ВВЕДЕНИЕ
Публикуемые статистические и отчетные данные, а также оценки специалистов по охране труда свидетельствуют, что 80-90% профессиональных заболеваний и до 30% производственных травм связаны с действием вредных факторов производственной среды, обусловленных недостатками техники и технологии производств, эксплуатацией устаревшего оборудования, недостаточностью объемов внедрения современной энергосберегающей техники.
В топливно-энергетическом комплексе основная часть потенциала энергосбережения приходится на повышение технического уровня производства электрической и тепловой энергии (примерно 43%), а таюке на транспортировку энергоносителей (немногим более 33%).
Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена, прежде всего, преобладанием монопольной системы энергоснабжения. В последние годы удельная энергоемкость возросла из-за недогрузки производственных мощностей или простоя оборудования на промышленных предприятиях.
В ноябре 1995 г. Правительство Российской Федерации приняло постановление «О неотложных мерах по энергосбережению», согласно которому началось осуществление комплекса мероприятий по повышению эффективности использования топлива и энергии, главным среди которых на первом этапе следует считать оснащение промышленных предприятий и других энергопотребителей современными приборами учета, контроля и регулирования расхода энергоносителей. В настоящее время пересмотрены и введены в действие несколько сот государственных стандартов и строительных норм и правил, содержащих требования, обеспечивающие эффективное использование энергоресурсов.
В 1995-1999 гг. в России были предприняты большие усилия для создания условий, позволяющих приступить к осуществлению широкомасштабной политики энергосбережения во всех сферах жизни общества. Вступление в начале 1996 г. в силу федерального Закона «Об
энергосбережешш» создало предпосылки для активного внедрения мероприятий по сбережению и экономии энергии. Аналогичные законодательные акты были приняты в некоторых субъектах Федерации на региональном уровне. В 1997 г. по решению Президента России разработана федеральная целевая программа «Энергосбережение России», которая исходит из того, что по её итогам к 2010 г. должно быть сэкономлено в общей сложности примерно 400 млн. т.у.т.
Достижение указанных объемов экономии энергоресурсов позволит к 2010 г. по отношению к 1995 г. снизить энергоемкость экономики на 22^-25%. Уже на уровне 2000 г. спрос на первичные энергетические ресурсы в результате осуществления энергосберегающей политики уменьшен примерно на 3% или на 30 млн. т.у.т. Опыт мирового сообщества свидетельствует, что без всесторонней государственной поддержки нельзя добиться сколько-нибудь заметного повышения энергетической эффективности экономики в национальном масштабе. Такая поддержка означает участие государства в процессе регулирования энергопотребления, в ценообразовании, в системе энергоснабжения, в обеспечении финансирования мероприятий по энергосбережению, его пропаганде и т.п.
Наибольшим потенциалом энергосбережения обладают энергоемкие отрасли и в первую очередь металлургия, промышленность строительных материалов, химия и нефтехимия.
Почти 90% потенциала энергосбережения в топливно-энергетическом комплексе сосредоточено в производстве, транспортировке и распределении электрической и тепловой энергии, а также в газовой промышленности. На тепловых электростанциях России ежегодно сжигается свыше 380 млн. т.у.т. органического топлива, из которых 240 млн. т.у.т. идут на производство электроэнергии, а остальные 140 млн. т.у.т. - на выработку тепла. Эффективность работы тепловых электростанций может быть повышена, в основном, за счет совершенствования условий эксплуатации и уменьшения сроков ремонта оборудования. Кроме этого, необходимо усовершенствовать
-5-
котельное, турбинное и вспомогательное оборудование. Основные резервы экономии топливно-энергетических ресурсов заключены в увеличении выработки электроэнергии на тепловом потреблении, широком применении современных парогазовых электростанций. Так, например, перевод тепловых электростанций, работающих с применением традиционного паротурбинного цикла, на парогазовый цикл позволит сэкономить от 30 до 35 млн. т.у.т.
В связи с климатическими условиями в России значительное количество топливно-энергетических ресурсов затрачивается на отопление. Поэтому наряду с развитием крупных теплофикационных систем в городах и промышленных узлах целесообразно внедрять новые, более эффективные и более экологически чистые поколения теплофикационных установок малой и средней мощности. За счет высокой эффективности работы этих установок в ближайшем будущем можно сэкономить более 60 тыс. т.у.т. Одним из важных направлений, обеспечивающих как экономию энергетических ресурсов, так и экологический эффект, является использование ПГУ-ТЭЦ, в том числе с внутрицикловой газификацией низкосортных углей. Использование на городских ТЭЦ твердых городских отходов может обеспечить годовое производство дешевой электроэнергии в количестве 30 млрд. кВт. ч и тепловой энергии в объеме 26 млн. Гкал.
Особо следует отметить то обстоятельство, что по сравнению с промышленностью, где основная часть экономии энергоресурсов может быть получена за счет структурных преобразователей, в ТЭК это может быть достигнуто главным образом в результате технологического прогресса, то есть за счет внедрения современных технологий и техники.
Вопросы рационального использования топливно-энергетических ресурсов и внедрения энергосберегающих техники и технологий вызывают пристальное внимание во всем мире. Среди отечественных исследователей данного вопроса особенно выделяются работы В.В. Бушуева, Г.С. Асланяна, Б.Л. Варнавского, В.В. Литвака и целого ряда других ученых и специалистов.
-6-
Вместе с тем, современные технологические процессы, зачастую, ведутся на высоких скоростях при повышенных напряжениях, температурах и давлениях с применением химически активных веществ, что зачастую может привести к снижению уровня приемлемой безопасности и росту травматизма и профессиональных заболеваний.
Проявляются новые сочетания опасных и вредных производственных факторов, обусловленных особенностями технологических процессов, которые ранее не учитывались. Поэтому возникает задача оценить внедряемые энергосберегающие технологии не только с позиций их эффективности, но и с позиций охраны труда.
В рамках решения проблемы повышения уровня безопасности при внедрении энергосберегающих технологий необходимо определить причины и уровень травматизма и профзаболеваний, которые характерны для предприятий электроэнергетики.
Следует отметить, что вопросам обеспечения требуемых условий и охраны труда в электроэнергетике посвящено большое количество работ как отечественных, так и зарубежных исследователей: П.Г. Белова, К.М. Гуревича, П.А. Долина, Ю.И. Жукова, Б.А. Князевского, А.И. Кузнецова, СП. Кузнецова, B.C. Малышева, В.Е. Манойлова, B.C. Мастрюкова, В.Т. Медведева, В.К. Паули, А.А. Труханова, Е.И. Сапенко, Н.В. Шипунова и др.
Однако в перечисленных работах на вопросы влияния внедряемых энергосберегающих технологий на проблему совершенствования условий и охраны труда не акцентировалось внимание.
Для решения задачи оценки эффективности предлагаемых к внедрению энергосберегающих мероприятий с учетом их влияния на условия и охрану труда необходимо предложить алгоритм использования для этой цели ряда критериев, таких как уровень безопасности на рабочем месте, уровень потенциальной опасности оборудования, уровень производственного травматизма и т.п.
-7-
Такая постановка вопроса определяет актуальность данной работы и позволяет сформулировать цели и решаемые задачи.
Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, содержащего основные выводы по работе, а также списка используемой литературы.
Во введении обосновывается актуальность темы диссертации.
В первой главе проведен анализ причин травматизма и профессиональных заболеваний работающих на объектах электроэнергетики.
Вторая глава посвящена определению возможности использования вероятностных методов оценки производственного травматизма и профзаболеваний у работающих.
В третьей главе приводятся основные методы исследования и оценки безопасности энергосберегающих технологий и техники.
Четвертая глава посвящена изучению роли отдельных факторов в формировании производственной среды.
Пятая глава посвящена анализу путей совершенствования условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих технологий в системах кондиционирования и вентиляции воздуха.
В шестой главе приведен алгоритм построения модели оценки эффективности энергосберегающих мероприятий с учетом влияния на улучшение условий и охраны труда на объектах энергетики.
Заключение содержит основные выводы по работе.
Цель работы
Целью настоящего исследования является совершенствование условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих мероприятий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-8-
- на основе анализа причин травматизма и профзаболеваний предложить математическую модель оценки производственного травматизма и профзаболеваний;
- разработать методы исследования и оценки безопасности энергосберегающих технологий и техники;
- разработать математическую модель и алгоритм оценки эффективности энергосберегающих мероприятий с учетом их влияния на условия и охрану труда;
- определить пути совершенствования условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих технологий на примере электромеханических систем.
Научная новизна
1. Научно обоснована математическая модель оценки эффективности энергосберегающих мероприятий с учетом их влияния на условия и охрану труда.
2. На основе предложенной математической модели разработан алгоритм оценки условий и охраны труда при внедрении энергосберегающей техники и технологии.
3. Теоретически обоснованы пути совершенствования условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих технологий.
Практическая ценность
Практическая ценность проведенных исследований заключается в определении путей совершенствования условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих технологий и применении разработанных методов оценки безопасности энергосберегающих технологий и техники на предприятиях энергетики и других отраслей промышленности.
-9-
На защиту выносятся:
1. Методы исследования безопасности энергосберегающих технологий и техники.
2. Пути совершенствования условий и охраны труда при внедрении энергосберегающих технологий.
3. Математическая модель оценки производственного травматизма.
4. Математическая модель и алгоритм оценки эффективности энергосберегающих мероприятий с учетом их влияния на условия и охрану труда.
Методы исследования
Для решения поставленной задачи применялись методы математической статистики, теории вероятности, методы математического моделирования, теории риска и надежности.
Публикации и апробация результатов работы
Основные результаты работы изложены в печатных изданиях, обсуждены на конференциях, в т.ч. международных, нашли свое отражение в нормативных документах Министерства энергетики Российской Федерации.
Автор выражает глубокую признательность д.т.н. В.Т. Медведеву, осуществлявшему научное руководство этой работой и предоставившему автору все условия для плодотворной научной деятельности, а также всем сотрудникам и преподавателям кафедры Инженерной экологии и охраны труда Московского энергетического института.
-10-
1. АНАЛИЗ ПРИЧИН ТРАВМАТИЗМА И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ
ЗАБОЛЕВАНИЙ
Состояние условий и охраны труда в организациях ТЭК [1], как и в стране в целом, формируется под воздействием как технических, так и экономико-правовых факторов (рис. 1.1), среди которых основными являются следующие:
- структура и состояние экономики отраслей промышленности; наличие законодательной базы, регулирующей устойчивое развитие экономики;
- состояние основных производственных фондов отраслей экономики, их обновление, прогрессивность, соответствие требованиям охраны труда;
- действенность и завершенность законодательной и правовой базы охраны труда;
- наличие органов управления охраной труда, реализующих государственную политику в области охраны труда, закрепленную законодательной базой;
- кадровое обеспечение органов управления охраной труда; подготовка специалистов по охране труда в системе высшего образования;
- обучение и повышение квалификации по вопросам охраны труда руководителей и специалистов организаций;
- финансовое обеспечение предприятий;
- материально-техническое обеспечение предприятий средствами индивидуальной защиты;
- научное и информационное обеспечение.
Нетрудно убедиться, что вышеуказанные факторы взаимосвязаны и их воздействие на условия и охрану труда совместно.
Взаимосвязь экономики организаций и условий труда можно проиллюстрировать тем, что заметное оживление экономики в последние годы, проявившееся в росте объемов производства и прибыли ряда отраслей экономики, способствовало росту затрат на мероприятия по охране труда.
-11-
Эти затраты в целом по отраслям народного хозяйства выросли с 18,5 млрд. в 1999 г. до 47,8 млрд. руб. в 2002 г., и эта тенденция сохранялась и в 2003 году. Затраты на охрану труда в расчете на 1 работающего возросли с 626 руб. в 1999 г. до 1683 руб. в 2002 г. Увеличился удельный вес этих затрат в общих затратах на производство продукции с 0,53% в 1999 г. до 0,65% в 2002 г. В свою очередь, увеличение расходов на мероприятия по охране труда оказало положительное влияние на снижение производственного травматизма.
Состояние основных производственных фондов отраслей экономики, их обновление, прогрессивность, соответствие
требованиям охраны труда
Материально-техническое
обеспечение предприятий
средствами индивидуальной
защиты
Научное и информационное обеспечение
Технические факторы
Состояние условий и охраны труда в организациях ТЭК
Экономико-правовые факторы
Структура и состояние
экономики отраслей
промышленности
Действенность и завершенность законодательной и правовой базы охраны труда
Кадровое обеспечение
органов управления
охраной труда
Наличие органов управления охраной труда, реализующих государственную политику в области охраны труда, закрепленную законодательной базой
Финансовое обеспечение предприятий
Рис. 1.1. Основные факторы, влияющие на состояние условий и охраны труда
в организациях ТЭК
Не следует забывать, что состояние основных производственных фондов отраслей экономики является важнейшим фактором, определяющим условия труда. И хотя объем инвестиции в основной капитал за последние
-12-
годы (с 1999 г.) возрос на 40%, тем не менее, износ основных фондов крупных и средних предприятий РФ составляет 50%.
Капитальные вложения в основные производственные фонды, темпы их обновления, прогрессивность, внедрение энергосберегающих техники и технологий - все это находится вне сферы влияния органов государственной власти по труду, однако относится к объектам государственной экономической политики.
В перспективе инвестиционная активность должна нарастать, что будет способствовать обновлению основных фондов. Однако если процессы модернизации и структурной перестройки российской экономики будут осуществляться без учета государственных нормативных требований охраны труда, то не удастся переломить традицию воспроизводства неблагоприятного уровня условий и охраны труда, не будут ликвидированы причины технического характера, которые являются, в свою очередь, причинами профессиональной заболеваемости и, в значительной мере, производственного травматизма.
Со стороны органов государственной власти в соответствии с их полномочиями в области охраны труда имеется реальная возможность добиться соответствия состояния основных производственных фондов требованиям охраны труда посредством совершенствования законодательных норм, повышающих ответственность инвесторов за нарушение требований охраны труда, принуждая их учитывать эти требования на стадии разработки проектов строительства, реконструкции и технического перевооружения производственных объектов, проектов машин и оборудования, а также производить сертификацию машин, оборудования и транспортных средств на соответствие требованиям охраны труда [2].
По данным выборочных наблюдений Госкомстата России, в 2002 году на производстве получили травмы около 128,0 тыс. человек против 145,0 тыс. человек в 2001 году. Уровень травматизма в Российской Федерации составил 4,5 на 1000 работающих (5,0 в 2001 г.). Тенденция к
-13-
росту травматизма сохранилась и в 2003 году. Наиболее высокий уровень травматизма остается в угольной промышленности, который превышает уровень травматизма в целом по Российской Федерации в три раза.
Следует отметить, что на предприятиях ТЭК - нефтедобывающих, угольных, электротехнических, электроэнергетических [3] имеет место некоторое снижение абсолютного количества погибших на производстве в результате несчастных случаев (рис. 1.2). В 2002 году было зарегистрировано более 11000 случаев профессиональных заболеваний. Из них на хронические профзаболевания приходилось более 95% общего числа профзаболеваний.
В структуре нозологических форм хронических профессиональных заболеваний преобладали заболевания, связанные с воздействием физических факторов (шум, вибрация, различные излучения) - 37,51% ( в 2001 году -37,66%) заболевания, вызванные воздействием промышленных аэрозолей -27,26% (31,62%), заболевания, связанные с физическими перегрузками и перенапряжением отдельных органов и систем - 17,85% (16,01%)[4, 5].
0Q
5
ф
1
180-1
160-
140-
120-
100-
80-
60-
40-
20-
о
1999 г. 2000 г. 2001г.
годы
2002 г.
И Угольная промышленность ? Нефтяная промышленность
Ш Электроэнергетика
Ш Газовая промышленность
Рис. 1.2. Данные смертельного травматизма по основным отраслям топливно-энергетического комплекса
-14-
В Российской Федерации примерно 20% работников подвержены воздействию повышенной запыленности воздуха рабочей зоны, в результате чего возникают профзаболевания и растет травматизм.
Свыше 20% работающих на предприятиях ТЭК, относящихся к угледобывающей и электроэнергетической отраслям, работают под воздействием повышенного уровня шума, ультразвука или инфразвука. Кроме этого, более 5% работников подвержено воздействию повышенного уровня вибрации.
На рис. 1.3 приведены основные причины неблагоприятных условий труда, производственного травматизма и профзаболеваний.
Особое внимание следует обратить на нейросенсорную тугоухость -18,7% и вибрационную болезнь - 15,7% (17,3%), так как эти заболевания свидетельствуют о том, что эксплуатируемая техника требует совершенства конструкции.
Основными обстоятельствами и условиями возникновения хронических профзаболеваний у работающих на предприятиях различных отраслей являются: несовершенство технологических процессов (около 43%); конструктивные недостатки средств труда (около 30%); несовершенство рабочих мест (около 5%); несовершенство средств индивидуальной защиты (СИЗ), их отсутствие или неприменение (около 5%).
Анализ статистических и отчетных данных показывает, что состояние условий труда в стране в целом (рис. 1.4) ив отдельных отраслях в частности требует принятия безотлагательных мер для нормализации ситуации. Например, в 1999 году в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, было занято 21,3% от общей численности работающих, в 2000 году эта цифра составила 21,7 %, в 2001 г. - 22,4%, а в 2002 г.-22,7%.
-15-
Неудовлетворительное состояние основных производственных фондов
Сокращение объемов капитального и
профилактического ремонта машин,
оборудования и т.д.
Сокращение или прекращение
работ по созданию новой
техники и технологий
Основные причины неблагоприятных условий труда, травматизма и профзаболеваний
Низкая квалификация руководства производства
Снижение внимания к безопасности производства работ
Низкий уровень обучения и контроля знаний по ОТ
Ухудшение трудовой и производственной дисциплины
Рис. 1.3. Причины травматизма и профзаболеваний
2002
1996
I женщины В мужчины
Рис. 1.4. Удельный вес работников промышленности, занятых в условиях, не
отвечающих санитарно-гигиеническим нормам
(в % от общей численности работников соответствующего пола - по
выборочным наблюдениям Госкомстата России)
Повышение эффективности мероприятий, направленных на улучшение условий и охраны труда в условиях реализации энергосберегающей политики, необходимо рассматривать с учетом динамики повреждаемости
-16-
оборудования и с учетом внедрения комплекса мероприятий по повышению уровня эксплуатации и по энергосбережению (рис. 1.5 и рис. 1.6).
-4-600
4346-
1998 1999 2000 годы
Ш Котлы Ш Маслонаполненное оборудование ? Турбины
Рис. 1.5. Динамика повреждаемости отдельных видов оборудования в
результате внедрения мероприятий по повышению эффективности
эксплуатации и энергосбережения
1600
1998
1999
2000 Г°ДЬ|
Ш Воздушные ЛЭП Ш Опорная изоляция ? Генераторы
Рис. 1.6. Количество случаев повреждаемости электротехнического
оборудования в результате внедрения мероприятий по повышению
эффективности эксплуатации в сравнении с воздушными ЛЭП, на которых
эти мероприятия начали внедряться в 2001 году
Правомерность такого подхода объясняется прежде всего тем, что в концепции энергосбережения основные аспекты делаются на повышение надежности, снижение энергопотребления, увеличение межремонтных и
-17-
межрегламентных периодов и др. Следовательно, снижается время нахождения персонала в зонах, представляющих опасность с точки зрения травмирования и профзаболеваний.
В свою очередь, в России наблюдается рост энергопотребления [6]. В этой связи внедрение энергосберегающих технологий и техники способствуют решению задачи обеспечения потребителей электроэнергией. На рис. 1.7 в качестве примера представлены характеристики, отражающие динамику энергопотребления и количества технологических нарушений в холдинге РАО "ЕЭС России" [7].
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
годы
-¦-Технологические нарушения -«—Потребление электроэнергии
Рис. 1.7. Динамика изменения энергопотребления в России и количества технологических нарушений в результате проводимых мероприятий, в том числе мероприятий по энергосбережению /1994 г. принимается за базовый/
Как уже отмечалось выше, увеличение периода межремонтных и межрегламентных работ за счет внедрения современной техники, отвечающей, в том числе и задачам энергосбережения, позволяет снизить как общий, так и смертельный травматизм (рис. 1.8), т.к. сокращается время пребывания персонала в опасных, с точки зрения травматизма и профзаболеваний, зонах.

Получить работу