Цикл статей:
Глава 1 – Анализ и оценка состояния вопроса по обеспечению безопасности перевозок на промышленных железных дорогах Оценка влияния технического персонала на путевую безопасность
Человеческий фактор многогранен и включает в себя совокупность различных свойств человека (социальных, психологических, биологических), которые проявляются в его действиях и работе. Их переоценка, например, в условиях деятельности предприятий и подразделений по ведению путевого хозяйства может привести к нерациональному использованию материально – технических ресурсов, нарушениям в технологии производства работ и сроках контроля состояния пути.
Основная задача подсистемы управления – активизация деятельности технического персонала, направленной на достижение поставленных целей системы управления путевой безопасностью.
Результативность деятельности технического персонала формируется под воздействием многих факторов и условий.
Для оценки влияния технического персонала на состояние путевой безопасности проанализируем такой немаловажный фактор, как стаж дорожного мастера.
Исследуем зависимость среднегодового количества нарушений путевой безопасности от стажа дорожных мастеров, проработавших на одном околотке 8 лет и более.
Результаты расчетов и исходные данные представим в таблице 21.
По результатам расчетов и данным табл. 21 представлен график (рис. 28).
Для расчета зависимости количества нарушений путевой безопасности от стажа
дорожных мастеров используем данные табл. 22.
Рассчитаем среднегодовое количество нарушений путевой безопасности для
каждого года работы дорожного мастера и представим в табл. 23
Таблица 22. Динамика количества нарушений путевой безопасности по околоткам стаж работы дорожных мастеров за период с 1983 г по 2000 г. Обозначения: Бр – количество нарушений путевой безопасности; Ст -стаж дорожного мастера.
| № п/п | Стаж работы t стаж | Среднее количество нарушений путевой безопасности Пер | Расчетные значения | |||
| /2 С7МЛЖ» | < | t *п ‘ стаж ср | п | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 1 | 19 | 1 | 361 | 19 | 20,3 |
| 2 | 2 | 23 | 4 | 529 | 46 | 19.1 |
| 3 | 3 | 19 | 9 | 361 | 57 | 17,9 |
| 4 | 4 | 15 | 16 | 225 | 60 | 16,7 |
| 5 | 5 | 12 | 25 | 144 | 60 | 15,5 |
| 6 | 6 | 16 | 36 | 256 | 96 | 14,3 |
| 7 | 7 | 13 | 49 | 169 | 91 | 13.1 |
| 8 | 8 | 15 | 64 | 225 | 120 | 11,9 |
| 9 | 9 | 10 | 81 | 100 | 90 | 10.7 |
| 10 | 10 | 5 | 100 | 25 | 50 | 9,5 |
| 11 | 11 | 5 | 121 | 25 | 55 | 8,3 |
| 12 | 12 | 7 | 144 | 49 | 84 | 7,1 |
| 13 | 13 | 6 | 169 | 36 | 78 | 5,9 |
| 14 | 14 | 4 | 196 | 16 | 56 | 4,7 |
| 15 | 15 | 9 | 225 | 81 | 135 | 3.5 |
| I | 120 | 178 | 1240 | 2602 | 1097 | 178,5 |
Рассчитаем параметры уравнения:
Уравнение примет вид:
На основании расчетных данных построим график зависимости количества нарушений путевой безопасности от стажа дорожного мастера (рис. 29).
При помощи метода ранговой корреляции проверим наличие зависимости путевой безопасности от среднего стажа дорожного мастера (табл. 24).
Таблица 24. Данные по количеству нарушений путевой безопасности и среднему стажу
Рассчитаем коэффициент Спирмена:
Значение коэффициента показывает, что существует обратная связь между исследуемыми критериями и не очень сильная.
Далее исследования проведем по определению зависимости количества нарушений путевой безопасности от доли дорожных мастеров со стажем работы 6 лет и более.
Таблица 25. Данные по количеству нарушений путевой безопасности и доли дорожных мастеров со стажем 6 лет и более
Коэффициент Спирмена составит:
Таким образом, между количеством нарушений путевой безопасности и долей дорожных мастеров со стажем 6 лет и более существует сильная обратная связь.
Данные для расчета математической функции представим в табл. 26.
Таблица 26. Распределение количества нарушений путевой безопасности в зависимости от доли дорожных мастеров со стажем 6 лет и более
Параметры уравнения при этом составят:
Регрессионная модель зависимости количества нарушений путевой безопасности от доли дорожных мастеров со стажем 6 лет и более может быть записана:
где: а – доля дорожных мастеров со стажем 6 лет и более.
Используя расчетные данные, построим график (рис. 30).
При анализе влияния уровня образования на состояние путевой безопасности выявлено, что среднегодовой уровень нарушений путевой безопасности у дорожных мастеров с высшим и средним образованием составляет, в среднем, 16 браков в год, а у дорожных мастеров — практиков,окончивших школу мастеров при Кузметкомбинате, составляет 44 брака в год.
Следовательно активизация технического персонала, направленная на снижение аварийности, должна быть основана на качественной профессиональной подготовке и повышении квалификации кадров.
Это необходимо учитывать при разработке социально – психологических программ подсистемой управления.
Разработка организационных и технических предложений по повышению эффективности функционирования подсистемы параметров пути
При решении задач по реализации современной концепции путевой безопасности необходимо использовать понятия о допустимых и недопустимых параметров опасности: опасных ситуаций (предпосылок), опасных событий (факторов), приводящих к нарушениям путевой безопасности, устойчивости против возникновения опасных факторов.
На промышленных железных дорогах роль пути очень весома, так как транспорт является составляющим звеном технологических процессов.
Эксплуатационные наблюдения в процессе содержания и ведения путевого хозяйства, обсуждение этих вопросов при проведении научно – практических конференций со специалистами привели к выводу о том, что при проведении исследований по разработке нормативных документов необходимо учитывать экономический аспект – обеспечение минимальных затрат на содержание и ремонт пути.
Система нормативных документов представляет собой совокупность взаимосвязанных документов для применения на всех этапах жизнедеятельности сооружений транспорта (проектирование, строительство, содержание и ремонты) [58], [71].
Применительно к рассматриваемой проблеме это:
- установление категорий линий, определяющее в основном нормативы проектирования плана и профиля трассы, состава и мощности других обустройств;
- установление типов (классов) верхнего строения пути для заданных нагрузок и грузонапряженности с учетом технологических требований;
- обоснование норм и допускаемых отклонений содержания рельсовой колеи для заданных эксплуатационных условий;
- технико – экономическое обоснование системы содержания и ремонтов.
По этим направлениям необходимы дополнительные отдельные и глубокие исследования для учета экономического аспекта по минимуму эксплуатационных затрат.
. При разработке и внедрении системы управления путевой безопасностью на основе анализа ситуации автором предложен ряд организационных и технических предложений, реализация которых позволит повысить эффективность функционирования пути.
Категории линий, определяющие основные параметры трассы и других обустройств, должны удовлетворять основным эксплуатационным условиям.
Одним из основных факторов в путевом хозяйстве является надежность конструкции верхнего строения пути, которая связана с усталостными процессами и предопределяет ресурс работы [68].
Таким образом, при обосновании конструкции необходимо рассматривать взаимосвязанные этапы:
- выбор конструкции;
- эксплуатация;
- система ремонтов.
На промышленных железных дорогах основным фактором оценки прочности являются осевые (от 5 до 56 т) и погонные нагрузки (до 33 т/пог.м), а стабильности – грузонапряженность. Вторым важным моментом является существенное влияние технологических особенностей производства, условий эксплуатации, характеристик трассы.
Исходя из этого, мощность верхнего строения пути должна устанавливаться в параметрах «нагрузки – грузонапряженность». При этом нагрузки являются основным фактором.
Поэтому, применительно к конструкции верхнего строения пути промышленных железных дорог в СНиП должны быть учтены две основные характеристики:
- уровень осевых и погонных нагрузок;
- технологические и эксплуатационные условия.
Исходя из этого, разработана и предложена новая классификация типов •верхнего строения пути промышленных железных дорог (табл. 27).
| Категория путей | Тип ВСП | Условия эксплуатации | Характеристика верхнего строения пути | ||||||
| Осевые нагрузки, кН | Объем перевозок, млн.т. брутто | Тип рельсов | Число шпал шт/км | Толщина балластного слоя под шпалами, см | |||||
| Деревянными | Железобетонными | ||||||||
| Однослойный | Двуслойный | Однослойный | Двуслойный | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| СП | СП1 | Более 400 кН (погонные свыше 200 кН) | – | Р75 Р65 | Подрельсовое основание со специальными мерами по усилению | ||||
| СП2 | Особые технологические и эксплуатационные условия | Р75 Р65 Р50 Р50С KP 100 | Индивидуальное проектирование | ||||||
| in. | 1П.1 | 300-400 | 10 и более | Р65 | 2000 | – | 30 25 | – | 30 25 |
| 230-300 | Более 25 | ||||||||
| 1П.2 | 300-400 | 3-10 | 1840 | ||||||
| 230-300 | 10-25 | ||||||||
| 1П.З | До 230 | Более 25 | 1840 | ||||||
| 2П | 2П.1 | 300-400 | 1-3 | Р65С Р50 | 1840 | 30 | 20 20 | 35 | 25 20 |
| 230-300 | 3-10 | ||||||||
| До 230 | 10-25 | ||||||||
| 300-400 | До1 | 1840 | |||||||
| 2П.2 | 230-300 | 1-3 | 1600 | ||||||
| До 230 | 3-10 | ||||||||
| ЗП | ЗП.1 | До 230 | 1-3 | Р50С | 1600 | 25 | 20 15 | 30 | 20 20 |
| ЗП.З | До 1 | 1440 | |||||||
К железнодорожным путям промышленных предприятий, имеющим особые технологические и эксплуатационные условия, которые требуют индивидуального проектирования относятся:
- пути при осевых нагрузках более 400 кН;
- пути при погонных нагрузках более 200 кН;
- пути на эстакадах и разгрузочных площадках;
- пути с температурной защитой;
- пути с противопожарной защитой;
- пути на больших уклонах (более 20 °/00);
- кривые малых радиусов (менее 150 м);
- пути с интенсивным засорением сыпучими грузами;
- участки агрессивных коррозийных сред;
- пути с большим притоком технологической воды;
- зона технологических проездов;
- многорельсовые пути;
- временные пути на торфопредприятиях и лесосеках;
- пути движения специального подвижного состава;
- пути транспортировки стали в слитках;
- передвижные пути и пути отвалов.
Применительно к железнодорожным путям в металлургической промышленности грузонапряженность не определяет полностью весь спектр эксплуатационных условий. Немаловажное значение имеют такие факторы как осевые и погонные нагрузки, а также технологические требования производства. Последние особенности вызывают необходимость применения специальных конструкций пути по индивидуальным проектам и со специальными мерами по усилению подрельсового основания.
При разработке настоящих предложений в основу были взяты типы верхнего строения пути, рекомендуемые СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт».
Практика эксплуатации и учет специфики промышленных железных дорог выявил необходимость дополнений.
Рельсы должны предопределять межремонтный цикл – период между капитальными ремонтами и соответствовать оптимальным затратам на содержание пути.
На отдельных участках условия эксплуатации и производственные требования вызывают необходимость внедрения специальных конструкций пути по условиям прочности и стабильности пути.
Данная классификация позволит более оптимально распределять материальные и трудовые ресурсы при строительстве и эксплуатации промышленных железных дорог.
Соответственно этим классам должна быть установлена не только мощность верхнего строения пути, но и дифференцированные нормы и допускаемые отклонения содержания пути, ремонтные циклы и ресурсы работы основных элементов верхнего строения пути.
Нормы и допускаемые отклонения в содержании рельсовой колеи устанавливаются из условий обеспечения путевой безопасности и обеспечения минимальных расходов на содержание и ремонт пути.
В принципе отклонения могут быть трех видов:
- для построенных и капитально отремонтированных путей (должны быть значительно меньше эксплуатационных);
- для эксплуатируемых путей, которые обеспечивают безопасность перевозок с заданными скоростями и нагрузками с учетом технологических особенностей;
- недопустимые отклонения, непосредственно вызывающие вероятность нарушений путевой безопасности, которые должны немедленно устраняться или закрыты пути для движения.
Во-первых, при установлении допускаемых отклонений по условиям обеспечения безопасности с точки зрения современной концепции путевой безопасности необходимо использовать понятия о допустимых и недопустимых параметрах опасности:
- опасных ситуаций (предпосылок);
- опасных событий (факторов), приводящих к нарушениям путевой безопасности;
- устойчивости против возникновения опасных факторов.
Главное в решении этих вопросов установление отклонений от допустимых уровней опасности (параметров) до совершения опасных факторов (событий).
Во-вторых, по условию обеспечения минимальных расходов на содержание и ремонт пути необходимо установление дифференцированных допускаемых отклонений.
Исследованиями японских специалистов установлена зависимость эксплуатационных расходов от допусков на содержание рельсовой колеи, которая показывает, что эксплуатационные затраты значительно увеличиваются, если допуски необоснованно ужесточены или увеличены.
В первом случае требуется более частые регулировки колеи, которые приводят к уменьшению срока службы подрельсовых оснований за счет разработки отверстий в них.
А во втором возрастают силы динамического воздействия экипажей на путь, которые приводят к росту интенсивности накопления деформаций и затрат на ее исправления.
Проведем сравнение допусков по содержанию рельсовой колеи для прямых участков грузового движения со скоростью менее 25 км/час по ПТЭ Минтранса, Инструкции по текущему содержанию пути МПС РФ, нормативов на дорогах США:
По уширению: МПС РФ – 28 мм;
США-35 мм;
Минтрас – 6 мм.
По сужению: МПС РФ – 12 мм;
. США-15 мм;
Минтрас – 8 мм.
Анализ действующих нормативных технических документов наглядно показывает, что этому вопросу при разработке нормативов по параметрам пути для промышленных железных дорог не уделено должного внимания.
Таким образом, приведенные данные показывают, что на железных дорогах общего пользования РФ и на железных дорогах США действуют дифференцированные нормы допускаемых отклонений рельсовой колеи.
В этом отношении нормы для промышленных железных дорог ужесточены и для решения этой проблемы необходимо проведение научно – исследовательских работ по разработке дифференцированных допускаемых отклонений с учетом скоростей движения, осевых нагрузок, особенностей колесных пар специального подвижного состава и влияния технологических условий.
Предлагается ввести допускаемые отклонения от нормативных параметров рельсовой колеи на промышленных железных дорогах.
Предлагается ввести 4 степени отклонений, которые соответствуют интервалам скоростей движения на промышленных железных дорогах:
- -40-80 км/час;
- – 25-40 км/час;
- – 10-25 км/час;
- – менее 10 км/час.
Для лучшего восприятия допускаемые отклонения параметров рельсовой колеи поместим в таблицу 28.
| Нормативные значения | 1524(1520) | 1530 | 1540 | |||
| Степень отклонения | + | + | + | |||
| 1 | 2 | • 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 10 | 8(4) | 10 | 8 | 10 | 4 |
| 2 | 22 | 10(6) | 16 | 10 | 12/11 | 15 |
| 3 | 24 | 12(8) | 18 | 14 | 14/12 | 20 |
| 4 | 26 | 12(8) | 20 | 14 | 16/13 | 20 |
Примечание:
- В скобках указаны значения при железобетонных шпалах;
- В знаменателе указаны значения на технологических участках при эксплуатации специального подвижного состава;
- На железнодорожных путях с поездным характером работы и при эксплуатации подвижного состава федеральных железных дорог с опасными грузами при ширине колеи 1548 мм или менее 1512 мм движение закрывается;
- «+»- по уширению, «-» – по сужению;
- Нормативное значение уклона отвода ширины колеи составляет 5 мм на 1 п.м..
Разделение допустимых отклонений на 4 степени в зависимости от скорости движения, вида подвижного состава и конструкции верхнего строения пути позволит более рационально определить виды и сроки проведения работ по регулировке рельсовой колеи и повышению устойчивости против возникновения опасных факторов, приводящих к нарушению путевой безопасности.
Для обеспечения путевой безопасности во время эксплуатации пути необходимо соблюдать установленную систему ремонтов. Проведение регламентных работ повышает устойчивость и надежность верхнего строения пути против возникновения опасных факторов, приводящих к нарушениям путевой безопасности.
Анализ ситуации и опрос руководителей по вопросу организации ремонтов показал, что на большинстве предприятий подъемочный и средний ремонты не выполняются из-за отсутствия их финансирования. В номенклатуре видов ремонтов на предприятиях такие виды отсутствуют.
Одним из мероприятий по обеспечению путевой безопасности и повышения ее уровня автором предложено изменить классификацию видов ремонта промышленных железных дорог:
- подъемочный – на капитальный ремонт 1 разряда;
- средний – на капитальный ремонт 2 разряда;
- капитальный – на капитальный ремонт 3 разряда;
- реконструкцию (модернизацию) – на усиленный капитальный ремонт.
Результаты осмотров пути и контроля параметров пути являются
исходной информацией для оценки состояния пути и результативности проводимых регламентных работ в путевом хозяйстве.
На подавляющем большинстве промышленных железных дорог процедура измерений параметров пути проводится в ненагруженном состоянии пути.
При проведении процедуры оценки состояния пути необходимо учитывать величины перемещения рельсов под нагрузкой, если они имеют место.
После оценки фактического состояния пути необходимо проводить анализ динамики изменения параметров пути, с учетом фактического коэффициента неравномерности грузопотоков.
Анализ динамики изменения параметров позволит определить критические точки в календарном плане осмотров пути и своевременно спланировать устранение отступлений от допустимых величин.
Информационное обеспечение о состоянии подсистемы параметров пути способствует эффективному взаимодействию подсистем и элементов системы.
Выводы
- Дана оценка влияния технического персонала на состояние путевой безопасности.
- Для повышения уровня путевой безопасности необходимы дополнительные исследования при разработке нормативных параметров с учетом экономического аспекта — обеспечение минимальных затрат на содержание и ремонт пути.
- Предложено пересмотреть нормативные документы по направлениям:
- классификация типов верхнего строения пути;
- установление допустимых отклонений по ширине рельсовой колеи;
- классификация видов ремонта пути;
- порядок контроля состояния ширины рельсовой колеи.
Список литературы
- Исследование надежности и долговечности верхнего строения путей промышленного железнодорожного транспорта. // Тр. Промтрансниипроект. – 1986-197 с.
- Яковлев В.Ф. Специализированные конструкции пути промышленных железных дорог. // Тр. ЛИИЖТ. – 1981 – 43 с.
- Дубинский П.Ф., Костин И.И.. Меркушев Р.Н. Промышленные железные дороги. – М.: Стройиздат. – 1949.
- Березовский М.В. Соединение путей на предприятиях черной металлургии. – М.: Металлургиздат. – 1960.
- Каменский A.A.. Граве И.П., Березовский М.В. Курс промышленных железных дорог. -М. – Л.: Стройиздат. – 1937.
- Никеров Н.С. Нагрузки от колес подвижного состава на рельсы в условиях внутризаводских путей предприятий черной металлургии. // Калининский государственный университет. Калинин. – 1977.
- Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. — М.: Экономика. – 2000 – 422 с.
- Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. / В.Ф. Яковлев, Н.М. Булаш, В.В. Гниломедов и др. Под ред. В.Ф. Яковлева. М.: Транспорт, 1990 – 279 с.
- Яковлев В.Ф., Андреева Л.А. Железнодорожный путь: Конструкции верхнего строения пути рельсовых дорог. – СПб: Изд-во Петербургского гос. ун-та путей сообщения, 2002 – 149 с.
- Балуберг И.В. Становление и сущность системного подхода. М.,
1973. - Достижение качества через преобразование. Подход к улучшению управленческой деятельности: Информационный бюллетень Ассоциации Деминга. / Под. ред. Рубаника Ю.Т.М.: МТИЭТ (ТУ), 1995.
- Омельченко И.Н., Козунко Д.Б. Основные положения разработки системы функционирования производственно – хозяйственной деятельности предприятий в условиях риска и неопределенности. // Известия высших учебных заведений. М.: Машиностроение, 1998, № 10 – 12.
- Мескон М.Х., Альберт М, Хедоури Ф. Основы менеджмента. Пер. с англ. М.: Дело, 1998.
- Технология, механизация и автоматизация путевых работ. Учебник для вузов. / Э.В. Воробьев, К.Н. Дьяков, В.Г. Максимов и др. Под. ред. Э.В. Воробьева, К.Н. Дякова. – М.: Транспорт, 1996 – 375 с.
- Маликов О.Б. Деловая логистика. – СПб: Политехника, 2003 – 223 е.:
ил.