Анализ безопасности эксплуатации шахтных лифтовых установок
Г.И. Грозовский, д.т.н., проф., зам. ген. директора по научной работе, ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»
В.В. Котельников, ген. директор ООО «Лифтовые системы безопасности»
В.В. Сидорчук, с.т.с., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»
В.В. Вернигор, м.н.с., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»
В.В. Грот, к.т.н., с.н.с., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»
Использование лифтовых установок для доставки персонала при добыче различных видов полезных ископаемых подземным способом имеет целый ряд преимуществ перед традиционными шахтными подъёмниками. К ним относятся: незначительные мощности используемых приводов, сопоставимые скорости спуска/подъема, сокращение времени транспортировки, более комфортные условия при транспортировке персонала, ком-пактные надшахтные здания, работа в автоматическом режиме, более высокая надежность.
Как известно, все лифты, особенно рудничного и шахтного использования, представляют собой устройства повышенной опасности. К сожалению, достоверная статистика на основе репрезентативной выборки отсутствует. Косвенные выводы можно сделать по данным наземной эксплуатации подобных устройств. Например, по статистике в США при эксплуатации лифтов в зданиях и сооружениях на поверхности земли ежегодно происходит более десяти тысяч инцидентов, заканчивающихся травмами. Согласно информации, приведенной на [http://www1.nyc.gov/assets/buildings/pdf/elevators-fall_ hazards_mechanics.pdf], вероятность получения травмы в лифтах США (где их при-мерно около одного миллиона) равна 5,7 х 10-7 в год на одну поездку. В Южной Корее пользование лифтами по уровню опасности в масштабах страны оценивается как уступа-ющее только автомобильному транспорту. Постановка задачи. Положения, регламентирующие безопасность использования лифтовых установок в части требований к перемещению и перевозке людей и грузов, со-держатся в Федеральных нормах и правилах [1].
Однако анализ литературных данных, опыта эксплуатации подобных установок и сравнение с ранее действующими требованиями [2–5] показывает, что требований, содержащихся в указанных ФНП [1], недостаточно. Сравнение с аналогичными требованиями, действующими например в Республике Беларусь, свидетельствуют о том же [6]. В качестве объекта в данной работе была выбрана шахтная лифтовая установка со следующими характеристиками:
– высота подъема – 460 м;
– количество людей в кабине лифта – 40 чел.;
– грузоподъемность – 5 т;
– скорость спуска и подъема – 4 м/с.
Кабина лифтовой установки имеет приблизительно следующие размеры: ширина –1,5 м, глубина – 4,25 м, высота – 2,3 м. На основе проведения анализа риска применения лифтовой установки, с учетом экспертных оценок вероятности и тяжести последствий отказов и инцидентов (аварийных ситуаций), а также с учетом данных об авариях и инцидентах на аналогичном оборудовании была оценена необходимость разработки дополнительных требований промышленной безопасности к эксплуатации на опасном производственном объекте (ОПО) лифтовой установки, выполнение которых обеспечивает необходимый уровень безопасности. Анализ риска был выполнен по алгоритму, приведенному в [7, 8]. Методика работы. В процессе проведения анализа и оценки риска были экспертно оценены вероятности: отказов узлов и агрегатов лифтовой установки; инцидентов с лифтовой установкой; наложения указанных отказов и инцидентов с аварийными событиями на шахте, а также тяжести последствий этих отказов и инцидентов, в том числе и с учетом наложения указанных событий.
Для проведения работ был привлечен ряд экспертов, имеющих опыт эксплуатации, технического обслуживания и ремонта шахтных лифтовых установок. Для экспертов были разработаны специальные таблицы и инструкция по их заполнению. В таблицы были внесены наиболее часто отказывающие (по литературным данным и обобщенной статистике использования) четырнадцать узлов лифтовой установки и двадцать наиболее вероятных инцидентов. На основе данных, внесенных экспертами в таблицы, проводилась оценка вероятности отказов различных видов оборудования и событий, приводящих к аварии, а также тяжести последствий аварии для различных категорий сотрудников рудника:
– рабочих основных профессий на руднике;
– персонала, обслуживающего лифтовую установку;
– горноспасателей.
Были проанализированы последствия проявления следующих видов опасностей:
1) возникающих вследствие неисправностей систем или оборудования: механических систем; электрооборудования; программных средств;
2) возникающих вследствие внешних влияний: пожар, воспламенение (температура, токсичность); затопление (отказ электрооборудования, системы управления и пр.); землетрясение (горный удар); отказ главной вентиляторной установки (далее – ГВУ);
3) связанных с неправильным использованием систем или оборудования, в т.ч. с учетом так называемого человеческого фактора;
4) связанных с жизненным циклом оборудования (временем нахождения его в эксплуатации).
Результаты анализа показали, что риски возможных отказов отдельных элементов (систем) лифтовой установки могут быть оценены как практически возможный (Rb), неприемлемый (Rn), К практически возможному риску Rb могут привести возможные отказы (табл. 1):
– датчиков, блокирующих движение кабины с неполностью закрытыми дверями (А1 в табл. 1);
– ламп освещения, обеспечивающих штатную эксплуатацию лифтовой установки (А1 в табл. 1);
– диспетчерской связи при перевозке пострадавших (В3 в табл. 1);
К недопустимому риску могут привести отказы: – замка двери шахты (Б4 в табл. 1).
К возможному риску (табл. 2) могут привести вероятные инциденты, связанные:
– с нарушениями (отказами) освещения (А1 в табл. 2);
– с открытыми дверями шахты лифта (В4 в табл. 2);
– с движением кабины с неполностью закрытыми дверями ( В3 в табл. 2);
– с падением кабины лифта в шахту (Д5 в табл. 2);
– с падающими в шахту предметами и созданием препятствий движению кабины в шахте лифта (Д5 в табл. 2).
Показано, что наложение возможных аварий на руднике и инцидентов, связанных с отказами элементов и узлов лифтовой установки, является крайне маловероятными. При этом тяжесть последствий пожара для человека была оценена как «существенная», для остальных инцидентов – как «умеренная». В целом риск возможного наложения аварий на руднике и инцидентов с лифтовой установкой был оценен как приемлемый.
Основные результаты. На основе результатов анализа и оценки рисков:
– разработаны компенсирующие организационные и технические меры обеспечения необходимого уровня промышленной безопасности для случаев вероятной реализации возможных и неприемлемых рисков;
– разработаны дополнительные требования промышленной безопасности.
Также сделан вывод о том, что инструкция по использованию лифтовой установки в чрезвычайных ситуациях на руднике должна быть включена в план ликвидации последствий аварий (ПЛА), где должно быть указано, что если согласно указанному плану предполагается использовать лифт при аварии на руднике для доступа горноспасателей на горизонты рудника, то управление лифтом будет осуществляться при помощи специального «ключа».
По результатам проведенного анализа и оценки риска был сделан вывод о необходимости разработки требований, выполнение которых поможет снизить риск до приемлемого во всех вышеупомянутых случаях, когда значение риска превышает приемлемый.
Должны проводиться в установленные сроки и в полном объеме все необходимые профилактические и ремонтные работ.
Состояние всех элементов лифтовой установки должно в установленные инструкцией завода-изготовителя сроки и в предписываемом там же объеме периодически осматриваться обслуживающим персоналом. При необходимости проводиться профилактическое техническое обслуживание.
В необходимых случаях должны выполняться дефектоскопические обследования. Результаты проверки и разрешение на продолжение работы лифтовой установки должны заноситься в специальный Журнал записи результатов осмотра.
Проверка, контроль и испытания систем безопасности и аварийных систем должны производиться в объеме и с периодичностью, установленными требованиями завода-изготовителя.
Должна проводиться своевременная замена систем (элементов) безопасности по истечении срока эксплуатации лифта. Результаты обслуживания и замены систем безопасности и аварийных систем лифта должны заноситься в специальный журнал.
Необходимым условием для снижения возможных рисков от различных опасностей является доведение до персонала, использующего лифтовую установку, необходимой информации в полном объеме.
В кабине и у дверей шахты лифтовой установки должны быть размещены правила пользования лифтовой установкой, включающие все необходимые требования.
Периодически должен проводиться инструктаж по правилам техники безопасности транспортировки в лифтовой установке и ее обслуживанию со всеми работниками, пользующимися и обслуживающими лифтовую установку.
В случае аварийной остановки лифта его спуск-подъем может быть продолжен только после устранения причин, вызвавших инцидент, и обязательного осмотра всех элементов лифтовой установки главным механиком рудника. При проведении взрывных работ в выработках, расположенных рядом со стволом, выполняется «закрещение» с выходами на горизонты.
Выполнение разработанных требований промышленной безопасности позволяет обеспечить приемлемый уровень безопасной эксплуатации лифта в течение всего назначенного срока службы, для чего представляется целесообразным придать рассмотренным требованиям необходимый статус.
