Меню
ГлавнаяПереломы

Защита от шума и вибрации охрана труда. Производственный шум и вибрация

Борьба с шумом сводится в основном к законо­дательным, научно-техническим и профилактичес­ким мерам. Шум - признак не прогресса техники, а ее несовершенства. Проектирование и создание бесшумных или малошумных машин, станков, ав­томатов, другого промышленного оборудования, транспортных средств - наиболее важный этап борьбы с шумом. На последующих этапах - при­менение специальных звукопоглощающих матери­алов, замена шумных процессов менее шумными: ковка и штамповка, например, прессованием, рих­товка листов - вальцовкой, клепка - сваркой.

Если невозможно добиться нужных результа­тов в борьбе с шумом конструктивными или тех­нологическими мерами, необходимо использовать методы звукопоглощения или звукоизоляции.

Звукопоглощение - это покрытие поверхнос­тей помещения звукопоглощающим, как правило, пористым материалом.

Чем он более пористый, тем меньше звуковой энергии отражается от поверх­ности. Лучше поглощаются звуки высоких частот, наиболее вредные. Поэтому в помещении, поверхности которого хорошо поглощают звук, четче слышна человеческая речь, чище музыкальные зву­ки. В этих целях внутренние стены киноконцерт­ных залов, аудиторий, конференц-залов и т.д. об­лицовываются звукопоглощающими материалами. В квартире роль звукопоглощающих материалов могут выполнять ковры, мягкая мебель, тканевые абажуры и т.п.

Звукоизоляция защищает помещение, в кото­ром находятся люди, от источника шума. Звуко­изоляция выполняется в виде разного рода ограж­дений (стенки, боксы, кожухи, кабины, отражаю­щие экраны). Чем большей плотностью обладает материал ограждения, тем он эффективнее защи­щает от проникновения шума. В квартире, чтобы лучше защититься от проникновения шума с лес­тничной клетки, входную дверь нужно делать из более плотного материала, например дуба, без ще­лей.

Звукоизоляцию окон, выходящих на шумную улицу, можно улучшить, увеличив толщину остек­ления, вставив третьи рамы. Можно вмонтировать во внутренние и наружные рамы стекла разной тол­щины. Это заметно снизит проникающий шум и вибрацию стекол, поскольку резонансные часто­ты стекол зависят от их толщины и вибрация од­ного стекла не будет возбуждать резонансные ко­лебания в другом.



В настоящее время промышленность выпус­кает окна специальной конструкции в звукоизо­лирующем исполнении. Они (имеют повышенную толщину остекления, несколько рам, каналы для проветривания, снабженные поглотителями шума, между стеклами создается вакуум, через который не распространяется звуковая волна. Окнами в шумозащитном исполнении оснащаются обыч­но фасады жилых и общественных зданий, выхо­дящие на шумные транспортные магистрали.

В борьбе с транспортными шумами очень важны градостроительные меры:

* специальная планировка жилых микрорай­онов;

* вынос за их пределы крупных магистралей;

* строительство обходных кольцевых дорог;

* ограждение дорог лесными полосами и т.д.

Жилая застройка должна быть максимальноудалена от транспортной магистрали и экраниро­вана несколькими поясами защиты от шума: эсте­тически выполненной насыпью, лесозащитными полосами, зданиями предприятий и учреждений,

в которых допускается уровень шума выше, неже­ли на территории жилой застройки. Экранирова­ние шума зданиями-экранами или специально ус­тановленными экранами - один из наиболее рас­пространенных способов борьбы с транспортным шумом.

Уровень транспортного шума в значительной степени зависит от характера дорожного покры­тия. В некоторых европейских странах дороги по­крываются специальным пористым асфальтом.Если же звукоизоляция и звукопоглощение не снижают шум до допустимого уровня, применяют средства индивидуальной защиты: ушные заглуш­ки, наушники, каски, противошумные вкладыши «беруши».

Решение проблемы шума имеет еще одно, не­малое препятствие - непонимание, недооценка фактора вредного влияния шума на организм, не­достаточный уровень культуры. Требование обе­регать тишину где бы то ни было должно стать непреложным законом для каждого. Это требова­ние особенно необходимо соблюдать в условиях жизни большого города.

Защита от вибрации осуществляется так же, как и от шума, методами вибропоглощения и виб­роизоляции.

Вибропоглощение достигается за счет покры­тия поверхностей вибрирующих машин мягкими материалами - пластмассой, специальной масти­кой, которые рассеивают механические колеба­ния, преобразуя их энергию в тепловую. Виброизоляций осуществляется установ­кой вибрирующих машин на резиновые про­кладки, столбики, пружины. Эти элементы ог­раничивают передачу вибрации от машины на основание, на котором она установлена. При­мером виброизоляторов могут служить пру­жинные амортизаторы, устанавливаемые на автомобилях и ограничивающие передачу ко­лебаний на машину и водителя со стороны до­роги.

Но самое основное в борьбе с вибрацией - это добиться того, чтобы машина меньше вибрирова­ла. Вращающиеся части машин должны быть от­балансированы, а сама машина устойчиво стоять на основании. Погасить вибрацию можно, закре­пив на машине дополнительный груз или устано­вив ее на массивном фундаменте, который гасит колебания.

Бытовая техника - холодильники, стиральные машины и т.д. - также могут вызывать вибрацию, а следовательно, и шум. Чтобы их устранить, нуж­но в мастерской отбалансировать ее вращающие­ся элементы, а саму машину жестко установить на основании или подложить под нее толстую ре­зиновую прокладку.

4. Защита от производственного шума и вибрации

В настоящее время эксплуатация подавляющего большинства технологического оборудования, энергетических установок неизбежно связана с возникновением шумов и вибраций различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное влияние на организм человека. Длительное воздействие шума и вибрации снижает работоспособность, может привести к развитию профессиональных заболеваний.

Шум как гигиенический фактор представляет собой совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. Шум представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды.

В зависимости от характера вредного воздействия на организм человека шум подразделяется на мешающий, раздражающий, вредный и травмирующий.

Мешающий - это шум, мешающий речевой связи (разговоры, движения людских потоков). Раздражающий - вызывающий нервное напряжение, снижение работоспособности (гудение неисправной лампы дневного света в помещении, хлопанье двери и т.п.). Вредный - вызывающий хронические заболевания, сердечно-сосудистой и нервной систем (различные виды производственных шумов). Травмирующий - резко нарушающий физиологические функции организма человека.

Степень вредности шума характеризуется его силой, частотой, продолжительностью и регулярностью воздействия.

Уровень звука нормируется и измеряется в децибелах (дБ). Для измерения используются шумометры различных модификаций.

Допустимые уровни шума на рабочих местах определяются санитарными нормами СН 785- 69:

– В помещениях для умственной работы без источников шума (кабинеты, конструкторские бюро, здравпункты) - 50 дБ;

– В помещениях конторского труда с источниками шума (клавиатура ПК, телетайпы и т.п.) - 60 дБ;

– На рабочих местах производственных помещений и на территории производственных предприятий - 85 дБ;

– На территориях жилой застройки в городском районе в 2м от жилых зданий и границ площадок отдыха - 40 дБ.

– Для предварительного определения шума (без прибора) можно пользоваться ориентировочными данными. Например, установлен уровень шума турбокомпрессоров - 118 дБ, центробежных вентиляторов - 114 дБ. мотоцикла без глушителя - 105 дБ, при клепке крупных резервуаров-125-135 дБ и т.п.

Основными методами борьбы с производственным шумом являются:

– уменьшение шума в источнике его возникновения (повышение точности изготовления отдельных узлов машины, уменьшение зазоров, замены стальных шестерен пластмассовыми, балансировка);

– звукопоглощение; звукоизоляция; установка глушителей шума, амортизаторов;

– рациональное размещение цехов и оборудования, дистанционное управление механизмами;

– применение средств индивидуальной защиты: наушников, шлемов или специальных противошумных вкладышей;

– периодические врачебные освидетельствования работающих на производствах с повышенным шумом.

Звукопоглощение обусловлено переходом колебательной энергии в теплоту за счет трения в звукопоглотителе (легкие и пористые материалы: минеральный войлок, стекловата, поролон). В малых помещениях звукопоглотительными материалами облицовывают стены (диспетчерская). В больших помещениях (более 3000 м3) облицовка малоэффективна, снижение шума достигается с помощью звукопоглощающих экранов. Звукоизоляция является методом снижения шума путем создания конструкций, препятствующих его распространению.

Звукоизолирующие конструкции (перегородки, кожуха) изготавливают из плотных твердых материалов (металл, дерево, пластмасса) препятствующих распространению шума.

Вибрация - механические колебания, сообщающие телу человека (или его органам) колебательную скорость. Вибрация относится к числу вредных факторов, измеряется механическими вибрографами (ВР-1 или виброграф Гейгера). Предельно допустимые величины уровней виброскорости устанавливаются санитарными нормами. Для уменьшения вредного влияния вибрации также применяются методы: уменьшение вибрации в источнике (балансировка, точность изготовления и сборка); виброизоляция и вибропоглощение (пружинные и резиновые амортизаторы, прокладки, облицовки).

Наибольшее вибрационное влияние (воздействие) на работающего оказывают ручной пневматический и электрический инструмент: вибраторы (бетонные работы), пневматические отбойные молотки, электрические дрели и т.п. Низкая температура повышает степень воздействия вибрации на организм человека. Для предупреждения возникновения вибрационной болезни рекомендуются комплексы: водных процедур, массажа, лечебной гимнастики, УФО и т.д.

5. Влияние ни организм человека электромагнитных полей и неионизирующих излучений и защита от их воздействия

Электромагнитное поле (ЭМП) радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы разделения двух сред; взаимодействовать с веществами, благодаря которой ЭМП широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Воздействие ЭМП на организм человека с уровнями, превышающими допустимые, могут приводить к изменениям функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, нарушению обменных процессов, поражению глаз в виде помутнения хрусталика-катаракты, изменению в крови и др. При оценке условий труда учитываются время воздействия ЭМП и характер облучения работающих.

Средства и методы защиты от ЭМП делятся на три группы: организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические.

Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-эащитных зон вокруг антенных сооружений различного типа.

Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения.

В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены, прежде всего, на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих. Для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ - 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона - 1 раз в 24 месяца.

Источниками электрических полей (ЭП) промышленной частоты являются линии электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, открытые распределительные устройства (ОРУ). Ремонт приводов, разъединителей, выключателей сигнальных цепей и другие работы выполняются непосредственно на оборудовании ОРУ на местах при повышенной напряженности электрического поля.

Длительное хроническое воздействие ЭП приводит к расстройствам в состоянии здоровья работающих, обусловленных функциональными нарушении ми в деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем.

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего ЭП равен 25 кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается.

Средствами защиты от электрического поля частотой 50 гц являются:

– стационарные экранирующие устройства (козырьки, навесы, перегородки);

– переносные (передвижные) экранизирующие устройства (инвентарные навесы, палатки, перегородки, щиты, зонты, экраны и т.д.);

– индивидуальные средства защиты: защитный костюм-куртка и брюки, комбинезон, экранизирующий головной убор; специальная обувь с токопроводящей резиновой подошвой.

Комплекс лечебно-профилактических мероприятий для работающих аналогичен требованиям как при действии ЭМП диапазона радиочастот.

Заряды статического электричества возникают при соприкосновении или трении, размельчении или пересыпании однородных или разнородных диэлектриков, при транспортировке сыпучих веществ. Разряды статического электричества не опасны для здоровья человека, но могут вызвать неприятные ощущения и привести к непроизвольному резкому движению при прикосновении к заземленному оборудованию, что может явиться причиной травмы, а во взрывоопасных средах (мука, алюминиевая пыль) - взрыва.

Мерами защиты являются: заземление оборудования; для человека - антиэлектростатическая обувь с электропроводящей подошвой, спецодежда; для автомашин - антистатик. Лазеры широко применяются в различных областях промышленности, науки, техники, связи, сельском хозяйстве, медицине, биологии и др. областях. Лазер или оптический квантовый генератор - это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. Расширение сферы их использование увеличивает контингент лиц, подвергающихся воздействию лазерного излучения и выдвигает необходимость профилактики опасного и вредного действия этого фактора.

Действия лазеров на организм человека проявляется в повреждении органов зрения, кожных покровов, а также в разнообразных функциональных изменениях в центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах. Биологический эффект лазерного излучения усиливается при неоднократных воздействиях и при комбинациях с другими неблагоприятными производственными факторами. Кроме того, работа лазерных установок, как правило, сопровождается шумом, достигающим уровня 70-80дБ.

К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазером, относятся специальные очки, щитки, маски, снижающие облучение глаз до уровня предельно допустимого облучения. Работающим с лазерами необходимы предварительные и периодические (1 раз в год) медицинские осмотры терапевта, окулиста, невропатолога.

Ультрафиолетовые излучения (УФ) представляет собой невидимые глазом электромагнитные излучения, занимающие в электромагнитном спектре промежуточные положения между светом и рентгеновским излучением.

УФ-облучение малыми дозами оказывает благоприятное стимулирующее действие на организм человека. УФ-излучение от производственных источников (электрические дуги, ртутно-кварцевые горелки, автогенное пламя) может стать причиной острых и хронических поражений глаз, кожи. Важное гигиеническое значение имеет способность УФ-излучения производственных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследствие его ионизации. При этом воздухе образуется озон и оксиды азота. Эти газы обладают высокой токсичностью и могут представлять большую опасность, особенно при выполнении сварочных работ, сопровождающихся УФ-излучением, в ограниченных, плохо проветриваемых помещениях или в замкнутых пространствах.

В целях профилактики отравлений окислами азота и озоном соответствующие помещения должны быть оборудованы местной или общеобменной вентиляцией, а при сварочных работах в замкнутом пространстве необходимо подавать свежий воздух прямо под щиток или шлем.

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.

Снижение шума

При разработке мер защиты от шума в первую очередь стремятся уменьшить или снизить шум в источнике возникновения, далее используют меры по уменьшению уровня шума на пути распространения.

Для уменьшения шума на пути его распространения используют средства звукоизоляции:

  • - звукоизолирующие ограждения (стены, перекрытия, остекленные проемы, окна, двери);
  • - звукоизолирующие кабины;
  • - звукоизолирующие кожухи;
  • - акустические экраны.

При использовании звукоизолирующих кабин и кожухов их внутреннюю поверхность облицовывают звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно, гипс, капроновое волокно).

Для снижения аэродинамического шума на пути его распространения устанавливают глушители. Снижение шума в помещениях может быть достигнуто с помощью акустической обработки их. Для этого используют звукопоглощающую облицовку.

Когда мерами технологического, технического и планировочного характера не удается снизить уровень шума до допустимых значений, используют средства индивидуальной защиты органов слуха. К ним относятся наушники, шлемы, вкладыши. Наиболее простыми и доступными являются вкладыши, выполнение в виде тампонов из ультратонких волокон.

Защита от вибрации:

Снижение виброактивности машин (уменьшение силы Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями и>т.п. были бы исключены или предельно снижены,

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины п>тем изменения жесткости системы с (например, установкой ребер жесткости) или изменения массы т системы (например, путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование (увеличение м) - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции.процессов внутреннего трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Примером таки демпферов могут являться амортизаторы автомобилей, которые подавляют раскачку машины.

Виброгашение (увеличение т) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т.п.).

Виброзащитные сидения, если оператор выполняет работу сидя. Виброзащитные кабины используют в тех случаях, когда на человека-оператора воздействует не только вибрация, но другие негативные факторы: шум, излучения, химические вещества и т.д.

Виброзащитные рукоятки предназначаются для защиты от локальной вибрации рук оператора.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации используются: для рук - виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки; для ног-виброизолирующая обувь, стельки, подметки.

Шумы и вибрации, также как электромагнитные поля и излучения, ионизирующие излучения и воздействия радионуклидов относятся к энергетическим загрязнениям техносферы. И шумы, и вибрации оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека и общее самочувствие, но проявляется по- разному. Шумы, в основном, воздействуют на органы слуха, вызывая тугоухость, а также могут вызвать патологические изменения сердечно сосудистой системы при длительном воздействии, ослабляют реакцию и внимание человека.

Шум – это неблагоприятно воздействующие на человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющиеся во времени.

Вибрации – это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем, передаваемые телу человека или отдельным его участкам.

Вибрация в основном, воздействует на внутренние органы человека, вызывая вибрационную болезнь. Основными параметрами звуковых колебаний является звуковое давление, интенсивность звука, частота, форма звуковой волны. Наименьшее значение звукового давления, воспринимаемое человеком на частоте 1 кГц равно 2·10 -5 Па, называется пороговым значением.

Наименьшее значение, при котором возникают болевые ощущения, равно 20 Па (120 дБ по уровню). Для большинства людей болевой порог составляет 140 дБ.

Наиболее неблагоприятным для человека является шум, лежащий в области средних слышимых частот в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Неблагоприятное воздействие шума зависит от акустического уровня (уровня звукового давления или интенсивности звука), частотного диапазона и равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через нее звуковых волн и атмосферным давлением в отсутствии звуковых волн.

Уровень звукового давления можно определить по формуле:

где – среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па;

– нулевое (пороговое) значение, Па.

Шумовые колебания обладают свойством накопления в организме (кумулятивности).

Вредность шума как фактора производственной среды приводит к необходимости ограничивать его уровень. Для профилактики и уменьшения вредного воздействия шума необходимо соблюдать гигиенические нормативы.

В основу этих норм положены ограничения уровня звукового давления в пределах октавных полос всего спектра шума с учетом характера шума и особенностей трудовой деятельности.

Диапазон частот от 16 Гц до 20 кГц называется слышимым. Диапазон частот ниже 16 Гц – инфразвуковым, выше 20 кГц – ультразвуковым.

Несмотря на то, что и инфразвуки, и ультразвуки не слышимы, их уровни тоже нормируют, т.к. оказывают неблагоприятное влияние на человека.

Источниками шумов в городской среде являются транспортные средства и промышленное оборудование, инфразвука – технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт и пневмоинструмент, ультразвука – ракетные двигатели и обдуваемые ветром водные поверхности и строительные площадки.

Основными параметрами вибрации являются: частота и амплитуда колебания, вызывающие колебания тела человека при распространении вибрации по тканям организма, виброскорость и виброускорение.

Вибрация бывает общая и местная. Общая подразделяется на транспортную, технологическую, транспортно-технологическую. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации.

Средствами индивидуальной защиты являются наушники, беруши и др.

Наиболее эффективными являются средства, снижающие уровни шумов и вибраций в самом источнике, но это не всегда достижимо.

Шум и его влияние на организм. Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2·10 -5 ньютон на 1 м 2 , принята за 1 децибел (дБ).

При повышении интенсивности звука создаваемое в звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.

В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на:

Низкочастотные - с частотой колебаний до 350 гц,

Среднечастотные - от 350 до 800 гц

И высокочастотные - свыше 800 гц.

К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.

Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным и чрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе, в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха.

Помимо местного действия - на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь, ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особенно высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гипертония, гастриты и другие хронические заболевания.

Влияние вибрации на организм. Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха - амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия - в килограммометрах, а амплитуда колебаний - в миллиметрах. За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду или. как и шум, в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5·10 -6 см/сек. Вибрация воспринимается (ощущается) лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, генерирующим (издающим) звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.

В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью, чаще всего руки (при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Иногда местная вибрация передается на части тела, сочлененные с подвергающимися непосредственно вибрации суставами. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем. более мягким, они постепенно затухают. Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.).

Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем, и в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению - становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения «ползания мурашек», внезапного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. У женщин от воздействия вибрации, помимо этого, нередко появляются нарушения функционального состояния половой сферы.

Развитие вибрационной болезни и. других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.

Способствуют развитию вибрационной болезни охлаждение тела, главным образом тех его частей, которые подвержены вибрации, мышечные напряжения, особенно статическое, шум и другие.

Меры борьбы с шумом и вибрацией. Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку - прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла- огневой, распиловку циркулярными пилами - резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация.

Устранение или сокращение шума и вибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.).

Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их.клепке или зачистке и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху.

Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки.

Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.

Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др.

Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины с звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.).

В качестве индивидуальных защитных средств при работе в шумных помещениях используются различные противошумы (антифоны). Они изготовляются либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в виде наушников, надеваемых на ушную раковину.

При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирую; вибрирующие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной. или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.

Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).

При приеме на работу, связанную с возможным воздействием шума или вибрации, проводятся обязательные предварительные медицинские осмотры, а в процессе работы - периодические медосмотры раз в год.

Ультразвук и его действие на организм, меры профилактики. В промышленных условиях для получения ультразвука используются установки, состоящие из генераторов высокочастотного переменного тока и магнитного преобразователя.

Ультразвук способен распространяться во всех средах: в газообразной, включая и воздух, жидкой и твердой. При применении ультразвука для производственных целей создаваемые его источником колебания чаще всего передаются через жидкую среду (при очистке, обезжиривании и т. п.) или через твердую (при сверлении, резании, шлифовании и т. п.). Однако и в том и в другом случае некоторая часть энергии, генерируемой. источником ультразвука, переходит в воздушную среду, в которой также возникают ультразвуковые колебания.

Оценивается ультразвук по двум основным его параметрам:

Частоте колебаний

И уровню звукового давления.

Частота колебаний, так же как и шум и вибрация, измеряется в герцах или килогерцах (1 кгц равен 1000 гц). Интенсивность ультразвука, распространяемого в воздушной и газовой среде, так же как и шум, измеряется в децибелах.

Интенсивность ультразвука, распространяемого через жидкую или твердую среду, принято выражать в единицах мощности излучаемых магнитострикционным преобразователем колебаний на единицу облучаемой поверхности - ватт на квадратный сантиметр (вт/см 2).

Ультразвуковые колебания непосредственно у источника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25 - 50 см) эти колебания переходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.

При работе на ультразвуковых установках значительных мощностей рабочие предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают по окончании работы; неприятный шум и писк в ушах (иногда до болезненных ощущений), которые сохраняются и после окончания работы; быструю утомляемость, нарушение сна (чаще сонливость днем), иногда ослабление зрения и чувство давления на глазное яблоко, плохой аппетит, сухость во рту и одеревенелость языка, боли в животе и др. При обследовании этих рабочих у них выявляются некоторые физиологические сдвиги во время работы, выражающиеся в небольшом повышении температуры тела (на 0,5 - 1,0 о С) и кожи (на 1,0 - 3,0 о С), сокращении частоты пульса (на 5 - 10 ударов в минуту), понижении кровяного давления - гипотонии (максимальное давление до 85 - 80 мм рт. ст., а минимальное - до 55- 50 мм рт. ст.), несколько замедленных рефлексах и др. У рабочих с большим стажем иногда обнаруживаются отдельные отклонения со стороны здоровья, то есть клинические проявления: исхудание (потеря веса до 5- 8 кг), стойкое расстройство аппетита (отвращение к пище вплоть до тошноты или ненасытный голод), нарушение терморегуляции, притупление кожной чувствительности кистей рук, снижение слуха и зрения, расстройство функций желез внутренней секреции и др. Все эти проявления следует расценивать как результат совместного действия ультразвука и сопровождающего его высокочастотного шума. При этом контактное облучение ультразвуком вызывает более быстрые и ярко выраженные изменения в организме работающих, чем воздействие через воздушную среду. С увеличением стажа работы с ультразвуком нарастают и явления его неблагоприятного воздействия на организм. У лиц со стажем работы в этих условиях до 2 - 3 лет обычно редко выявляются какие-либо патологические изменения даже при интенсивных дозах воздействия ультразвука. Кроме того, степень неблагоприятного воздействия ультразвука зависит от его интенсивности и продолжительности облучения, как разовой, так и суммарной за рабочую смену.

Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.

Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также звукопоглощающие экраны и покрытия.

Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.

При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.

Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.