3 Моделирование производственного травматизма

3.1 Исследование различных моделей и оценка изменения производственного травматизма на предприятиях металлургической промышленности

В данной работе проводился анализ несчастных случаев в металлургическом цехе рассматриваемого предприятия. Статистический материал исследований, предоставленный предприятием, содержится в приложении А.20.

Обслуживание металлургического участка с учетом незначительных корреляций осуществляет в среднем 30 человек. Для оценки степени травматизма или профзаболеваний рассчитывали относительные статистические показатели частоты и тяжести травматизма и профзаболеваний. В качестве отчетного периода брался 1 год.

Поскольку надежная и бесперебойная работа оборудования металлургического цеха обеспечивается сильным в количественном и качественном отношении техническим персоналом (из 30 работников 25 человек являются инженерами, техниками и работниками по обслуживанию оборудования), то увеличение количества несчастных случаев и тяжести последствий, прежде всего, связано с плохой организацией и контролем охраны труда работников.

Медицинские осмотры проводятся нерегулярно и по сути формально, не выявляя профессионально пригодных людей для данного вида работ. В металлургическом цехе практически отсутствует система обучения и стажировки. Самый высокий рост по годам имеет количество общего травматизма и профзаболеваний, что в первую очередь связано с увеличением длительных травм.

Следовательно:

• Анализ коэффициентов частоты, тяжести и общего травматизма и профзаболеваний работников показал устойчивую тенденцию увеличения несчастных случаев в металлургическом цехе до 2024 г.

• Причины роста травматизма связаны с плохой организацией охраны труда работников, в частности отсутствием регулярных плановых инструктажей по технике безопасности и охране труда. Медицинские осмотры проводятся формально и только при приеме на работу. Такие медосмотры не позволяют выявить людей, непригодных к данной деятельности. В металлургическом цехе отсутствует система обучения и стажировки работников.

• Необходимо рекомендовать руководству компании создать систему управления охраной труда на производстве (СУОТП) с целью снижения производственного травматизма любой степени тяжести.

• При создании системы управления охраны труда в металлургическом цехе нужно учитывать специфические, присущие этому технологическому процессу, вредные и опасные факторы, воздействующие на работников в течение всего рабочего дня. К таким опасным и вредным факторам относятся условия, указанные в приложении А.8.

Основным показателем в технологиях определения степени риска является то, что все показатели не должны превышать риск уровня 10^-6 [15].

Исходя из данных, приведенных в приложении А.9, определим риск рабочего получить травмы (Т) и профзаболевания (ПЗ) различной степени, сначала в целом, а затем для каждого в отдельности.

Число работников в металлургическом цехе, N = 30 человек.

Результаты анализа риска получения травм различной степени в металлургическом цехе ИУ представлены в таблице 8.

Среднее значение риска за 4 года работы в рассматриваемом металлургическом цехе, представлены в форме (ПЗ+Т/ПЗ/Т) будет равен:

(1)

(2)

(3)

(4)

Таблица 8 - Определение риска получения травм различной степени в металлургическом цехе (ИУ) по годам

\R Год	Риск незначительной (T1), легкой травмы (T2) и травмы средней тяжести (T3, T4): R = (T1+T2+T3+T4) / N			\R Год		Риск тяжелой травмы (T5, T6): R = (T5+T6) / N
	Общие	Профза-болевания	Травмы			Общие	Профза-болевания	Травмы
2021	1,20	0,50	0,70		2021		0,10	0,03	0,07
2022	1,13	0,43	0,70		2022		0,13	0,07	0,07
2023	1,53	0,73	0,80		2023		0,27	0,10	0,17
2024	1,57	0,77	0,80		2024		0,20	0,07	0,13

\R Год	Риск инвалидности (T7): R = T7 / N			\R Год	Риск летальной травмы (T8): R = T8 / N
	Общие	Профза-болевания	Травмы		Общие	Профза-болевания	Травмы
2021	0,03	0,00	0,03	2021	0,00	0,00	0,00
2022	0,03	0,00	0,03	2022	0,03	0,00	0,03
2023	0,00	0,00	0,00	2023	0,00	0,00	0,00
2024	0,07	0,03	0,03	2024	0,00	0,00	0,00

Принимаем во внимание, что общее число работников в старом здании цеха за этот отрезок времени практически не менялось, т.е. было равно 30.

Из полученных значений рисков следует, что вопрос охраны труда в металлургическом цехе (ИУ) требует безотлагательного решения. Все величины рисков превышают рекомендованные международные значения (R= 10^-6). Очень высок риск получения легких и обычных травм. Также очень высок риск получения тяжелых травм. Высока вероятность получения инвалидности, работая в цехе (ИУ).

Исходя из данных приложения А.12, был определен риск работника получить травмы и профзаболевания различной степени в цехе на участке У2, сначала в целом, а затем для каждого в отдельности.

Число работников в металлургическом цехе на участке У2, N = 4.

Результаты анализа риска получения травм в металлургическом цехе на участке У2 представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Определение риска получения травм различной степени в металлургическом цехе на участке У2 по годам

\R Год	Риск незначительной (T1), легкой травмы (T2) и травмы средней тяжести (T3, T4): R = (T1+T2+T3+T4) / N			\R Год		Риск тяжелой травмы (T5, T6): R = (T5+T6) / N
	Общие	Профза-болевания	Травмы			Общие	Профза-болевания	Травмы
2021	2,75	2,00	0,75		2021		0,25	0,25	0,00
2022	2,50	1,50	1,00		2022		0,25	0,25	0,00
2023	3,25	2,00	1,25		2023		0,50	0,25	0,25
2024	3,25	2,25	1,00		2024		0,25	0,25	0,00

\R Год	Риск инвалидности (T7): R = T7 / N				\R Год		Риск летальной травмы (T8): R = T8 / N
	Общие	Профза-болевания	Травмы	Общие			Профза-болевания	Травмы
2021	0,00	0,00	0,00	2021		0,00		0,00	0,00
2022	0,25	0,00	0,25	2022		0,00		0,00	0,00
2023	0,00	0,00	0,00	2023		0,00		0,00	0,00
2024	0,50	0,25	0,25	2024		0,00		0,00	0,00

Средние значения риска за 4 года работы в рассматриваемом металлургическом цехе на участке У2 представлены в форме (ПЗ+Т/ПЗ/Т) и будут равны:

(5)

(6)

(7)

(8)

Принимаем во внимание, что общее число работников на этом участке цеха за этот отрезок времени практически не менялось, т.е. было равно 4.

Из полученных значений рисков следует, что вопрос охраны труда в металлургическом цехе на участке У2 требует безотлагательного решения. Все величины рисков превышают рекомендованные международные значения (R = 10^-6). Очень высок риск получения легких и обычных травм. Также высок риск получения тяжелых травм. Чрезвычайно высока вероятность получения инвалидности, работая на таком участке.

Относительный фактор риска, связанный с риском получения травм в металлургическом цехе на участке У2 и риском получения травм во всем металлургическом цехе (ИУ), представлены в таблице 10 и на рис. 11.

Рис. 11 Детальный анализ относительного фактора риска, связанный с риском получения травм в металлургическом цехе на участке У2 и риском получения травм во всем металлургическом цехе (ИУ)

Таблица 10 - Относительный фактор риска, связанный с риском получения травм в металлургическом цехе на участке У2 и риском получения травм во всем металлургическом цехе (ИУ)

Относительный фактор риска R(У2) / R(ИУ)	ПЗ+Т	ПЗ	Т
(T1, T2, T3, T4)	2,163	3,185	1,333
(T5, T6)	1,786	3,750	0,577
T7	5,625	7,500	5,000
T8	0,000	0,000	0,000

Относительный фактор риска получения травм на опасном участке достигает 7,5; в соответствии с установленными нормативами должен быть равен 1,00.

Проведем математическое моделирование травматизма и профзаболеваний в металлургическом цехе. Использована веб-страница desmos [34] для математического моделирования кинетики травматизма. Полученные результаты округлены до 2 знаков после запятой. Математически смоделированные средние показатели травматизма и профзаболеваний на интегрированном критическом участке ИУ в зависимости от времени представлены в приложении А.13 в таблице А.13.1, и представлены для общего количества T0 в таблице 11. Травматизм и профзаболевания, выведенные из уравнений, всегда умножаются на 10. RSS - остаточная сумма квадратов.

Математически смоделированные средний травматизм и профзаболевания на реальном критическом участке У2 в зависимости от времени представлены для общего количества T0 в таблице 12.

Математически смоделированные травматизм или профзаболевания в реальном времени на интегрированном критическом участке ИУ в зависимости от времени представлены для общего количества T0 в таблице 13 по приложению А.16. Травматизм или профзаболевания, выведенные из уравнений, всегда умножаются на 10.

Таблица 11 - Уравнения зависимости средних показателей травматизма и профзаболеваний от времени на интегрированном критическом участке ИУ

Степень травматизма и профзаболеваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Диапазон временного интервала составляет от 0 до 115. Один месяц соответствует 10 временным единицам: первая половина месяца обозначается как N = 0, а вторая половина месяца — как N = 5	RSS
T0 =	Травмы	= -9,85·10-5 x3 + 1,43·10-2 x2 - 4,42·10-1 x + 11,25	754
	Профза-болевания	= 2,31·10-3 x2 - 3,05·10-1 x + 15,58	357
	Травмы и профза-болевания	= -1,01·10-4 x3 + 1,71·10-2 x2 - 7,70·10-1 x + 27,02	1334

Таблица 12 - Уравнения зависимости среднего травматизма и профзаболеваний от времени на реальном критическом участке У2

Степень травматизма и профзаболеваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Диапазон временного интервала составляет от 0 до 115. Один месяц соответствует 10 временным единицам: первая половина января 2017 года обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5	RSS
T0 =	Травмы	=-4,07·10-5 x3 + 5,92·10-3 x2 - 1,62·10-1 x + 8,28·10-1	105
	Профза-болевания	= -2,63·10-5 x3 + 5,82·10-3 x2 - 0,39 x + 10,47	76
	Травмы и профза-болевания	= -6,70·10-5 x3 + 1,17·10-2 x2 - 5,54·10-1 x + 11,30	211

Математически смоделированные травматизм и профзаболевания в реальном времени на реальном критическом участке У2 в зависимости от времени представлены в приложении А.13 в таблице А.13.2, и представлены для общего количества T0 в таблице 14.

Таблица 13 - Уравнения зависимости травматизма и профзаболеваний от времени на интегрированном критическом участке ИУ на этапе научного исследования

Степень травматизма и профза-болеваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Для расчетов учитывается диапазон временного интервала, начиная с N = 300, что соответствует первой половине января 2017 года. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина месяца обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Реальный рабочий диапазон составляет от N = 300 до N = 445, значения за пределами этого диапазона являются прогнозными	RSS
T0 =	Травмы	= 7,04·10-5 x2 - 1,83·10-2 x + 10,84	8953
	Профза-болевания	= -9,95·10-6 x2 + 1,79·10-2 x + 5,12	5972
	Травмы и профза-болевания	= 6,05·10-5 x2 - 4,38·10-4 x + 15,96	15189

Таблица 14 - Уравнения зависимости травматизма и профзаболеваний от времени на реальном критическом участке У2 на этапе научного исследования

Степень травматизма и профза-болеваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Для расчетов учитывается диапазон временного интервала, начиная с N = 300, что соответствует первой половине января 2017 года. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина месяца обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Реальный рабочий диапазон составляет от N = 300 до N = 445, значения за пределами этого диапазона являются прогнозными	RSS
T0 =	Травмы	= -4,42·10-6 x2 + 7,10·10-3 x + 7,13·10-1	1400
	Профза-болевания	= 1,40·10-5 x2 - 4,46·10-3 x + 3,83	2929
	Травмы и профза-болевания	= 9,56·10-6 x2 + 2,64·10-3 x + 4,54	3868

Далее также использована веб-страница desmos для математического моделирования среднего травматизма или профзаболеваний от решающих опасных и вредных факторов [34].

Математическое моделирование травматизма и профзаболеваний на интегрированном критическом участке ИУ, в зависимости от решающих опасных и вредных факторов, в виде регрессионного анализа опасных и вредных факторов в зависимости от времени для средних показателей травматизма и профзаболеваний, представлены в приложении А.14 в таблице А.14.1, и представлен для общего количества T0 в таблице 15.

Сначала дано общее количество травматизма Т0, затем общее количество профзаболеваний Т0, а затем общее количество Т0 в целом.

Таблица 15 - Уравнения зависимости среднего травматизма или профзаболеваний от решающих опасных и вредных факторов на интегрированном участке ИУ

Степень травматизма и профзабо-леваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Диапазон временного интервала составляет от 0 до 115. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина января 2017 года обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Значения травматизма и профзаболеваний рассчитаны для соответствующих временных интервалов и подставлены в зависимости от решающих опасных и вредных факторов	RSS
T0 =	Травмы и профзабо-левания	= -3,22·10-6 (F04)2 + 2,72·10-4 (F04) (F06/1000) - 4,48·10-4 (F04) (F09) - 2,00·10-4 (F04) (F10) - 1,19·10-3 (F06/1000)2 - 2,13·10-3 (F06/1000) (F09) + 6,90·10-3 (F06/1000) (F10) + 3,10·10-2 (F09)2 + 7,93·10-3 (F09) (F10) + 7,72·10-3 (F10)2 - 1,54·10-1 (F04) + 3,76·10-1 (F06/1000) + 8,45·10-1 (F09) – 5,20 (F10) + 307,66	499

Это связано с тем, что в большинстве случаев результаты регрессионного анализа не демонстрировали сильных корреляций между разными степенями травматизма и профзаболеваний, составляющими указанные выше общие количества Т0. В случае необходимости в качестве решающих опасных и вредных факторов рассматривались наивысшие 3-5 коэффициенты корреляции, тогда как коэффициенты корреляции ниже 0,7 считались корреляцией слабой. Травматизм или профзаболевания, выведенные из уравнений, всегда умножаются на 10.

Математическое моделирование травматизма и профзаболеваний на интегрированном критическом участке ИУ, в зависимости от решающих опасных и вредных факторов, в виде регрессионного анализа опасных и вредных факторов в зависимости от реального времени для травматизма и профзаболеваний, представлен для общего количества T0 в таблице 16.

Таблица 16 - Уравнения зависимости травматизма и профзаболеваний от решающих опасных и вредных факторов на участке ИУ на этапе научного исследования

Степень травматизма и профзабо-леваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Диапазон временного интервала составляет от 0 до 115. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина января 2017 года обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Значения травматизма и профзаболеваний рассчитаны для соответствующих временных интервалов и подставлены в зависимости от решающих опасных и вредных факторов	RSS
T0 =	Травмы и профзабо-левания	= 3,20·10-6 (F04)2 - 4,16·10-4 (F04) (F06/1000) + 3,09·10-4 (F04) (F09) + 4,07·10-4 (F04) (F18) + 3,04·10-3 (F06/1000)2 + 1,32·10-2 (F06/1000) (F09) - 1,15·10-2 (F06/1000) (F18) - 1,66·10-2 (F09)2 - 1,65·10-2 (F09) (F18) + 1,66·10-2 (F18)2 + 2,39·10-1 (F04) - 1,57 (F06/1000) - 8,36 (F09) + 2,64 (F18) + 3,43·10-1	870

Математическое моделирование травматизма и профзаболеваний на реальном критическом участке У2, в зависимости от решающих опасных и вредных факторов, в виде регрессионного анализа опасных и вредных факторов в зависимости от времени для средних показателей травматизма и профзаболеваний, представлен для общего количества T0 в таблице 17.

Таблица 17 - Уравнения зависимости средних показателей травматизма и профзаболеваний от решающих опасных и вредных факторов на участке У2

Степень травматизма и профзабо-леваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Реальный рабочий диапазон времени составляет от N = 300 до N = 445, что соответствует периоду начиная с первой половины января 2017 года. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина месяца обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Значения травматизма и профзаболеваний рассчитаны в зависимости от решающих опасных и вредных факторов. Значения за пределами диапазона N = 445 являются прогнозными	RSS
T0 =	Травмы и профзабо-левания	= -1,07·10-4 (F04)2 - 4,51·10-5 (F04) (F05) - 2,50·10-6 (F04) (F06) - 1,80·10-3 (F04) (F10) - 1,19·10-7 (F05)2 + 1,24·10-5 (F05) (F06) + 1,02·10-4 (F05) (F10) + 6,69·10-6 (F06)2 + 6,11·10-4 (F06) (F10) + 8,34·10-3 (F10)2 + 0,97 (F04) - 3,18·10-3 (F05) - 2,70·10-1 (F06) - 2,74 (F10) + 123,20	136

Математическое моделирование травматизма и профзаболеваний на реальном критическом участке У2, в зависимости от решающих опасных и вредных факторов, в виде регрессионного анализа опасных и вредных факторов в зависимости от реального времени для травматизма и профзаболеваний, представлены в приложении А.14 в таблице А.14.2, и представлен для общего количества T0 в таблице 18.

На интегрированном критическом участке ИУ вычислены средняя величина и среднее квадратическое, стандартное, среднеквадратичное, отклонение значений для травматизма и профзаболеваний. Эти значения также вычислены для соответствующих средних показателей травматизма и профзаболеваний. В приложении А.15 в таблице А.15.1 представлено замещение во временных уравнениях только для некоторых случаев Т0 на интегрированном участке ИУ. Модель средних показателей травматизма и профзаболеваний дает средний уровень достоверности 12%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 11%.

Таблица 18 - Уравнения зависимости травматизма и профзаболеваний от решающих опасных и вредных факторов на участке У2 на этапе научного исследования

Степень травматизма и профзабо-леваний	Вид	Временные уравнения представлены для интервала времени, где N — это номер временного интервала. Реальный рабочий диапазон времени составляет от N = 300 до N = 445, начиная с первой половины января 2017 года. Один месяц равен 10 временным единицам: первая половина месяца обозначается как N = 0, а вторая половина — как N = 5. Значения травматизма и профзаболеваний рассчитаны для данного диапазона в зависимости от решающих опасных и вредных факторов. Значения за пределами диапазона N = 445 являются прогнозными	RSS
T0 =	Травмы и профзабо-левания	= 1,32·10-2 (F02)2 - 8,57·10-4 (F02) (F06) + 3,00·10-2 (F02) (F10) + 1,37·10-2 (F02) (F12) - 0,05 (F02) (F20) - 1,72·10-6 (F06)2 + 1,19·10-4 (F06) (F10) + 3,53·10-4 (F06) (F12) + 2,25·10-4 (F06) (F20) - 3,26·10-3 (F10)2 - 1,34·10-2 (F10) (F12) - 5,95·10-3 (F10) (F20) + 5,51·10-3 (F12)2 - 1,94·10-2 (F12) (F20) + 3,33·10-2 (F20)2 + 2,86 (F02) - 1,24·10-2 (F06) + 7,95·10-1 (F10) + 1,27 (F12) - 3,45 (F20) + 56,41	17

На реальном критическом участке У2, эти значения также вычислены для соответствующих средних показателей травматизма и профзаболеваний. Модель средних показателей травматизма и профзаболеваний дает средний уровень достоверности 21%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 0%.

В приложении А.15 в таблице А.15.2 представлено замещение в уравнениях только для некоторых случаев Т0 на реальном критическом участке У2. Модель средних показателей травматизма и профзаболеваний дает средний уровень достоверности 9%, а модель полученного травматизма или профзаболеваний - 21%.

На интегрированном критическом участке ИУ, эти значения также вычислены для соответствующих показателей. Модель средних показателей травматизма и профзаболеваний дает средний уровень достоверности 13%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 14%.

Выводы: В результате проверки моделей среднего и полученного травматизма и профзаболеваний Т0 от времени на интегрированном критическом участке ИУ, модель средних показателей травматизма дает средний уровень достоверности 12%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 11%.

В результате проверка моделей среднего и полученного травматизма и профзаболеваний Т0 от времени на реальном критическом участке У2, модель средних показателей травматизма дает средний уровень достоверности 21%, а модель полученного травматизма - 0%.

В результате проверки моделей среднего и полученного травматизма и профзаболеваний Т0 от опасных и вредных факторов на интегрированном критическом участке ИУ, модель средних показателей травматизма дает средний уровень достоверности 13%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 14%.

В результате проверки моделей среднего и полученного травматизма и профзаболеваний Т0 от опасных и вредных факторов на реальном критическом участке У2, модель средних показателей травматизма дает средний уровень достоверности 9%, а модель полученного травматизма и профзаболеваний - 21%.

Полученные выводы ясно объясняют, что математическая модель научного исследования не соответствует нормам необходимых уровней доверия. Основной причиной такого результата является то, что травматизм и профзаболевания на настоящем этапе носят вероятностный характер.

Требования плана эвакуации по ГОСТ 12.2.143-2009, а также пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.033-81*. Разработка и изучение плана эвакуации для металлургического цеха представлены в приложении А.16.

Практическая отработка инструкций и планов эвакуации должна проводиться не реже одного раза в полугодие. Проведение учений должно фиксироваться в журнале отработки плана эвакуации, разработанном для цеха. В журнал заносятся: дата проведения учения, вводная информация (например, срабатывание систем пожарной автоматики или обнаружения пожара (признаков пожара) сотрудником), общее время эвакуации, хронометраж отдельных эпизодов эвакуации, а также выявленные недостатки и положительные примеры действий людей при пожаре.

На основе разбора учебной эвакуации принимаются меры по повышению уровня пожарной безопасности цеха.