Тема: Разработка и совершенствование способов повышения безопасности труда работников нефтегазового предприятия на основе применения метода регистрации опасных ситуаций

Актуальность и научная значимость исследования обуславливается тем, что эффективный аудит за состоянием охраны труда - основное мероприятие по предупреждению производственного травматизма.
Внедрение цифровых технологий для обнаружения и предотвращения рисков в сложных нефтехимических рабочих средах может снизить человеческие жертвы.
Цифровые технологии могут повысить безопасность на рабочем месте и производительность, способствуя принятию точных решений. Таким образом, внедрение цифровых технологий в качестве стратегий безопасности в промышленных условиях необходимо.
Такой подход не только предотвращает загрязнение окружающей среды химическими авариями, которые влияют на воздух, почву и воду, но и снижает воздействие аварий на рабочих и окружающие сообщества, тем самым снижая риск корпоративных потерь. Выбранный метод не только снижает количество аварий, но и усиливает безопасность работников, поддерживая разработку стратегий для решения социальных проблем.
Таким образом, тема диссертации в настоящее время является актуальной и требует решения выявленных проблем.
Объект исследования магистерской диссертации: безопасность труда работников нефтегазового предприятия.
Предмет исследования: способы повышения безопасности труда.
Цель: повышение безопасности труда работников нефтегазового
предприятия посредством разработки методов регистрации опасных ситуаций.
Гипотеза исследования: можно ожидать, что безопасность труда работников нефтегазового предприятия можно повысить если:
- будет выполнен анализ применения карт регистрации опасных ситуаций на предприятиях нефтегазовой отрасли;
- будут проанализированы теории происхождения аварий и несчастных случаев;
- оценить влияние современных информационных технологий на процесс управления охраной труда и промышленной безопасностью на предприятиях нефтегазовой отрасли;
- произвести выбор метода регистрации опасных ситуаций для улучшения состояния безопасности на производстве;
- предложить рекомендации, способствующие правильному использованию карт регистрации опасной ситуации;
- выполнить оценку эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению техносферной безопасности в организации.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
- выполнить анализ применения карт регистрации опасных ситуаций на предприятиях нефтегазовой отрасли;
- проанализировать теории происхождения аварий и несчастных случаев;
- оценить влияние современных информационных технологий на процесс управления охраной труда и промышленной безопасностью на предприятиях нефтегазовой отрасли;
- произвести выбор метода регистрации опасных ситуаций для улучшения состояния безопасности на производстве;
- предложить рекомендации, способствующие правильному использованию карт регистрации опасной ситуации;
- выполнить оценку эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению техносферной безопасности в организации.
Теоретико-методологическую основу исследования составили труды ученых, научные статьи по анализу эффективности существующих методов производственного контроля за условиями труда.
Базовыми явились статистические данные по производственному контролю и аудиту по охране труда в исследуемой организации.
Методы исследования: изучение и сбор информации по теме исследования, анализ методов идентификации вредных и (или) опасных производственных факторов на рабочих местах исследуемого объекта, изучение и анализ существующих технологий в области мониторинга небезопасного поведения работников и создания автоматизированных систем регистрации опасных ситуаций.
Опытно-экспериментальная база исследования: рабочие места
нефтедобычи предприятия Eriell Oilfield Middle Services East DMCC.
Научная новизна данной работы: предложена методика применения электронных карт регистрации опасной ситуации, которая позволяет выявить небезопасное поведение работников и опасных ситуаций и снизить воздействие вредных и (или) опасных производственных факторов на рабочих местах нефтегазового предприятия.
Теоретическая значимость:
- разработан метод регистрации опасных ситуаций для улучшения состояния безопасности на производстве;
- предложены рекомендации, способствующие правильному использованию карт регистрации опасной ситуации на действующем предприятии.
Практическая значимость исследования заключается в том, что предлагаемый способ регистрации опасных ситуаций может быть интегрирован в работу исследуемого объекта с целью обеспечения безопасности на производстве.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечивались:
- корректным применением методов исследований;
- результатами проведённой оценки эффективности предлагаемых мер по повышению эффективности производственного контроля.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в анализе программы производственного контроля в организации и выявлении слабых мест в действующем процессе производственного контроля с целью его дальнейшего совершенствования и разработки автоматизированных систем регистрации опасных ситуаций.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Результаты отражены в статье: Алимов Т.М. Регистрация опасных ситуаций как средство изменения поведения персонала // Студенческий: электрон. научн. журн. 2024. № 41(295). URL: https://sibac.info/journal/student/295/354370 (дата обращения: 13.03.2025) [1].
На защиту выносится:
- карта регистрации опасных ситуаций на предприятии, заполняемая ответственным за производственный контроль лицом, которая показала, что фиксация всех обстоятельств опасных ситуаций поможет в дальнейшем определить источники опасности;
- результаты анализа теорий происхождения аварий и несчастных случаев, которые показали, что у одного несчастного случая может быть множество более или менее значимых причин, определенная комбинация которых и приводит к его возникновению;
- результат анализа современных информационных технологий на процесс управления охраной труда и промышленной безопасностью на предприятиях нефтегазовой отрасли - методы регистрации опасных ситуаций при помощи платформ на базе ИИ: Scale AI, Supervisely, V7, Viso, Labelbox, Toloka, Superannotate и OpenCV, которые показали, что регистрация опасных событий необходима для мониторинга безопасности оборудования и оценки поведения персонала (частота сердечных сокращений, пульс, температура, уровень стресса, усталость, концентрация) при помощи таких средств как интеллектуальные видеорегистраторы и носимые цифровые СИЗ;
- выбранный метод регистрации опасных ситуаций для улучшения состояния безопасности на производстве, который показал, что с помощью функции распознавания лиц можно определять не только факт нарушения безопасности (например, рабочий не надел каску в опасной зоне), но и «по лицу» определить, какой именно сотрудник нарушил трудовую дисциплину. В методе используется связка «Нарушение — нарушитель» для видеоаналитики, которая, как опция, может быть подключена к «Цифровому рабочему»;
- предложенная система взаимодействия по оценке поведения персонала и регистрации опасных ситуаций, которая показала, что позволяет вести историю работы бригады: фиксировать прибытие бригады и ответственного в зону проведения работ, отслеживать состав бригады, согласно наряду-допуску, фиксировать уход работников. Объединение данных, собранных с датчиков с данными в реальном времени облегчает принятие решений и оказывает положительное влияние на безопасность работников;
- рекомендуемые программы анализа карт регистрации опасной ситуации на действующем предприятии, которые показали, что благодаря им можно увеличить среднее время между отказами оборудования и быстрее выявлять основные причины аварий;
- результаты оценки эффективности предлагаемых мероприятий по обеспечению техносферной безопасности в организации, которые показали, что в результате улучшения условий труда на рабочих местах предприятие сможет сэкономить за счет уменьшения затрат на выплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях труда 29814269,76 руб.
Структура магистерской диссертации обусловлена целью и задачами исследования, состоит из трёх разделов и содержит 7 рисунков, 10 таблиц, список используемых источников (37 источников). Основной текст работы изложен на 106 страницах.

Купить

В первом разделе определено, что объекты добычи нефти имеют комплекс опасных производственных факторов для обслуживающего персонала: наличие легко воспламеняющейся жидкости (нефти), паров и газов, способность паров и газов образовывать взрывоопасные смеси; способность нефти и попутного газа действовать отравляюще на организм человека; способность нефти оказывать вредное воздействие на кожу человека; способность нефти при своем движении по трубопроводам образовывать статическое электричество; выполнение работ на открытом воздухе. Эти факторы могут явиться причиной заболеваний среди
работающих, а при неправильном выполнении той или иной
технологической операции привести к аварии или несчастному случаю.
Минимизация и предотвращение опасностей начинается с идентификации опасностей и применения соответствующих мер безопасности. Практика анализа аварий и несчастных случаев и извлеченных из них уроков важна в процессе прогнозирования и распознавания будущих аварий и потенциальных опасностей, чтобы иметь возможность предотвращать возможные опасности.
На непостоянных рабочих местах, связанных с выделением вредных химических веществ на период эксплуатации класс условий труда допустимый, так как концентрация опасных и вредных веществ значительно ниже ПДК рабочей зоны.
Во втором разделе определено, что применение инновационных технологий Индустрии 4.0 улучшает охрану труда, позволяя выявлять и устранять или снижать опасности, которые могут представлять угрозу жизни и здоровью работников. За счет улучшения условий труда, снижения производственного травматизма, профессиональных и связанных с работой заболеваний создаются предпосылки для физического, психического и социального благополучия работников, а также улучшения экономических показателей эффективности и производительности труда.
Применение инновационных технологий Индустрии 4.0 позволяет работникам выполнять свою деятельность более безопасным и гибким способом. Применение этих технологий способствует снижению возникновения профессиональных заболеваний и травм на рабочем месте и улучшению здоровья работников за счет сокращения повторяющихся (монотонных) действий, снижения стресса, снижению риска профессиональных заболеваний за счет мониторинга основных параметров здоровья работников и снижения или устранения их негативного влияния.
В интеллектуальных рабочих средах работникам предоставляется возможность качественно обогатить свою трудовую деятельность и снизить производительность тяжелой физической работы.
Работники меньше подвержены стрессу, поскольку они могут самостоятельно организовывать свою деятельность и достигать большей степени автономии и саморазвития. Гибкие условия труда в интеллектуальных рабочих средах позволяют работникам достичь лучшего баланса между работой и безопасностью, а также между личным и профессиональным развитием, что в дальнейшем приводит к повышению удовлетворенности работников и мотивации к работе, а также снижению физической и когнитивной нагрузки.
Регистрации опасных ситуаций, связанных с высокой концентрацией взрывоопасных и отравляющих газов предлагается осуществлять при помощи газоанализаторов довзрывоопасных концентраций.
В качестве стационарных сигнализаторов довзрывоопасных концентраций (ДВК) используются датчики типа ДГС ЭРИС-210 IR, которые предназначены для измерения довзрывоопасных концентраций метана, пропана, бутана, изобутана, пентана, циклопентана, гексана, этана, этилена, пропилена, паров ацетона, бензола, толуола, метилтретбутилового эфира, этилового или метилового спиртов в смеси с азотом или воздухом в диапазоне температур от минус 60 °С до плюс 65 °С.
Регистрации опасных ситуаций, связанных с человеческими ошибками предлагается осуществлять при помощи технологии интернета вещей (IoT), которая может фиксировать предаварийные ситуации и прогнозировать аварии по принципу «домино».
Для более эффективного прогнозирования аварии по принципу «домино» предлагается создать цифрового двойника (виртуальной модели) экосистемы объект-процессы-работник для моделирования и визуализации прогнозируемого развития аварийных ситуаций.
Для сбора и обработки данных предлагается использовать одноплатный компьютер Raspberry Pi4 с камерой видеозахвата Raspberry Pi4 Camera и блоком питания Power supply T6712DV.
Предложенные технические решения принято реализовать на платформе «Цифровой рабочий» от компании КРОК.
Интеграция «работник-машина» оказывает положительное влияние на охрану труда за счет снижения количества несчастных случаев и травм на производстве, повышения безопасности работников и улучшения эргономических аспектов на рабочем месте.
Сочетание цифровых носимых технологий, интеллектуальных средств индивидуальной защиты, камер и искусственного интеллекта позволяет прогнозировать потенциальные опасности, которые могут возникнуть на рабочем месте, и это дополнительно позволяет предотвращать несчастные случаи и травмы работников.
В третьем разделе были рассмотрены аппаратные и программные платформы, применимые для разработки и внедрения анализа технологических данных в современных системах автоматизации процессов, и разработана концепция платформы мониторинга опасных ситуаций.
В этом исследовании мы вносим свой вклад, обобщая и приводя примеры использования Интернета вещей в индустрии 4.0, особенно на нефте- и газоперерабатывающих заводах.
Переход к профилактическому обслуживанию предлагается производить в три этапа:
- создать цифровую основу и беспроводные датчики для предоставления услуг на основе определения местоположения;
- интегрировать платформу Интернета вещей для высокоскоростного сбора данных и аналитики;
- работать с экосистемой, чтобы предоставить готовое IoT-решение, включающее прогнозируемое обслуживание и отслеживание опасной ситуации.
Программа анализа карт регистрации опасных ситуаций может увеличить среднее время между отказами и теперь может быстрее выявлять основные причины аварий.
Платформа подчеркивает использование самых современных методов машинного обучения в сочетании с инструментами обработки больших объемов данных и технологиями облачных вычислений для анализа данных в процессе производства. В такой среде могут быть реализованы различные модели, основанные на данных, для повышения производительности предприятия. Применение платформы было продемонстрировано при разработке управляемых данными программных датчиков, которые могут использоваться для мониторинга объектов отрасли.
В результате улучшения условий труда на рабочих местах предприятие сможет сэкономить за счет уменьшения затрат на выплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях труда 29814269,76 руб.

Купить