Шум - один из наиболее распространенных неблагоприятных факторов производственной среды. Источниками звуков и шумов являются вибрирующие тела. Основные производственные процессы, сопровождающиеся шумом,- это клепка, штамповка, испытание авиамоторов, работа на ткацких станках и др. Говоря о действии шума на организм, следует иметь в виду, что он оказывает как местное, так и общее воздействие. При этом учащается пульс, дыхание, повышается артериальное давление, изменяются двигательная и секреторная функции желудка и других органов. Неблагоприятно отражается шум на нервной системе, вызывая головные боли, бессонницу, ослабление внимания, замедление психических реакций, что в конечном счете приводит к понижению работоспособности.
В производственных условиях на первый план выступает действие шума на органы слуха; развивается профессиональная тугоухость. В основе профессиональной тугоухости лежит повреждение кортиева органа, расположенного во внутреннем ухе.
Для борьбы с производственным шумом предусматриваются следующие мероприятия:
- изоляция источников шума в производственных помещениях путем установки плотных деревянных, кирпичных перегородок с перенесением пульта управления за перегородку. При невозможности изолировать источники шума следует устанавливать возле них звукоизолированные кабины для обслуживающего персонала;
- установка агрегатов, работа которых сопровождается сильным сотрясением (молоты, штамповочные автоматы и др.), на виброизолирующие материалы или на специальный фундамент;
- замена шумных технологических процессов бесшумными (штамповка, ковка заменяется обработкой давлением, электросваркой);
- расположение шумных цехов на определенном расстоянии от жилых строений, с соблюдением зон разрывов. Их следует сосредотачивать в одном месте и окружать зелеными насаждениями. Стены цехов должны быть утолщенными, а с внутренней стороны - облицованы специальными акустическими плитами;
- применение индивидуальных приспособлений для защиты органа слуха (заглушки и вкладыши, шлемы и др.).
С физической точки зрения вибрация представляет собой совокупность колебательных движений, повторяющихся через определенные интервалы времени, и характеризуется определенной частотой колебания, амплитудой и ускорением.
Местное действие вибрации отмечается главным образом при работе с различными видами ручных машин вращательного и ударного действия - отбойными молотками, пневматическими зубилами и др.
Клиническая картина вибрационной болезни при воздействии локальной вибрации полиморфна и имеет свои отличительные особенности в зависимости от частотной характеристики воздействовавшей вибрации и от сопутствующих профессиональных факторов.
В зависимости от выраженности клинической картины выделяют четыре стадии вибрационной болезни. Первая, начальная, протекает малосимптомно. Субъективно отмечаются боли и парестезии в руках; объективно-легкие расстройства чувствительности на кончиках пальцев, небольшое снижение вибрационной чувствительности, тенденция к спастическому состоянию капилляров ногтевого ложа. Процесс вполне обратим.
Вторая стадия характеризуется умеренно выраженным симптомокомплексом. Болевые феномены и парестезии более стойки, снижается кожная чувствительность пальцев или всей кисти. Отмечаются функциональные расстройства центральной нервной системы астенического или астено-невротического характера. Процесс обратим при условии прекращения работы и проведения специального курса лечения.
При третьей стадии наступают выраженные сосудистые нарушения, сопровождающиеся приступами спазма сосудов и побелением пальцев, паретическим состоянием капилляров и синюшностью. Чувствительность снижается по периферическому и по сегментарному типу. Отмечаются астенические и неврастенические реакции, нарушается деятельность сердечно-сосудистой, эндокринной систем и др. Эта стадия характеризуется стойкостью патологических изменений и плохо поддается лечению.
Четвертая стадия встречается редко - патологический процесс характеризуется генерализацией сосудистых нарушений вследствие поражения высших отделов центральной нервной системы. Нарушения чувствительности носят выраженный и распространенный характер. По течению эта стадия относится к стойким и малообратимым состояниям, сопровождающимся резким снижением работоспособности вплоть до полной ее потери.
Общее действие вибрации на организм обусловлено преимущественно сотрясением пола и других ограждений вследствие ударного действия машин (молотов, штампов и др.), передвижением на боевых и транспортных машинах и т. д.
При вибрационной болезни, вызываемой общей вибрацией, наиболее часто отмечаются изменения в периферических нервах и сосудах ног: боли в ногах, их утомляемость, легкие расстройства чувствительности по периферическому типу, болезненность в икроножных мышцах, ослабление пульсации в артериях стопы.
В начальных стадиях заболевания периферические нарушения нередко сочетаются со сдвигами в центральной нервной системе. При более выраженных формах вибрационной болезни, вызываемой воздействием общей вибрации, преобладают нарушения в центральной нервной системе и вестибулярном аппарате, протекающие по типу вестибулопатии. У таких больных появляются головокружения и головные боли, непереносимость тряски, астеническое состояние, невротические реакции, ярко выражен синдром вегетативного полиневрита (стопы и кисти холодные, снижается пульсация и др.). При работе на виброплатформе у рабочих отмечается более глубокое нарушение центральной нервной системы, сопровождающееся развитием диэнцефального синдрома.
При оценке местной вибрации используют ГОСТ 17770-72. Оценке подлежат спектр колебательной скорости в октавных полосах частот, усилие нажатия и удерживаемый руками вес машины или ее частей.
Значение колебательной скорости (в метрах в секунду) или соответствующие им уровни в децибелах в октавных полосах частот не должны превышать величин, указанных в таблице 19. Усилие нажатия, прикладываемого руками работающего к ручной машине, не должно превышать 200 Н, а удерживаемый вес-100 Н (Н - ньютон - равен 0,102 кг).
| Среднегеометрические частоты октавных полос (Гц) | Граничные частоты октавных полос (Гц) | Допустимая колебательная скорость | ||
| нижняя | верхняя | действующие значения (м/с) | уровни действующих значений (дБ) | |
| 8 16 32 63 125 250 500 1000 2000 |
5,6 11,2 22,4 45 90 180 355 710 1400 |
11,2 22,4 45 90 180 355 710 1400 2800 |
5,00·10 -2 5,00·10 -2 5,00·10 -2 2,50·10 -2 1,80·10 -2 1,20·10 -2 0,90·10 -2 0,63·10 -2 0,45·10 -2 |
120 120 117 114 111 108 105 102 99 |
Примечание . В октавной полосе со средней геометрической частотой 8 Гц контроль числовых значений колебательной скорости должен производиться только для ручных машин с числом оборотов или ударов меньше 11,2 в секунду.
При оценке общей вибрации исходят из требований санитарных норм СН 245-71. Нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные величины колебательной скорости в октавных полосах частот или амплитуды перемещений, возбуждаемые работой машины, станков и других видов оборудования и передаваемых на сиденья, пол и рабочие площадки в производственных помещениях.
Меры борьбы с вибрацией:
- устройство механизированных держателей для пневматического инструментария, что уменьшает мышечное напряжение;
- пользование мягкими рукавицами, ослабляющими удары;
- уменьшение вибрации, передаваемой сиденьями (шоферы, танкисты, трактористы), путем применения эластичных прокладок, подушек на сиденьях;
- замена пневматической клепки сваркой;
- правильная организация (чередование) труда и отдыха.
Большое значение в борьбе с вредным воздействием шума и вибрации имеет проведение предварительных и периодических медицинских осмотров. Противопоказанием к приему на работу в шумные цехи являются заболевания органов слуха, невротические состояния, гипертоническая и язвенная болезни.
На работы, связанные с воздействием вибрации, не следует принимать лиц с вегетативными неврозами, эндокринными нарушениями, дефектами костей конечностей, больных гипертонической болезнью.
Источники шума и вибрации является движущиеся автомобили, компрессоры, вентиляционные системы. Шум, ультразвук и вибрация ухудшают условия труда, оказывают вредное воздействие на организм человека, способствуют возникновению травматизма и приводят к снижению качества ремонта и обслуживания автомобилей.
Допустимые уровни шума на постоянных рабочих местах и в рабочих зонах в производственных помещениях и на территории предприятия установлены действующим стандартом. Предельные значения шумовых характеристик регламентированы ГОСТ 12.2.030-83.
Для борьбы с шумом, ультразвуком и вибрацией широко используют различные средства и методы коллективной защиты, архитектурно-планировочные методы, акустические средства и организационно технические методы.
При планировке АТП «шумные» цехи сосредотачивают в одном месте и располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям. Вокруг «шумовых» цехов создают зеленую шума защитную зону. В качестве акустических применяют следующие средства защиты от шума: звукоизоляцию, виброизоляцию, глушители шума. В качестве средств индивидуальной защиты от шума на АТП применяют противочумные вкладки и наушники.
Микроклимат рабочей зоны
Микроклимат в рабочей зоне определяется действующими на органы человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха,
а также температурой окружающей поверхности.
Повышенная влажность теплоотдачу организма затрудняет путем испарений при высокой температуре воздуха и способствует перегреву, а при низкой температуре, наоборот, усиливает теплоотдачу, способствуя переохлаждению.
На сегодняшний день используется просто огромное количество спец-технологических установок на производстве, а также различных энергетических приспособлений, которые непроизвольно издают шум и вибрации разных частот. Разная интенсивность звуков пагубно влияет на организм человека. Стоит отметить, что продолжительное воздействие шума и вибрации на работника производства уменьшает его трудоспособность, а также становится причиной возникновения профессиональных болезней.
Шум и вибрация как факторы производственной среды
Шумом можно назвать совокупность нежелательных звуков, которые оказывают пагубное действие на живые организмы, а также мешают полноценной работе и отдыху. Источником звука является любое колеблющееся тело, вследствие его прикосновения с окружающей средой образуются звуковые волны.
Итак, производственный шум – это комплекс звуков разных частот и насыщенности. Они хаотично преображаются во времени, и вызывают у работников нежелательные субъективные чувства.
Производственный шум отличается огромным спектром, составляющие которого это звуковые волны разных частот. При изучении производственного шума и вибрации привычным ощутимым диапазоном является 16гц-20 гц. Этот отрезок частот разбивают на полосы частот, а после оценивают звуковое давление. Также насыщенность и мощность, которая приходиться на все полосы частот. Если Вы хотите обследовать свое помещение на различные факторы можно обратиться в нашу лабораторию, где сможете провести ряд исследований, начиная от и заканчивая .
Что касается вибрации то ее понимание и ощущение напрямую зависит от частоты колебаний, а также их силы и диапазона амплитуды. Исследование вибрации так же, как и исследование частоты звука описывается в герцах. В ходе недавних экспериментов было исследовано, что вибрация так же, как и шум оказывает свое действие на организм человека, причем довольно активно. Стоит отметить, что вибрация будет ощущаться лишь при взаимосвязи с вибрирующим телом или же через инородные твердые тела, которые будут иметь связь с вибрирующим телом.
Вибрация на производстве считается угрожающим для здоровья фактором, ведь такие поверхности, касающиеся к телу человека, вызывают возбуждение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, и вызывают нарушения работы внутренних органов и разных систем. Все это представляется в виде немотивированных болей в руках, преимущественно по ночам, онемения, чувство "ползания мурашек", неожиданного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, касательной). Весь этот набор симптомов, типичный для воздействия вибрации, унаследовал название вибрационной болезни.
Шум на рабочих местах
В зависимости от рода деятельности к каждой профессии будут свои требования по соблюдению тишины. Если вы работаете в офисе нормы шума на рабочем месте будут ниже, чем у работающих в шумных цехах. Итак, норма шума при работе в офисе достигает всего 75 дБ, а вот норма шума на производстве 100 дБ.
Шум как вредный производственный фактор
К сожалению, на производстве больше подвергаться влиянию шума женщины и люди старших возрастных категорий. Повышение звукового давления может негативно сказаться на органе слуха. Поэтому, стоит отметить, что на производстве обязательно должны происходить замеры шума двушкальным шумомером. В цехах разрешен шум громкостью до 100 дБ. Что касается кузнечных цехов, то там норма шума может достигать отметки 140 дБ. Громкость, которая будет превышать этот порог у рабочих, вызовет болевой эффект. Также стоит отметить, что учеными обоснована теория о пагубном действии инфразвука и ультразвука на организм человека. Чтобы обезопасить своих рабочих стоит провести .
Эти колебания не могу вызывать болевых ощущений, но будут производить специфическое физиологическое воздействие на человеческий организм. Уровень производственного шума не должен быть выше 140 дБ, после преодоления этого порога уже будут возникать болевые ощущения, и шум несет неисправимый вред на здоровье человека. Если на производстве повышенный уровень шума, то у работника будет всегда повышенное кровеносное давление, учащённый пульс и дыхание, нарушения координации движения, а также ухудшение слуха.
Защита от производственного шума может быть в виде специальных глушителей аэродинамического шума, также возможно использовать индивидуальные средства защиты, также можно применить технические тонкости звукоизоляции и звукопоглощения.
Закажите бесплатно консультацию эколога
Классификация производственного шума
Итак, шум систематизируется по четырём основным критериям. По спектральным и временным характеристикам, по частоте, а также по природе возникновения.
По спектральным характеристикам выделяют широкополосный шум с непрерывным спектром больше одной октавы, а также тональный или, как еще его называют, дискретный. В его спектре содержится выражение дискретного тона.
По временным характеристикам есть постоянный шум, он длится больше восьми часов, и непостоянный. Стоит отметить, что непостоянные шумы еще разделяют на колеблющиеся, уровень звука у которых постоянно изменяется, а также прерывистые, уровень звука у таких изменяется ступенчато. Есть еще импульсные, они представляют собой простые звуковые импульсы, которые длятся не больше одной секунды.
По частоте выделяют акустические колебания, которые распределяют на инфразвук, ультразвук и просто звук. Что касается акустических колебаний звукового диапазона, то они подразделяются на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные. Низкочастотные звуки воспроизводят меньше 350 гц, среднечастотные же от 350 гц до 800гц, а высокочастотные выдают свыше 800 гц.
По природе возникновения шумы делятся на электромагнитные, аэродинамические, механические, гидравлические.
Производственный шум и вибрация пагубно влияют на человеческий организм. Из-за этого у людей, работающих на производстве, уменьшается работоспособность.
Шум на производстве является одним из неблагоприятных факторов для физического и психического здоровья индивида. Если вам кажется, что уровень шума превышает нормы или хотите провести другое лабораторное исследование () всегда можно обратиться в лабораторию "ЭкоТестЭкспресс", ее специалисты сделают все необходимые исследование и дадут заключение об уровне шума на рабочем месте.
Уровень шума на рабочем месте определяется в зависимости рода деятельности
Для человека, который работает на руководящей должности, имеет творческую профессию, или же просто работает в офисе, то разрешенный придел шума в этих случаях должен быть 50 дБ. А в лаборатории, или административном здании, где находятся кабинеты, уровень шума не может быть выше предела в 60 дБ.
Если рабочие места находятся в диспетчерской службе, машинописном бюро, в залах обработки информации на вычислительных машинах, уровень шума тут не может быть выше 65 дБ. В зданиях лабораторий с громким оборудованием, или же кабинетах с пультами управления шум должен быть не выше 75 дБ. В производственных зданиях на территории предприятия недопустимый уровень шума свыше 80 дБ.
На рабочем месте машиниста тепловоза или поезда уровень шума допускается до 80 дБ. В кабине же машиниста пригородного электропоезда придел шума должен быть 75 дБ. В комнатах для персонала вагонов и поездов шум может находиться в пределе 60 дБ. Что касается речного и морского транспорта, то у таких работников уровень шума колеблется от 80 дБ до 55 дБ в зависимости от места работы на корабле.
Вот уровень шума в производственных помещениях, где работают инженерно-технические работники, не должен превышать 60т дБ. В помещениях у операторов ЭВМ звуковой не допустимый диапазон свыше 65дб. А вот в помещениях, где находятся вычислительные агрегаты, уровень шума не должен быть больше 75 дБ. Человек, постоянно работающий в шумном помещении, привыкает к шуму, но продолжительное его воздействие вызывает частое утомление и ухудшение здоровья.
Нормирование производственного шума на рабочем месте осуществляется с учетом факторов человеческого организма. Стоит отметить, что в зависимости от частотной характеристики шума организм по-разному откликается на шум одинаковой интенсивности. Итак, при повышении частоты звука его влияние на нервную систему индивида будет сильнее, а степень вредоносности шума напрямую зависит от его спектрального состава.
Нормирование шума на рабочих местах осуществляют, принимая во внимание тот факт, что организм индивида, в зависимости от частотной характеристики, по-разному реагирует на шум одинаковой интенсивности. Чем выше частота звука, тем сильнее его действие на нервную систему человека, т. е. степень вредности шума, зависит от его спектрального состава. Влияние производственного шума на организм человека является пагубным. Спектр шума указывает, на какую область частот припадает самая большая доля всей звуковой энергии, что содержится в данном шуме.
Вы всегда можете обратиться в нашу лабораторию "ЭкоТестЭкспресс" для того, чтобы провести различные исследования, включая .
Производственные шумы и их влияние на организм животных
Животные обладают более острым слухом, поэтому более восприимчивы ко всем производственным шумам. Стоит отметить, что у кроликов шум реактивного самолета вызывает гибель. А кроты под воздействием производственного шума ощущают учащение пульса и дыхания. Производственные шумы угнетают условно рефлекторную деятельность организма животных.
Нормы шума на производстве, во всяком случае, никогда не должны превышаться, чтобы не наносить еще больший вред организму человека. Если же это случается, то необходимо проводить мероприятия по удалению повышенного шума.
Защита от производственного шума и вибрации заключается в установке различных шумопоглащающих приспособлений. Также стоит улучшить шумоизоляцию.
Производственный шум
Шумом называют неблагоприятно действующие на человека звуки. Звук как физическое явление представляет собой волновое движение упругой среды. Шум, таким образом, является совокупностью слышимых звуков различной частоты, беспорядочной интенсивности и продолжительности.
Для нормального существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку нужен шум в 10-20 дБ. Это шум листвы, парка и леса. Развитие техники и промышленного производства сопровождается повышением уровня шума, воздействующего на человека. Бесшумных производств практически не существует, однако шум как профессиональная вредность приобретает особое значение в случаях его высокой интенсивности. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, в машиностроении, в лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, в текстильной промышленности.
В условиях производства воздействие шума на организм часто сочетается с другими негативными воздействиями: токсичными веществами, перепадами температуры, вибрацией и др.
Колебательные возмущения, распространяющиеся от источника в окружающей среде, называются звуковыми волнами, а пространство, в котором они наблюдаются - звуковым полем. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением. Звуковое давление Р - это среднее по времени избыточное давление на препятствие, помещенное на пути волны. На пороге слышимости человеческое ухо воспринимает при частоте 1000 Гц звуковое давление Р 0 = 2 10 -5 ПА, на пороге болевого ощущения звуковое давление достигает 2 10 2 ПА.
Для практических целей удобной является характеристика звука, измеряемая в децибелах, - уровень звукового давления. Уровень звукового давления N - это выраженное по логарифмической шкале отношение величины данного звукового давления Р к пороговому давлению Р 0:
N = 20 lg (Р/Р 0) (1)
Для оценки различных шумов измеряются уровни звука с помощью шумомеров. В шумомере звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются, пропускаются через фильтры, выпрямляются и регистрируются стрелочным прибором.
Для оценки физиологического воздействия шума на человека используется громкость и уровень громкости. Порог слышимости изменяется с частотой, уменьшается при увеличении частоты звука от 16 до 4000 Гц, затем растет с увеличением частоты до 2000Гц. Например, звук, создающий уровень звукового давления в 20 дБ на частоте 1000Гц, будет иметь такую же громкость, как и звук в 50 дБ на частоте 125 Гц. Поэтому звук одного уровня громкости при разных частотах имеет различную интенсивность.
По природе происхождения шум классифицируется на:
1. шум механического происхождения - шум, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом;
2. шум аэродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах, или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого и распыленного топлива в форсунках и др.);
3. шум электромагнитного происхождения - шум, возникающий вследствие колебаний элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил (колебания статора и ротора электрических машин, сердечника трансформатора и др.);
4. шум гидродинамического происхождения - шум, возникающий вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (гидравлические удары, турбулентность потока, кавитация и др.).
По возможности распространения шум подразделяют на:
1. воздушный шум - шум, распространяющийся в воздушной среде от источника возникновения до места наблюдения;
2. структурный шум - шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий в звуковом диапазоне частот.
По частоте звуковые колебания могут классифицироваться следующим образом:
Менее чем 16-21 Гц - инфразвук;
От 16 до 21 000 Гц - слышимый звук (16-300 Гц - низкочастотный);
350 - 800 Гц - среднечастотный;
800 - 21 000 Гц - высокочастотный;
Выше 21 000 Гц - ультразвук.
Человек воспринимает звуковые колебания частотой от 16 до 4000 Гц. Инфразвук и ультразвук человеческое ухо не воспринимает.
По характеру спектра шума выделяют:
Тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По временным характеристикам шум подразделяют на:
Постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно»;
Непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».
Непостоянные шумы, в свою очередь, можно разделить на:
Колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
Прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
Импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, измеренные соответственно во временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.
Причинами возникновения высоких уровней шума машин и агрегатов могут быть:
а) конструктивные особенности машины, в результате которых возникают удары и трения узлов и деталей: например, удары толкателей о штоки клапанов, работа кривошипно-шатунных механизмов и зубчатых колес, недостаточная жесткость отдельных частей машины, которая приводит к ее вибрациям;
б) технологические недостатки, появившиеся в процессе изготовления оборудования, к которым могут быть отнесены: плохая динамическая балансировка вращающихся деталей и узлов, неточное выполнение шага зацепления и формы профиля зуба зубчатых колес (даже ничтожно малые отклонения в размерах деталей машин отражаются на уровне шума);
в) некачественный монтаж оборудования на производственных площадях, который приводит, с одной стороны, к перекосам и эксцентриситету работающих деталей и узлов машин, с другой - к вибрациям строительных конструкций;
г) нарушение правил технической эксплуатации машин и агрегатов - неправильный режим работы оборудования, т.е. режим, отличающийся от номинального (паспортного), несоответствующий уход за станочным парком и др.;
д) несвоевременное и некачественное проведение планово-предупредительного ремонта, которое приводит не только к ухудшению качества работы механизмов, но и способствует увеличению производственного шума; своевременный и качественный ремонт, замена износившихся деталей оборудования препятствуют увеличению перекосов и люфтов в движущихся частях механизмов, а следовательно, повышению уровня шума на рабочих местах;
При размещении шумного оборудования должна учитываться «звучность» помещения, зависящая от формы, размеров, отделки стен. Возможны случаи, когда эти особенности помещения приводят к удлинению продолжительности звучания благодаря многократному отражению звуков от поверхностей пола, потолка, стен. Это явление называется реверберацией. Борьба с ней должна учитываться при проектировании промышленных цехов, в которых намечается установить шумное оборудование.
Воздействие шума на человека
Человек воспринимает шум слуховым анализатором - органом слуxa, в котором происходит преобразование механической энергии раздражения рецептора в ощущение, наибольшая чувствительность наблюдается в области частот от 800 до 4000 Гц.
Острота слуха не постоянна. В тишине она возрастает, под влиянием шума снижается. Такое временное изменение чувствительности слухового аппарата называется адаптацией слуха. Адаптация играет защитную роль против продолжительно действующих шумов.
Длительное воздействие шума большой интенсивности приводит к патологическому состоянию слухового органа, к его утомлению.
Психофизиологическое восприятие сигнала, имеющего постоянный уровень интенсивности на всем частотном диапазоне, не одинаков. Так как восприятие равного по силе сигнала изменяется с частотой, для эталонного сравнения громкости исследуемого сигнала была выбрана частота 1000 Гц. Снижение слуховой чувствительности у человека в шумных производствах зависит от интенсивности и частоты звука. Так, минимальная интенсивность, при которой начнет проявляться утомляющее действие шума, зависит от частоты входящих в него звуков.
Появление утомления органа слуха следует рассматривать как ранний сигнал угрозы развития тугоухости и глухоты. Синдромом заболевания слухового рецептора являются головные боли и шум в ушах, иногда потеря равновесия и тошнота.
Установлено, что степень снижения слуховой чувствительности прямо пропорциональна времени работы в условиях шумного производства. Большое значение имеет индивидуальная чувствительность организма к шумовому воздействию. Так, высокочастотный шум с уровнем звукового давления 100 дБ у одних людей вызывает признаки тугоухости всего через несколько месяцев, у других - через годы.
Шум на производстве является причиной быстрого утомления работающих, а это приводит к снижению концентрации внимания и увеличению брака. Интенсивный шум вызывает изменения сердечно-сосудистой системы, сопровождаемые нарушением тонуса и ритма сердечных сокращений. Артериальное кровяное давление в большинстве случаев изменяется, что способствует общей слабости организма. Под влиянием шума наблюдаются также изменения функционального состояния центральной нервной системы. Это зависит и от разборчивости речи в условиях шумного производства, так как неразборчивая речь также оказывает отрицательное влияние на психику человека.
Защита от шума
Защита работающих от высокого уровня шума достигается ограничением допустимого уровня воздействия, применением средств коллективной (уменьшением шума в источнике и на пути его распространения) и индивидуальной защиты. Средства коллективной защиты, в зависимости от способа реализации, могут быть акустическими, архитектурно-планировочными и организационно-техническими.
Методы снижения шума в производственных помещениях:
Уменьшение уровня шума в источнике;
Уменьшение уровня шума на пути распространения (звукопоглощение и звукоизоляция);
Установка глушителей шума;
Рациональное размещение оборудования;
Применение средств индивидуальной защиты;
Медико-профилактические мероприятия.
Наиболее эффективны технические средства снижения шума в источнике возникновения:
Смена видов движений механизмов, материалов, покрытий;
Разнесение масс и жесткости;
Балансировка вращающихся частей и др.
Снижение шума достигается установкой звукоизолирующих и звукопоглощающих экранов, перегородок, кожухов, кабин. Уменьшение шума звукопоглощением представляет собой переход колебательной энергии волн в тепловую энергию за счет преодоления трения в порах материала и рассеивания энергии в окружающей среде. Для звукоизоляции большое значение имеет масса ограждений, плотность материала (металл, дерево, пластик, бетон и др.), конструкция ограждения. Лучшие звукопоглощающие свойства обеспечиваются пористыми решетчатыми материалами (стекловата, войлок, каучук, поролон и др.).
Средства индивидуальной защиты.
Для защиты работающих применяются ушные вкладыши, наушники, шлемофоны и др. Вкладыши и наушники иногда встраивают в каски, шлемы. Ушные вкладыши выполняют из каучука, эластичных материалов, резины, эбонита и ультратонкого волокна. При их применении получают снижение уровня звукового давления на 10-15 дБ. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-35 дБ в среднем диапазоне частот. Шлемофоны защищают околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в среднем диапазоне частот.
К медико-профилактическим средствам относятся: организация режима труда и отдыха, жесткий контроль за его исполнением; медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические мероприятия (гидропроцедуры, массаж, витамины и др.)
Вибрация
Научно-технический прогресс в промышленности предопределяет широкое внедрение вибрационной техники, что объясняется высокой производительностью и значительной экономической эффективностью вибрационных машин.
Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.
К источникам вибраций относятся возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные прессы, агрегаты виброформования, высадочные автоматы и др.), неуравновешенные вращающиеся массы (шлифовальные станки и машины, турбины, моталки станов). Иногда вибрации создаются ударами при движении воздуха, жидкости. Часто вибрации вызываются дисбалансом в системе; неоднородностью материала вращающегося тела, несовпадением центра массы тела и оси вращения, деформацией деталей от неравномерного нагрева и др. Вибрация определяется параметрами частоты (Гц), амплитудами смещения, скорости и ускорения.
Воздействие вибраций на человека классифицируются:
По способу передачи вибрации на человека;
По направлению действия вибрации;
По времени действия.
По способу передачи на человека подразделяется на:
1. общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.
2. локальную, передающуюся через руки человека. К ней можно отнести воздействие на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.
Общую производственную вибрацию по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории:
Категория 1 - транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности или дорогам (в том числе при их строительстве). К ней относятся рабочие места на тракторах и самоходных машинах для обработки почвы, уборки и посева сельскохозяйственных культур, грузовых автомобилях, строительно-дорожных машин, снегоочистителях, самоходном горно-шахтовом рельсовом транспорте.
Категория 2 - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок. К ней относятся рабочие места на экскаваторах, строительных кранах, машинах для загрузки мартеновских печей в металлургическом производстве, горных комбайнах, шахтных погрузочных машинах, самоходных бурильных каретках, путевых машинах, бетоноукладчиках, напольном производственном транспорте.
Категория 3 - технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К ней относятся рабочие места у металло- и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин, электрических насосных агрегатов и др.
Локальная вибрация по источнику возникновения подразделяется на передающуюся от:
Ручных машин с двигателями или ручного механизированного инструмента, органов ручного управления машин и оборудования;
Ручных инструментов без двигателей (например, рихтовочные молотки разных моделей) и обрабатываемых деталей.
По направлению действия вибрацию подразделяют на:
Вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности;
Горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;
Горизонтальную, распространяющуюся по оси z, от правого плеча к левому плечу.
Вертикальная вибрация особенно неблагоприятна для работающих в
сидячем положении, горизонтальная - для работающих стоя. Действие вибрации на человека становится опасным, когда частота колебаний рабочего места приближается к частоте собственных колебаний органов тела человека: 4-6 Гц - колебания головы относительно тела в положении стоя, 20-30 Гц - в положении сидя; 4-8 Гц - брюшной полости; 6-9 Гц - большинства внутренних органов; 0,7 Гц - «качка» вызывает морскую болезнь.
По временной характеристике различаются:
Постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр за время действия изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ);
Непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дБ).
При действии вибрации на человека оцениваются виброскорость (виброускорение), диапазон частот и время воздействия вибрации. Частотный диапазон воспринимаемых вибраций от 1 до 1000Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц воспринимаются организмом только как вибрации, а с частотой выше 20 Гц - одновременно как вибрация и шум.
Влияние вибрации на человека
Вибрация относится к факторам, обладающим значительной биологической активностью. Характер, глубина и направленность функциональных сдвигов со стороны различных систем организма определяются прежде всего уровнями, спектральным составом и продолжительностью вибрационного воздействия. В субъективном восприятии вибрации и объективных физиологических реакциях важная роль принадлежит биомеханическим свойствам человеческого тела как сложной колебательной системы.
Степень распространения колебаний по телу зависит от их частоты и амплитуды, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явления резонанса и других условий. При низких частотах вибрация распространяется по телу с весьма малым затуханием, охватывая колебательным движением все туловище и голову.
Резонанс человеческого тела в биодинамике определяется как явление при котором анатомические структуры, органы и системы под действием внешних вибрационных сил, приложенных к телу, получают колебания большей амплитуды. На резонанс тела наряду с его массой влияют такие факторы как размер, поза и степень напряжения скелетной мускулатуры человека и др.
Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 и 30 Гц, при горизонтальных - 1,5-2 Гц. Особое значение резонанс приобретает в отношении органа зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных функций лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для торакоабдоминальных органов резонансными являются частоты 3-3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс определяется на частотах 4-6 Гц.
В формировании реакций организма на вибрационную нагрузку важную роль играют анализаторы: кожный, вестибулярный, двигательный, для которых вибрация является адекватным раздражителем.
Длительное влияние вибрации, сочетающееся с комплексом неблагоприятных производственных факторов, может приводить к стойким патологическим нарушениям в организме работающих, развитию вибрационной болезни.
При интенсивном вибрационном воздействии не исключена и прямая механическая травматизация, в первую очередь опорно-двигательного аппарата: мышц, костей, суставов и связочного аппарата.
Клинически в развитии вибрационной болезни, различают 3 степени ее развития: I степень - начальные проявления, II степень - умеренно выраженные проявления, III степень - выраженные проявления.
Одним из основных симптомов данной болезни являются сосудистые расстройства. Чаще всего они заключаются в нарушении периферического кровообращения, изменении тонуса капилляров, нарушении общей гемодинамики. Больные жалуются на внезапно возникающие приступы побеления пальцев, которые чаще появляются при мытье рук холодной водой или при общем охлаждении организма.
При косвенном (визуальном) воздействии вибрации на человека оказывается психологическое действие. Например, вызывают неприятные ощущения колеблющиеся предметы (люстры, транспаранты, вентиляционные короба), подвешенные к различным конструкциям.
Вибрация разрушающе действует на строения и сооружения, нарушает показания измерительных и регулирующих приборов, снижает надежность работы машин и приборов, в отдельных случаях вызывает брак продукции и т.п. Санитарные нормы требуют снижения параметров вибрации до допустимых величин.
Гигиеническое нормирование вибрации, действующей на человека, служит для обеспечения вибробезопасных условий труда. Ввиду сложности оценки влияния вибрации на системы организма человека и отсутствия единых нормируемых параметров воздействия вибрации основой для гигиенического нормирования вибрации служат объективные физиологические реакции человека на вибрацию определенной интенсивности, а также субъективные оценки неблагоприятного воздействия вибрации на рабочих различных профессий. При современном уровне развития техники не всегда удается снизить вибрацию до абсолютно безвредного уровня. Поэтому при нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших, а в приемлемых условиях, т.е. когда вредное воздействие вибрации не проявляется или проявляется незначительно, не приводя к профессиональным заболеваниям.
Оценка степени вредности вибрации ручных машин производится по спектру виброскорости относительно порогового значения, равного 5 Ч 10 -8 м/с. Масса вибрирующего оборудования или его частей, удерживаемых руками, не должна превышать 10 кг, а усилие нажима - 20 кг.
Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения. Наиболее высокие требования предъявляются при нормировании технологических вибраций в помещениях для умственного руда. Гигиенические нормы вибрации установлены для длительности рабочего дня, равной 8 часам.
Защита от вибрации
Вибробезопасными называются условия труда, при которых производственная вибрация не оказывает на работающего неблагоприятных воздействий, в крайних своих проявлениях приводящих к профессиональному заболеванию. Создание таких условий труда достигается нормированием параметров вибраций, организацией труда, снижением вибраций в источнике возникновения и на путях их распространения, применением средств индивидуальной защиты.
Снижение вибрации машин может достигаться путем снижения виброактивности и внутренней виброзащитой источника. Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, электродвигателей является неуравновешенность вращающихся элементов. Действие неуравновешенных динамических сил усугубляется плохим креплением деталей, их износом в процессе эксплуатации. Устранение неуравновешенности вращающихся масс достигается балансировкой.
Для ослабления вибраций важное значение имеет исключение резонансных режимов работы, т.е. изменение собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынуждающей силы. Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются изменением системы массы и жесткости либо установлением другого по частоте рабочего режима (реализуется на стадии проектирования оборудования). Жесткость системы увеличивается введением ребер жесткости, например для тонкостенных элементов корпуса.
Второй способ внутренней виброзащиты - вибродемпфирование, т.е. превращение энергии механических колебаний системы в тепловую энергию. Снижение вибраций в системе достигается использованием конструкционных материалов с повышенными демпфирующими свойствами (большим внутренним трением); нанесением на вибрирующие поверхности вязкоупругих материалов; применением поверхностного трения (например, в двухслойных композиционных материалах), переводом механической энергии в энергию электромагнитного поля. Повышенными демпфирующими свойствами обладают магниевые сплавы и сплавы марганца с медью, а также отдельные марки чугуна и стали. В некоторых случаях в качестве конструкционных материалов используют пластмассы, резину, полиуретан с высокими демпфирующими свойствами.
Когда применение полимерных материалов в качестве конструкционных не представляется возможным, для снижения вибраций пользуют вибродемпфирующие покрытия: жесткие - из многослойных и однослойных материалов и мягкие - листовые и мастичные. В качестве жестких возможно применение металлических покрытий на основе алюминия, меди, свинца. Хорошо демпфируют колебания смазочные материалы.
Снижение вибрации на пути ее распространения достигается виброизоляцией и виброгашением.
Виброизоляция (в собственном понимании этого термина) заключается в уменьшении передачи вибрации от источника защищаемому объекту (человек или другой агрегат) путем введения дополнительной упругой связи. Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной возбуждающей силой применяют виброизоляторы типа упругих прокладок или пружин. При неблагоприятных условиях эксплуатации (высокие температуры, наличие масел, паров кислот и щелочей) и невысокой частоте возбуждения (30 Гц) рекомендуется устанавливать оборудование на пружинные (резиновые) прокладки. На практике часто используют комбинированные пружинно-резиновые виброизоляторы. При расчете резиновых прокладок определяются их толщина и площадь, проверяются отсутствие в материале прокладки сдвиговых деформаций в горизонтальной плоскости и резонансных явлений. Расчет пружинного виброизолятора заключается в определении диаметра и материала проволоки пружины, числа витков и количества пружин.
Виброгашение в системе достигается при помощи динамических виброгасителей, использующих эффекты инерции вязкого, сухого трения и т.п. Широкое распространение получили поглотители колебаний с сухим трением, маятниковые инерционные, пружинные инерционные и др. Расширяет возможности виброгасителей использование в системах динамического гашения элементов с собственными источниками питания и установка оборудования на виброфундамент.
Радикальное решение проблемы снижения вибраций может быть достигнуто автоматизацией производства и введением дистанционного управления агрегатами и участками, а также модификацией технологических процессов (например, прессование на гидравлических прессах вместо штамповки на молотах, вальцовка вместо ударной правки).
Необходимо стремиться к оптимальному с точки зрения защиты от вибрации расположению оборудования на перекрытии; вибрирующее оборудование необходимо сместить с середины пролета к опорам. При невозможности защитить персонал техническими мерами применяют «плавающие» полы в помещении управления, например в компрессорных или насосных станциях.
Средства индивидуальной защиты
При работе с ручным механизированным электрическим и пневматическим инструментом применяют виброрукоятки и средства индивидуальной защиты: рукавицы с двойным слоем (внутренний хлопчатобумажный, наружный резиновый), виброгасящая обувь, антивибрационные пояса, резиновые коврики. Учитывая неблагоприятное воздействие холода на развитие вибрационной болезни, при работе в зимнее время рабочих обеспечивают теплыми рукавицами. Обеспечение рационального режима труда и отдыха.
Физиотерапевтические процедуры:
Сухие ванны для рук;
Массаж и самомассаж;
Производственная гимнастика;
Ультрафиолетовое облучение.
Производственный шум - это совокупность звуков различной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в условиях производства и неблагоприятно воздействующих на организм. Звук представляет собою волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс. Характеристикой этих волн является звуковое давление. Человек воспринимает лишь звуки, имеющие частоту от 20 до 20000 Гц. Ниже 20 Гц находится область инфразвука. Выше 20000 Гц - область ультразвука. Повышенный уровень шума на рабочем месте является одним из наиболее распространенных вредных и опасных производственных факторов. В условиях сильного шума возникает опасность снижения и потери слуха. С действием шума связан ряд профессиональных заболеваний (нервные и сердечнососудистые заболевания, язвенная болезнь, тугоухость и др.). В производственных условиях источниками шума являются работающие станки и механизмы, ручные механизированные инструменты, электрические машины, вспомогательное оборудование. По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные и тональные. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. В свою очередь непостоянные шумы подразделяются на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.
Основные мероприятия по борьбе с шумом - это технические мероприятия, которые проводятся по трем главным направлениям:- устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;- ослабление шума на путях передачи;- непосредственная защита работающих.Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины. Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда. Безусловно, в некоторых случаях можно ограничиться средствами индивидуальной защиты работника.
Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисленные исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния - расслабленное или напряженное - и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты.
Резонансные частоты.
Для человека резонанс наступает:
В положении сидя при частоте 4 - 6 Гц
Для головы - 20 - 30 Гц
Для глазных яблок - 60 - 90 Гц
При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин - вызвать преждевременные роды.
По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:
1. Общая - передается через опорные поверхности на тело человека в положении сидя или стоя.
2. Локальная - передается через руки.
Длительное воздействие на человека вибрации ведет к вибрационной болезни. Это заболевание является профессиональным.
Основные меры защиты:
Виброизоляция источника
1)Виброизоляция - защита сооружений и машин от распространения механических колебаний (вибраций), возникающих вследствие работы механизмов, движения транспорта и т. д. (с помощью амортизаторов из упругих материалов)
2)Виброактивные агрегаты устанавливаются на виброизоляторах - пружинах, упругих прокладках, пневматических или гидравлических устройствах, защищающих фундамент от воздействия вибрации.
3)Санитарные нормы регламентируют предельно допустимые уровни вибрации и лечебно-профилактические мероприятия.
Защита от производственного шума и вибраций
1) При конструировании машин и технологических конструкций применение пластмассовых деталей там, где это возможно
2) Применение шумозащитных и виброизоляционных средств защиты.
