Шум и вибрация

4.22. Шум и вибрация на производстве
1. Основные сведения о шуме, ультразвуке, вибрации
Возбуждение колебаний в воздухе или иной среде говорит о воздушном
звуке (воздушная акустика), в воде – о подводном звуке (гидроакустика), а
при колебании в твердых телах – о звуковой вибрации.
В узком смысле под акустическим сигналом понимают звук, т.е. упругие
колебания и волны в газах, жидкостях и твердых телах, слышимые
человеческим ухом. Поэтому акустическое поле и акустические сигналы,
прежде всего, рассматривают как средство коммуникативного общения.
Акустические колебания и волны разделяют по частотному диапазону
следующим образом:
2. Шум и его воздействие на человека
Шум – звуковые колебания, различные по амплитуде и частоте.
Акустическое поле характеризуют:
• звуковое давление, уровень которого измеряется в децибелах (дБ);
• уровень громкости, измеряемым в фонах (фон).
Шум является раздражителем для человека
В обоих случаях в конечном итоге происходит возбуждение вегетативной
нервной системы и (или) возникают дополнительные психические реакции,
которые проявляются уже начиная с уровня 30 дБ.
Ощущение дискомфорта могут вызвать различные уровни звука в
зависимости от индивидуума и условий его работы.
При воздействии (особенно длительном) звуковых волн соответствующей
интенсивности в органах слуха могут возникнуть следующие
функциональные изменения:
• оглушение, а иногда и разрыв барабанных перепонок, при акустическом
раздражении высокой интенсивности, возникающем мгновенно (например
при взрыве).
• временное повышение порога слышимости, при воздействии звука высокой
интенсивности за счет сужения кровеносных сосудов внутреннего уха,
появления усталости слуховых клеток (снижение чувствительности слуховых
органов);
• тугоухость, при длительном воздействии звука высокой интенсивности
(необратимые потери слуха);
• вегетативные реакции на звук выражаются незначительным уменьшением
кровяного давления и некоторым увеличением частоты пульса, и в гораздо
большей степени – повышением периферийного сопротивления сосудов.
Санитарные нормы и правила устанавливают:
• классификацию шумов;
• нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих
местах;
• допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на
территории жилой застройки.
3. Защита от действия шума на работающих
Для снижения шума могут быть применены следующие методы:
• уменьшение шума в источнике;
• изменение направленности излучения шума;
• акустическая обработка помещений;
• уменьшение шума на пути его распространения;
• применение средств индивидуальной защиты (наушники, вкладыши,
шлемофоны).
4. Инфразвук
Инфразвук – звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже
полосы слышимых (акустических) частот – 16 Гц.
Природные источники инфразвука:
• землетрясение;
• извержения вулканов;
• раскаты грома, штормы, ветры.
Антропогенные источники инфразвука:
• взрывы (в том числе атомные);
• выстрелы из тяжелых орудий;
• вибрации зданий и конструкций;
• работа дизельных установок, авиационных двигателей и т.п.;
• вибрации в поездах, самолетах, автомобилях, кораблях.
Влияние на человека инфразвука связано с резонансами внутренних органов.
Некоторые резонансные частоты органов человека:
В области инфразвука лежат резонансы органов брюшной полости. Поэтому,
в первую очередь, действие инфразвука на человека связано с нарушением
деятельности желудочно-кишечного тракта – появляется тошнота,
головокружение, чувство страха, ужаса.
Так как длина волны инфразвука значительно больше размеров человека, то
он подвергается ее воздействию одновременно синхронно со всех сторон.
Классификацию, нормируемые параметры и предельно допустимые уровни
инфразвука на рабочих местах, а также допустимые уровни инфразвука в
жилых и общественных помещениях и территории жилой застройки
устанавливают Санитарные нормы.
При воздействии на работающих инфразвука с уровнями, превышающими
нормативные, для предупреждения неблагоприятных эффектов должны
приниматься режимы труда, отдыха и другие меры защиты.
5. Ультразвук
Источники ультразвука – это все виды ультразвукового технологического
оборудования, ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного,
медицинского, бытового назначения, генерирующие ультразвуковые
колебания в диапазоне частот от 20 кГц до 100 МГц и выше. К источникам
ультразвука (УЗ) относится также оборудование, при эксплуатации которого
ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.
По типу источников ультразвуковых колебаний выделяют:
• ручные источники;
• стационарные источники.
По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выделяют:
• постоянный ультразвук;
• импульсный ультразвук.
Воздействие на биологические объекты ультразвука различно в зависимости
от интенсивности УЗ и длительности облучения:
• при малых интенсивностях (до 2-3 Вт/см?) на частотах 105 - 106 Гц УЗ
производит микромассаж тканевых элементов, способствуя лучшему обмену
веществ;
• повышение интенсивности УЗ приводит к разрушению клеток и тканей;
• облучение малых живых организмов (рыб и лягушек) УЗ даже небольшой
интенсивности (около 2 Вт/см?) приводит к параличу и последующей гибели
животных;
• мелкие животные, живущие в воде, почти мгновенно погибают в
ультразвуковом поле;
• при воздействии УЗ на молоко наблюдается сильная задержка во времени
его свертывания.
Классификацию, нормируемые параметры и нормативные значения
ультразвука на рабочих местах и во внепроизводственных условиях,
требования к измерению ультразвука и меры профилактики устанавливают
санитарные правила и нормы.
Защита от действия ультразвука при контактном облучении осуществляется
теми же методами, что и защита от шума и состоит в устранении контакта с
колеблющимися средами.
С этой целью загрузку, выгрузку деталей и узлов в рабочие ванны и другие
работы производят при выключенных источниках ультразвука или
используют специальные приспособления, снабженные ручками, не
связанными жестко с колеблющимися поверхностями, либо защитные
рукавицы, перчатки.
6. Вибрация
Вибрация – механические колебания упругих тел при низких частотах (1,61000 Гц) с большими амплитудами (0,5-0,03 мм).
Систематическое воздействие вибрации на человека вызывает вибрационную
болезнь (неврит) с потерей трудоспособности, при которой наступают
изменения в сердечно-сосудистой, нервной и костно-мускульной системах.
В особо тяжелых случаях в организме человека наступают необратимые
изменения, приводящие к инвалидности.
По способу передачи на человека различают:
• общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело
сидящего или стоящего человека;
• локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.
Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья,
контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов,
относится к локальной вибрации.
По источнику возникновения вибраций различают:
• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного
механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного
управления машинами и оборудованием;
• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного
немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных
молотков разных моделей и обрабатываемых деталей;
• общую вибрацию I категории – транспортную вибрацию, воздействующую
на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин,
транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в
том числе при их строительстве). К источникам транспортной вибрации
относят: тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные
сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили
грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки и т.д.);
снегоочистители, самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт;
• общую вибрацию II категории – транспортно-технологическую вибрацию,
воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся
по специально подготовленным поверхностям производственных
помещений, промышленных площадок, горных выработок. К источникам
транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы (в том числе
роторные), краны промышленные и строительные, машины для загрузки
(завалочные) мартеновских печей в металлургическом производстве; горные
комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки;
путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный
транспорт;
• общую вибрацию III категории – технологическую вибрацию,
воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или
передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К
источникам технологической вибрации относят: станки металло- и
деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные
машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и
вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, машины
для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки),
оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков),
установки химической и нефтехимической промышленности и др.
7. Способы защиты от вредного воздействия вибрации
Классификацию, нормируемые параметры, предельно допустимые значения
производственных вибраций, допустимые значения вибраций в жилых и
общественных зданиях определяют Санитарные нормы.
В профилактике вредного воздействия вибрации ведущая роль принадлежит
техническим и организационно-техническим мероприятиям:
• создание новых конструкций и машин;
• автоматизация процессов, их дистанционное управление;
• увеличение удельного веса прессовой и односторонней клепки взамен
ударной;
• уменьшение удельного веса обрубных работ за счет внедрения точного
литья, дробеструйной чистки литья, газопламенной резки, электроискровой и
электрохимической обработки.
Ослабление локальной вибрации и передачи вибрации на пол и сиденье
достигается средствами виброизоляции и вибропоглощения, использованием
пружинных и резиновых амортизаторов, прокладок и др. Для уменьшения
вибрации, передаваемой на рабочие места, применяются специальные
амортизирующие сиденья, площадки с пассивной пружинной изоляцией,
резиновые, поролоновые и другие виброгасящие настилы.
Важным направлением профилактики вибрационной болезни является
внедрение рационального режима труда и отдыха: регламентированные
перерывы, ограничения времени контакта с вибрирующими машинами и др.
К работе с вибрирующими машинами и оборудованием допускаются лица не
моложе 18 лет, получившие соответствующую квалификацию и сдавшие
технический минимум по правилам безопасности выполнения работ.
Рабочие, подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воздействию
вибрации, подлежат предварительным и периодическим медицинским
осмотрам.