Промишлен шум и вибрации Безопасност на труда. Промишлен шум и вибрации
Днес в производството се използват огромен брой специални технологични инсталации, както и различни енергийни устройства, които неволно излъчват шум и вибрации с различни честоти. Различната интензивност на звуците има пагубен ефект върху човешкото тяло. Заслужава да се отбележи, че продължителното излагане на шум и вибрации върху производствения работник намалява неговата работоспособност и също така причинява професионални заболявания.
Шумът и вибрациите като фактори в производствената среда
Шумът може да се нарече набор от нежелани звуци, които имат вредно въздействие върху живите организми и също така пречат на правилната работа и почивка. Източникът на звук е всяко вибриращо тяло, в резултат на контакта му с околната среда се образуват звукови вълни.
И така, индустриалният шум е комплекс от звуци с различна честота и наситеност. Те се променят хаотично във времето и предизвикват нежелани субективни усещания у служителите.
Индустриалният шум има огромен спектър, чиито компоненти са звукови вълни с различни честоти. Когато се изследва промишлен шум и вибрации, обичайният осезаем диапазон е 16Hz-20Hz. Този честотен сегмент се разделя на честотни ленти и след това се оценява звуковото налягане. Също така насищане и мощност, която покрива всички честотни ленти. Ако искате да изследвате вашите помещения за различни фактори, можете да се свържете с нашата лаборатория, където можете да проведете серия от изследвания, започвайки от и завършвайки с...
Що се отнася до вибрацията, нейното разбиране и усещане зависи пряко от честотата на вибрациите, както и от тяхната сила и амплитуден диапазон. Изследването на вибрациите, точно както изследването на честотата на звука, се описва в херци. В хода на последните експерименти беше проучено, че вибрациите, също като шума, имат ефект върху човешкото тяло и то доста активно. Струва си да се отбележи, че вибрациите ще се усещат само при взаимодействие с вибриращо тяло или чрез чужди твърди тела, които ще имат връзка с вибриращото тяло.
Вибрацията по време на работа се счита за фактор, застрашаващ здравето, тъй като такива повърхности, докосващи човешкото тяло, предизвикват стимулиране на множество нервни окончания в стените на кръвоносните съдове и причиняват нарушаване на функционирането на вътрешните органи и различни системи. Всичко това се проявява под формата на немотивирана болка в ръцете, главно през нощта, изтръпване, усещане за „пълзящи настръхвания“, неочаквано избелване на пръстите, намаляване на всички видове кожна чувствителност (болка, температура, допир). Целият набор от симптоми, типични за излагане на вибрации, наследи името вибрационна болест.
Шум на работните места
В зависимост от вида дейност, всяка професия ще има свои собствени изисквания за поддържане на тишина. Ако работите в офис, стандартите за шум на работното място ще бъдат по-ниски от тези, работещи в шумни цехове. И така, стандартът за шум при работа в офис достига само 75 dB, но стандартът за шум при работа е 100 dB.
Шумът като вреден производствен фактор
За съжаление жените и възрастните хора са по-склонни да бъдат засегнати от шума на работното място. Повишеното звуково налягане може да има отрицателно въздействие върху слуха ви. Следователно, заслужава да се отбележи, че измерванията на шума трябва да се извършват в производството с помощта на двускален шумомер. В цеховете се допускат нива на шум до 100 dB. Що се отнася до ковашките цехове, нивото на шума там може да достигне 140 dB. Силата на звука, която надвишава този праг при работниците, ще причини болезнен ефект. Заслужава да се отбележи също, че учените са обосновали теорията за вредното въздействие на инфразвука и ултразвука върху човешкото тяло. За да защитите вашите работници, си струва да го изпълните.
Тези вибрации не могат да причинят болка, но ще предизвикат специфичен физиологичен ефект върху човешкото тяло. Нивото на промишления шум не трябва да надвишава 140 dB, след превишаване на този праг вече ще се появи болка и шумът ще причини непоправима вреда на човешкото здраве. Ако на работното място има повишено ниво на шум, тогава служителят винаги ще има повишено кръвно налягане, ускорен пулс и дишане, нарушена координация на движението, както и увреждане на слуха.
Защитата срещу промишлен шум може да бъде под формата на специални аеродинамични шумозаглушители, също така е възможно да се използват лични предпазни средства, а също така можете да приложите техническите тънкости на звукоизолацията и звукопоглъщането.
Поръчайте безплатна консултация с еколог
Класификация на промишления шум
И така, шумът е систематизиран според четири основни критерия. По спектрални и времеви характеристики, по честота, а също и по естеството на възникване.
Според спектралните характеристики се разграничава широколентов шум с непрекъснат спектър от повече от една октава, както и тонален или, както се нарича още, дискретен шум. Спектърът му съдържа израз на дискретен тон.
Според времевите характеристики има постоянен шум, продължава повече от осем часа и не е постоянен. Струва си да се отбележи, че непостоянните шумове също се разделят на осцилиращи, при които нивото на звука постоянно се променя, и периодични, при които нивото на звука се променя на стъпки. Има и импулсни, те са прости звукови импулси, които продължават не повече от една секунда.
Акустичните вибрации се отличават по честота, която се разделя на инфразвук, ултразвук и просто звук. Що се отнася до акустичните вибрации на звуковия диапазон, те се разделят на нискочестотни, средночестотни и високочестотни. Нискочестотните звуци възпроизвеждат по-малко от 350 Hz, средночестотните звуци от 350 Hz до 800 Hz, а високочестотните звуци произвеждат над 800 Hz.
Според характера на възникването си шумът се разделя на електромагнитен, аеродинамичен, механичен и хидравличен.
Промишленият шум и вибрациите имат вредно въздействие върху човешкото тяло. Поради това хората, работещи в производството, имат намалена производителност.
Шумът при работа е един от неблагоприятните фактори за физическото и психическото здраве на човека. Ако ви се струва, че нивото на шум надвишава нормата или искате да проведете друго лабораторно изследване (), винаги можете да се свържете с лабораторията EcoTestExpress, нейните специалисти ще направят всички необходими изследвания и ще дадат становище за нивото на шума на работното място. .
Нивото на шума на работното място се определя в зависимост от вида дейност
За човек, който работи на ръководна длъжност, има творческа професия или просто работи в офис, допустимата граница на шума в тези случаи трябва да бъде 50 dB. А в лаборатория или административна сграда, където се намират офиси, нивото на шума не може да надвишава границата от 60 dB.
Ако работните места са разположени в диспечерската служба, машинописното бюро или в помещенията за обработка на информация на компютри, нивото на шума тук не може да надвишава 65 dB. В лабораторни сгради със силно оборудване или офиси с контролни табла шумът не трябва да надвишава 75 dB. В промишлени сгради на територията на предприятието недопустимото ниво на шум е над 80 dB.
На работното място на дизелов локомотив или машинист се допуска ниво на шум до 80 dB. В кабината на машиниста на градския електрически влак нивото на шума трябва да бъде 75 dB. В помещенията за персонала на вагони и влакове шумът може да бъде в рамките на 60 dB. Що се отнася до речния и морския транспорт, нивото на шума на такива работници варира от 80 dB до 55 dB, в зависимост от мястото на работа на кораба.
Нивото на шума в производствените помещения, където работят инженерно-технически работници, не трябва да надвишава 60 dB. В помещенията на компютърните оператори звуковият диапазон не е допустим над 65 dB. Но в помещенията, където се намират изчислителните модули, нивото на шума не трябва да надвишава 75 dB. Човек, който постоянно работи в шумна стая, свиква с шума, но продължителното излагане на него причинява честа умора и влошаване на здравето.
Регулирането на промишления шум на работното място се извършва, като се вземат предвид факторите на човешкото тяло. Заслужава да се отбележи, че в зависимост от честотните характеристики на шума, тялото реагира по различен начин на шум със същия интензитет. Така че, с увеличаване на честотата на звука, неговият ефект върху нервната система на индивида ще бъде по-силен, а степента на вредност на шума зависи пряко от неговия спектрален състав.
Стандартите за шум на работните места се извършват, като се вземе предвид фактът, че тялото на индивида, в зависимост от честотната характеристика, реагира различно на шум с еднакъв интензитет. Колкото по-висока е честотата на звука, толкова по-силен е ефектът му върху нервната система на човека, т.е. степента на вредност на шума зависи от неговия спектрален състав. Въздействието на промишления шум върху човешкото тяло е пагубно. Спектърът на шума показва кой честотен диапазон съдържа най-голям дял от цялата звукова енергия, съдържаща се в даден шум.
Винаги можете да се свържете с нашата лаборатория EcoTestExpress за провеждане на различни изследвания, включително.
Промишлен шум и неговото въздействие върху животинския организъм
Животните имат по-остър слух и следователно са по-податливи на всякакъв промишлен шум. Заслужава да се отбележи, че шумът от реактивен самолет причинява смърт при зайци. И бенките, под въздействието на индустриалния шум, усещат увеличаване на сърдечната честота и дишането. Производственият шум потиска условнорефлекторната дейност на животинското тяло.
Нормите за шум в производството във всеки случай никога не трябва да се превишават, за да не се причини още по-голяма вреда на човешкото тяло. Ако това се случи, тогава е необходимо да се вземат мерки за премахване на повишения шум.
Защитата от промишлен шум и вибрации се състои в инсталиране на различни шумопоглъщащи устройства. Също така си струва да подобрите звукоизолацията.
Шум– съвкупност от звуци с различна честота и интензитет, възникващи в резултат на колебателното движение на частици в еластични среди (твърди, течни, газообразни); се възприема като натрапчив и неприятен звук.
Процесът на разпространение на колебателното движение в среда се нарича звукова вълна, а областта на средата, в която се разпространяват звуковите вълни, се нарича звуково поле.
Според естеството на възникване производственият шум се разделя на:
Шок
Възниква при щамповане, занитване, коване и др.
Механични
Най-често се среща в химическата промишленост. Възниква поради триене и биене на възли и части на машини и механизми.
Аеродинамичен
Също така се използва широко в химическата промишленост. Съпътстващи работата на устройства, тръбопроводи, турбини, вентилатори.
Честотният състав на шума се нарича спектър . Ако честотата се удвои, тогава човек възприема това повишаване на тона с определена стойност, наречена октава.
октава– честотен диапазон, в който горната граница е два пъти по-голяма от долната.
Според честотата шумовете се разделят на:
- ниска честота (20-350 Hz) – шум от вентилатора и бръмчене на двигателя.
- средночестотен (500-100 Hz) – шум на машини, машини, агрегати.
- висока честота (над 800 Hz) - всички звънтящи, съскащи, свистящи шумове, които са характерни за работата на ударните възли, движението на въздушни и газови потоци.
Въз основа на времевите характеристики шумът се разделя на:
- Константа – шум, чието ниво на звука се променя с по-малко от 5 dc за 8-часов работен ден.
- непостоянен - шум, чието ниво на звука се променя с повече от 5 dc за 8-часов работен ден. От своя страна периодичните шумове са:
- прекъсващ - чието звуково ниво се променя стъпаловидно с 5 dc или повече. Освен това продължителността на интервала, през който нивото на звука остава постоянно, трябва да бъде повече от 1 секунда.
- пулс - интервалът, в който нивото на звука остава постоянно е по-малко от 1 секунда. Най-неблагоприятен е импулсният шум.
Разпространението на шума става с помощта на звукова вълна и е придружено от промяна в енергията.
Интензивност на звука- звукова енергия, предавана за единица време през единица повърхност: [I] = W/m2
Различните честоти на вибрации ще произведат различен интензитет на звука.
Праг на болка: I b.p. = 10 2 W/m 2 ; праг на чуване: I sl. =10 -12 W/m2.
Ниво на интензивност на звука (L i)= 10lg (I/I 0), където I е интензитетът на разпространяващата се звукова вълна; I 0 – праг на чуваемост.
Звуково налягане (p)– разликата между атмосферното налягане и налягането в дадена точка на звуковото поле.
Праг на чуваемост 2*10 -5 Pa; праг на болка 2*10 2 Pa.
Нивото на звуковия интензитет може да бъде свързано със звуковото налягане по следната формула:
L P =20log(P/P 0)
където P е звуковото налягане, P 0 е прагът на чуване.
Всички тези величини не могат да дадат пълна информация за силата на звука, тъй като при една и съща интензивност на звука, но при различни честоти, силата на звука ще бъде различна. Следователно се измерва нивото на звука, което се измерва във фонове.
Вибрации- това са вибрации на твърди тела - части от апарати, машини, съоръжения, конструкции, възприемани от човешкото тяло като удари. Вибрациите често са придружени от звуков шум.
Местенвибрацията се характеризира с вибрации на инструменти и оборудване, предавани на отделни части на тялото.
При общ Вибрациите и вибрациите се предават на цялото тяло от работещите механизми на работното място през пода, седалката или работната платформа. Най-опасната честота на общата вибрация е в диапазона 6-9 Hz, тъй като тя съвпада с естествената честота на вибрация на вътрешните органи на човек, което може да доведе до резонанс.
Основни параметри, характеризиращи вибрациите:
- честота (I) (Hz);
- амплитуда на изместване (A) – големината на най-голямото отклонение на осцилиращата точка от равновесното положение (m)
- осцилаторна скорост , (V) (m/s)
- осцилаторно ускорение (a) (m/s 2)
Тъй като обхватът на промените в параметрите на вибрациите от праговите стойности, при които не е опасно за действителните, е голям, по-удобно е да се измерват не действителните стойности на тези параметри, а логаритъма от съотношението на действителните стойности до праговите стойности. Тази стойност се нарича логаритмично ниво на параметъра, а нейната мерна единица е децибел.
Така че логаритмичното ниво на скоростта на вибрациите се определя по формулата:
L V =20lg (V/V 0)
Намаляването на шума може да се постигне чрез следните методи:
Намаляване на шума при неговия източник
Изолиране на източниците на шум чрез шумоизолация и шумопоглъщане;
Архитектурни и планови решения, осигуряващи рационално разполагане на технологично оборудване, машини, механизми, акустична обработка на помещенията;
Използване на лични предпазни средства.
Защитата от аеродинамични шумове, възникващи при работа на вентилационни агрегати, климатици, компресори, при обдухване на части със сгъстен въздух за почистване, изсушаване и други технологични операции изисква много усилия и често е недостатъчно. Основното намаляване на шума се постига главно чрез звукоизолация на източника или използване на шумозаглушители, които се монтират на въздуховодите. смукателни пътища, изпускателни линии и циркулация на въздуха.
ЗвукоизолацияТова са специални прегради (под формата на стени, прегради, обвивки, паравани и др.), които предотвратяват разпространението на шума от една стая в друга или в същата стая. Физическата същност на звукоизолацията е, че по-голямата част от звуковата енергия се отразява от ограждащите конструкции.
Звукоизолиращата способност на бариерите се увеличава с увеличаване на тяхната маса и честота на звука. В някои случаи многослойните конструкции, състоящи се от различни материали, имат по-висока звукоизолация от еднослойните структури със същата маса. Въздушната междина между слоевете увеличава звукоизолиращата способност на преградата.
В индустриални среди те често се използват заедно със звукоизолация. звукопоглъщане . Порестите материали абсорбират звука най-ефективно. Това се обяснява с превръщането на енергията на осцилиращите въздушни частици в топлина, генерирана в резултат на тяхното триене в порите на материала. Като звукопоглъщащи материали се използват найлонови влакна, порест каучук, минерална вата, фибростъкло, порест поливинилхлорид, азбест, пореста мазилка, памучна вата и др.
Много често се използват специални корпуси, монтирани на модули, за защита от шум. Обикновено се изработват от тънки листове алуминий, стомана или пластмаса. Вътрешната повърхност на корпуса трябва да бъде облицована със звукопоглъщащ материал. При монтиране на корпуса на пода трябва да се използват гумени уплътнения. Корпусът може да осигури намаляване на шума с 15-20 dB.
За защита на работниците от директно (пряко) излагане на шум се използват екрани, които се монтират между източника на шум и работното място. Акустичният ефект на екрана се основава на образуването на сянка зад него, където звуковите вълни проникват само частично. Екраните са облицовани със звукопоглъщащ материал с дебелина минимум 50-60 мм. Намаляването на шума в зоните, защитени с екрани, е 5-8 dB.
От голямо значение за намаляване на шума и вибрациите е правилното оформление на територията и производствените помещения, както и използването на естествени и изкуствени бариери, които предотвратяват разпространението на шума.
За защита от вибрации широко се използват вибропоглъщащи и виброизолиращи материали и конструкции.
Виброизолация– това е намаляване на нивото на вибрации на защитавания обект, постигнато чрез намаляване на предаването на вибрации от техния източник. Виброизолацията се състои от еластични елементи, поставени между вибрираща машина и нейната основа.
Вибраторите са изработени от стоманени пружини или гумени уплътнения.
Фундаментите за тежко оборудване, което причинява значителни вибрации, са затрупани и изолирани от всички страни с корк, филц, шлака, азбест и други виброгасящи материали.
За намаляване на вибрациите на корпуси, огради и други части, изработени от стоманени листове, върху тях се нанася слой от гума, пластмаса, битум и вибропоглъщаща мастика, които разсейват вибрационната енергия.
В случаите, когато техническите и други мерки не успеят да намалят нивата на шум и вибрации до допустими граници, се използват лични предпазни средства. За защита на ръцете от въздействието на локална вибрация се използват следните видове ръкавици или ръкавици: със специални устойчиви на вибрации еластични деморфиращи подложки, изцяло изработени от устойчив на вибрации материал (леене, формоване и др.), както и вибрации -устойчиви подложки или плочи, които са оборудвани със закопчалки за ръката.
За да се предпазите от вибрации, предавани през краката, се препоръчва да носите обувки с филцови или дебели гумени подметки.
Свързана информация.
Индустриален шум- това е набор от звуци с различна интензивност и височина, произволно променящи се във времето, възникващи при производствени условия и оказващи неблагоприятно влияние върху тялото. Звукът е колебателен процес, който се разпространява във вълни в еластична среда. Характеристиката на тези вълни е звуковото налягане. Човек възприема само звуци с честота от 20 до 20 000 Hz. Под 20 Hz е областта на инфразвука. Над 20 000 Hz е ултразвуковата област. Повишените нива на шум на работното място са един от най-честите вредни и опасни производствени фактори. При условия на силен шум съществува риск от загуба и влошаване на слуха. Редица професионални заболявания са свързани с експозицията на шум (нервни и сърдечно-съдови заболявания, пептична язва, загуба на слуха и др.). В производствени условия източници на шум са работещи машини и механизми, ръчни инструменти, електрически машини и спомагателно оборудване. Въз основа на характера на спектъра шумът се разделя на широколентов и тонален. Според времевите си характеристики шумът се разделя на постоянен и непостоянен. От своя страна непостоянните шумове се разделят на променливи във времето, периодични и импулсни.
Основните мерки за борба с шума са технически мерки, които се провеждат в три основни направления: - отстраняване на причините за шума или намаляването му при източника; - намаляване на шума по пътищата на предаване; - пряка защита на работниците. Най-ефективните средства за намаляване шумът е да замени шумните технологични операции с ниско ниво на шум или напълно безшумни. Значителен ефект за намаляване на шума от оборудването се осигурява от използването на акустични екрани, които изолират шумния механизъм от работното място или сервизната зона на машината. Използването на звукопоглъщаща облицовка за довършване на тавана и стените на шумни помещения води до промяна в спектъра на шума към по-ниски честоти, което дори при сравнително малко намаляване на нивото значително подобрява условията на работа. Разбира се, в някои случаи можете да се ограничите до лични предпазни средства за служителя.
Вибрация- това са малки механични вибрации, които възникват в еластични тела под въздействието на променливи сили. Когато човек е изложен на вибрации, най-важното е, че човешкото тяло може да бъде представено като сложна динамична система. Многобройни изследвания показват, че тази динамична система се променя в зависимост от позата на човека, неговото състояние - отпуснато или напрегнато - и други фактори. За такава система има опасни резонансни честоти.
Резонансни честоти.
За човек възниква резонанс:
В седнало положение при честота 4 - 6 Hz
За главата - 20 - 30 Hz
За очни ябълки - 60 - 90 Hz
При тези честоти интензивните вибрации могат да доведат до травма на гръбначния стълб и костната тъкан, зрителни увреждания, а при жените – преждевременно раждане.
Според начина на предаване на човек вибрацията се разделя на:
1. Общи - предават се през опорни повърхности на човешкото тяло в седнало или изправено положение.
2. Местни - предавани чрез ръцете.
Продължителното излагане на вибрации води до вибрационна болест. Това заболяване е професионално.
Основни защитни мерки:
Виброизолация на източника
1) Виброизолация - защита на конструкции и машини от разпространение на механични вибрации (вибрации), произтичащи от работата на механизми, движение и др. (използвайки амортисьори от еластични материали)
2) Виброактивните възли са монтирани на виброизолатори - пружини, еластични уплътнения, пневматични или хидравлични устройства, които предпазват основата от въздействието на вибрациите.
3) Санитарните стандарти регулират максимално допустимите нива на вибрации и терапевтични и превантивни мерки.
Защита от промишлен шум и вибрации
1) Когато проектирате машини и технологични конструкции, използвайте пластмасови части, когато е възможно
2) Използване на шумо- и виброизолиращи защитни средства.
4.1. ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ШУМА, УЛТРАЗВУКА И ВИБРАЦИИТЕ ВЪРХУ ЧОВЕШКОТО ТЯЛО
В ATP източници на шум и вибрации са двигатели с вътрешно горене, металообработващи и дървообработващи машини, компресори, ковашки чукове, вентилационни системи, спирачни стойки и др. Източници на ултразвук са предимно ултразвукови инсталации за почистване и измиване на детайли, механична обработка на крехки и твърди метали, дефектоскопия, ецване.
Шумът, ултразвукът и вибрациите, както поотделно, така и в комбинация, имат отрицателно въздействие върху човешкото тяло. Степента на вредните въздействия зависи от честотата, нивото, продължителността и редовността на тяхното действие.Индивидуалните особености на човека също са от съществено значение.
Шумът, засягащ централната нервна система, органите на слуха и други органи, предизвиква дразнене, води до умора, отслабване на вниманието, влошава паметта, забавя умствените реакции, пречи на възприемането на полезни сигнали. Поради тези причини в производствена среда интензивният шум може да допринесе за наранявания и намаляване на качеството и производителността на труда. Шумът допринася за развитието на загуба на слуха и глухота. Силният шум често причинява главоболие, световъртеж, страх и нестабилно емоционално състояние на хората. Под въздействието на шума зрителната острота се притъпява, ритъмът на дишане и сърдечна дейност се променя, появява се аритмия, понякога се променя кръвното налягане. Шумът води до нарушаване на секреторните и двигателните функции на стомаха, поради което сред работещите шумни индустрии случаите на гастрит и пептична язва не са необичайни. Понякога причинява безсъние.
Звуковите вибрации се възприемат не само от органите на слуха, но и директно през костите на черепа (костна проводимост). Нивото на звуково налягане, предавано чрез костната проводимост, е почти "30 dB по-ниско от нивото, възприемано от слуховите органи. Въпреки това, при високи нива на звука, костната проводимост се увеличава значително и съответно се увеличават вредните ефекти на шума върху човешкото тяло. ниво на звуково налягане от 130 dB или повече (праг на болка) в ушите се появява болка, звукът вече не се чува При нива над 145 dB тъпанчето може да се спука При по-високи нива са възможни смъртни случаи.
Вредното въздействие на вибрациите се изразява под формата на повишена умора, главоболие, сърбеж, гадене, чувство на треперене на вътрешните органи, болки в ставите, нервна възбуда с депресия, нарушена координация на движението, промени във функционирането на нервната и сърдечно-съдовата система. системи. Продължителното излагане на вибрации може да причини вибрационна болест със спазъм на кръвоносните съдове на крайниците, увреждане на мускулите, ставите, сухожилията и метаболитни нарушения в отделните органи и в организма като цяло. Вибрацията може да доведе до сърдечни заболявания и заболявания на централната нервна система.
Особено опасни са вибрациите с честоти, близки или равни на собствената честота на човешкото тяло или на отделни негови части и органи.Установено е, че вибрациите с честота 5-6 Hz са изключително неприятни. Действат върху сърдечната област. При честоти от 4-9 Hz вибрациите са резонансни за стомаха, мозъчното тяло и черния дроб, при 30-40 Hz за ръцете, 60-90 Hz за очната ябълка и 250-300 Hz за черепа. Вибрации с честота до 4 Hz засягат вестибуларния апарат и централната нервна система и причиняват заболяване, наречено „морска болест“.
Продължителното излагане на обща и локална вибрация може да доведе до частична или пълна инвалидност.
Въздействието на ултразвуковите вибрации върху човешкото тяло се осъществява чрез въздух, течности и директно чрез обекти под въздействието на ултразвук. Физиологичният ефект на ултразвука върху човешкото тяло предизвиква топлинен ефект и променливо налягане в тъканите. Когато е изложен на контактно облъчване от ултразвукови преобразуватели през течни среди с интензитет на звука 2-10 W/cm2, човек може да бъде изложен на биологични ефекти. Освен това се появява шум в близост до оборудване, което генерира ултразвукови вибрации. Общото ниво на звуково налягане по време на ултразвуково почистване на части в близост до оборудване и мощност на генератора от 2,5 kW достига 97-112 dB, а по време на заваряване 125-129 dB.
Систематичното въздействие на ултразвукови вълни върху човешкото тяло причинява умора, болки в ушите, главоболие, повръщане, нарушава координацията на движенията, развива неврози и хипотония. Наблюдава се намаление на сърдечната честота, малко забавени рефлекси, нарушения на съня, лош апетит, сухота в устата и „скованост“ на езика, коремна болка.
4.2. СТАНДАРТЕН ПРОИЗВОДСТВЕН ШУМ
В съответствие с класификацията на шума, установена от GOST 12.1.003-83 „SSBT. Шум. Общи изисквания за безопасност“, разделени са шумовете от естеството на спектъраНа широколентов достъпимащи непрекъснат спектър, широк повече от една октава, и тоналенс дискретни тонове в спектъра.
Според характеристиките на времетошумовете се делят на постоянен, чието ниво на звуково налягане по време на 8-часов работен ден (работна смяна) се променя във времето с не повече от 5 dBA, и непостоянен(повече от 5 dBA). Непостоянните шумове от своя страна се делят на интермитентни (флуктуиращи във времето) и импулсни.
Прекъснатият шум има стъпаловидно променящо се ниво на звуково налягане (с 5 dBA или повече), а продължителността на интервалите, през които нивото остава постоянно, е 1 s. и още. Променливият във времето шум има ниво на звуково налягане, което непрекъснато се променя във времето. Импулсният шум е шум, състоящ се от един или повече аудиосигнали, всеки с продължителност по-малка от 1 s. В този случай нивата на звуково налягане се различават с поне 7 dBA.
За широколентов шум, допустимите нива на звуково налягане в октавни честотни ленти, нива на звуково налягане и еквивалентни нива на звуково налягане На работните места трябва да се вземат в съответствие с GOST 12.1.003-83 (Таблица 31).
За тонален и импулсен шум, измерен чрез шумомер по характеристиката „бавно“, допустимите нива на звуково налягане, нива на звука и еквивалентни нива на звук трябва да се приемат с 5 dB по-малко от стойностите, посочени в таблицата. 31. За шума, генериран на закрито от климатични, вентилационни и въздухоотоплителни инсталации, тези характеристики са с 5 dB по-ниски от стойностите, посочени в табл. 31, или действителните нива на звуково налягане в тези помещения, ако последните не превишават стойностите, посочени в табл. 31 (корекция за тонален и импулсен шум в този случай не трябва да се приема).
Граничните стойности на шумовите характеристики на ръчните пневматични и електрически машини трябва да се вземат в съответствие с изискванията на GOST 12.2.030-83 (Таблица 32).
_______________________________________
1 За октавна лента горната гранична честота f in е равна на удвоената долна гранична честота f n, т.е. f in / f n, и всяка октавна лента се характеризира със средногеометрична честота
4.3. МЕРКИ ЗА КОНТРОЛ НА ШУМА
Борбата с шума в ATP трябва да започне на етапа на тяхното проектиране или реконструкция. За тази цел се използват следните архитектурно-планировъчни колективни методи и средства за защита: рационално акустично решение на строителни планове и общи планове на обекти; рационално разполагане на технологично оборудване, машини и механизми; рационално разположение на работните места; рационално акустично планиране на зони и режими на движение на превозни средства; създаване на зони, защитени от шум на различни места, където се намират хора.
При разработването на генералния план за ATP, станциите за изпитване на двигатели, ковачници и други „шумни“ магазини трябва да бъдат концентрирани на едно място в периферията на територията на ATP, разположени надолу от други сгради и жилищни райони. Препоръчително е да се създаде зелена шумозащитна зона около „шумните“ работилници.
Като акустични средства за защита от шум се използват: звукоизолационни продукти (звукоизолационни огради на сгради и помещения, звукоизолиращи заграждения и кабини, акустични екрани, прегради); звукопоглъщащи средства (шумопоглъщащи облицовки, обемни шумопоглъщащи средства); виброизолиращи средства (виброизолиращи опори, еластични уплътнения, структурни прекъсвания); средства за демпфиране (линейни и нелинейни); шумозаглушители (адсорбционни, реактивни, комбинирани). Някои характеристики на звукоизолиращи и звукопоглъщащи средства са дадени в табл. 33-35.
ДА СЕ организационно-технически средства и методи за колективна отбранаГОСТ 12.1.029-80 „SSBT. Средства и методи за защита от шум. Класификация“ включва: използването на нискошумни технологични процеси (например замяна на пневматично занитване с хидравлично); оборудване на шумни машини със средства за дистанционно управление и автоматичен мониторинг (например преместване на контролния панел в отделна стая или кабина в компресорното помещение и в станцията за изпитване на двигателя); използване на нискошумни машини; промяна на конструктивните елементи на машините, техните монтажни единици (замяна на ударното взаимодействие на частите с безударно, възвратно-постъпателно движение с ротационно, елиминиране на резонансното явление чрез използване на минимални допуски в шарнирните части, дисбаланс на въртящи се и движещи се части и машинни компоненти ); подобряване на технологията за ремонт и поддръжка на автомобили; използване на рационални графици за работа и почивка на работещите в шумни зони. Когато тези средства и методи са неефективни, трябва да се използват лични предпазни средства срещу шум: антишумни тапи и слушалки (Таблица 36).
4.4. ОЦЕНКА НА УЛТРАЗВУК И ЗАЩИТА ОТ НЕГОВИТЕ ВРЕДНИ ЕФЕКТИ
Допустимите нива на звуково налягане на работни места в близост до ултразвукови инсталации трябва, в съответствие с GOST 12.1.001-83 „SSBT Ultrasound. Общи изисквания за безопасност”, отговарят на следните стойности:
Средногеометрични честоти
ленти на трета октава, kHz ……………12,5 16 20 25 31,5-100
Нива на звуково налягане, dB …………80 90 100 105 110
Забележка. За трета октава лента
Дадените стойности са установени за продължителността на излагане на ултразвук по време на 8-часов работен ден (смяна). Когато експозицията на ултразвук продължава по-малко от 4 часа на смяна, съгласно SN 245-71, нивата на звуково налягане се повишават:
Обща продължителност на експозицията на ултразвук
на смяна, мин……………………………….. 60 – 240 20 – 60 5 – 15 1 – 5
Корекция, dB………………………….. + 6 +12 +18 +24
В този случай продължителността на излагане на ултразвук трябва да бъде обоснована чрез изчисление или потвърдена от техническа документация.
Основните мерки за намаляване на вредното въздействие на повишените нива на ултразвук върху човешкото тяло са:
намаляване на вредното излъчване на звукова енергия при източника;
локализиране на ултразвук по проектни и планови решения;
организационни и превантивни мерки;
използване на лични предпазни средства за работещите.
използването на звукоизолиращи обвивки, полуобшивки, екрани;
разполагане на производствено оборудване в отделни помещения и кабини;
устройство на блокираща система, която изключва генератора на ултразвуков източник, когато звукоизолацията е нарушена;
дистанционно;
облицоване на отделни помещения и кабини със звукопоглъщащи материали.
Звукоизолиращите обшивки могат да бъдат изработени от 1- или 2-милиметрова стоманена ламарина или дуралуминий, покрити с покривен филц, техническа гума с дебелина 3-5 mm, синтетични звукопоглъщащи материали или покрити с антишумна мастика. Може да се използва за производство на обвивки и гетинакс с дебелина 5 мм. Техническите отвори (прозорци, капаци, врати) на звукоизолиращите обшивки трябва да бъдат уплътнени по периметъра с гума, а за плътно затваряне са предвидени специални ключалки или скоби. Корпусите трябва да бъдат изолирани от ултразвукови вани, а подът с гумени уплътнения с дебелина най-малко 5 mm. Еластични звукоизолиращи обвивки могат да бъдат направени от три слоя гума, всеки с дебелина 1 mm. Екраните са направени от същите материали като корпусите. За направата на прозрачни паравани се използва плексиглас с дебелина 3-5 мм.
Организационни и превантивни меркивключват инструктиране на работниците относно естеството на експозицията на ултразвук и защитни мерки, избор на рационални режими на работа и почивка.
За да се предпази човешкото тяло от ултразвукови вибрации, при използване на ултразвукови вани се елиминира директният контакт на частите на тялото с вибриращата среда. По време на смяната на детайлите и по време на зареждането им във ваните или изваждането им от тях ултразвуковият излъчвател се изключва или се използват специални държачи с еластично покритие. В контакт със сондата, детайлите и обработената с ултразвук течност използвайте лични предпазни средства: специални ръкавици (гумени с памучна подплата) или два чифта ръкавици (вътрешни - памучни или вълнени, външни - гумени) Не мокрете вътрешните памучни или вълнени ръкавици по време на работа. В случаите, когато не е възможно да се намали шумът, генериран от ултразвуковия уред, до приемливи граници, лицата, пряко ангажирани в обслужването на уреда, трябва да бъдат снабдени с лично оборудване за защита от шум (например слушалки, антифони)
4.5. ДОПУСТИМИ НИВА НА ВИБРАЦИЯ И ЗАЩИТА СРЕЩУ ВРЕДНОТО ѝ ВЪЗДЕЙСТВИЕ
Хигиенните стандарти за вибрации, въздействащи на хората в промишлени условия, са установени от GOST 12.1.012-78 (Таблица 37-39)
За обща технологична вибрация на работните места на складове, столове, сервизни помещения, дежурни помещения и други промишлени помещения, където няма машини, генериращи вибрации, нейните допустими стойности (виж таблица 38) трябва да се умножат по коефициент 0,4 и нивата трябва да се намали с 8 dB.
За обща технологична вибрация на работните места на конструкторски бюра, лаборатории, центрове за обучение, компютърни центрове, здравни центрове, офис помещения, работни стаи и други помещения за работници, работещи в областта на знанието, допустимите стойности на вибрациите трябва да се умножат по коефициент 0,14, а нивата трябва да бъдат намалена с 17 dB.
С методите за колективна защита (GOST 12.4.046-78 "SSBT Методи и средства за защита от вибрации. Класификация") вибрациите се намаляват чрез въздействие върху източника на възбуждане или по пътищата на разпространението му от източника на възбуждане. В този случай намаляването на вибрациите се постига чрез елиминиране на резонансните явления, увеличаване на здравината на конструкциите, внимателно сглобяване, балансиране, елиминиране на твърде големи луфтове, балансиране на маси, използване на изолация на вибрации и амортизиране на вибрациите, дистанционно управление и др.
Организационните мерки също са от голямо значение, включително контрол върху инсталирането на оборудването, правилната експлоатация, навременната и висококачествена планирана профилактика и ремонт.
Като лични предпазни средстваПо време на вибрации се препоръчват ръкавици и ръкавици, облицовки и уплътнения. Индустрията произвежда памучни антивибрационни ръкавици, на дланта те имат ударопоглъщаща подложка от пяна. За да защитите краката си, трябва да използвате специални обувки с вибропоглъщащи подметки и наколенки, изработени от микропореста гума чрез пресоване във форма. Ефективността на специалните устойчиви на вибрации обувки е следната:
Средна геометрична честота на октавната лента, Hz 16,0 31,5 63,0
Ефективност на защита от вибрации, dB, не по-малко от 7 10 10
За защита на тялото се използват нагръдници, колани и специални костюми.
4.6. ИЗМЕРВАНЕ НА ШУМ, УЛТРАЗВУК И ВИБРАЦИИ
Шумът на работните места в промишлени помещения се измерва в съответствие с изискванията на ГОСТ 20445-75 и ГОСТ 23941 - 79. Шумомери от типа "Шум-1М", ШМ-1, измерватели на шум и вибрации ИШВ-1, ИШВ- 1 може да се използва като измервателно оборудване 2, VShV-003, комплекти за измерване на шум и вибрации ShVK-1, IVK-I, както и оборудване за измерване на нискочестотни вибрации NVA-1 и виброметър тип VM-1
Нивата на ултразвук се измерват с помощта на комплект преносимо оборудване, произведено от нашата индустрия за измерване на звук до честота от 50 000 Hz.
Сред чуждестранното оборудване за измерване на нивата на шум, ултразвук и вибрации могат да се препоръчат комплекти от датската компания Brühl & Kjær и компанията RFT от ГДР.
Индустриален шум
Шумът е името, дадено на звуците, които имат неблагоприятно въздействие върху човека. Звукът като физическо явление е вълново движение на еластична среда. Следователно шумът е съвкупност от чуваеми звуци с различна честота, произволен интензитет и продължителност.
За нормално съществуване, за да не се чувства изолиран от света, човек се нуждае от шум от 10-20 dB. Това е звукът на зеленина, парк и гора. Развитието на технологиите и промишленото производство е съпроводено с увеличаване на нивото на шума, засягащ хората. Тихи индустрии практически не съществуват, но шумът като професионален риск придобива особено значение в случаите с висока интензивност. Значителни нива на шум се наблюдават в минната промишленост, машиностроенето, дърводобивната и дървообработващата промишленост и текстилната промишленост.
В производствени условия въздействието на шума върху тялото често се комбинира с други негативни въздействия: токсични вещества, температурни промени, вибрации и др.
Осцилаторните смущения, разпространяващи се от източник в околната среда, се наричат звукови вълни, а пространството, в което се наблюдават, се нарича звуково поле. Звуковата вълна се характеризира със звуково налягане. Звуковото налягане P е средното за времето свръхналягане върху препятствие, поставено на пътя на вълната. На прага на чуваемост човешкото ухо възприема звуково налягане P 0 = 2 10 -5 PA при честота 1000 Hz; на прага на болката звуковото налягане достига 2 10 2 PA.
За практически цели удобна звукова характеристика, измерена в децибели, е нивото на звуковото налягане. Нивото на звуково налягане N е съотношението на стойността на дадено звуково налягане P към праговото налягане P 0, изразено в логаритмична скала:
N = 20 lg (P/P 0) (1)
За да се оценят различни нива на шум, нивата на звука се измерват с помощта на шумомери. В шумомер звукът, получен от микрофона, се преобразува в електрически вибрации, които се усилват, преминават през филтри, коригират се и се записват от инструмент със стрелка.
Силата на звука и нивото на звука се използват за оценка на физиологичните ефекти на шума върху хората. Прагът на слуха се променя с честота, намалява с увеличаване на честотата на звука от 16 до 4000 Hz, след което се увеличава с увеличаване на честотата до 2000 Hz. Например звук, който създава ниво на звуково налягане от 20 dB при честота 1000 Hz, ще има същата сила като звук от 50 dB при честота 125 Hz. Следователно звукът с едно и също ниво на сила на звука при различни честоти има различен интензитет.
Според естеството на произход шумът се класифицира на:
1. шум от механичен произход - шум, възникващ от вибрации на повърхностите на машини и съоръжения, както и единични или периодични удари в ставите на части, монтажни единици или конструкции като цяло;
2. шум от аеродинамичен произход - шум, възникващ в резултат на стационарни или нестационарни процеси в газовете (изтичане на сгъстен въздух или газ от дупки; пулсации на налягането по време на движение на въздушни или газови потоци в тръби или когато тела се движат в въздух при високи скорости, изгаряне на течно и пулверизирано гориво в инжектори и др.);
3. шум от електромагнитен произход - шум, произтичащ от вибрации на елементи на електромеханични устройства под въздействието на променливи магнитни сили (трептения на статора и ротора на електрически машини, ядрото на трансформатора и др.);
4. шум от хидродинамичен произход - шум, възникващ в резултат на стационарни и нестационарни процеси в течности (хидравличен удар, турбулентност на потока, кавитация и др.).
Според възможността за разпространение шумът се разделя на:
1. въздушен шум - шум, разпространяващ се във въздуха от източника до мястото на наблюдение;
2. структурен шум - шум, излъчван от повърхностите на осцилиращи конструкции на стени, тавани и прегради на сгради в звуковия честотен диапазон.
По честота звуковите вибрации могат да бъдат класифицирани, както следва:
По-малко от 16-21 Hz - инфразвук;
От 16 до 21 000 Hz - доловим звук (16-300 Hz - ниска честота);
350 - 800 Hz - средна честота;
800 - 21 000 Hz - висока честота;
Над 21 000 Hz - ултразвук.
Човек възприема звукови вибрации с честота от 16 до 4000 Hz. Човешкото ухо не възприема инфразвук и ултразвук.
Въз основа на характера на шумовия спектър се разграничават:
Тонален шум, в спектъра на който има изразени тонове. Тоналната природа на шума за практически цели се установява чрез измерване в честотни ленти от една трета октава чрез превишението на нивото в една лента над съседните с най-малко 10 dB.
Въз основа на времевите характеристики шумът се разделя на:
Постоянният шум, чието ниво на звука за 8-часов работен ден или по време на измерване в помещенията на жилищни и обществени сгради, в жилищни райони, се променя във времето с не повече от 5 dB, когато се измерва по времевата характеристика на нивото на звука. метър „бавно“;
Непостоянен шум, чието ниво по време на 8-часов работен ден, работна смяна или по време на измервания в помещенията на жилищни и обществени сгради, в жилищни райони, се променя във времето с повече от 5 dB, когато се измерва по времевата характеристика на шумомер "бавно".
Променливите шумове от своя страна могат да бъдат разделени на:
Променлив във времето шум, чието ниво на звука непрекъснато се променя във времето;
Прекъсващ шум, чието ниво на звука се променя стъпаловидно (с 5 dB или повече), а продължителността на интервалите, през които нивото остава постоянно, е 1 s или повече;
Импулсен шум, състоящ се от един или повече аудиосигнали, всеки с продължителност по-малка от 1 s, измерен съответно в характеристиките на импулса и бавното време, различаващи се с най-малко 7 dB.
Причините за високите нива на шум на машините и агрегатите могат да бъдат:
а) конструктивни характеристики на машината, които водят до удари и триене на компоненти и части: например удари на тласкачи върху пръти на клапани, работа на коляно-мотовилкови механизми и зъбни колела, недостатъчна твърдост на отделните части на машината, което води до нейните вибрации ;
б) технологични недостатъци, появили се по време на производствения процес на оборудването, които могат да включват: лошо динамично балансиране на въртящи се части и възли, неточно изпълнение на стъпката на зацепване и формата на профила на зъбите на зъбните колела (дори незначителни отклонения в размерите на машинните части се отразяват в нивото на шума);
в) некачествен монтаж на оборудването в производствените помещения, което води, от една страна, до изкривявания и ексцентричност на работните части и машинните компоненти, а от друга - до вибрации на строителните конструкции;
г) нарушение на правилата за техническа експлоатация на машини и агрегати - неправилен режим на работа на оборудването, т.е. режим, различен от номиналния (паспортен), неподходяща грижа за машинния парк и др.;
д) ненавременно и некачествено изпълнение на плановата превантивна поддръжка, което води не само до влошаване на качеството на механизмите, но и допринася за увеличаване на производствения шум; навременните и висококачествени ремонти и подмяна на износени части на оборудването предотвратяват увеличаването на изкривяванията и хлабините в движещите се части на механизмите и следователно повишаване на нивото на шума на работното място;
При поставяне на шумно оборудване трябва да се вземе предвид "звучността" на помещението, в зависимост от формата, размера и декорацията на стените. Възможно е да има случаи, когато тези характеристики на помещението водят до удължаване на продължителността на звука поради многократното отразяване на звуците от повърхностите на пода, тавана и стените. Това явление се нарича реверберация. Борбата с него трябва да се вземе предвид при проектирането на промишлени цехове, в които се планира инсталирането на шумно оборудване.
Въздействие на шума върху хората
Човек възприема шума със слухов анализатор - орган на слуха, в който механичната енергия на дразнене на рецептора се превръща в усещане; най-голямата чувствителност се наблюдава в честотния диапазон от 800 до 4000 Hz.
Остротата на слуха не е постоянна. В тишина се увеличава, под въздействието на шума намалява. Тази временна промяна в чувствителността на слуховия апарат се нарича слухова адаптация. Адаптирането играе защитна роля срещу дълготраен шум.
Продължителното излагане на шум с висока интензивност води до патологично състояние на слуховия орган и до неговата умора.
Психофизиологичното възприемане на сигнал, който има постоянно ниво на интензитет в целия честотен диапазон, не е еднакво. Тъй като възприемането на сигнал с еднаква сила се променя с честота, честота от 1000 Hz беше избрана за еталонно сравнение на силата на звука на изследвания сигнал. Намаляването на слуховата чувствителност на човек в шумни индустрии зависи от интензивността и честотата на звука. По този начин минималната интензивност, при която уморителният ефект на шума започва да се проявява, зависи от честотата на включените в него звуци.
Появата на слухова умора трябва да се разглежда като ранен сигнал за заплаха от развитие на загуба на слуха и глухота. Синдромът на заболяването на слуховите рецептори включва главоболие и шум в ушите, понякога загуба на равновесие и гадене.
Установено е, че степента на намаляване на слуховата чувствителност е правопропорционална на времето, прекарано на работа в шумни производствени условия. От голямо значение е индивидуалната чувствителност на организма към излагане на шум. Така високочестотният шум с ниво на звуково налягане от 100 dB при някои хора предизвиква признаци на загуба на слуха само за няколко месеца, при други - след години.
Шумът в производството предизвиква бърза умора на работниците, а това води до намаляване на концентрацията и увеличаване на дефектите. Интензивният шум причинява промени в сърдечно-съдовата система, съпроводени с нарушения в тонуса и ритъма на сърдечните съкращения. Артериалното кръвно налягане се променя в повечето случаи, което допринася за общата слабост на тялото. Под въздействието на шума се наблюдават и промени във функционалното състояние на централната нервна система. Това зависи и от разбираемостта на речта в шумни производствени условия, тъй като неразбираемата реч също има отрицателно въздействие върху човешката психика.
Защита от шум
Защитата на работещите от високи нива на шум се постига чрез ограничаване на допустимото ниво на експозиция, използване на колективни средства (намаляване на шума при източника и по пътя на разпространението му) и индивидуална защита. Средствата за колективна защита, в зависимост от начина на изпълнение, могат да бъдат акустични, архитектурно-планировъчни и организационно-технически.
Методи за намаляване на шума в промишлени помещения:
Намаляване нивото на шума при източника;
Намаляване нивото на шума по пътя на разпространение (звукопоглъщане и звукоизолация);
Монтаж на шумозаглушители;
Рационално разполагане на оборудването;
Използване на лични предпазни средства;
Медицински и превантивни мерки.
Най-ефективните технически средства за намаляване на шума при неговия източник са:
Промяна на видовете движения на механизми, материали, покрития;
Разпределение на масата и твърдостта;
Балансиране на въртящи се части и др.
Намаляването на шума се постига чрез монтиране на шумоизолиращи и шумопоглъщащи екрани, прегради, обшивки и кабини. Намаляването на шума чрез звукопоглъщане е преобразуване на енергията на вибрационната вълна в топлинна енергия чрез преодоляване на триенето в порите на материала и разсейване на енергията в околната среда. За шумоизолация голямо значение имат теглото на оградата, плътността на материала (метал, дърво, пластмаса, бетон и др.), както и дизайна на оградата. Най-добрите звукопоглъщащи свойства се осигуряват от порести решетъчни материали (стъклена вата, филц, гума, гума от пяна и др.).
Средства за индивидуална защита.
За защита на работниците се използват тапи за уши, слушалки, слушалки и т. н. Тапи за уши и слушалки понякога се вграждат в шлемовете. Тапите за уши са изработени от гума, еластични материали, гума, ебонит и ултратънки влакна. При използването им се получава намаляване на нивото на звуковото налягане с 10-15 dB. Слушалките намаляват нивата на звуково налягане със 7-35 dB в средночестотния диапазон. Слушалките предпазват паротидната област и намаляват нивата на звуково налягане с 30-40 dB в средночестотния диапазон.
Медицинските и превантивните мерки включват: организиране на режим на работа и почивка, строг контрол върху неговото изпълнение; медицинско наблюдение на здравословното състояние, терапевтични и превантивни мерки (хидротерапия, масаж, витамини и др.)
Вибрация
Научно-техническият прогрес в индустрията предопределя широкото въвеждане на вибрационни технологии, което се обяснява с високата производителност и значителната икономическа ефективност на вибрационните машини.
Вибрацията е малки механични вибрации, които възникват в еластични тела или тела под въздействието на променливо физическо поле.
Източниците на вибрации включват възвратно-постъпателни движещи се системи (коловилни преси, вибрационни формовъчни агрегати, машини за разгъване и др.), небалансирани въртящи се маси (машини и машини за смилане, турбини, навиващи мелници). Понякога вибрациите се създават от удари по време на движение на въздух и течност. Често вибрациите са причинени от дисбаланс в системата; нехомогенност на материала на въртящо се тяло, несъответствие между центъра на масата на тялото и оста на въртене, деформация на частите поради неравномерно нагряване и др. Вибрацията се определя от параметрите на честотата (Hz), амплитудите на изместване, скорост и ускорение.
Ефектите от вибрациите върху хората се класифицират:
Според метода на предаване на вибрациите на човек;
По посока на вибрациите;
Според продължителността на действие.
Според начина на предаване на хората се разделя на:
1. общ, предаван през опорни повърхности към тялото на седящ или стоящ човек.
2. локален, предаван чрез човешка ръка. Това включва въздействие върху краката на седнал човек и върху предмишниците в контакт с вибриращи повърхности.
Общата промишлена вибрация, според източника на нейното възникване и възможността за регулиране на нейния интензитет от оператора, се разделя на следните категории:
Категория 1 - транспортни вибрации, засягащи човек на работното място на мобилни машини и превозни средства, когато се движат през терен или пътища (включително по време на тяхното изграждане). Това включва работни места на трактори и самоходни машини за обработка на почвата, жътва и сеитба на култури, камиони, пътностроителни машини, снегорини и самоходен минен релсов транспорт.
Категория 2 - транспортни и технологични вибрации, засягащи човек на работното място на машини с ограничена подвижност, когато се движат по специално подготвени повърхности на производствени помещения, промишлени обекти и минни изработки. Това включва работни места на багери, строителни кранове, машини за зареждане на мартенови пещи в металургичното производство, минни машини, машини за товарене на рудни, самоходни сондажни колички, верижни машини, бетонови павета и подови производствени превозни средства.
Категория 3 - технологични вибрации, засягащи хората на работните места на стационарни машини или предавани на работни места, които нямат източници на вибрации. Това включва работни места на метало- и дървообработващи машини, ковашко-пресово оборудване, леярски машини, електрически помпени агрегати и др.
Локалните вибрации според източника на възникването им се делят на предавани от:
Ръчни машини с двигатели или ръчно механизирани инструменти, ръчно управление на машини и съоръжения;
Ръчни инструменти без двигатели (например чукове за изправяне на различни модели) и заготовки.
Според посоката на действие вибрацията се разделя на:
Вертикална, простираща се по оста x, перпендикулярна на опорната повърхност;
Хоризонтална, простираща се по оста y, от гърба към гърдите;
Хоризонтално, простиращ се по оста z, от дясното рамо до лявото рамо.
Вертикалната вибрация е особено неблагоприятна за работещите в
седнало положение, хоризонтално - за правостоящи работници. Въздействието на вибрациите върху човек става опасно, когато честотата на вибрациите на работното място се доближава до честотата на естествените вибрации на органите на човешкото тяло: 4-6 Hz - вибрации на главата спрямо тялото в изправено положение, 20-30 Hz Hz - в седнало положение; 4-8 Hz - коремна кухина; 6-9 Hz - повечето вътрешни органи; 0,7 Hz - „търкалянето“ причинява болест на движението.
Според характеристиките на времето те се различават:
Постоянна вибрация, за която контролираният параметър по време на действието се променя не повече от 2 пъти (с 6 dB);
Непостоянна вибрация, за която тези параметри се променят повече от 2 пъти (с 6 dB) по време на наблюдение.
Когато вибрациите въздействат на човек, се оценяват скоростта на вибрациите (ускорението на вибрациите), честотния диапазон и времето на експозиция на вибрациите. Честотният диапазон на възприеманите вибрации е от 1 до 1000 Hz. Трептенията с честота под 20 Hz се възприемат от тялото само като вибрации, а с честота над 20 Hz - и като вибрация, и като шум.
Ефектът на вибрациите върху хората
Вибрацията е един от факторите със значителна биологична активност. Естеството, дълбочината и посоката на функционалните промени от страна на различни системи на тялото се определят предимно от нивата, спектралния състав и продължителността на вибрационното въздействие. В субективното възприятие на вибрациите и обективните физиологични реакции важна роля играят биомеханичните свойства на човешкото тяло като сложна колебателна система.
Степента на разпространение на вибрациите в тялото зависи от тяхната честота и амплитуда, площта на частите на тялото в контакт с вибриращия обект, мястото на приложение и посоката на оста на вибрациите, свойствата на затихване на тъканите, явлението на резонанс и други условия. При ниски честоти вибрациите се разпространяват по цялото тяло с много малко затихване, обхващайки целия торс и главата с осцилаторно движение.
Резонансът на човешкото тяло в биодинамиката се определя като явление, при което анатомични структури, органи и системи, под въздействието на външни вибрационни сили, приложени към тялото, получават вибрации с по-голяма амплитуда. Резонансът на тялото, заедно с неговата маса, се влияе от фактори като размер, поза и степен на напрежение на човешките скелетни мускули и др.
Резонансната зона за главата в седнало положение с вертикални вибрации се намира в зоната между 20 и 30 Hz, с хоризонтални вибрации - 1,5-2 Hz. Резонансът е от особено значение по отношение на органа на зрението. Честотният диапазон на зрителната дисфункция е между 60 и 90 Hz, което съответства на резонанса на очните ябълки. За торакоабдоминалните органи честотите от 3-3,5 Hz са резонансни. За цялото тяло в седнало положение резонансът се определя при честоти 4-6 Hz.
При формирането на реакциите на тялото към вибрационно натоварване важна роля играят анализаторите: кожни, вестибуларни, двигателни, за които вибрациите са адекватен стимул.
Дългосрочното излагане на вибрации, съчетано с комплекс от неблагоприятни производствени фактори, може да доведе до трайни патологични нарушения в организма на работниците и развитие на вибрационна болест.
При интензивно излагане на вибрации не може да се изключи директна механична травма, предимно на опорно-двигателния апарат: мускули, кости, стави и връзки.
Клинично в развитието на вибрационната болест се различават 3 степени на нейното развитие: I степен - начални прояви, II степен - умерено изразени прояви, III степен - изразени прояви.
Един от основните симптоми на това заболяване са съдовите нарушения. Най-често те се изразяват в нарушено периферно кръвообращение, промени в капилярния тонус и нарушена обща хемодинамика. Пациентите се оплакват от внезапни пристъпи на побеляване на пръстите, които по-често се появяват при измиване на ръцете със студена вода или при общо охлаждане на тялото.
С индиректния (визуален) ефект на вибрациите върху човек възниква психологически ефект. Например, висящите предмети (полилеи, банери, вентилационни канали), окачени на различни конструкции, причиняват неприятни усещания.
Вибрациите имат разрушителен ефект върху сградите и конструкциите, нарушават показанията на измервателните и контролните уреди, намаляват надеждността на работата на машините и устройствата, в някои случаи причиняват дефекти на продуктите и др. Санитарните стандарти изискват намаляване на параметрите на вибрациите до приемливи стойности.
Хигиенното регулиране на въздействието на вибрациите върху човека служи за осигуряване на условия на труд без вибрации. Поради сложността на оценката на въздействието на вибрациите върху системите на човешкото тяло и липсата на единни стандартизирани параметри за въздействието на вибрациите, основата за хигиенно регулиране на вибрациите са обективните физиологични реакции на човек към вибрации на определен интензивност, както и субективни оценки за неблагоприятното въздействие на вибрациите върху работници от различни професии. При сегашното ниво на развитие на технологиите не винаги е възможно да се намалят вибрациите до абсолютно безвредно ниво. Следователно при нормиране се приема, че работата е възможна не при най-добрите, а при приемливи условия, т.е. когато вредното въздействие на вибрациите не се проявява или се проявява слабо, без да води до професионални заболявания.
Оценката на степента на вредност на вибрациите на ръчните машини се извършва с помощта на спектъра на скоростта на вибрациите спрямо прагова стойност, равна на 5 X 10 -8 m/s. Масата на вибриращото оборудване или неговите части, държани с ръце, не трябва да надвишава 10 kg, а силата на натиск не трябва да надвишава 20 kg.
Общата вибрация се нормализира, като се вземат предвид свойствата на източника на нейното възникване. Най-високи изисквания се предявяват при регулиране на технологичните вибрации в помещенията за интелектуално рудодобив. Хигиенните стандарти за вибрации са установени за работен ден от 8 часа.
Защита от вибрации
Вибробезопасни условия на труд са тези, при които производствените вибрации не оказват неблагоприятно въздействие върху работещия, което в крайните си прояви води до професионално заболяване. Създаването на такива условия на труд се постига чрез нормализиране на параметрите на вибрациите, организиране на работа, намаляване на вибрациите при източника и по пътищата на тяхното разпространение и използване на лични предпазни средства.
Намаляването на вибрациите на машината може да се постигне чрез намаляване на вибрационната активност и вътрешна защита от вибрации на източника. Причината за нискочестотните вибрации на помпи, компресори и електродвигатели е дисбалансът на въртящите се елементи. Действието на небалансираните динамични сили се утежнява от лошото закрепване на частите и тяхното износване по време на работа. Отстраняването на дисбаланса на въртящите се маси се постига чрез балансиране.
За намаляване на вибрациите е важно да се изключат резонансните режими на работа, т.е. промяна на собствените честоти на блока и неговите отделни компоненти и части в зависимост от честотата на движещата сила. Резонансните режими по време на работа на технологичното оборудване се елиминират чрез промяна на системата на маса и твърдост или чрез установяване на различен режим на работа по отношение на честотата (реализиран на етапа на проектиране на оборудването). Твърдостта на системата се увеличава чрез въвеждане на усилващи елементи, например за тънкостенни елементи на корпуса.
Вторият метод за вътрешна защита от вибрации е амортизиране на вибрациите, т.е. преобразуване на енергията на механичните вибрации на системата в топлинна енергия. Намаляването на вибрациите в системата се постига чрез използване на структурни материали с повишени амортизационни свойства (високо вътрешно триене); нанасяне на вискоеластични материали върху вибриращи повърхности; използването на повърхностно триене (например в двуслойни композитни материали), преобразуването на механичната енергия в енергията на електромагнитното поле. Магнезиевите сплави и манганово-медните сплави, както и някои видове чугун и стомана, имат повишени амортизационни свойства. В някои случаи като структурни материали се използват пластмаси, каучук и полиуретан с високи амортизационни свойства.
Когато използването на полимерни материали като конструктивни материали е невъзможно, за намаляване на вибрациите се използват виброгасящи покрития: твърди - изработени от многослойни и еднослойни материали и меки - листове и мастики. Като твърди покрития е възможно да се използват метални покрития на базата на алуминий, мед и олово. Лубрикантите потискат добре вибрациите.
Намаляването на вибрациите по пътя на тяхното разпространение се постига чрез виброизолация и виброгасене.
Виброизолацията (в собственото разбиране на термина) се състои в намаляване на предаването на вибрации от източника към защитения обект (човек или друга единица) чрез въвеждане на допълнителна еластична връзка. За виброизолация на стационарни машини с вертикална възбуждаща сила се използват виброизолатори като еластични подложки или пружини. При неблагоприятни условия на работа (високи температури, наличие на масла, киселинни и алкални пари) и ниска честота на възбуждане (30 Hz) се препоръчва оборудването да се монтира върху пружинни (гумени) уплътнения. В практиката често се използват комбинирани пружинно-гумени виброизолатори. При изчисляване на гумените уплътнения се определя тяхната дебелина и площ и се проверява липсата на деформации на срязване в хоризонталната равнина и резонансни явления в материала на уплътнението. Изчисляването на пружинен виброизолатор се състои от определяне на диаметъра и материала на пружинния проводник, броя на завоите и броя на пружините.
Амортизирането на вибрациите в системата се постига с помощта на динамични виброгасители, използващи инерционните ефекти на вискозно, сухо триене и др. Широко използвани са абсорбери на вибрации със сухо триене, инерция на махало, инерция на пружина и др.. Възможностите на абсорбаторите на вибрации се разширяват чрез използването на елементи със собствени източници на енергия в системи за динамично амортизиране и инсталирането на оборудване върху вибрационна основа.
Радикално решение на проблема с намаляване на вибрациите може да се постигне чрез автоматизиране на производството и въвеждане на дистанционно управление на възли и секции, както и модифициране на технологичните процеси (например пресоване на хидравлични преси вместо щамповане на чукове, валцоване вместо ударно изправяне) .
Необходимо е да се стремим към оптимално разположение на оборудването на пода от гледна точка на защита от вибрации; вибрационното оборудване трябва да се премести от средата на участъка към опорите. Ако е невъзможно да се защити персоналът чрез технически мерки, в контролната зала се използват „плаващи“ подове, например в компресорни или помпени станции.
Средства за индивидуална защита
При работа с ръчни механизирани електрически и пневматични инструменти се използват вибрационни дръжки и лични предпазни средства: ръкавици с двоен слой (вътрешен памук, външен гума), виброгасителни обувки, антивибрационни колани, гумени постелки. Като се има предвид неблагоприятното влияние на студа върху развитието на вибрационна болест, на работниците се осигуряват топли ръкавици при работа през зимата. Осигуряване на рационален режим на труд и почивка.
Физиотерапевтични процедури:
Сухи вани за ръце;
Масаж и самомасаж;
Индустриална гимнастика;
Ултравиолетово облъчване.