Профилактика неблагоприятного действия шума

Мероприятия по борьбе с шумом могут быть технически ми, архитектурно–планировочными, организационными и медико–профилактическими.

Технические средства борьбы с шумом:

– устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;

– ослабление шума на путях передачи;

– непосредственная защита работающего или группы рабочих от воздействия шума.

 

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Большое значение имеет снижение шума в источнике. Этого можно добиться усовершенствованием конструкции или схемы установки, производящей шум, изменением режима ее работы, оборудованием источника шума дополнительными звукоизолирующими устройствами или ограждениями, расположенными по возможности ближе к источнику (в пределах его ближнего поля). Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух, который может закрывать отдельный шумный узел машины (например, коробку передач) или весь агрегат в целом. Кожухи из листового металла с внутренней облицовкой звукопоглощающим материалом могут снижать шум на 20 – 30 дБ. Увеличение звукоизоляции кожуха достигается за счет нанесения на его поверхность вибродемпфирующей мастики, обеспечивающей снижение уровней вибрации кожуха на резонансных частотах и быстрое затухание звуковых волн.

Для ослабления аэродинамического шума, создаваемого компрессорами, вентиляционными установками, системами пневмотранспорта и др., применяются глушители активного и реактивного типов. Наиболее шумное оборудование размещают звукоизолирующих камерах. При больших габаритах машин или значительной зоне обслуживания оборудуют специальные кабины для операторов.

Акустическая отделка помещений с шумным оборудованием может обеспечить снижение шума в зоне отраженного звукового поля на 10 – 12 дБ и в зоне прямого звука до 4 – 5 дБ в октавных полосах частот. Применение звукопоглощающих облицовок для потолка и стен приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

В многоэтажных промышленных зданиях особенно важна защита помещений от структурного шума (распространяющегося по конструкциям здания). Его источником может быть производственное оборудование, которое имеет жесткую связь с ограждающими конструкциями. Ослабление передачи структурного шума достигается виброизоляцией и вибропоглощением.

Хорошей защитой от ударного шума в зданиях является устройство «плавающих» полов. Архитектурно–планировочные решения во многих случаях предопределяют акустический режим производственных помещений, облегчая или затрудняя решение задач по их акустическому благоустройству.

Шумовой режим производственных помещений обусловлен размерами, формой, плотностью и видами расстановки машин и оборудования, наличием звукопоглощающего фона и т.д. Планировочные мероприятия должны быть направлены на локализацию звука и уменьшение его распространения. Помещения с источниками высокого уровня шума по возможности следует группировать в одной зоне здания, примыкающей к складским и вспомогательным помещениям, и отделять коридорами или подсобными помещениями.

Учитывая, что с помощью технических средств не всегда удается снижать уровни шума на рабочих местах до нормативных значений, необходимо применять средства индивидуальной защиты органа слуха от шума (антифоны, вкладыши). Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за условиями их эксплуатации.

В комплексе мероприятий по защите человека от неблагоприятного действия шума определенное место занимают медицинские средства профилактики. Важнейшее значение имеет проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.

Противопоказаниями к приему на работу, сопровождаемую шумовым воздействием, служат:

– стойкое понижение слуха (хотя бы на одно ухо) любой этиологии;

– отосклероз и другие хронические заболевания уха с неблагоприятным прогнозом;

– нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии, в том числе, болезнь Меньера.

Принимая во внимание значение индивидуальной чувствительности организма к шуму, исключительно важным является диспансерное наблюдение за рабочими первого года работы в условиях шума.

Одним из направлений индивидуальной профилактики шумовой патологии является повышение сопротивляемости организма рабочих к неблагоприятному действию шума. С этой целью рабочим шумных профессий рекомендуется ежедневный прием витаминов группы В в количестве 2 мг и витамина С в количестве 50 мг (продолжительность курса 2 недели с перерывом в неделю). Следует также рекомендовать введение регламентированных дополнительных перерывов с учетом уровня шума, его спектра и наличия средств индивидуальной защиты.

Контрольные вопросы

1 Основные источники, физические параметры шума.

2 Классификация производственных шумов.

3 Общее действие шума на организм. Шумовая болезнь. Современное представление о патогенезе профессиональной тугоухости.

4 Принципы гигиенического нормирования шума; особенности нормирования непостоянного шума.

5 Гигиенические критерии оценки шумового фактора по показателям вредности и опасности. Дозный подход к оценке шума, воздействующего на организм.

6 Оборудование, условия и методика измерения параметров шума на рабочем месте.

7 Система мероприятий по профилактике шумовой пато-логии на производстве.

 

 

Лекция Вибрация

Общие сведения

 

Вибрация – это колебательные движения с упругими связями. В природе вибрация практически не встречается, но к сожалению, очень часто возникает в технических устройствах. Кроме того, в технике вибрацию специально используют, например, при вибрационной транспортировке.

Вибрация как фактор производственной среды встречается в металлообрабатывающей, горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, строительной, пищевой промышленностях, в сельском хозяйстве, на транспорте и в других отраслях экономики.

Причинами её возникновения являются неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых служат:

возвратно–поступательные движущиеся системы (кривошипно–шатунные механизмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки и т.п.);

неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.).

В отдельных случаях вибрации могут создаваться также ударами деталей, например, зубчатые зацепления, подшипниковые узлы. Практически всё технологическое оборудование пищевой промышленности, а именно: насосы, вентиляционные установки, компрессоры, транспортёры, разливочные автоматы, тестомесильные машины, электродвигатели и т.п. являются источниками вибрации.

Основными параметрами вибрации, происходящими по синусоидальному закону, являются: амплитуда виброперемещения х_m (м), амплитуда колебательной скорости v_m (м/с), амплитуда колебательного ускорения а_m (м/с²), период колебаний T (с) и частота f (Гц=с^–1), связанные соотношением f=1/Т.

Вибросмещение в случае гармонических колебаний определяют по формуле х=х_m· sin(ω t+φ ), где ω – угловая частота (ω =2π f); φ – начальная фаза вибросмещения в момент времени t=0. В большинстве случаев начальная фаза в задачах охраны труда значения не имеет и может не учитываться.

Виброскорость (v) и виброускорение (a) являются соответственно первой и второй производной по времени от виброперемещения (х_m) и определяются из соотношений: v=v_T· cos(ω t+φ ); a=–a_T· sin(ω t+φ ), где v_T, a_T –максимальные значения виброскорости и виброускорения соответственно колеблющейся точки.

Частота, виброскорость и виброускорение гармонического колебательного движения определяется соотвественно по выражениям: f=n/60; v=2π f· A=ω · A; a=(2π f)²· A, где n – число оборотов в минуту; A – вибросмещение.

Реальное вибрационное движение, как правило, состоит из множества простейших гармонических колебаний и имеет сложный спектр. Значение спектра необходимо для оценки влияния вибрации на организм человека, которое обусловлено частотой вибрации.

Учитывая, что абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяется в очень широких пределах, используется понятие логарифмический уровень колебаний. Это характеристика колебаний, сравнивающая две одноименных физических величины, пропорциональные десятичному логарифму отклонения оцениваемой величины и исходного значения величины (опорные значения параметров).

Логарифмические уровни виброскорости L_v и виброускорения L_а (в дБ), определяют по выражениям: L_v=20· lg(v/(v₀)), L_a=20· lg(a/(a₀)), где v₀=5· 10^–8(м/с)и а₀=1· 10^–6(м/с²)–соответственно пороговое (опорное) значение виброскорости и виброускорения.

В практике виброакустических исследований весь диапазон частот вибрации разбивается на октавные диапазоны. В октавном диапазоне верхняя граничная частота (f₂) вдвое больше нижней (f₁), т.е. f₂/f₁=2. Анализ вибрации может производиться также в третьоктавных полосах частот, f₂/f₁=2^1/3.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются их средние квадратические значения или логарифмические уровни. Средние геометрические частоты октавных f_сго и третьоктавных f_сгт полос стандартизированы и определяются соотвественно по формулам: f_сго=10^3n/10, n=0, 1, 2, 3… с последующим округлением результатов. Верхние и нижние частоты октавных полос определяются следующими соотношениями: f_н=f_сг/2^1/2 и f_в=2^1/2· f_сг.

 

По способу передачи вибрации на человека различают следующие её вида:

1) общую – передаётся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности (опорой называется поверхность, на которой человек стоит, сидит или лежит);

2) локальную – передаётся на руки через ручной инструмент.

 

В производственных условиях нередко имеет место интегрированное действие локальной и общей вибрации. Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, относится к локальной вибрации

 

Общая вибрация по источнику её возникновения делится на категории:

1 категория – транспортная вибрация: воздействует на человека на рабочих местах транспортных средств при движении по местности и дорогам (в том числе при их строительстве). Источники транспортной вибрации: тракторы сельскохозяйственные и промышленные, сельскохозяйственные машины, автомобили грузовые, снегоочистители, самоходный горно–шахтный рельсовый транспорт.

2 категория – транспортно–технологическая вибрация: воздействует на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. Источники транспортно–технологической вибрации: экскаваторы, краны промышленные и строительные, машины для загрузки мартеновских печей в металлургическом производстве, горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки, путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт.

3 категория – технологическая вибрацию: воздействует на человека на рабочих местах стационарных машин или передаётся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Источники технологической вибрации: станки металло– и деревообрабатывающие, кузнечно–прессовое оборудование, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, машины для животноводства, очистки и сортировки зерна, оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков) и др.

 

Вибрацию категории 3 по месту действия делят на типы:

«а» на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

«б» на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

«в» на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.

Локальная вибрация по источнику её возникновения делится на:

– вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;

– вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей.

Классифицируют вибрацию и по направлению действия согласно направлению осей ортогональной системы координат. Для общей вибрации ось x расположена по направлению от спины к груди. Ось y от правого плеча к левому. Ось z вдоль туловища (от ног к голове). Для локальной вибрации ось z проходит вдоль ручного инструмента; оси x, y – перпендикулярны к оси z.

 

По временным характеристикам вибрацию выделяют постоянную и непостоянную.

Постоянная вибрация, для которой величина нормируемых параметров (v, а) изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин.

Непостоянная вибрация, для которой величина нормируемых параметров (v, а) изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 мин. Непостоянную делят на:

а) колеблющуюся во времени, для которой величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;

б) прерывистую, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с;

в) импульсная, состоящая из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с.

 

По частотному составу вибрации выделяют:

– низкочастотные вибрации (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1–4 Гц для общих вибраций, 8–16 Гц – для локальных вибраций);

– среднечастотные вибрации (8–16 Гц – для общих вибраций, 31, 5–63 Гц – для локальных вибраций);

– высокочастотные вибрации (31, 5–63 Гц – для общих вибраций, 125–1000 Гц – для локальных вибраций).

 

По характеру спектра вибрации выделяют:

– узкополосные вибрации, у которых контролируемые па-раметры в одной 1/3 октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах;

– широкополосные вибрации – с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

 

Действие на организм

 

Вибрация может оказывать на человека как положительное, так и отрицательное действие. Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Степень распространения колебаний по телу зависит от их частоты, амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явления резонанса и других условий.

При изучении биологического действия вибрации принимается во внимание характер её распространения по телу человека, которое рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это всё туловище с нижней частью позвоночника и тазом (стоящий человек), в другом случае – верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, нагибающийся вперёд (сидящий человек). Независимо от места возбуждения колебания затухают при распространении по телу тем больше, чем выше их частота, причём величина затухания не зависит от уровня интенсивности колебаний в зоне возбуждения.

Благоприятное воздействие оказывает местная вибрация малой интенсивности: восстановление трофических изменений, быстрое заживление ран, притупление боли, улучшение функционального состояния центральной нервной системы и др.

Длительное воздействие общей вибрации может привести развитию вибрационной болезни. Для клинической картины болезни характерно: поражение нервно–мышечной системы, опорно–двигательного аппарата, изменение обмена веществ. Низкочастотная общая вибрация, особенно резонансного диапазона, вызывает длительную травматизацию межпозвонковых дисков и костной ткани, смещение органов брюшной полости, изменение моторики гладкой мускулатуры желудка и кишечника, может приводить к болевым ощущениям в области поясницы, возникновению и прогрессированию дегенеративных изменений позвоночника, заболеваний хроническим пояснично– крестоцовым радикулитом, которые часто регистрируются трактористов, рабочих, занятых в производстве сборного железобетона, у водителей автомобилей.

При воздействии низкочастотной вибрации снижается острота зрения, нарушается цветоощущение, сужаются границы поля зрения, уменьшается устойчивость ясного видения, снижается функциональная подвижность, происходит расстройство фиксации предметов глазом, нарушается чёткость восприятия объектов, затрудняется чтение приборной информации.

Общая низкочастотная вибрация вызывает нарушение координации движений, причём наиболее выраженные изменения отмечается при частотах 4–11 Гц. Общая вибрация оказывает воздействие на функцию дыхания. Изменения дыхания наблюдаются при воздействии вибрации с частотой 4–5 Гц.

Отмечено влияние общей вибрации на обменные процессы (изменение углеводного обмена) и биохимические показатели крови (нарушение белкового и ферментативного, а также витаминного и холестеринового обменов). Наблюдаются нарушения окислительно–восстановительных процессов, изменения показателей азотистого обмена, изменения активности коагулирующих и антисвёртывающих факторов крови, нарушение деятельности эндокринной системы.

Общая вибрация оказывает также отрицательное влияние на женские и мужские детородные органы.

Диапазон частот от 35 до 250 Гц, является уровнем вибрационной болезни. Симптомы этой болезни – эмоциональная неустойчивость, головокружение, тошнота, сердцебиение, тремор внутренних органов

Особенно вредны колебания, которые совпадают с частотой организма в целом или его внутренних органов (явление резонанса). Резонансные частоты, Гц, некоторых частей тела таковы: глаза 12–27; ноги, руки 2–8; живот 4–12.

В производственных условиях ручные машины с максимальным уровнем виброскорости в полосах низких частот вызывают вибрационную патологию с преимущественным поражением нервно–мышечного, опорно–двигательного аппарата. К основным проявлениям вибрационной патологии относятся нейрососудистые расстройства рук, сопровождающиеся интенсивными болями, снижением всех видов кожной чувствительности, слабостью в кистях рук. Часто наблюдается синдром «мертвых» пальцев (акроасфикция). Усугубляющими факторами вредного воздействия вибрации являются считаются – чрезмерные мышечные и нервно– эмоциональные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, шум высокой интенсивности. Сопутствующие факторы могут увеличить риск вибрационной болезни в 5-10 раз.

 

Гигиеническое нормирование

 

Основным законодательным документом гигиенического нормирования вибрации является СН 2.2.4/2.1.8.566–96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должна производиться следующими методами:

– частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;

– интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

– интегральной оценкой с учётом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.

Нормируемыми параметрами являются среднеквадратические значения виброскорости (v) и виброускорения (a), и их логарифмические уровни (L_v, L_a).

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

– для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 16; 31, 5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

– для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 0, 8; 1; 1, 25; 1, 6; 2, 0; 2, 5; 3, 15; 4, 0; 5, 0; 6, 3; 8, 0; 10, 0; 12, 5; 16, 0; 20, 0; 25, 0; 31, 5; 40, 0; 50, 0; 63, 0; 80, 0 Гц.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации – это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц. ПДУ нормируемых параметров производственной локальной вибрации и общей вибрации всех категорий при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в таблицах СН 2.2.4/2.1.8.566–96. Санитарные нормы одночисловых показателей вибрационной нагрузки на человека для длительности смены 8 часов в октавных полосах частот приведены в таблице 5.

Допустимое значение вибрации U_Т при длительности её воздействия Т менее 480 мин (8 ч) определяется по формуле U_Т=U₄₈₀· (480/Т)^1/2, где U₄₈₀–норма вибрации при длительностивоздействия 480 мин. Максимальный уровень вибрации не должен превышать значений, вычисленных для Т=30 мин.

						Таблица 5
	Нормы вибрационной нагрузки

Вид вибрации