УДК 330.131.5:331.4:678.675

 

Н.М. Денисова, канд. техн. наук

Н.П. Буяльська, канд. техн. наук

Чернігівський національний технологічний університет, м. Чернігів, Україна

Розрахунок соціально-економічної ефективності рішень щодо поліпшення умов праці під час формування поліамідних ниток

Н.Н. Денисова, канд. техн. наук

Н.П. Буяльская, канд. техн. наук

Черниговский национальный технологический университет, г. Чернигов, Украина

РАСЧЕТ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ эффективности МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА
ПРИ ФОРМироВАНИИ ПОЛИАМИДНЫХ НИТЕЙ

Nataliia Denysova, PhD in Technical Sciences

Nataliia Buialska, PhD in Technical Sciences

Chernihiv National Technological University, Chernihiv, Ukraine 

THE CALCULATION OF SOCIAL AND ECONOMIC EFFICIENCY OF decisions ON IMPROVEMENT OF WORKING CONDITIONS DURING FORMATION OF POLYAMIDE YARNS

На основі аналізу наявних методик розрахунку та можливих рішень щодо зниження забрудненості повітря робочої зони апаратників розраховано складові соціальної та економічної ефективності, що мають орієнтований характер та включають очікуваний економічний ефект від зниження захворюваності, збитку, заподіяному підприємству захворюваннями за лікарняними листами, економія за рахунок зменшення збитків через плинність кадрів та очікуваний економічний ефект за рахунок зменшення кількості випаровувань під час формування.

Ключові слова: забрудненість повітря, комплекс працеохоронних рішень, соціально-економічна ефективність.

На основании анализа существующих методик расчетов и возможных решений по снижению запыленности воздуха рабочей зоны аппаратчиков формирования полиамидных волокон рассчитаны показатели социально-экономической эффективности, которые имеют прогнозный характер и включают расчеты экономического эффекта от снижения заболеваемости органов дыхания, трат по больничным листам, трат от текучести кадров и экономии сырья за счет снижения количества выделений в воздух рабочей зоны.

Ключевые слова: загрязненность воздуха рабочей зоны, комплекс мероприятий по улучшению условий труда, социально-экономическая эффективность.

The indicators of socio- economic efficiency are calculated on the base of the analysis of existing methods of calculation and possible solutions to reduce pollution of the air of the working zone, which have oriented character and include the expected economic effect from reducing the incidence of disease, losses of sick; losses through staff turnover and the expected economic effect by reducing of evaporation in workplace area.

Key words: air pollution of working area, the complex to improve working conditions decisions, socio-economic efficiency.

Постановка проблеми. Виробництво синтетичних ниток та волокон у всіх розвинених країнах визначає технічні можливості вирішення багатьох сучасних проблем та створює численні робочі місця на своїх виробництвах та виробництвах легкої промисловості. Світове виробництво хімічних волокон за останні 50 років збільшилось майже в три рази [1], домінуюче положення в об’ємах хімічних волокон займають синтетичні, питома вага яких наближається 79 % [2]. На території пострадянського простору працюють близько 12 підприємств, що виробляють хімічні волокна, завантаженість яких зростає з кожним роком, а обладнання деяких цехів та технологічна схема отримання волокон залишаються незмінними, незважаючи на встановлення додаткового нового обладнання.

Технологічний процес формування супроводжується інтенсивним виділенням забруднюючих речовин – низькомолекулярних сполук капролактаму (НМС КЛ), що спричиняє перевищення ГДК аерозолю капролактаму в повітрі робочої зони у 3–4 рази (ГДК_р.з.=10 мг/м³) та веде до підвищення рівнів захворювань органів дихання працівників. Незважаючи на наявний досвід боротьби з підвищеними концентраціями небезпечних сполук у повітрі робочої зони, в комплексах працеохоронних заходів на підприємствах та наукових дослідженнях проблема ще не вирішена, а розрахунок соціально-економічної ефективності рішень є важливим елементом системи впровадження.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Аналіз інформації щодо комплексних рішень поліпшення умов праці під час формування поліамідних ниток (ПА) показав, що серед основних методів зниження забрудненості повітря робочої зони та засобів захисту працюючих найбільш поширеними є застосування закритих обдувних шахт, систем загальної та місцевої вентиляції, засобів індивідуального захисту органів дихання [3] (ЗІЗОД). Але розроблені методи мають певні недоліки, що обмежують їх використання. Так відомо, що постійне використання ЗІЗОД працівниками приводить до появи помилок і дискомфорту в обслуговуванні машин та, як наслідок, зниження працездатності. Основними недоліками закритих шахт є перешкоди в обслуговуванні та управлінні технологічним процесом, неповне видалення НМС з робочої зони (15 % від їх загальної кількості відносяться з ниткою), складність очищення великих об’ємів обдувного повітря (350–500 м³/год замість 60–70 м³/год – у відкритих шахтах) і висока собівартість самої конструкції [3].

У результаті аналізу попередніх досліджень [4] встановлено, що дослідження процесу утворення та розповсюдження забруднень під час формування ПА ниток може стати підґрунтям для розроблення ефективних методів захисту працюючих. На основі аналітичних досліджень джерел виділень та чинників, що впливають на процес утворення забруднюючих речовин під час формування ПА ниток встановлені основні оперативні параметри керування процесом виділень (температура формування і тиск обдувного повітря) та інтервал їх зміни (область мінімальних значень орієнтації ниток) [4], де якість ниток стабільна та де доцільно варіювати цими параметрами для зменшення інтенсивності виділень. Використання цього технологічного методу керування параметрами процесу дозволяє прогнозувати інтенсивність виділень. Виявлені методи оцінювання небезпеки перебування апаратників у робочій зоні залежно від відстані та часу перебування апаратника в шкідливій зоні, визначення мінімально забруднених зон та раціонального розміщення пункту керування обладнанням [4]. У попередніх дослідженнях авторів розроблено пристрій індивідуального візуального контролю за­брудненості повітря під час виникнення нерегламентованих ситуацій під час формування ПА волокон [4].

Таким чином, запропоновано комплексне рішення щодо поліпшення умов праці апаратників щодо зниження забрудненості повітря робочої зони, впровадження якого потребує аналізу економічних та соціальних показників.

Метою роботи є визначення соціально-економічних показників від поліпшення умов праці апаратників формування ПА ниток.

Для досягнення поставленої мети визначено такі завдання досліджень:

– розрахувати соціальний показник зниження кількості захворювань органів дихання працівників;

– розрахувати економічний ефект від впровадження комплексу рішень.

Виклад основного матеріалу досліджень. Для оцінювання ступеня впливу підвищених концентрацій НМС на кількість захворювань органів дихання апаратників формування було вивчено статистичний матеріал ВАТ «Чернігівське „Хімволокно”» [5] (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив концентрації НМС капролактаму на захворюваність органів дихання працівників

Завантаженість цеху, Вкл, т/рік	610	1230	1360	1416	1250	1028
Середньорічна концентрація НМС, Ср.з., мг/м3	3,37	7,45	8,82	9,65	7,95	6,90
Кількість захворювань органів дихання за рік на 100 працюючих	74,1	108,8	119,2	127,8	114,2	103,7

Враховуючи динаміку змін концентрації капролактаму в повітрі формувальної дільниці за періодами (С_кл), завантаженості цеху (В_кл), захворюваності органів дихання апаратників прядильного цеху ВАТ «Чернігівське „Хімволокно”» (ζ), середньорічної концентрації С_кл капролактаму в повітрі плавильної частині та формувальної частини і значення ГДК_р.з. України та ЄС, авторами запропоновано показник питомої захворюваності органів дихання працівників.

ζ=f(С_кл), (1)

де ζ – питомий показник захворюваності (кількість захворювань органів дихання в перерахунку на 100 чоловік за рік);

С_кл – середньорічна концентрація капролактаму в повітрі робочої зони, що визначена за колориметричним методом, мг/м³.

Залежність (1) майже лінійна, тобто:

ζ = а + b·С_кл, (2)

де а – визначає відносно постійну кількість хвороб органів дихання, що не залежать від виробничих умов;

b·С_кл – критерій збільшення кількості захворювань, обумовлених дією підвищених концентрацій шкідливих речовин у повітрі.

На основі значень джерела [6] та рівняння (2) методом множинної регресії, враховуючи коефіцієнт кореляції R=0,85, знайдено (σ=10% при γ=0,95):

. (3)

Також встановлено, що зміна середньорічних даних щодо захворюваності та завантаженості виробництва корелюють з коефіцієнтом R=0,97.

Виходячи з отриманої залежності, можна зробити висновок, що зменшення середньорічної концентрації на 1,0 мг/м³ зменшує кількість захворювань органів дихання працівників на 8,5 % (для 100 чоловік працюючих).

Для цього необхідно враховувати поряд з науковими технічні питання процесу формування. Одночасно зі зміною С_кл, що залежить від завантаженості виробництва В_кл, змінюється й кількість перевищень ГДК (П_р) – від 8,3 % при С_кл=6,9 мг/м³ до 41,1 % при С_кл=9,65 мг/м³. Залежність П_р від С_кл характеризується коефіцієнтом кореляції R=0,60 та апроксимується лінійною функцією (σ=15 % при γ=0,90):

. (4)

Розрахунок за залежністю (4) показує, що ризик перевищення ГДК стає незначним при С_кл=6,0 мг/м³, при подальшому зниженні С_кл до 3,4 мг/м³ 82 % даних відповідають міжнародним стандартам ГДК_ЄС=5 мг/м³.

Для досягнення рівня С_кл=6,0 мг/м³ необхідно знизити середнє значення С_кл, що дорівнює 8,15 мг/м³, на 35–40 %, знижуючи інтенсивність виділень зі зберіганням об’ємів та якості продукції, яка випускається. Крім того, необхідним є зниження коливань С_кл, що виникають внаслідок зміни завантаженості виробництва та технологічних параметрів, а також під час виконання робіт запуску та зупинки формувальних машин, очищення обдувних шахт парою та ін.

Комплекс методів щодо зниження забрудненості повітря виробничих дільниць, що розроблено авторами в попередніх дослідженнях, включає: запобігання проникненню шкідливих речовин у повітря робочої зони за рахунок удосконалення технологічного процесу (технологічний метод зниження забрудненості повітря – регулювання технологічними параметрами процесу формування); видалення шкідливих речовин за рахунок вентиляційних систем (прогнозоване керування об’ємами повітря, що подається, з урахуванням зміни технологічних параметрів процесу формування); застосування засобів захисту працюючих (використання індикаторного пристрою візуального контролю забрудненості повітря, що спонукає до використання ЗІЗОД); організаційні методи (обґрунтоване скорочення часу робочої зміни, раціональне розміщення пункту керування обладнанням у мінімально забрудненій зоні).

Розроблені рішення дозволяють не тільки поліпшити умови праці на виробництві завдяки зниженню концентрації НМС у повітрі формувальної дільниці на 43 % та досягти рівня міжнародних стандартів зі вмісту аерозолю КЛ у повітрі робочої зони під час формування ПА ниток - 5 мг/м³, але й отримати показники соціально-економічної ефективності від впровадження цих рішень.

Прогноз результатів впровадження комплексу методів у виробництво ВАТ «Чернігівське „Хімволокно”» можна представити таким чином: зниження концентрації забруднюючих речовин у повітрі формувальних дільниць на ∆С_кл=43 % (до рівня міжнародних стандартів зі вмісту аерозолю капролактаму у повітрі робочої зони 5 мг/м³, розраховано за [4]), захворюваність органів дихання працівників знижена на ∆ζ = 28 % (розраховано згідно із залежністю (3)).

Згідно з методикою, розробленою Національним науково-дослідним інститутом промислової безпеки та охорони праці України, до основних груп показників поліпшення умов праці відносяться соціальні (скорочення чисельності працівників ΔЧ, що працюють в умовах, які не відповідають вимогам нормативних документів) та економічні [7] (очікуваний економічний ефект від зниження захворюваності (Е_р), економія збитку, заподіяному підприємству захворюваннями за лікарняними листами (Е_л), та економія за рахунок зменшення збитків через плинність кадрів (Е_пл)), також до цієї групи показників можна віднести очікуваний економічний ефект за рахунок зменшення виділень полімеру на шляху фільєрного витягування (Е_кл). Під час проведення розрахунків важливо враховувати суми витрат на впровадження розроблених рішень: витрат на збіль­шення тиску обдувного повітря та витрат на впровадження індивідуального індикаторного пристрою візуального оцінювання забрудненості повітря.

Методика проведення розрахунків, вихідні дані та результати обчислень наведені в табл. 2.

Таблиця 2

Результати розрахунків складових економії витрат у результаті впровадження
комплексу працеохоронних рішень під час формування поліамідних ниток

Складові соціально-економічної ефективності	Формули для розрахунків	Пояснення до елементів формул	Вихідні дані	Очікуваний результат впровадження
1	2	3	4	5
Скорочення чисельності працівників ΔЧ, що працюють в умовах, які не відповідають вимогам нормативних документів		Ч1, Ч2 – чисельність працівників, що працюють в умовах, які не відповідають санітарним нормам, відповідно до та після впровадження заходу, чол.; Ч3 – річна середньооблікова чисельність працівників, чол.	Ч1= 187 чол. Ч2=112 чол. Ч3 = 237 чол.	ΔЧ=31,6 %
Очікуваний економічний ефект Ер від зниження захворюваності		Вр – умовне звільнення працівників: З1, З2 – відсоток втрати робочого часу через захворюваність до і після впровадження методів: Д01,02 – кількість днів відсутності працівника через захворюваність за рік до та після впровадження методів відповідно, днів; Ф – річний ефективний фонд робочого часу одного працівника, год/рік; Зср – середньорічна заробітна плата одного працівника, грн/рік Пс.с. – відсоток відрахувань на соціальне страхування, % ΔN =N1 - N2, N1,2 – кількість захворювань органів дихання до та після впровадження запропонованих методів	Д01=12,3 діб Д02=7,2 діб Ф1=1819 год Ф2=1835 год N1 = 268 вип. N2=161 вип.	Вр=35 чол. Ер= 73,9 тис. грн
Економія збитку, заподіяному підприємству Ел за лікарняними листами	Ел = 5·Dср·∆N	Dср – середньоденний заробіток працівника, грн	Dср = 187,5 грн	Ел=14,1 тис. грн

 

Закінчення табл. 2

1	2	3	4	5
Очікуваний економічний ефект Екл за рахунок зменшення виділень полімеру на шляху фільєрного витягування		Вкл – об’єм сировини, що переробляється однією формувальною машиною за добу, кг; Q – відсоток виділень під час формування поліамідних ниток від ваги переробленого капролактаму, од.; u – відсоток зниження загальної кількості виділень завдяки використанню розробленого комплексу методів, од.; Д – кількість робочих днів на рік, діб; Ф – кількість працюючих формувальних машин, од.; Цкл – вартість одного кг сировини – капролактаму з урахуванням втрат на підготовку до формування (транспортування, полімеризація, нагрів та ін.)	Вкл=9000 кг/добу Q=0,0025 u= 0,42 Д=365 діб Ф=6 од. Цкл=20,4 грн/кг	Екл= 422,2 тис. грн
Витрати на впровадження комплексних рішень зниження забрудненості повітря
Витрати П1 на збільшення тиску обдувного повітря		ΔО – перевищення об’ємів обдувного кондиційованого повітря у зв’язку з підвищенням тиску обдувного повітря з 400 Па до 500 Па, м3/добу; Цпов – вартість одного м3 підготовленого обдувного повітря, грн/ м3	ΔО= 32842 м3/добу Д = 365 діб Ф = 6 од. Цпов= 0,0033 грн/ м3	П1=237,2 тис. грн
Витрати П2 на впровадження індивідуального індикаторного пристрою візу­ального оцінювання забрудненості повітря		Ч4 – кількість чоловік, що повинні використовув