Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ статистических данных, влияющих на безопасность систем магистрального транспорта газа 11
1.1. Аварийность на объектах магистрального транспорта газа. 11
1.2. Причины аварийности на объектах магистрального транспорта газа 14
1.3. Травматизм на объектах магистрального транспорта газа 27
1.4. Влияние человеческого фактора на безопасность системы магистрального транспорта газа 33
2. Анализ производственной деятельности рабочих объектов магистрального транспорта газа 44
2.1 Использование метода экспертных оценок для профессиографического анализа деятельности рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» 44
2.2 Профессиограммы рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» 47
2.3 Выявление требуемых профессионально важных качеств рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» по результатам статистического анализа данных 50
2.4 Подбор методик (тестов) для оценки выявленных профессионально важных качеств 59
3 Методика расчета интегрального показателя профессиональной пригодности 62
3.1 Анализ существующих методов оценки профессионально важных качеств 62
3.2 Применение экспертно-аналитического метода многомерного шкалирования для расчета интегрального показателя профессиональной пригодности 66
3.3 Апробация отобранных тестов для оценки профессионально важных качеств рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» 78
4 Разработка автоматизированной системы оценки профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа 87
4.1. Компьютерное тестирование как современный этап развития методов оценки профессионально важных качеств работников 87
4.2. Структура автоматизированной системы оценки профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа 91
5 Разработка методики совершенствования профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа 110
5.1 Анализ существующих методов оптимизации психофизиологического состояния производственного персонала 110
5.2 Краткая характеристика разработанной методики совершенствования профессионально важных качеств рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» 121
53 Апробация разработанной методики совершенствования профессионально важных качеств рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара» 123
5.4 Расчет частоты аварийной разгерметизации газопровода с учетом профессиональной пригодности рабочих (на примере электрогазосварщика) 125
Основные выводы и результаты работы 130
Список литературы 132
Приложение 1 143
- Причины аварийности на объектах магистрального транспорта газа
- Профессиограммы рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара»
- Применение экспертно-аналитического метода многомерного шкалирования для расчета интегрального показателя профессиональной пригодности
- Структура автоматизированной системы оценки профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа
Введение к работе
Актуальность проблемы. В «Энергетической стратегии России на период до 2020 года», утвержденной Правительством Российской Федерации в августе 2003 года, определены основные направления развития топливно-энергетического комплекса. Важным условием реализации «Энергетической стратегии» является надежная и безаварийная работа всех предприятий топливно-энергетического комплекса, в том числе объектов магистрального трубопроводного транспорта природного газа. Разрывы магистральных газопроводов приводят к масштабным потерям природного газа, загрязнению окружающей среды, а в исключительных случаях и к человеческим жертвам.
Обеспечение промышленной безопасности эксплуатируемой газотранспортной системы зависит как от надежности технологического оборудования, так и от надежности работы персонала. В настоящее время проводятся успешные исследования в области повышения надежности работы оборудования, создания средств контроля и диагностики его состояния. Однако надежной работе персонала не уделяется достаточного внимания, в то время как анализ статистических данных аварийности и производственного травматизма показывает, что значительное количество аварий и несчастных случаев происходит по причинам, связанным с влиянием человеческого фактора.
До последнего времени структуру человеческого фактора изучали недостаточно глубоко. Как правило, среди основных причин аварий выделяли организационные причины, связанные с недостаточной профессиональной подготовкой работников, их халатностью, низким уровнем организации работ и т.д. Важную роль в структуре человеческого фактора играют психофизиологические и личностные качества работников. Известно, что во многих случаях именно несоответствие указанных качеств работников требованиям профессии служит основной причиной возникновения аварийных ситуаций.
Таким образом, обеспечить безаварийную работу газотранспортной системы только техническими методами в современных условиях невозможно.
До постановки настоящей работы не были разработаны методики оценки и совершенствования профессионально важных качеств (ПВК) рабочих основных профессий объектов магистрального транспорта газа, основанные на знании психофизиологических особенностей их деятельности и современных достижениях вычислительной техники.
В связи с этим задача оценки и совершенствования профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа является важной и актуальной.
Цель работы заключается в обеспечении промышленной безопасности магистральных газопроводов на основе оценки и совершенствования профессионально важных качеств рабочих основных профессий.
Указанная цель определила постановку и решение следующих основных задач:
выявление основных причин аварийности магистральных газопроводов;
разработка методики оценки профессионально важных качеств рабочих:
- обоснование профессионально важных качеств рабочих магистральных газопроводов, необходимых для безаварийной производственной деятельности;
- экспериментальные исследования по определению уровня развития профессионально важных качеств рабочих основных профессий;
- расчет интегральной оценки профессиональной пригодности, позволяющей ранжировать работников по уровню развития профессионально важных качеств;
разработка автоматизированной версии методики оценки профессионально важных качеств рабочих;
разработка методики совершенствования профессионально важных качеств;
оценка влияния профессиональной пригодности рабочих на частоту возникновения аварийных ситуаций на магистральных газопроводах.
Научная новизна:
- на основе анализа производственной деятельности обоснованы профессионально важные качества рабочих основных профессий объектов магистрального транспорта газа, необходимые для безаварийной работы;
- разработаны методика оценки профессионально важных качеств рабочих, основанная на знании психофизиологических особенностей их производственной деятельности, и ее компьютерный вариант;
- разработана методика совершенствования профессионально важных качеств рабочих, позволяющая повысить их профессиональную пригодность;
- проведена оценка влияния профессиональной пригодности рабочих на частоту аварийной разгерметизации магистрального газопровода (на примере электрогазосварщика).
На защиту выносятся результаты исследований, имеющие научную и практическую ценность, а именно:
- автоматизированная методика оценки профессионально важных качеств рабочих, обслуживающих объекты магистрального транспорта газа;
- методика совершенствования профессионально важных качеств рабочих;
- результаты анализа частоты инициирующих событий, ведущих к аварии на магистральном газопроводе, выполненного с учетом ошибочных действий рабочих.
Достоверность полученных результатов обеспечена достаточным объемом экспериментальных и статистических данных, корректным использованием апробированных научных методов исследований и современного математического аппарата обработки результатов.
Практическая значимость и реализация результатов работы
Разработанная методика автоматизированной оценки профессионально важных качеств позволяет:
в условиях рынка трудовых ресурсов отбирать на вакантные должности кандидатов, чьи профессионально важные качества в наибольшей степени соответствуют требованиям профессии;
оценивать профессионально важные качества уже работающего персонала с целью выявления работников с недостаточным уровнем развития указанных качеств для их дальнейшего тренинга.
Разработанная методика совершенствования профессионально важных качеств позволяет повышать уровень их развития в процессе производственной деятельности.
Внедрение разработанных методик обеспечивает повышение профессиональной пригодности рабочих, что приводит к снижению частоты возникновения аварийных ситуаций на магистральных газопроводах.
Разработанные автоматизированная методика оценки и методика совершенствования профессионально важных качеств рабочих магистральных газопроводов экспериментально апробированы на предприятии ООО «Газпром трансгаз Самара» и показали свою эффективность. По результатам апробации данные методики были внедрены во всех филиалах предприятия (акты о промышленном внедрении прилагаются).
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Второй международной научно-практической конференции «Система управления экологической безопасностью» (г. Екатеринбург, май 2008 г.), на Международных научных чтениях «Белые ночи-2008» (г. Санкт-Петербург, июнь 2008 г.), на III-й Международной научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (г. Уфа, февраль 2009 г.).
В 2008 г. настоящая работа была удостоена премии имени академика И.М. Губкина.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах из Перечня ВАК Министерства образования и науки России.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиографического списка использованной литературы, включающего 113 наименований, и 5 приложений. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, 12 таблиц.
Причины аварийности на объектах магистрального транспорта газа
При анализе причин отказов магистральных газопроводов необходимо учитывать, что, как правило, каждая авария является результатом сочетания целого ряда нежелательных событий, обусловленных причинно-следственными связями. Обычно в своих отчетах органы Ростехнадзора группируют эти нежелательные события на технические и организационные причины. Для примера можно рассмотреть аварии из [7].
Авария на магистральном газопроводе «Уренгой — Новопсков». 10 апреля 1997 года на 1817 км магистрального газопровода «Уренгой — Новопсов» произошла авария. Газопровод был построен в 1982 году. Поврежденный участок газопровода пересекал балку с пологими уклонами крутизной до 180 и протяженностью до 300 м. На переходе через балку с общим углом 150 по проекту была предусмотрена укладка двух шестиградусных кривых и одной трехградусной. Фактически смонтированы одна четырехградусная и одна трехградусная кривые. Исключение при строительстве одной шестиградусной проектной кривой и неверное заглубление трубы привели к наличию в ней дополнительных изгибающих напряжений. Было обнаружено, что разрушение газопровода произошло по линии перехода от сварного шва к основному металлу. Сварной стык был сварен ручной электродуговой сваркой в неповоротном положении.
Техническими причинами аварии явились: недопустимые напряжения в теле трубы, вызвавшие образование трещины и разрыв трубопровода.
Организационными причинами явились: отступление при строительстве от проектных решений по радиусу кривизны и заглублению, нарушение технологии сварочно-монтажных работ, низкое качество выполнения сварки звеном сварщиков, а также неудовлетворительный технический надзор за качеством строительства.
Авария на магистральном газопроводе «Торжок — Минск — Иванцевичи». 30 октября 2000 года на 167 км 3-ей нитки магистрального газопровода «Торжок — Минск — Иванцевичи» Холм — Жирковского ЛПУМГ ООО «Лентрансгаз» произошла авария. Магистральный газопровод «Торжок - Минск - Иванцевичи» на участке 157 176 км построен в 1983 году. Фактическая конструкция газопровода в месте отказа и глубина заложения соответствует проекту. Электрохимзащитой газопровод обеспечен в объеме проекта.
Технической причиной аварии явилась потеря прочностных свойств материала стенки трубы вследствие развития в нем стресс-коррозионных процессов за время эксплуатации.
Организационной причиной аварии явилось невыполнение требований Правил технической эксплуатации магистральных газопроводов в части проведения анализа коррозионного состояния трубопровода, что затрудняет правильную разработку мероприятий по безопасной его эксплуатации.
Указанная причина является следствием неэффективности функционирования системы производственного контроля в подразделении ЛПУМГ.
Из данных примеров видно, что каждая авария происходила из-за целого комплекса факторов. Обычно надзорные органы в своих отчетах распределяют все аварии по видам в зависимости от основной причины. Это распределение аварий для объектов магистрального транспорта газа представлено в таблице 1.2 и на диаграмме рисунка 1.3.
Из приведенных данных видно, что доминирующими причинами аварий являются: коррозионное разрушение газопроводов (48%); брак строительно-монтажных работ (21%) и обобщенная группа механических повреждений (20%), в которую входят случайные повреждения при эксплуатации трубопроводов (9%), террористические акты (8%), природные воздействия (3%).
В целом по объектам газотранспортной системы структура доминирующих причин аварийности со временем изменяется.
На диаграмме рисунка 1.4 показано как менялось количество аварий из-за дефектов строительно-монтажных работ, в том числе - сварки.
Профессиограммы рабочих ООО «Газпром трансгаз Самара»
Проведенный анализ мнений экспертов показал, что характер деятельности рабочих ООО «Газпром Трансгаз Самара» в зависимости от специализации отличается.
По результатам опроса экспертов по первым пяти разделам анкеты были составлены профессиографические характеристики (профессиограммы) изучаемых специальностей.
Таким образом, профессиональную деятельность электрогазосварщика можно охарактеризовать следующим образом.
Основными орудиями труда электрогазосварщика являются сложные технические устройства, темп деятельности вынужденный, с чередованием монотонного и переменного ритмов, деятельность разнообразная, иногда приходится решать нестандартные задачи. В деятельности преобладают значительные статические нагрузки (длительное пребывание в одной позе). Решаемые профессиональные задачи характеризуются полной определенностью, преимущественно среднего интеллектуального уровня, содержащие средний объем поступающей информации. Физический уровень выполнения профессиональных задач высокий и средний. Профессиональная деятельность сопровождается средним уровнем эмоционального напряжения, высоким и средним уровнем опасности для жизни сотрудника. Деятельность работника в основном исполнительская, осуществляется в составе малой группы (до 10 чел.), с непосредственным межличностным общением. Деятельность протекает в условиях непосредственных контактов с "внешней" социальной средой. Сотрудники работают совместно с другими подразделениями. Продолжительность рабочего дня составляет 8 часов. Для освоения специальности необходима длительная профессиональная подготовка от 3 до 5 лет. Также был проведен анализ производственной деятельности линейного трубопроводчика.
Основными орудиями труда являются простые механизмы и приборы, реже - сложные технические устройства, темп деятельности вынужденный, с переменным ритмом, деятельность разнообразная, иногда приходится решать нестандартные задачи. В деятельности преобладают значительные динамические нагрузки, а также их сочетание со статическими нагрузками. Профессиональные задачи — преимущественно с неполной определенностью, среднего интеллектуального уровня, содержащие средний объем поступающей информации. Физический уровень выполнения профессиональных задач в основном высокий и средний. Профессиональная деятельность сопровождается высоким и средним уровнем эмоционального напряжения, при выполнении большей части задач существует опасность для жизни сотрудника. Деятельность работника может быть как исполнительской, так и самостоятельной, осуществляется в составе малой группы (до 10 чел.), с непосредственным межличностным общением, а также с использованием технических устройств. Деятельность протекает в условиях непосредственных контактов с "внешней" социальной средой. Сотрудники работают совместно с другими подразделениями. Продолжительность рабочего дня составляет 8 часов. Для освоения специальности необходима длительная профессиональная подготовка до 2-х лет.
Характеристика профессиональной деятельности машиниста ТК: Основными орудиями труда являются сложные технические устройства, темп деятельности вынужденный, переменного ритма. Производственная деятельность в целом разнообразная, часто приходится решать нестандартные задачи. В деятельности преобладает сочетание значительных динамических и статических нагрузок. Решаемые профессиональные задачи в основном характеризуются полной определенностью, однако часто встречаются ситуации с частичной информацией об обстановке. Профессиональные задачи среднего интеллектуального уровня, содержат средний, реже, большой объем поступающей информации. Физический уровень выполнения профессиональных задач средний. Профессиональная деятельность сопровождается средним и высоким уровнем эмоционального напряжения, средним и, реже, высоким уровнем опасности для жизни сотрудника.
Деятельность специалиста преимущественно исполнительская, осуществляется в составе малой группы (до 10 чел.), с использованием технических устройств и непосредственным межличностным общением. Деятельность протекает чаще в условиях непосредственных контактов с "внешней" социальной средой, реже - изолированно. Сотрудники работают совместно с другими подразделениями. Продолжительность рабочего дня составляет 12 часов. Для освоения специальности необходима длительная профессиональная подготовка (несколько лет).
Применение экспертно-аналитического метода многомерного шкалирования для расчета интегрального показателя профессиональной пригодности
Получить комплексные оценки профессионально важных качеств и преодолеть вышеупомянутые трудности можно с помощью экспертно аналитического метода построения психофизиологических нормативно-оценочных шкал. Данный метод вытекает из идей С. Стивенса, относящихся к проблемам измерения скрытых (латентных) переменных, каковыми и являются профессионально важные качества [37]. Стивене для осуществления перехода от наблюдаемых эмпирических переменных к теоретическим (латентным) предложил императивный вид измерения, согласно которому измерение возможно, если существует изоморфизм между свойствами числовых рядов и эмпирическими операциями, которые можно производить с объектами. Им были введены способы соотношения эмпирических систем с некоторыми числовыми системами, которые получили название уровней (или шкал) измерений: шкала наименований, порядка, интервалов, отношений.
Для учета нелинейностей во взаимозависимостях эмпирических (наблюдаемых, регистрируемых) с теоретическими переменными при построении нормативно оценочных шкал используются S-образные логистические зависимости. Они позволяют достаточно просто апроксимировать эмпирические результаты и осуществить обоснованное, с позиций перцентильных рангов, оценивание выраженности исследуемого профессионально важного качества, используя для этого реперные точки, рассчитываемые статистически (рисунок 3.3). Реперные точки (Rl, R2, R3) представляют собой точки, в которых происходит переход оцениваемого показателя из одного уровня выраженности в другой.
Использование S-образных зависимостей позволяет также "привести к общему знаменателю" (вероятностным единицам) показатели, получаемые по разным методикам (различной размерности и уровня измерения), осуществлять интерпретацию в рамках выраженности оцениваемого профессионально важного качества, а также дает возможность комплексировать частные показатели в любых комбинациях.
Использование теоретических положений квалиметрии, практики латентно-структурного анализа и многомерного шкалирования обусловлено близостью задач, решаемых квалиметрией и задачей профессионального психологического отбора - получить на основе психологического тестирования интегральную количественную оценку, отражающую степень предпочтения конкретного кандидата по психологическим критериям. Квалиметрия же занимается поиском путей измерения качества изделий в том смысле, насколько они хороши или плохи или насколько они отличаются
от стандарта [33]. И в квалиметрии, и в практике профессионального психологического отбора целью является измерение некоторой латентной переменной по полученным значениям эмпирических переменных. При этом, под латентной переменной, как отмечалось выше, понимается некоторый скрытый, явно не представленный признак, например, эмоциональная стабильность, пространственное мышление, технический интеллект и т.д. В физических науках процесс перехода регистрируемых в эксперименте (на практике) переменных с латентными свойствами (например, - ускорение, сила тока и др.) осуществляется по известным законам. В психодиагностике связи эмпирических и латентных переменных еще не открыты, в силу чего этот переход осуществляется посредством нового в сравнении с прямым и производным видами измерения - императивным [33]. Для этих целей в результате математической обработки наблюдений за оценками, выставляемыми опытными экспертами, была разработана так называемая функция (или шкала) желательности, по форме, имеющая вид S-образной кривой. Аналитически она выражается зависимостью: К = ехр[-ехр(-Х)], где ехр - принятое обозначение экспоненты, X - величина оцениваемого показателя [38].
Использование для получения интегральных показателей функции желательности облегчает процедуру интеграции конечных результатов, так как вероятностная оценка однозначно отражает близость конкретного обследуемого к эталону по комплексу входящих в него частных показателей [35]. Несомненным достоинством этого подхода является учет нелинейного характера связей интегральной оценки с частными, а также неограниченный диапазон входных значений частных показателей и отсутствие требований к характеру статистических распределений показателей.
Структура автоматизированной системы оценки профессионально важных качеств рабочих объектов магистрального транспорта газа
В связи с широким внедрением компьютерных технологий, в том числе и на ООО «Газпром трансгаз Самара», важным моментом второго этапа данной работы было создание автоматизированной системы оценки профессионально важных качеств рабочих. Для этой цели был разработан алгоритм программы оценки профессионально важных качеств по изложенным в главе 3 принципам. Разработанная автоматизированная система предназначена не только для проведения профессионального отбора кандидатов на получение изучаемых профессий при приеме в центры получения рабочих профессий, но и для тестирования в процессе производственной деятельности работников с целью динамического контроля за развитием их профессионально важных качеств.
Тесты предъявляются автоматически, тестирование производится в диалоговом режиме индивидуально. Программа содержит мультимедийные компоненты. Продолжительность тестирования зависит от индивидуальных особенностей тестируемого и обычно составляет 60 - 120 минут. На рисунке 4.1 представлено стартовое окно разработанной системы. Автоматизированная система состоит из следующих структурных компонентов (рисунок 4.2): 1. Комплекта из 15-ти диагностических тестов, позволяющих оценивать основные профессионально важные качества кандидатов. Количество тестов может варьироваться руководителем. 2. Базы знании, включающей в себя решающие правила и критерии, позволяющие количественно оценить уровень профессиональной пригодности респондентов. 3. Базы данных, обеспечивающей хранение, обработку и представление результатов обследования в виде таблиц и графиков. 4. Блока анализа данных тестирования, реализующего автоматизированную обработку результатов тестирования и позволяющего получать интегральные оценки, показатель профессиональной пригодности.
Похожие диссертации на Обеспечение промышленной безопасности магистральных газопроводов на основе оценки и совершенствования профессионально важных качеств рабочих основных профессий
