И резервирования привода

Повышение безопасности пассажирских канатных дорог на основе оценки риска и резервирования привода
-- [ Страница 1 ] --
На правах рукописи
КИНЖИБАЛОВ Александр Владимирович
ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПАССАЖИРСКИХ
КАНАТНЫХ ДОРОГ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ РИСКА
И РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПРИВОДА
Специальность 05.05.04 «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Новочеркасск 2008 г.
Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехни­ческом институте) на кафедре «Подъемно-транспортные машины и роботы».
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Короткий Анатолий Аркадьевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Кобзев Анатолий Петрович
доктор технических наук, профессор
Джигкаев Тамерлан Сосланович
Ведущее предприятие: Астраханский государственный технический университет
Защита состоится « 26 » декабря 2008 г. в 900 часов на заседании диссертационного совета Д 212.304.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) по адресу: 346428, Ростовская область, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132 в 107 ауд. главного корпуса.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).
Автореферат разослан « 25 » ноября 2008 г.
Ученый секретарь

диссертационного совета,
профессор, доктор технических наук В.С.Исаков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы.
Пассажирские канатные дороги (ПКД) относятся к непрерывным видам транспорта и, так же, как автомобильный или железнодорожный транспорт участвуют в перевозке пассажиров. ПКД, как основной вид транспортной инфраструктуры в горноклиматических зонах и туристических комплексах являются, как правило, узловым звеном транспортных технологий, от них зависит не только нормальное функционирование всего комплекса, но и безопасность отдыхающих там людей.
Основной особенностью конструкции ПКД является то, что средства для транспортирования людей – вагоны, кресла, кабины – перемещаются на некотором расстоянии от поверхности земли по стальным канатам. В связи с этой особенностью их важнейшим преимуществом является возможность соединять конечные пункты по кратчайшему расстоянию, причем уклон трассы в вертикальной плоскости может достигать 45° и более, что делает невозможным применение автомобильного и железнодорожного транспорта.
Пункт 3 приложения 1 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (ФЗ-116), к категории опасных производственных объектов относит, в том числе, и объекты, на которых используются стационарно установленные канатные дороги. Согласно статье 10 ФЗ-116 в целях обеспечения готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии организация, эксплуатирующая опасный производственный объект, обязана:

- планировать и осуществлять мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на опасном производственном объекте;
- обучать работников действиям в случае аварии или инцидента на опасном производственном объекте.
При подготовленности работников опасного производственного объекта, инженерно технического персонала к действиям в случае возникновения аварии или инцидента на опасном производственном объекте, наличие планов ликвидации аварий (ПЛА, ПЛАС, ПЛАРН), ведет к снижению последствий аварии.
Статья 2.1.3 «Правил устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог» (ПБ 10-559-03) предполагает при разработке проекта канатной дороги всестороннюю оценку риска аварии. При оценке риска аварий следует проанализировать различные сценарии, отражающие как наиболее типичные и вероятные, так и неблагоприятные (как правило, маловероятные) события. Однако, до настоящего времени отсутствуют какие-либо методы и методики по оценке риска аварий канатных дорог.
Согласно РД 03-496-02 авария – это разрушение сооружений и/или технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и/или выброс опасных веществ. Как показывает анализ аварийных ситуаций, аварий связанных с разрушением несущих элементов канатных дорог практически не происходит. Это связано с тем, что несущие элементы канатной дороги имеют повышенные запасы прочности. В соответствии со статьей 2.2.3 ПБ 10-559-03 запас прочности (отношение временного сопротивления материала к напряжению от максимальных статических нагрузок) всех несущих элементов механического оборудования ПКД должен быть не менее пяти. Большинство аварий происходит вследствие неквалифицированных действий персонала или внешних антропогенных воздействий.
Один из способов предотвращения возникновения аварий канатной дороги является использование на этапе проектирования принципов резервирования ответственных элементов (главный и резервный приводы, два взаиморезервирующих источника питания и т.п.).
Резервирование - одно из основных средств обеспечения заданного уровня безопасности ПКД при недостаточно надежных компонентах и элементах. Цель резервирования - обеспечить безотказность ПКД в целом, т. е. сохранить ее работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов.
На практике возможности применения резервирования ограничиваются допустимыми значениями массы, объёма, стоимости и/или других параметров резервируемого устройства. Поэтому приходится решать задачу оптимального резервирования, имеющую два аспекта: обеспечение максимального значения показателей безопасности при заданном значении ограничивающего фактора и обеспечение заданных значений показателей безопасности при минимальном значении ограничивающего фактора.
Согласно статье 6.4 ПБ 10-559-03 общая длительность проведения спасательных работ, предусмотренная в плане эвакуации и спасения, не должна превышать 3 ч. При этом отсчет времени начинается с момента остановки дороги и продолжается до момента спасения последнего пассажира и доставки его в установленное место.
При проведении спасательных работ возникает опасность для жизни и здоровья пассажиров, связанная с их эвакуацией из подвижного состава канатной дороги и доставкой к месту сбора. Проведение спасательных и эвакуационных работ сопряжено с определенным риском не только для пассажиров, обслуживающего персонала канатной дороги, но и для всех лиц, находящихся в зоне потенциальной опасности.
В связи с этим имеет смысл ввести новое понятие события, связанного с отказом канатной дороги – «аварийная остановка».
Аварийная остановка – остановка канатной дороги, требующая проведения спасения и эвакуации пассажиров.
В связи с этим настоящая работа посвящена разработке метода оценки и управления безопасностью пассажирских канатных дорог при аварийных остановках и разработке рекомендаций, позволяющих осуществлять проектирование пассажирских канатных дорог с заданными параметрами и степенью безопасности.
Работа выполнена на кафедре «Подъемно-транспортные машины и роботы» Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) в рамках научного направления «Оценка, прогноз и повышение производственной и экологической безопасности жизнедеятельности», утвержденного Ученным советом ЮРГТУ (НПИ) 25.04.2001 г., по госбюджетной теме кафедры ПТМиР П3.842 «Экспертиза подъемно-транспортных машин повышенной опасности».