Производственный шум и вибрация. Защита. Источники шума и вибрации на предприятиях Уровень шума на рабочем месте определяется в зависимости рода деятельности

Производственный шум

Шумом называют неблагоприятно действующие на человека звуки. Звук как физическое явление представляет собой волновое движение упругой среды. Шум, таким образом, является совокупностью слышимых звуков различной частоты, беспорядочной интенсивности и продолжительности.

Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку нужен шум в 10-20 дБ. Это шум листвы, парка и леса. Развитие техники и промышленного производства сопровождается повышением уровня шума, воздействующего на человека. Бесшумных производств практически не существует, однако шум как профессиональная вредность приобретает особое значение в случаях его высокой интенсивности. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, в машиностроении, в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, в текстильной промышленности.

В условиях производства воздействие шума на организм часто сочетается с другими негативными воздействиями: токсичными веществами, перепадами температуры, вибрацией и др.

Колебательные возмущения, распространяющиеся от источника в окружающей среде, называются звуковыми волнами, а пространство, в котором они наблюдаются - звуковым полем. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением. Звуковое давление Р - это среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещенное на пути волны. На пороге слышимости человеческое ухо воспринимает при частоте 1000 Гц звуковое давление Р 0 = 2 10 -5 ПА, на пороге болевого ощущения звуковое давление достигает 2 10 2 ПА.

Для практических целей удобной является характеристика звука, измеряемая в децибелах, - уровень звукового давления. Уровень звукового давления N - это выраженное по логарифмической шкале отношение величины данного звукового давления Р к пороговому давлению Р 0:

N = 20 lg (Р/Р 0) (1)

Для оценки различных шумов измеряются уровни звука с помощью шумомеров. В шумомере звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются, пропускаются через фильтры, выпрямляются и регистрируются стрелочным прибором.

Для оценки физиологического воздействия шума на человека используется громкость и уровень громкости. Порог слышимости изменяется с частотой, уменьшается при увеличении частоты звука от 16 до 4000 Гц, затем растет с увеличением частоты до 2000Гц. Например, звук, создающий уровень звукового давления в 20 дБ на частоте 1000Гц, будет иметь такую же громкость, как и звук в 50 дБ на частоте 125 Гц. Поэтому звук одного уровня громкости при разных частотах имеет различную интенсивность.

По природе происхождения шум классифицируется на:

1. шум механического происхождения - шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом;

2. шум аэродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах, или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.);

3. шум электромагнитного происхождения - шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.);

4. шум гидродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.).

По возможности распространения шум подразделяют на:

1. воздушный шум - шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения;

2. структурный шум - шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.

По частоте звуковые колебания могут классифицироваться следующим образом:

Менее чем 16-21 Гц - инфразвук;

От 16 до 21 000 Гц - слышимый звук (16-300 Гц - низкочастотный);

350 - 800 Гц - среднечастотный;

800 - 21 000 Гц - высокочастотный;

Выше 21 000 Гц - ультразвук.

Человек воспринимает звуковые колебания частотой от 16 до 4000 Гц. Инфразвук и ультразвук человеческое ухо не воспринимает.

По характеру спектра шума выделяют:

Тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шум подразделяют на:

Постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно»;

Непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».

Непостоянные шумы, в свою очередь, можно разделить на:

Колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

Прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

Импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, измеренные соответственно во временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.

Причинами возникновения высоких уровней шума машин и агрегатов могут быть:

а) конструктивные особенности машины, в результате которых возникают удары и трения узлов и деталей: например, удары толкателей о штоки клапанов, работа кривошипно-шатунных механизмов и зубчатых колес, недостаточная жесткость отдельных частей машины, которая приводит к ее вибрациям;

б) технологические недостатки, появившиеся в процессе изготовления оборудования, к которым могут быть отнесены: плохая динамическая балансировка вращающихся деталей и узлов, неточное выполнение шага зацепления и формы профиля зуба зубчатых колес (даже ничтожно малые отклонения в размерах деталей машин отражаются на уровне шума);

в) некачественный монтаж оборудования на производственных площадях, который приводит, с одной стороны, к перекосам и эксцентриситету работающих деталей и узлов машин, с другой - к вибрациям строительных конструкций;

г) нарушение правил технической эксплуатации машин и агрегатов - неправильный режим работы оборудования, т.е. режим, отличающийся от номинального (паспортного), несоответствующий уход за станочным парком и др.;

д) несвоевременное и некачественное проведение планово-предупредительного ремонта, которое приводит не только к ухудшению качества работы механизмов, но и способствует увеличению производственного шума; своевременный и качественный ремонт, замена износившихся деталей оборудования препятствуют увеличению перекосов и люфтов в движущихся частях механизмов, а следовательно, повышению уровня шума на рабочих местах;

При размещении шумного оборудования должна учитываться «звучность» помещения, зависящая от формы, размеров, отделки стен. Возможны случаи, когда эти особенности помещения приводят к удлинению продолжительности звучания благодаря многократному отражению звуков от поверхностей пола, потолка, стен. Это явление называется реверберацией. Борьба с ней должна учитываться при проектировании промышленных цехов, в которых намечается установить шумное оборудование.

Воздействие шума на человека

Человек воспринимает шум слуховым анализатором - органом слуxa, в котором происходит преобразование механической энергии раздражения рецептора в ощущение, наибольшая чувствительность наблюдается в области частот от 800 до 4000 Гц.

Острота слуха не постоянна. В тишине она возрастает, под влиянием шума снижается. Такое временное изменение чувствительности слухового аппарата называется адаптацией слуха. Адаптация играет защитную роль против продолжительно действующих шумов.

Длительное воздействие шума большой интенсивности приводит к патологическому состоянию слухового органа, к его утомлению.

Психофизиологическое восприятие сигнала, имеющего постоянный уровень интенсивности на всем частотном диапазоне, не одинаков. Так как восприятие равного по силе сигнала изменяется с частотой, для эталонного сравнения громкости исследуемого сигнала была выбрана частота 1000 Гц. Снижение слуховой чувствительности у человека в шумных производствах зависит от интенсивности и частоты звука. Так, минимальная интенсивность, при которой начнет проявляться утомляющее действие шума, зависит от частоты входящих в него звуков.

Появление утомления органа слуха следует рассматривать как ранний сигнал угрозы развития тугоухости и глухоты. Синдромом заболевания слухового рецептора являются головные боли и шум в ушах, иногда потеря равновесия и тошнота.

Установлено, что степень снижения слуховой чувствительности прямо пропорциональна времени работы в условиях шумного производства. Большое значение имеет индивидуальная чувствительность организма к шумовому воздействию. Так, высокочастотный шум с уровнем звукового давления 100 дБ у одних людей вызывает признаки тугоухости всего через несколько месяцев, у других - через годы.

Шум на производстве является причиной быстрого утомления работающих, а это приводит к снижению концентрации внимания и увеличению брака. Интенсивный шум вызывает изменения сердечно-сосудистой системы, сопровождаемые нарушением тонуса и ритма сердечных сокращений. Артериальное кровяное давление в большинстве случаев изменяется, что способствует общей слабости организма. Под влиянием шума наблюдаются также изменения функционального состояния центральной нервной системы. Это зависит и от разборчивости речи в условиях шумного производства, так как неразборчивая речь также оказывает отрицательное влияние на психику человека.

Защита от шума

Защита работающих от высокого уровня шума достигается ограничением допустимого уровня воздействия, применением средств коллективной (уменьшением шума в источнике и на пути его распространения) и индивидуальной защиты. Средства коллективной защиты, в зависимости от способа реализации, могут быть акустическими, архитектурно-планировочными и организационно-техническими.

Методы снижения шума в производственных помещениях:

Уменьшение уровня шума в источнике;

Уменьшение уровня шума на пути распространения (звукопоглощение и звукоизоляция);

Установка глушителей шума;

Рациональное размещение оборудования;

Применение средств индивидуальной защиты;

Медико-профилактические мероприятия.

Наиболее эффективны технические средства снижения шума в источнике возникновения:

Смена видов движений механизмов, материалов, покрытий;

Разнесение масс и жесткости;

Балансировка вращающихся частей и др.

Снижение шума достигается установкой звукоизолирующих и звукопоглощающих экранов, перегородок, кожухов, кабин. Уменьшение шума звукопоглощением представляет собой переход колебательной энергии волн в тепловую энергию за счет преодоления трения в порах материала и рассеивания энергии в окружающей среде. Для звукоизоляции большое значение имеет масса ограждений, плотность материала (металл, дерево, пластик, бетон и др.), конструкция ограждения. Лучшие звукопоглощающие свойства обеспечиваются пористыми решетчатыми материалами (стекловата, войлок, каучук, поролон и др.).

Средства индивидуальной защиты.

Для защиты работающих применяются ушные вкладыши, наушники, шлемофоны и др. Вкладыши и наушники иногда встраивают в каски, шлемы. Ушные вкладыши выполняют из каучука, эластичных материалов, резины, эбонита и ультратонкого волокна. При их применении получают снижение уровня звукового давления на 10-15 дБ. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-35 дБ в среднем диапазоне частот. Шлемофоны защищают околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в среднем диапазоне частот.

К медико-профилактическим средствам относятся: организация режима труда и отдыха, жесткий контроль за его исполнением; медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические мероприятия (гидропроцедуры, массаж, витамины и др.)

Вибрация

Научно-технический прогресс в промышленности предопределяет широкое внедрение вибрационной техники, что объясняется высокой производительностью и значительной экономической эффективностью вибрационных машин.

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

К источникам вибраций относятся возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные прессы, агрегаты виброформования, высадочные автоматы и др.), неуравновешенные вращающиеся массы (шлифовальные станки и машины, турбины, моталки станов). Иногда вибрации создаются ударами при движении воздуха, жидкости. Часто вибрации вызываются дисбалансом в системе; неоднородностью материала вращающегося тела, несовпадением центра массы тела и оси вращения, деформацией деталей от неравномерного нагрева и др. Вибрация определяется параметрами частоты (Гц), амплитудами смещения, скорости и ускорения.

Воздействие вибраций на человека классифицируются:

По способу передачи вибрации на человека;

По направлению действия вибрации;

По времени действия.

По способу передачи на человека подразделяется на:

1. общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

2. локальную, передающуюся через руки человека. К ней можно отнести воздействие на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Общую производственную вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории:

Категория 1 - транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности или дорогам (в том числе при их строительстве). К ней относятся рабочие места на тракторах и самоходных машинах для обработки почвы, уборки и посева сельскохозяйственных культур, грузовых автомобилях, строительно-дорожных машин, снегоочистителях, самоходном горно-шахтовом рельсовом транспорте.

Категория 2 - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок. К ней относятся рабочие места на экскаваторах, строительных кранах, машинах для загрузки мартеновских печей в металлургическом производстве, горных комбайнах, шахтных погрузочных машинах, самоходных бурильных каретках, путевых машинах, бетоноукладчиках, напольном производственном транспорте.

Категория 3 - технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К ней относятся рабочие места у металло- и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин, электрических насосных агрегатов и др.

Локальная вибрация по источнику возникновения подразделяется на передающуюся от:

Ручных машин с двигателями или ручного механизированного инструмента, органов ручного управления машин и оборудования;

Ручных инструментов без двигателей (например, рихтовочные молотки разных моделей) и обрабатываемых деталей.

По направлению действия вибрацию подразделяют на:

Вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности;

Горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;

Горизонтальную, распространяющуюся по оси z, от правого плеча к левому плечу.

Вертикальная вибрация особенно неблагоприятна для работающих в

сидячем положении, горизонтальная - для работающих стоя. Действие вибрации на человека становится опасным, когда частота колебаний рабочего места приближается к частоте собственных колебаний органов тела человека: 4-6 Гц - колебания головы относительно тела в положении стоя, 20-30 Гц - в положении сидя; 4-8 Гц - брюшной полости; 6-9 Гц - большинства внутренних органов; 0,7 Гц - «качка» вызывает морскую болезнь.

По временной характеристике различаются:

Постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр за время действия изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ);

Непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дБ).

При действии вибрации на человека оцениваются виброскорость (виброускорение), диапазон частот и время воздействия вибрации. Частотный диапазон воспринимаемых вибраций от 1 до 1000Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц воспринимаются организмом только как вибрации, а с частотой выше 20 Гц - одновременно как вибрация и шум.

Влияние вибрации на человека

Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определяются прежде всего уровнями, спектральным составом и продолжительностью вибрационного воздействия. В субъективном восприятии вибрации и объективных физиологических реакциях важная роль принадлежит биомеханическим свойствам человеческого тела как сложной колебательной системы.

Степень распространения колебаний по телу зависит от их частоты и амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явления резонанса и других условий. При низких частотах вибрация распространяется по телу с весьма малым затуханием, охватывая колебательным движением все туловище и голову.

Резонанс человеческого тела в биодинамике определяется как явление при котором анатомические структуры, органы и системы под действием внешних вибрационных сил, приложенных к телу, получают колебания большей амплитуды. На резонанс тела наряду с его массой влияют такие факторы как размер, поза и степень напряжения скелетной мускулатуры человека и др.

Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 и 30 Гц, при горизонтальных - 1,5-2 Гц. Особое значение резонанс приобретает в отношении органа зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных функций лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для торакоабдоминальных органов резонансными являются частоты 3-3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс определяется на частотах 4-6 Гц.

В формировании реакций организма на вибрационную нагрузку важную роль играют анализаторы: кожный, вестибулярный, двигательный, для которых вибрация является адекватным раздражителем.

Длительное влияние вибрации, сочетающееся с комплексом неблагоприятных производственных факторов, может приводить к стойким патологическим нарушениям в организме работающих, развитию вибрационной болезни.

При интенсивном вибрационном воздействии не исключена и прямая механическая травматизация, в первую очередь опорно-двигательного аппарата: мышц, костей, суставов и связочного аппарата.

Клинически в развитии вибрационной болезни, различают 3 степени ее развития: I степень - начальные проявления, II степень - умеренно выраженные проявления, III степень - выраженные проявления.

Одним из основных симптомов данной болезни являются сосудистые расстройства. Чаще всего они заключаются в нарушении периферического кровообращения, изменении тонуса капилляров, нарушении общей гемодинамики. Больные жалуются на внезапно возникающие приступы побеления пальцев, которые чаще появляются при мытье рук холодной водой или при общем охлаждении организма.

При косвенном (визуальном) воздействии вибрации на человека оказывается психологическое действие. Например, вызывают неприятные ощущения колеблющиеся предметы (люстры, транспаранты, вентиляционные короба), подвешенные к различным конструкциям.

Вибрация разрушающе действует на строения и сооружения, нарушает показания измерительных и регулирующих приборов, снижает надежность работы машин и приборов, в отдельных случаях вызывает брак продукции и т.п. Санитарные нормы требуют снижения параметров вибрации до допустимых величин.

Гигиеническое нормирование вибрации, действующей на человека, служит для обеспечения вибробезопасных условий труда. Ввиду сложности оценки влияния вибрации на системы организма человека и отсутствия единых нормируемых параметров воздействия вибрации основой для гигиенического нормирования вибрации служат объективные физиологические реакции человека на вибрацию определенной интенсивности, а также субъективные оценки неблагоприятного воздействия вибрации на рабочих различных профессий. При современном уровне развития техники не всегда удается снизить вибрацию до абсолютно безвредного уровня. Поэтому при нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших, а в приемлемых условиях, т.е. когда вредное воздействие вибрации не проявляется или проявляется незначительно, не приводя к профессиональным заболеваниям.

Оценка степени вредности вибрации ручных машин производится по спектру виброскорости относительно порогового значения, равного 5 Ч 10 -8 м/с. Масса вибрирующего оборудования или его частей, удерживаемых руками, не должна превышать 10 кг, а усилие нажима - 20 кг.

Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения. Наиболее высокие требования предъявляются при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного руда. Гигиенические нормы вибрации установлены для длительности рабочего дня, равной 8 часам.

Защита от вибрации

Вибробезопасными называются условия труда, при которых производственная вибрация не оказывает на работающего неблагоприятных воздействий, в крайних своих проявлениях приводящих к профессиональному заболеванию. Создание таких условий труда достигается нормированием параметров вибраций, организацией труда, снижением вибраций в источнике возникновения и на путях их распространения, применением средств индивидуальной защиты.

Снижение вибрации машин может достигаться путем снижения виброактивности и внутренней виброзащитой источника. Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, электродвигателей является неуравновешенность вращающихся элементов. Действие неуравновешенных динамических сил усугубляется плохим креплением деталей, их износом в процессе эксплуатации. Устранение неуравновешенности вращающихся масс достигается балансировкой.

Для ослабления вибраций важное значение имеет исключение резонансных режимов работы, т.е. изменение собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынуждающей силы. Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются изменением системы массы и жесткости либо установлением другого по частоте рабочего режима (реализуется на стадии проектирования оборудования). Жесткость системы увеличивается введением ребер жесткости, например для тонкостенных элементов корпуса.

Второй способ внутренней виброзащиты - вибродемпфирование, т.е. превращение энергии механических колебаний системы в тепловую энергию. Снижение вибраций в системе достигается использованием конструкционных материалов с повышенными демпфирующими свойствами (большим внутренним трением); нанесением на вибрирующие поверхности вязкоупругих материалов; применением поверхностного трения (например, в двухслойных композиционных материалах), переводом механической энергии в энергию электромагнитного поля. Повышенными демпфирующими свойствами обладают магниевые сплавы и сплавы марганца с медью, а также отдельные марки чугуна и стали. В некоторых случаях в качестве конструкционных материалов используют пластмассы, резину, полиуретан с высокими демпфирующими свойствами.

Когда применение полимерных материалов в качестве конструкционных не представляется возможным, для снижения вибраций пользуют вибродемпфирующие покрытия: жесткие - из многослойных и однослойных материалов и мягкие - листовые и мастичные. В качестве жестких возможно применение металлических покрытий на основе алюминия, меди, свинца. Хорошо демпфируют колебания смазочные материалы.

Снижение вибрации на пути ее распространения достигается виброизоляцией и виброгашением.

Виброизоляция (в собственном понимании этого термина) заключается в уменьшении передачи вибрации от источника защищаемому объекту (человек или другой агрегат) путем введения дополнительной упругой связи. Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной возбуждающей силой применяют виброизоляторы типа упругих прокладок или пружин. При неблагоприятных условиях эксплуатации (высокие температуры, наличие масел, паров кислот и щелочей) и невысокой частоте возбуждения (30 Гц) рекомендуется устанавливать оборудование на пружинные (резиновые) прокладки. На практике часто используют комбинированные пружинно-резиновые виброизоляторы. При расчете резиновых прокладок определяются их толщина и площадь, проверяются отсутствие в материале прокладки сдвиговых деформаций в горизонтальной плоскости и резонансных явлений. Расчет пружинного виброизолятора заключается в определении диаметра и материала проволоки пружины, числа витков и количества пружин.

Виброгашение в системе достигается при помощи динамических виброгасителей, использующих эффекты инерции вязкого, сухого трения и т.п. Широкое распространение получили поглотители колебаний с сухим трением, маятниковые инерционные, пружинные инерционные и др. Расширяет возможности виброгасителей использование в системах динамического гашения элементов с собственными источниками питания и установка оборудования на виброфундамент.

Радикальное решение проблемы снижения вибраций может быть достигнуто автоматизацией производства и введением дистанционного управления агрегатами и участками, а также модификацией технологических процессов (например, прессование на гидравлических прессах вместо штамповки на молотах, вальцовка вместо ударной правки).

Необходимо стремиться к оптимальному с точки зрения защиты от вибрации расположению оборудования на перекрытии; вибрирующее оборудование необходимо сместить с середины пролета к опорам. При невозможности защитить персонал техническими мерами применяют «плавающие» полы в помещении управления, например в компрессорных или насосных станциях.

Средства индивидуальной защиты

При работе с ручным механизированным электрическим и пневматическим инструментом применяют виброрукоятки и средства индивидуальной защиты: рукавицы с двойным слоем (внутренний хлопчатобумажный, наружный резиновый), виброгасящая обувь, антивибрационные пояса, резиновые коврики. Учитывая неблагоприятное воздействие холода на развитие вибрационной болезни, при работе в зимнее время рабочих обеспечивают теплыми рукавицами. Обеспечение рационального режима труда и отдыха.

Физиотерапевтические процедуры:

Сухие ванны для рук;

Массаж и самомассаж;

Производственная гимнастика;

Ультрафиолетовое облучение.

Производственный шум - это совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в условиях производства и неблагоприятно воздействующих на организм. Звук представляет собою волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс. Характеристикой этих волн является звуковое давление. Человек воспринимает лишь звуки, имеющие частоту от 20 до 20000 Гц. Ниже 20 Гц находится область инфразвука. Выше 20000 Гц - область ультразвука. Повышенный уровень шума на рабочем месте является одним из наиболее распространенных вредных и опасных производственных факторов. В условиях сильного шума возникает опасность снижения и потери слуха. С действием шума связан ряд профессиональных заболеваний (нервные и сердечнососудистые заболевания, язвенная болезнь, тугоухость и др.). В производственных условиях источниками шума являются работающие станки и механизмы, ручные механизированные инструменты, электрические машины, вспомогательное оборудование. По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные и тональные. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. В свою очередь непостоянные шумы подразделяются на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

Основные мероприятия по борьбе с шумом - это технические мероприятия, которые проводятся по трем главным направлениям:- устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;- ослабление шума на путях передачи;- непосредственная защита работающих.Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины. Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда. Безусловно, в некоторых случаях можно ограничиться средствами индивидуальной защиты работника.

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния - расслабленное или напряженное - и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты.

Резонансные частоты.

Для человека резонанс наступает:

В положении сидя при частоте 4 - 6 Гц

Для головы - 20 - 30 Гц

Для глазных яблок - 60 - 90 Гц

При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин - вызвать преждевременные роды.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

1. Общая - передается через опорные поверхности на тело человека в положении сидя или стоя.

2. Локальная - передается через руки.

Длительное воздействие на человека вибрации ведет к вибрационной болезни. Это заболевание является профессиональным.

Основные меры защиты:

Виброизоляция источника

1)Виброизоляция - защита сооружений и машин от распространения механических колебаний (вибраций), возникающих вследствие работы механизмов, движения транспорта и т. д. (с помощью амортизаторов из упругих материалов)

2)Виброактивные агрегаты устанавливаются на виброизоляторах - пружинах, упругих прокладках, пневматических или гидравлических устройствах, защищающих фундамент от воздействия вибрации.

3)Санитарные нормы регламентируют предельно допустимые уровни вибрации и лечебно-профилактические мероприятия.

Защита от производственного шума и вибраций

1) При конструировании машин и технологических конструкций применение пластмассовых деталей там, где это возможно

2) Применение шумозащитных и виброизоляционных средств защиты.

Шум – совокупность звуков разной частоты и интенсивности, возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных); воспринимаемая как навязчивый и неприятный звук.

Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой распространяются звуковые волны – звуковым полем.

По природе возникновения производственный шум делится на:

Ударный

Возникает при штамповке, клепке, ковке и т.д.

Механический

Чаще всего встречается в химических производствах. Возникает при трении и биении узлов и деталей машин и механизмов.

Аэродинамический

Также широко распространен в химической промышленности. Сопровождает работу аппаратов, трубопроводов, турбин, вентиляторов.

Частотный состав шума называется спектром . Если увеличить частоту вдвое, то человек воспринимает это повышение тона на определенную величину, называемую октавой.

Октава – диапазон частот, в котором верхняя граница вдвое больше нижней.

По частоте шумы делятся на:

- низкочастотные (20-350 Гц) – шум вентилятора и гудение мотора.

- среднечастотные (500-100 Гц) – шум машин, станков, агрегатов.

- высокочастотные (выше 800 Гц) – все звенящие, шипящие, свистящие шумы, которые характерны для работы агрегатов ударного действия, передвижения потоков воздуха и газов.

По временным характеристикам шум подразделяют на:

- Постоянный – шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день меняется менее, чем на 5 Дц.

- Непостоянный - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день меняется более, чем на 5 Дц. Непостоянные шумы, в свою очередь, бывают:

- прерывистые - уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 Дц и более. Причем длительность интервала, в течение которого уровень звука остается постоянным, должен быть более 1 секунды.

- импульсные - интервал, в котором уровень звука остается постоянным, составляет менее 1 секунды. Импульсный шум является наиболее неблагоприятным.

Распространение шума происходит при помощи звуковой волны и сопровождается изменением энергии.

Интенсивность звука - звуковая энергия, передаваемая в единицу времени через единицу поверхности: [I] = Вт/м 2

Разная частота колебаний будет давать разную интенсивность звука.

Болевой порог: I б.п. = 10 2 Вт/м 2 ; порог слышимости: I сл. =10 -12 Вт/м 2 .

Уровень интенсивности звука (L i) = 10lg (I/I 0), где I – интенсивность распространяющейся звуковой волны; I 0 – порог слышимости.

Звуковое давление (р) – разница между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля.

Порог слышимости 2*10 -5 Па; болевой порог 2*10 2 Па.

Уровень интенсивности звука можно связать со звуковым давлением следующей формулой:

L P =20lg(P/P 0)

где Р – звуковое давление, Р 0 – порог слышимости.

Все эти величины не могут дать полной информации о громкости звука, так как при одинаковой силе звука, но при разной частоте громкость звука будет различной. Поэтому измеряют уровень громкости, который измеряется в фонах.

Вибрации – это колебания твердых тел – частей аппаратов, машин, оборудования, сооружений, воспринимаемые организмом человека как сотрясения. Часто вибрации сопровождаются слышимым шумом.

Местная вибрация характеризуется колебаниями инструмента и оборудования, передаваемыми к отдельным частям тела.

При общей вибрации колебания передаются всему телу от работающих механизмов на рабочем месте через пол, сиденье или рабочую площадку. Наиболее опасная частота общей вибрации лежит в диапазон 6-9 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебания внутренних органов человека, в результате чего может возникнуть резонанс.

Основные параметры, характеризующие вибрацию:

- частота (I) (Гц);

- амплитуда смещения (А) – величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия (м)

- колебательная скорость , (V) (м/с)

- колебательное ускорение (а) (м/с 2)

Поскольку диапазон изменения параметров вибрации от пороговых значений, при которых она не опасна, до действительных – большой, то удобнее измерять не действительные значения этих параметров, а логарифм отношения действительных значений к пороговым. Такую величину называют логарифмическим уровнем параметра, а единицу ее измерения – децибел.

Так логарифмический уровень виброскорости определяется по формуле:

L V =20lg (V/V 0)

Снижения шума можно достичь следующими методами:

Уменьшение шума в источнике его образования

Изоляция источников шума средствами звукоизоляции и звукопоглощения;

Архитектурно-планировочные решения, предусматривающие рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов, акустическая обработка помещений;

Применение средств индивидуальной защиты.

Защита от аэродинамического шума, возникающего при работе вентиляционных установок, кондиционеров, компрессоров, при обдувке деталей сжатым воздухом для их очистки, сушки и при других технологических операциях требует больших усилий и часто является недостаточной. Основное снижение шума достигается в основном звукоизоляцией источника или применением глушителей, которые устанавливают на воздуховодах. всасывающих трактах, магистралях выброса и переписка воздуха.

Звукоизоляция это специальные устройства преграды (в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т. д.), препятствующие распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергииотражается от ограждающих конструкций.

Звукоизолирующая способность преград возрастает с увеличением их массы и частоты звука. В ряде случаев многослойные конструкции,состоящие из разных материалов, обладают более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды.

В производственных условиях часто вместе со звукоизоляцией применяют звукопоглощение . Наиболее эффективно поглощают звук пористые материалы. Это объясняется переходом энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту, образующуюся в результате их трения в порах материала. В качестве звукопоглощающего материала применяют капроновое волокно, поролон, минеральную вату, стекловолокно, пористый поливинилхлорид, асбест, пористую штукатурку, вату и др.

Очень часто для защиты от шума используют специальные кожухи, устанавливаемые па агрегатах. Их обычно изготовляют из тонких алюминиевых, стальных или пластмассовых листов. Внутренняя поверхность кожуха обязательно облицовывается звукопоглощающим материалом. При установке кожуха на пол должны использоваться резиновые прокладки. Кожух может обеспечить снижение шума на 15-20 дБ.

Для защиты работающих от непосредственного (прямого) воздействия шума используют экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочим местом. Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Экраны облицовывают звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50-60 мм. Снижение шума в местах, защищенных экранами, составляет 5-8 дБ.

Большое значение для снижения шума и вибрации имеет правильная планировка территории и производственных помещений, а также использование естественных и искусственных преград, препятствующих распространению шума.

Для защиты от вибрации широко используют вибропоглощающие и виброизолирующие материалы и конструкции.

Виброизоляция – это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника. Виброизоляция представляет собой упругие элементы, размещенные между вибрирующей машиной и ее основанием.

Амортизаторы вибраций изготовляют из стальных пружин или резиновых прокладок.

Фундаменты под тяжелое оборудование, вызывающее значительные вибрации, делают заглубленными и изолируют со всех сторон пробкой, войлоком, шлаком, асбестом и другими демпфирующими вибрации материалами.

Для уменьшения вибрации кожухов, ограждений и других деталей, выполненных из стальных листов, на них наносят слой резин, пластиков, битума, вибропоглощающий мастик, которые рассеивают энергию колебаний.

В тех случаях, когда техническими и другими мерами не удается снизить уровень шума и вибрации до допустимых пределов, применяют индивидуальные средства защиты. Для защиты рук от воздействия локальной вибрации применяют рукавицы или перчатки следующих видов: со специальными виброзащитными упруго-деморфирующими вкладышами, полностью изготовленные из виброзащитного материала (литьем, формованием и т. п.), а также виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены креплениями к руке.

Для защиты от вибрации, передаваемой человеку через ноги, рекомендуется носить обувь на войлочной или толстой резиновой подошве.

Похожая информация.

Источники шума и вибрации является движущиеся автомобили, компрессоры, вентиляционные системы. Шум, ультразвук и вибрация ухудшают условия труда, оказывают вредное воздействие на организм человека, способствуют возникновению травматизма и приводят к снижению качества ремонта и обслуживания автомобилей.

Допустимые уровни шума на постоянных рабочих местах и в рабочих зонах в производственных помещениях и на территории предприятия установлены действующим стандартом. Предельные значения шумовых характеристик регламентированы ГОСТ 12.2.030-83.

Для борьбы с шумом, ультразвуком и вибрацией широко используют различные средства и методы коллективной защиты, архитектурно-планировочные методы, акустические средства и организационно технические методы.

При планировке АТП «шумные» цехи сосредотачивают в одном месте и располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям. Вокруг «шумовых» цехов создают зеленую шума защитную зону. В качестве акустических применяют следующие средства защиты от шума: звукоизоляцию, виброизоляцию, глушители шума. В качестве средств индивидуальной защиты от шума на АТП применяют противочумные вкладки и наушники.

Микроклимат рабочей зоны

Микроклимат в рабочей зоне определяется действующими на органы человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха,

а также температурой окружающей поверхности.

Повышенная влажность теплоотдачу организма затрудняет путем испарений при высокой температуре воздуха и способствует перегреву, а при низкой температуре, наоборот, усиливает теплоотдачу, способствуя переохлаждению.

Шум и вибрации, превышающие пределы громкости и частоты звуковых колебаний, представляют собой профессиональную вредность. Шум - это сочетание звуков различной интенсивности и частоты, которое оказывает раздражающее и вредное действие на организм человека. Под влиянием шума у человека может изменяться кровяное давление, работа желудочно-кишечного тракта, а длительное его действие в ряде случаев приводит к частичной или полной потере слуха. Шум влияет на производительность труда рабочих, ослабляет внимание, вызывает тугоухость и глухоту, раздражает нервную систему, в результате чего снижается восприимчивость к сигналам опасности, что может привести к несчастному случаю.

Шум различают Ударный (ковка, клепка, штамповка и пр.), Механический (трение и биение узлов и деталей машин), Газо- и Гидродинамический (шум в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа и жидкости).

Шумы классифицируются по характеру спектра (на широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона); по временным характеристикам (на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187-71; непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не менее чем на 5 дБ при измерениях па временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187-71).

Кроме того, непостоянные шумы подразделяются на:

· колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума;

· импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБ при включении характеристик «медленно» и «импульс» шумомера по ГОСТ 17187-81 отличаются не менее чем на 10 дБ.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октавных полосах (в дБ) со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Неопределяемые по формуле

Где: Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па;

Ро- 2-10-5-пороговая величина среднеквадратичного звукового давления, Па.

При измерении шума по шкале А шумомеры по ГОСТ 17187-81 Р принимают как Ра, определяемая по среднеквадратичной величине звукового давления с учетом коррекции А шумомера (в Па).

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень шума (в дБ), определяемый по ГОСТ 20445-75.

Минимальная сила звука, которая воспринимается человеческим ухом, называется Порогом слышимости. Наибольшая сила звука, превышение которой приводит к ощущению боли, называется Болевым порогом. Диапазон звуков, воспринимаемых ухом человека, укладывается в шкалу 0…130 дБ. Нижняя граница шкалы соответствует порогу слышимости, верхняя - болевому порогу. Шум с уровнем 130…150 дБ способен вызвать механическое повреждение органов слуха. Безвредный (эталонный) уровень наибольшей громкости шума для человека составляет 70дБ (при частоте колебаний 1000 Гц).

По физической природе вибрация так же, как и шум, представляет собой колебательные движения материальных тел с частотами в пределах 12.-.8000 Гц, воспринимаемые человеком при его непосредственном контакте с колеблющимися поверхностями.

Вибрация - колебания частей производственного оборудования и трубопроводов, возникающие при неудовлетворительном их креплении, плохой балансировке движущихся и вращающихся частей машин и установок, работе, ударных механизмов и т. п. Вибрация характеризуется частотой (Т-1) колебаний (в Гц), амплитудой (в мм или см), ускорением (в м/с). При частоте колебаний более 25 Гц вибрация оказывает неблагоприятное действие на нервную систему, что может привести к развитию тяжелого нервного заболевания - вибрационной болезни.

По аналогии с шумом интенсивность вибрации может измеряться относительными величинами - децибелами и характеризоваться:

· уровнем колебательной скорости по формуле

Где: V -колебательная скорость, см/с;

Vo -пороговое значение колебательной скорости, принятое за единицу сравнения и равное 5*10-5 см/с при звуковом давлении Р=2-10-5 Па и амплитуде смещения 8*10-10 см;

· уровнем колебательного ускорения по формуле

Где: а - колебательное ускорение, см/с2;

а0, - пороговое значение колебательного ускорения, принятое за единицу сравнения и равное 3*10-2 см/с2 при звуковом давлении P =2*10-5 Па и амплитуде смещения 8*10-10 см.

К числу вредных работ на строительстве, которые образуют шум и вибрацию (сотрясения), относятся работы, связанные с использованием ручных пневматических машин, вибраторов, паркетно-строгальных и шлифовальных, машин, работы по погружению свай, рыхлению мерзлого грунта и др. Вибрацию различают — общую и местную. К общей относится вибрация конструкции или агрегата, на которых находится человек. Местная вибрация возникает от ручной машины, находящейся в руках рабочего, или элемента машины.

Предельно допустимые уровни общей вибрации устанавливаются для скорости как в абсолютных, так и в относительных величинах по спектру частот, включающему шесть октавных частотных полос; со среднегеометрическими значениями частот 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц с амплитудой перемещения при гармонических колебаниях 3,11…0,005 мм и среднеквадратичном значении колебательной скорости 11,2…2 мм/с. Предельно допустимые значения местных вибраций при частоте вращения 1200-6000 мин равны 20-100 Гц с амплитудой колебаний 1,5-0,005 мм.

Уровень звукового давления измеряется шумомерами: типа Ш-63 (ИРПА), Ш-ЗМ, ИШВ (с интервалом измерения уровня звукового давления 30…140) и анализаторами спектра шума АШ-2М, ПФ-1, 0-34 (с интервалом измерения 40…10000). Наиболее широкое распространение получил шумомер типа Ш-ЗМ. Прибор предназначен для измерения уровня звукового давления и уровней шума. Местную вибрацию определяют при помощи низкочастотной (с интервалом измерения вибрации 1,4…350) и виброизмерителыюй аппаратуры (с интервалом измерения 70…130) вибрографов НВА-1, ВИП-2. Общую вибрацию, амплитуду и частоту колебания (колебание конструкций, на которых находится человек) измеряют электронными приборами ВЭП-4, ВИ6-5 МА, К.001 совместно с осциллографами Н-700, Н-004 и др. Основным регистрирующим механизмом в приборе является вибрационный датчик сейсмического типа ВД-4. Во время измерения датчик устанавливают на вибрирующую поверхность.

Следует отметить, что борьба с шумом и вибрацией представляет комплексную проблему, которая затрагивает интересы многих специалистов, строителей, конструкторов, врачей и акустиков. Для защиты от действия шума и вибрации применяют общие и индивидуальные средства.

К Общим средствам защиты относятся, прежде всего, усовершенствование строительных машин и технологического процесса (например, замена клепки электросваркой), планировка производственных помещений и изоляция шумных производственных процессов, применение звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов в машинах, стенах, перекрытиях и перегородках. Эффективным средством защиты от распространения шума является укрытие машины кожухом из звукопоглощающих материалов (типа глушителей шума) и переход на дистанционное управление вибропневмопроцессамн. Зоны с уровнем звука выше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасности, а работающие обеспечены средствами индивидуальной защиты. В зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ пребывание людей запрещается.

К средствам защиты от вибрации могут быть отнесены всякого рода оградительные устройства, виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглащающие устройства автоматического контроля, сигнализации и дистанционного управления.

К Средствам индивидуальной защиты, от вредных влияний шума относятся противошумы, шлемы, наушники, вкладыши, а от воздействия вибрации - применение виброгасящей обуви, специальных перчаток и рукавиц (при пользовании ручными вибраторами).

Воздействие ультразвука (при механической обработке материалов, сварке, лужении и т. п.) на организм человека происходит через воздух и непосредственно при соприкосновении человека с предметами. Физиологическое воздействие ультразвука вызывает в тканях человека тепловой эффект (повышение температуры) и переменное давление, а также быструю утомляемость, боль в ушах, нарушает равновесие и развивает невроз и гипотонию.

К средствам устранения и снижения вредного воздействия ультразвука относятся также конструктивные и планировочные решения, направленные на его локализацию. Это применение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов, размещение оборудования в отдельных помещениях и кабинетах, устройство системы блокировки, отключающей генератор источника ультразвука при нарушении звукоизоляции, применение дистанционного управления, облицовка отдельных помещений и кабин звукопоглощающими материалами.

Организационно-профилактические мероприятия по защите от вредного воздействия повышенных уровней включают инструктаж работающих, о характере действия ультразвука и рациональные режимы труда и отдыха.