Где и когда произошло:
Казахстан, Костанайская область, г. Рудный, Сарбайский железорудный карьер АО «ССГПО». Участок шиномонтажа и ремонта технологического автотранспорта управления автомобильного транспорта (УАТ). Тяжелый карьерный самосвал БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 тонн. Бескамерная сверхкрупногабаритная шина (СКГШ) типоразмера 33.00 R51 (масса колеса в сборе более 3,2 тонны, наружный диаметр 3,05 метра, номинальное внутреннее рабочее давление 0,7 МПа / 7 атмосфер). Декабрь 2021 года, пересменка, 07:40.
Что произошло (хроника ЧП):
Слесарь по ремонту автомобилей (шиномонтажник) 4-го разряда (29 лет) и его подручный выполняли замену и монтаж бескамерной шины на разборный пятикомпонентный дисковый обод. После сборки колесной группы требовалось произвести предварительную посадку бортов покрышки на посадочные полки обода и накачать колесо сжатым воздухом до технологического давления 7 атмосфер.
В цехе шиномонтажа была установлена инвентарная стальная защитная клеть, рассчитанная на удержание энергии разрыва СКГШ. Однако внутри клети стояло другое ремонтируемое колесо меньшего типоразмера, которое рабочим было «лень выкатывать погрузчиком». Шиномонтажник решил накачать 3-тонное колесо прямо на бетонном полу открытой зоны бокса, прислонив его вертикально к стальной несущей колонне здания.
Для подкачки использовался обычный резиновый рукав длиной 2 метра без дистанционного пульта управления с манометром и без предохранительного клапана-дозатора. Во время сборки замковое кольцо обода из-за налипшей окалины и коррозии не вошло в кольцевую канавку основания обода на глубину 8 мм, о чем слесарь знал, решив, что «давлением воздуха его само посадит на место».
При достижении внутреннего давления около 5,8 атмосферы замковое кольцо перекосило, и его сорвало с посадочного паза.
Механика аварии:
- Колоссальная накопленная пневматическая энергия: Объем воздуха внутри шины типоразмера 33.00 R51 составляет около 2800 литров. При давлении около 6 атмосфер ($0{,}6\text{ МПа}$) энергия сжатого воздуха внутри резиновой оболочки превышает 1,8–2,0 МДж. Это эквивалентно мгновенной детонации 1,2–1,5 кг тротила.
- Срыв стопорного элемента: Осевая сила, действующая со стороны борта шины на съемное бортовое и замковое кольца, рассчитывается через площадь кольцевой проекции ($S \approx 1{,}3\text{ м}^2$):
- $$F = P \cdot S = 600\,000 \cdot 1{,}3 \approx 780\,000\text{ Н (78 тонн силы)}$$
- Усилие в 78 тонн мгновенно срезало незафиксированные выступы замка.
- Эффект сверхзвукового пневматического орудия: Замковое и бортовое стальные кольца суммарной массой свыше 180 кг вылетели по горизонтальной оси со скоростью около 140–160 м/с (более 500 км/ч).
- Ударная воздушная волна: Мгновенное высвобождение 3 кубометров сжатого воздуха породило цилиндрическую ударную волну избыточного давления фронта свыше 3 атмосфер на расстоянии до 5 метров.
Последствия:
Шиномонтажник стоял на корточках непосредственно напротив плоскости колеса на расстоянии 1,2 метра, держа штуцер подкачки рукой.
- Мгновенное кинетическое уничтожение: Сорванное стальное кольцо весом 180 кг ударило рабочего в область грудной клетки и головы. Произошло тотальное размозжение черепа, травматическое отделение головы и верхнего плечевого пояса от туловища, полное разрушение органов брюшной полости и скелета. Смерть наступила мгновенно в момент удара.
- Поражение напарника: Второго рабочего, находившегося в 6 метрах сбоку, фронтом ударной волны сорвало с ног и бросило на радиатор карьерного погрузчика: перелом костей таза, тяжелая закрытая черепно-мозговая травма, разрыв барабанных перепонок.
- Разрушение инфраструктуры бокса: Вылетевшее металлическое кольцо пробило наружную сэндвич-панель здания шиномонтажа толщиной 120 мм и улетело на открытую площадку на расстояние 42 метра. Само 3-тонное резиновое колесо за счет реактивной отдачи отскочило назад, срезало стальные трубы отопления и согнуло двутавровую колонну пролета цеха.
Грубейшие нарушения:
- Накачка бескамерных и камерных крупногабаритных шин вне защитных устройств (инвентарных металлических клетей, защитных ограждений, подземных бункеров).
- Нахождение рабочего в створе (в плоскости) замкового кольца и колеса во время подачи сжатого воздуха.
- Использование короткого шланга подкачки без выносного дистанционного пульта управления и поверенного манометра.
- Подача давления в колесо с не полностью или с перекосом установленным замковым кольцом (попытка «осадить» замок давлением воздуха).
- Отсутствие автоматического регулятора-дозатора давления, отсекающего подачу воздуха при достижении заданного паспортом значения.
Как выжить (инструкция по безопасности при шиномонтаже и накачке колес тяжелой техники):
- Только в защитной клети: Накачка любых шин грузовых автомобилей, автокранов, погрузчиков и карьерных самосвалов производится исключительно в сертифицированных стальных защитных ограждениях (клетях) или за специальными защитными экранами, способными поглотить энергию разлета деталей диска и обода. Накачка «на открытом полу» — верная смерть при любом браке посадки кольца.
- Шланг с выносным пультом не менее 6–8 метров: Подкачка выполняется только шлангом с двусторонним быстроразъемным фитингом-защелкой на вентиль, оснащенным выносным манометром и управляющим клапаном на дистанции:
- Для грузовых машин и автокранов — длина шланга оператора не менее 5 метров;
- Для карьерных самосвалов (БелАЗ, CAT, Komatsu) — длина дистанционного шланга не менее 8–10 метров;
- Оператор обязан находиться строго со стороны протектора (беговой дорожки) колеса, а не со стороны боковин или замочных колец.
- Визуальный контроль до подачи рабочего давления: До начала накачки геометрия посадки замочного кольца по всей окружности канавки проверяется вручную и щупом. Запрещено исправлять положение кольца ударами молотка или кувалды, если в шине уже создано даже минимальное давление (свыше 0,05 МПа).
- Ступенчатая накачка: Воздух подается в два этапа:
- Первичная посадка бортов — подкачка до давления не более 0,5–1,0 атм с последующей остановкой подачи и повторной визуальной проверкой замкового кольца из безопасной зоны;
- Окончательная накачка до рабочего давления — только внутри закрытой клети без присутствия людей ближе радиуса отчуждения.