Улучшение условий труда проводников при использовании современных полимерсодержащих материалов внутренней отделки пассажирских вагонов

В соответствии с концепцией Президентской программы «Здоровье работающего населения России на 2004;2015 гг.» одними из приоритетных являются мероприятия по' охране труда, укреплению здоровья работающего населения с целью сохранения трудового потенциала и создания условий для экономического роста страны.

Железнодорожный транспортный комплекс России — важнейшее звено народного хозяйства, на которое приходится около 10% всех производственных фондов.

Доля железнодорожного транспорта в пассажирских перевозках, осуществляемых в России, составляет около 45% от общего их количества.

Известно, что около 20% стоимости основных фондов железных дорог приходится на вагонный парк, и примерно такую же долю составляет персонал, занятый в обслуживании и техническом содержании вагонов в эксплуатации. Сюда же можно отнести и производственные мощности машиностроения, связанные со строительством вагонов, что значительно увеличивает количество персонала, связанного с изготовлением, техническим обслуживанием и ремонтом вагонов [1,2].

Потребителями услуги проезда в вагонах являются пассажиры, для которых вагон является не производственным, а коммунальным объектом, поэтому требования к условиям проезда пассажиров в вагонах значительно жестче, чем для обслуживающего персонала и других участников производства и подготовки вагонов в рейс.

Все это говорит о том, что проблема обеспечения оптимальных условий труда обслуживающего персонала — проводников вагонов и проезда пассажиров является актуальной.

Неблагоприятными факторами среды вагона являются высокие уровни шума и вибрации, неблагоприятный микроклимат, тяжесть и напряженность трудового процесса и другие.

Одним из ведущих факторов среды в вагоне является загрязненность воздушной среды результатами жизнедеятельности пассажиров и деструкции полимерных материалов, использованных в конструкции вагонов [3].

По мнению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), чистый воздухглавное из необходимых условий здоровья и благополучия человека. Несмотря на внедрение более чистых технологий в промышленности, в энергетике и на транспорте, загрязнение воздушной среды по-прежнему остается серьезным фактором риска. Осознавая всю важность чистого воздуха для жизни человека, Европейское региональное бюро ВОЗ опубликовало в 1987 году первое издание «Рекомендаций по качеству воздуха в Европе» [4,5,6,7], содержащее оценки риска по 28 химическим загрязнителям воздуха.

В железнодорожных вагонах источником химических загрязнителей являются полимерсодержащие материалы, используемые в конструкции и отделке вагонов. Всего в современном пассажирском вагоне содержится от 2 до 3,5 тонн полимерсодержащих конструкционных и отделочных материалов (ПКОМ). Это пластики, напольные покрытия, обивочные тканевые материалы, винилискожа, оконные рамы, фенопласты, синтетические ковры, клеи, лакокрасочные покрытия и т. д.

При этом как при экстремальных (до 40 °С), так и при нормальных (20 °С) температурах в воздушную среду вагона выделяются фенол, бензол, толуол, формальдегид, ксилол и другие вредные вещества. Наличие этих веществ в воздушной среде вагона вызывает аллергические реакции, головную боль, утомляемость, нарушение сна и более серьезные нарушения здоровья [8,9,10,11,12,13].

Поэтому задачей санитарно-гигиенической оценки воздушной среды вагона от продуктов деструкции полимерных материалов является контроль этих веществ на стадии разработки опытной партии материала (в условиях климатической камеры), определение допустимой насыщенности этого материала в общем объеме вагона (с помощью программного обеспечения), контроль воздушной среды помещений вагона при проведении натурных испытаний.

До настоящего времени в отечественной и зарубежной практике методики санитарно-химической (гигиенической) оценки регламентировались весьма условно, отсутствовали нормативы на новые материалы, а также методики определения допустимой насыщенности материалами были недостаточно точны.

В связи с этим, целью работы является разработка нормативно-методических документов и научное обоснование санитарно-гигиенического регламентирующего показателя опасности ГЖОМ и осуществление выбора материалов, гарантированно обеспечивающих нормируемые параметры воздушной среды и экологическую безопасность пребывания в вагоне пассажиров и поездных бригад.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: — дать гигиеническую оценку ГЖОМ, используемых в пассажирских вагонах и обосновать перечень определяемых вредных химических веществ, представляющих опасность для здоровья и ухудшающих условия труда проводников пассажирских вагонов;

— разработать методику модельных санитарно-химических испытаний экспериментальных образцов ПКОМ для пассажирских вагонов в условиях климатической камеры;

— разработать технические требования к специализированной климатической камере для санитарно-химических испытаний образцов ПКОМ;

— предложить новую классификацию (номенклатуру) и обосновать перечень ПКОМ для использования в пассажирских вагонах;

— провести санитарно-химические исследования и изучить процессы миграции различных химических соединений из современных ПКОМ, широко используемых в пассажирском вагоностроении;

— разработать методику натурных испытаний пассажирских вагонов по оценке факторов химической «чистоты» воздушной среды;

— разработать систему программного обеспечения для проведения расчетов предельных нормативов насыщенности ПКОМ в пассажирских вагонах различного типа.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что впервые: разработана методика модельных испытаний образцов ПКОМ, обеспечивающая качественное и количественное определение перечня химических веществ в условиях специализированной климатической камеры;

— сформированы технические требования и изготовлена специализированная климатическая камера для модельных испытаний ПКОМ;

— проведены исследования 8 образцов современных ПКОМ и впервые дана количественная гигиеническая оценка их характеристик;

— предложена и внедрена в практику проектирования интегральная оценка гигиенической безопасности ПКОМ по результатам модельных и натурных испытанийразработана методика натурных испытаний вагонов, позволяющая существенно (в 3−5 раз) уменьшить время испытаний и расходы на их проведение;

— проведены исследования воздушной среды пассажирских вагонов, оборудованных ПКОМ с оценкой показателей качественных и количественных вредных химических веществпроведены натурные огневые испытания перспективных образцов подвижного состава: вагона пассажирского некупейного (модель 61−4447) и вагона двухэтажного купейного пассажирского (модель 61−4465), с целью оценки их гигиенической и пожарной безопасности;

— разработано программное обеспечение по расчету насыщенности ПКОМ для различных типов пассажирских вагонов локомотивной тяги;

— определена технико-экономическая эффективность применения ПКОМ при строительстве и капитально-восстановительном ремонте пассажирских вагонов.

Практическая значимость. Разработаны и внедрены в практику следующие нормативно-технические документы, методические и учебные материалы:

— СП 2.5.2598−10 «Изменения и дополнения № 1 к санитарным правилам СП 2.5.1198−03 „Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте“», утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ;

— СП 2.5.2647−10 «Изменения и дополнения № 2 к санитарным правилам СП.

2.5.1198−03 «Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на б железнодорожном транспорте»", утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ;

— Стандарт 2.15.11.04−07 «Санитарно — гигиеническая безопасность материалов, предназначенных для внутреннего оборудования пассажирских вагонов»;

— Стандарт СТО 21ПВ87−2010 «Продукция и объекты железнодорожного транспорта. Общие требования обеспечения экологической безопасности»;

Методические рекомендации «Санитарно-гигиенические требования к полимерсодержащим конструкционным и отделочным материалам для пассажирских вагонов»;

— Методика сертификационных испытаний железнодорожных пассажирских вагонов локомотивной тяги по показателю «Химическое загрязнение воздушной среды» МИ № 081−1/15−14;

— Руководство «Конструкционные и отделочные материалы, прошедшие гигиенические испытания и разрешенные к применению в пассажирском вагоностроении»: Выпуск 1 (2007г.), Выпуск 2 (2008г.), Выпуск 3 (2009г.), Выпуск 4 (2010г.);

— Руководство по санитарно-гигиенической оценке полимерсодержащих конструкционных и отделочных материалов, предназначенных для применения в пассажирских вагонах локомотивной тяги;

— Программное обеспечение по расчету насыщенности ПКОМ для различных типов пассажирских вагонов локомотивной тяги, используется на вагоностроительных и вагоноремонтных заводах;

— Рекомендации Р 2/15−10 по подготовке пассажирских вагонов локомотивной тяги к проведению сертификационных санитарно-химических испытаний;

— по результатам исследований получен Патент на полезную модель № 83 525 от 26.12.2008 г. «Защитный трудногорючий экран», область применения — внутреннее оборудование пассажирских вагонов;

— материалы исследования использованы в учебном процессе при обучении на кафедре «Охрана труда» РОАТ (МИИТ) (2008;2010 учебный год).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на:

— Российском Медицинском Форуме — 2006 «Фундаментальная наука и практика», (г. Москва, 2006);

— XI Всероссийском Конгрессе «Экология и здоровье человека», (г. Самара, 2006);

— Седьмой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», г. Москва, 2006);

— Республиканской научно-практической конференции с международным участием «Современные вопросы гигиены труда и профзаболеваний», (г. Караганда, 2007);

— X Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, (г. Москва, 2007);

— VI (г. Москва, 2007) и VIII Всероссийском Конгрессе «Профессия и здоровье», (г. Москва, 2009);

— Втором Санкт-Петербургском международном экологическом Форуме «Окружающая среда и здоровье человека», (г. Санкт — Петербург, 2008);

— IV Всероссийском Форуме «Здоровье нации — основа процветания России», (г. Москва, 2008);

III Международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии — в производство», (г. Иваново, 2008);

— XXXXII Научной конференции с международным участием «Хлопинские чтения» «Медицина труда. Здоровье работающего населения: достижения и перспективы» (к 85-летию кафедры медицины труда), (г. Санкт-Петербург, 2009);

— Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Охрана здоровья населения промышленных регионов: стратегия развития, инновационные подходы и перспективы» «Современные вопросы профилактической медицины», (г. Екатеринбург, 2009);

— Юбилейной десятой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», (г. Москва, 2009);

— Научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Биологическая безопасность в современном мире» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, (г. Москва, 2009);

— совместном заседании двух кафедр МИИТа: «Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте» и «Охрана труда» в 2010 году.

В работе были использованы санитарно-химические, токсиколого-гигиенические, санитарно-химические, статистические методы исследования, гигиеническая экспертиза нормативно-технической документации.

Объем проведенных исследований.

Изучаемые параметры Количество исследований Методы исследования.

18 летучих органических веществ, выделяющихся из ПКОМ в воздушную среду климатической камеры и помещений пассажирских вагонов 6718 Санитарно-химические, аналитические.

Индекс токсичности проб воздушной среды 814 Токсикологогигиенические, аналитические.

Микроклимат помещений пассажирских вагонов 260 Санитарно-гигиенические.

Нормативно-техническая документация на ПКОМ 185 Гигиеническая экспертиза нормативно-технической документации.

выводы.

1. Разработаны технические требования и изготовлена специализированная климатическая камера для проведения санитарно-химических испытаний образцов ПКОМ.

2. Разработана и утверждена методика санитарно-химических испытаний образцов ПКОМ для пассажирских вагонов в условиях климатической камеры.

3. Разработана система программного обеспечения для проведения расчетов предельных нормативов насыщенности ПКОМ в пассажирских вагонах различного типа.

4. Проведены санитарно-химические исследования и проанализированы процессы миграции вредных химических соединений из 8 современных ПКОМ, рекомендованных для внутренней отделки пассажирских вагонов.

5. Разработана методика и критерии оценки — коэффициент гигиенической безопасности материала «Км гб».

6. Анализ результатов санитарно-химических испытаний образцов ПКОМ в условиях климатической камеры позволил отобрать наиболее безопасные из 8 рекомендованных для отделки пассажирских вагонов полимерсодержащих материалов. Не прошли испытания два материала — линолеум поливинилхлоридный трудногорючий с коэффициентом гигиенической безопасности 1,084 и винилискожа трудногорючая ВТ-01 с коэффициентом гигиенической безопасности 3,336.

7. Предложена новая классификация и обоснован перечень ПКОМ, рекомендованных для использования в пассажирских вагонах.

8. Разработана, утверждена и внедрена методика сертификационных испытаний пассажирских вагонов по показателю «химическое загрязнение воздушной среды» МИ № 081−1/15−14−10.

9. Проведены испытания по двум методикам: СТ ССФЖТ ЦЛ-201−2003, МИ № 081−1/15−14−10.

10. Разработана методика и критерии оценки — коэффициент гигиенической безопасности воздушной среды вагона «Кв Гб».

11. Коэффициент гигиенической безопасности воздушной среды вагонов составил от 0,069 до 2,663.

12.По результатам испытаний разработаны и утверждены методические рекомендации по применению ПКОМ во внутреннем оборудовании пассажирских вагонов локомотивной тяги, направленные на улучшение условий труда проводников.

13.Экономическая эффективность при переходе на полимерсодержащие детали в течение всего срока службы одного пассажирского вагона составит 386 316 руб. в год. Экономическая эффективность при переходе на полимерсодержащие материалы 1900 пассажирских вагонов локомотивной тяги новой постройки, после капитального и капитально-восстановительного ремонта в течение всего срока службы составит 734 ООО 780 руб. в год.