунта и отгибает в сторону гидроизоляционный материал. Внешний осмотр и простукивание по окружности на уровне поверхности грунта и у нижней отогнутой кромки бандажа позволяет определить качество древесины. Участок древесины без загнивания, где был снят бандаж, вновь покрывают антисептической пастой, закрывают отогнутым куском бандажа и покрывают гидроизоляцией (раствором битума, битумной эмульсией и расплавленным битумом).
Данная процедура субъективна и сильно зависит от опыта конкретного работника при ее проведении, поэтому здесь велика роль человеческого фактора [9]. Однако стоит отметить, что существует специальный прибор, выпускаемый уфимским предприятием ООО «Квазар», который определяет глубину гниения деревянной опоры. Прибор АКОД (аппаратура контроля опор деревянных) – это прибор неразрушающего контроля, предназначенный для определения степени загнивания деревянных опор линий электропередач.
По сути, АКОД является щупом для определения гнилостности древесины, и его использование необходимо для проведения регулярного контроля качества опор и своевременного нахождения прогнивших опор в целях предупреждения возникновения разрывов и аварийных ситуаций. Принцип действия прибора основан на контроле твердости древесины опоры при помощи стальной иглы. Игла проникает внутрь опоры под действием тарированной пружины, по степени сжатия которой можно определить степень загнивания древесины.
Отметим, что процедура контрольного осмотра металлических опор действующими нормативно-правовыми актами не установлена. На металлические опоры можно подниматься только с помощью лестницы или автоподъемника.
На ненадежные деревянные опоры подниматься на когтях или с применением приставной лестницы запрещено. Это возможно лишь при помощи автоподъемника. Однако бывают ситуации, когда подъехать к опоре на автоподъемнике с люлькой нельзя, поэтому требуется подъем на ненадежную опору. Таким образом, становится актуальной технология подъема на неустойчивые или сомнительные деревянные опоры, при которой можно было бы уменьшить продольную нагрузку на опору.
Способ крепления верхней части лестницы с помощью опорных штанг
Для сведения к минимуму нагрузки на верхний край опоры при подъеме на нее с помощью приставной лестницы можно использовать способ крепления верхней части лестницы с помощью опорных штанг.
Технически предлагаемый способ заключается в использовании для верхней части лестницы универсальной насадки, которая благодаря опорным штангам придает устойчивость всей конструкции лестницы [8]. Насадка на лестницу вместе с опорными штангами держит верхний край лестницы в независимости от устойчивости самой опоры. Тем самым уменьшается риск падения работника вместе с опорой в процессе работы и повышается безопасность работ.
Сущность способа поясняется на рис. 2, который представляет собой схему подъема на неустойчивые опоры вместе с насадкой на лестницу с опорными штангами. На рис. 3 и 4 изображена насадка на лестницу для подобного подъема.
Насадка на лестницу состоит из основания, выполненного из металлического прямоугольного профиля (1), по краям которого имеются регулируемые зажимы для крепления насадки на лестницу, состоящие из удерживающего кронштейна c прорезью (2) для регулировки обхвата тетивы лестницы (3) с использованием винта Г-образной формы (4) и гайки-барашка (5).
На прямоугольном профиле (1) неподвижно (при помощи сварки, склейки и т.д.) закреплены опорные кронштейны (6), к которым крепятся на петлях (7) дуги (8) с отводами (9) по краям. На внутренней части дуг (8) имеются шипы (10) против проскальзывания. При смыкании, дуги (8) составляют U-образный профиль, который имеет радиус более 50 см.
В нижней части дуги (8) соединяются через пластины (11) с помощью регулируемого винта (12). В пластинах (11) нарезана резьба, по которой может вращаться винт (12). Пластины (11) прикреплены к дугам (8). На отводах (9) имеются отверстия (14) для крепления опорных штанг (16). Опорные штанги (16) выполнены из прочного и жесткого материала, например, стеклопластика или алюминия.
Соединение опорных штанг с насадкой осуществляется с помощью шарнирного соединения. Насадка упирается в опору (15). При вращении винт (12) может развести или сомкнуть дуги (8). При вращении винта (12) дуги (8) изменяют свое положение относительно петель (7), изменяется угол наклона между дугами (8). Соответственно, в зависимости от диаметра опоры (15) можно отрегулировать прилегание рабочих поверхностей насадки (дуг) к поверхности опоры (15).
Устройство работает следующим образом. Перед использованием лестницы насадка устанавливается на ее верхний край. С помощью Г- образных винтов (4) и гаек-барашков (5) насадка крепится за боковины лестницы. Оценивается место установки лестницы. Визуально оценивается диаметр опоры, при необходимости регулируются дуги (8) с помощью регулируемого винта (12) с целью увеличения площади прилегания к опоре.
Лестницу устанавливают в необходимом месте, насадка упирается в опору (15). Под воздействием прилагаемой нагрузки шипы (10) на внутренней части конструкции зацепляются за поверхность и не дают соскальзывать насадке вместе с лестницей. В отверстия (14) вставляются опорные штанги (16) в разные стороны для устойчивости. Опорные штанги (16) упираются в землю по разные стороны от лестницы враспор.
Таким образом, конструкция насадки с использованием опорных штанг позволяет уменьшить боковую нагрузку на опору, тем самым снижая риск падения опоры.
Рис. 2. Схема подъема на неустойчивые опоры
Рис. 3. Насадка на лестницу для подъема на неустойчивые опоры
Рис. 4. Насадка на лестницу с опорными штангами для подъема на неустойчивые опоры
Обсуждение
Насадка с опорными штангами относится к инженерному решению, обеспечивающему безопасность работ на неустойчивых опорах. Безопасность работ будет зависеть от надежности самого инженерного решения, а также квалификации работников, которые будут использовать данную насадку. Проверка контроля загнивания деревянной опоры с помощью прибора АКОД будет эффективна, если прибор даст надежные показания, которые могут зависеть от погрешности самого прибора и квалификации работников.
Выводы
Практика показывает, что падение деревянной опоры вместе с работником возможно при выполнении работ на опоре в отрасли связи и электроэнергетики. В настоящее время при обеспечении охраны труда преобладающим является риск-ориентированный подход, который допускает приемлемый риск [10, 11].
В обеспечении безопасности работ на неустойчивых и сомнительных опорах на сегодня есть самые разные технические решения, но до сих пор нельзя сделать выбор универсального эффективного варианта, и на каждом предприятии этот вопрос решается самостоятельно. Однако набор разных технических решений дает вариативность в обеспечении безопасности труда, поэтому распространение знаний о наличии разных подходов в подобных ситуациях дает возможность выбора инструмента, что снижает уровень травматизма по данному риску.
Благодарность
Авторский коллектив выражает благодарность начальнику отдела охраны труда Волгоградского филиала ПАО «Ростелеком» Глумову Е.А. за предоставленную возможность воспользоваться его практическим опытом при раскрытии опасного фактора – падения опоры вместе с работником.
Список литературы:
1. Сенченко В.А., Карауш С.А., Каверзнева Т.Т. Меры безопасности при производстве работ на двускатных крышах // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2017. – Т. 8, № 2. – С. 5–14. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.2.01
2. Hsiao H., Simeonov P., Pizatella T., Stout N., Weeks J., Extension-ladder safety: Solutions and knowledge gaps, International Journal of Industrial Ergonomics, Volume 38, Issues 11–12, Pages 959–965, Publication Year 2008, https://doi.org/10.1016/j.ergon.2008.01.011
3. Plinera E. M., JinSeo Na, Beschorner K. E. Factors affecting fall severity from a ladder: Impact of climbing direction, gloves, gender and adaptation, Applied Ergonomics, Volume 60, April 2017, Pages 163–170, https://doi.org/10.1016/j.apergo.2016.11.011
4. Ackland H. M., Pilcher D. V., Roodenburg O. S., McLellan S. A., Cameron P. A., Cooperab D. J. Danger at every rung: Epidemiology and outcomes of ICU-admitted ladder-related trauma, Injury Volume 47, Issue 5, May 2016, Pages 1109–1117, https://doi.org/10.1016/j.injury.2015.12.016
5. Häkkinen K. K., Pesonen J., Rajamäki E. Experiments on safety in the use of portable ladders, Journal of Occupational Accidents Volume 10, Issue 1, June 1988, Pages 1–19, https://doi.org/10.1016/0376-6349(88)90002-8
6. Socias C. M., Chaumont Menéndez C. K., Collins J. W , Simeonov P. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Occupational ladder fall injuries – United States, 2011. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2014 Apr 25; 63(16):341-6. Erratum in: MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2014 May 9; 63(18):416. PMID: 24759655; PMCID: PMC4584774.
7. Chang C.-C., Chang W.-R., Matz S. The effects of straight ladder setup and usage on ground reaction forces and friction requirements during ascending and descending, Safety Science, Volume 43, Issue 7, August 2005, Pages 469–48, https://doi.org/10.1016/j.ssci.2005.08.002
8. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу для подъема на неустойчивые опоры». Номер патента: 214240. Страна: Россия. Год: 2022. Дата регистрации: 18.10.2022. Номер заявки: 2021139652. Патентообладатель: ФГБОУВО «Томский государственный архитектурно-строительный университет», МПК: E06С 7/46.
9. Сомова Ю.В. Исследование человеческого фактора в системе «человек-техническая система-производственная среда» с целью повышения безопасности труда на рудообогатительной фабрике / Ю.В. Сомова, А.С. Лимарев, В.Н. Макашова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2023. – Т. 12. – № 2 (62). – С. 133–142.
10. Минько В. М. Математическое моделирование в охране труда / В. М. Минько // Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2008. – 248 с.
11. Минько В. М. Методы научных исследований в техносферной безопасности: учебное пособие / В.М. Минько // Калининград: Изд-во ФГБОУ ВО «КГТУ», 2014. – 97 с.