Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Пособие

Подождите немного. Документ загружается.

233

• локальную вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ор-

тогональной системы координат

, Z,Y ,X

ллл

где ось

параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемен-

та, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого

изделия и т.п.); ось

перпендикулярна ладони, а ось

лежит в плоскости, обра-

зованной осью

и направлением подачи или приложения силы (или осью пред-

плечья, когда сила не прикладывается);

• общую вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортого-

нальной системы координат ooo

ZY X ,,

где

(от спины к груди) и

(от правого плеча к левому) - горизонтальные

оси, направленные параллельно опорным поверхностям; o

- вертикальная ось, пер-

пендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем и т.п.;

В соответствии с положениями СН 2.2.4/2.1.8.566-96:

• вибрационная безопасность труда – система качественных и коли-

чественных показателей и характеристик труда и формирующих его специ-

фику элементов, которая обеспечивает отсутствие неблагоприятного воздей-

ствия вибрации на организм человека-оператора;

• предельно допустимый уровень вибрации – это уровень фактора,

который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40

часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболе-

ваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современ-

ными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки

жизни настоящего и последующих поколений (соблюдение ПДУ вибрации не

исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц);

• допустимый уровень вибрации в жилых и общественных зданиях – это

уровень фактора, который не вызывает у человека значительного беспокойства и

существенных изменений показателей функционального состояния систем и ана-

лизаторов, чувствительных к вибрационному воздействию;

• эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изменяю-

щейся во времени вибрации – это корректированный уровень постоянной во

времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратичное корректирован-

ное значение виброускорения и/или виброскорости, что и данная непостоянная

вибрация в течение определенного интервала времени.

234

Общая вибрация

Локальная вибрация

а)

При охвате цилиндриче-

ских,

торцовых и близких к ним

поверхностей

б)

При охвате сферических

поверхностей

Рисунок 7.1 - Направление координатных осей при действии вибрации

Воздействие вибрации на организм человека

О вибрации заговорили в начале прошлого столетия. Медики обратили

внимание на странное заболевание кистей рук у рабочих с долбежными мо-

лотками. На разных этапах исследования вибрации приписывали такие воз-

действия на человека, как усталость, головные боли, нарушение сна, раздра-

жительность, чувство онемения конечностей, нервно-сосудистые рас-

стройства, изменения деятельности нервно-мышечного аппарата и, наконец,

изменения в костно-суставном аппарате. Вибрация вызывает изменения в

деятельности ряда органов, в том числе слухового и вестибулярного аппара-

тов, оказывает порой непоправимые сдвиги в функциональной деятельности

отделов центральной нервной системы.

Кроме вибрационной болезни, у работающих с вибрирующими инст-

235

рументами часто появляются заболевания, известные как “белые пальцы”,

“мертвая рука”, при которых ощущается невыносимая боль, онемение и

омертвение пальцев как при обморожении. При этом распухают и теряют

подвижность суставы.

Итак, при воздействии вибрации на организм человека, в зависимости

от значений величин параметров вибрационных характеристик, в организме

человека происходит сдвиг в состоянии здоровья. Его характеризуют более

десятка заболеваний: от временных недомоганий до нарушений функций

вестибулярного аппарата. Наиболее тяжелый исход - инвалидность.

Степень вредности и опасности условий труда при воздействии вибра-

ции устанавливается с учетом их временных характеристик (постоянная или

непостоянная вибрация).

Гигиеническая оценка воздействующей на работающих постоянной и

непостоянной вибрации (общей, локальной) проводится согласно положе-

ниям и требованиям СН 2.2.4/2.1.8.566-96 методом интегральной оценки по

частоте нормируемого параметра. При этом для оценки условий труда изме-

ряют или рассчитывают корректированный уровень виброскорости в дБ.

Для оценки условий труда при воздействии на работающих в течение

смены как постоянной, так и непостоянной вибрации (общей, локальной)

измеряют или рассчитывают эквивалентный корректированный уровень виб-

роскорости в дБ.

В гигиенической оценке условий труда по вибрационному фактору

различают три степени опасности:

I cтепень – уровень вибрации превышает норму до 3 дБ;

II cтепень – уровень вибрации превышает норму на 3.1 - 6 дБ;

III cтепень – уровень вибрации превышает норму более чем на 6 дБ;

Класс условий труда в зависимости от уровней локальной и общей

вибрации устанавливают в соответствии с положениями Р 2.2.2006-05.

7.6 Контроль и нормирование вибрации

Контроль

При контроле вибрации используют следующие параметры:

• величину амплитуды смещения точек (вибросмещение) – А;

236

• скорость перемещения точек (виброскорость) – V;

• ускорение, с которым идет нарастание и убывание виброскорости

(виброускорения - а);

• частоту колебаний – f.

В практике используют и относительные значения вибросмещения –

, виброскорости - L

, и виброускорения – L

в децибелах по отношению

к их пороговым значениям

),(lg20

⋅=

),(lg20

⋅=

где

При анализе вибрации учитывают следующие факторы, влияющие на

степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации:

• риски проявления различных патологий вплоть до профессиональ-

ных;

• показатели физической нагрузки и эмоционального напряжения;

• влияние сопутствующих факторов, усугубляющих воздействие виб-

рации (охлаждение, влажность, шум, химические вещества и т.п.);

• длительность и прерывистость воздействия вибрации;

• длительность рабочей смены.

Поскольку вибрация является одним из самых вредных производствен-

ных факторов, то для обеспечения вибрационной безопасности труда должен

быть организован эффективный контроль соблюдения установленных норм и

требований. Контроль вибрации осуществляют:

• на рабочих местах в процессе производства для оценки вибрационной

безопасности труда;

• при контроле качества машин и технического состояния эксплуати-

руемых машин и оборудования для оценки их вибробезопасности;

• при аттестации рабочих мест по условиям труда;

• периодически или по указанию санитарных служб и территориальной

инспекции труда.

Контроль технического состояния должен осуществляться после ре-

монта и периодически.

– пороговое значение амплитуды (А

= 8 ⋅ 10

м);

– пороговое значение виброскорости (V

= 5 ⋅ 10

-8

м/с);

= пороговое значение виброускорения ( а

= 3 ⋅ 10

-4

м/с).

237

Нормирование

Нормирование вибрации в Российской Федерации устанавливают сани-

тарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96. При этом чаще учитывают гигиениче-

скую оценку воздействия вибрации. Исходя из этого, оценку постоянной и

непостоянной вибрации производят следующими методами:

• частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;

• интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

• интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия

по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.

Нормируемый диапазон частот устанавливается:

• для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометри-

ческими частотами: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

• для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полосах со

среднегеометрическими частотами: 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0;

6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц.

При частотном анализе нормируемыми параметрами являются cредние

квадратические значения виброскорости

(

)

и виброускорения

(

)

или их

логарифмические уровни

(

)

, ,

измеряемые в 1/1и 1/3 полосах частот.

7. 7 Обеспечение безопасности труда в производственных цехах

при воздействии виброакустических факторов

Снижением шума и вибрации занимаются многие научно-исследова-

тельские и академические институты России. В масштабах государства наря-

ду с институтами были созданы многочисленные неправительственные орга-

низации. Например, секции по борьбе с шумом при администрации городов

и АН России. Проблему шума и вибрации на производстве до 1991 г. ин-

тенсивно решали 147 научно-исследовательских институтов, 39 министерств

и ведомств. За пятилетие ими проведены исследования по 460 различным

направлениям. Меры по снижению шума были постоянно в центре внимания

исполкомов и различных общественных организаций.

В мировом масштабе проблемами борьбы с шумом занимается ряд ме-

ждународных организаций. Например, Технический комитет 43 ИСО, с ко-

238

торым Россия сотрудничает с 1955 г. Международная комиссия по акустике

один раз в 3 года проводит международные акустические конгрессы.

Согласно действующим нормативным документам РФ при разработке

технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации

машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации

рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шу-

ма, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допусти-

мых норм.

7.7.1 Защита от шума

В настоящее время при воздействии шума безопасность жизнедея-

тельности обеспечивают: • выбором типа здания; • выбором мероприятий;

• нормированием шума; • выбором средств защиты;

• организацией труда и отдыха.

Выбор типа здания

Выбор типа здания, в котором размещается технологическое оборудо-

вание, осуществляют при проектировании промышленных предприятий. При

этом ставятся две задачи:

• снизить уровень шума в цехах от внешних источников, расположен-

ных на территории предприятия или вблизи его;

• снизить уровень шума, генерируемого его источниками в цехах, в ок-

ружающую природную среду.

В обоих случаях эффект снижения достигают выбором строительного

материала, его толщины, размерами проемов для окон и других нужд. Для

этого используют справочные данные о звукоизолирующих свойствах мате-

риалов. Чтобы снизить шум от цехов и источников, расположенных на тер-

ритории предприятия, используют лесонасаждения в санитарно-защитных

зонах вокруг предприятия. А внутри помещений шум снижают строительно-

акустическими мероприятиями (см. ниже).

Выбор мероприятий

Для снижения уровня шума в производственных цехах используют

семь мероприятий: технические, строительно-акустические, технологиче-

239

ские, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, средства инди-

видуальной защиты и организационные.

Технические мероприятия. Они включают множество инженерно-

технических решений. Наиболее эффективное из них – снижение шума в са-

мом источнике, но, к сожалению, не всегда возможный метод. Суть его в том,

что при проектировании станков заменяют:

• ударные процессы на гидравлические (гидропривод вместо кривоши-

па или эксцентрика);

• возвратно-поступательные движения – вращением (применение косо-

зубых и шевронных шестерен вместо прямозубых);

• металлические детали – пластмассовыми и т.д.

Строительно-акустические мероприятия. Для поглощения шума,

возникающего в цехе, ученые предложили два пути: звукоизоляцию и зву-

копоглощение.

Звукоизоляция. Исследования ряда ученых показали, что установ-

ленная на пути распространения звука легкая стена с какой-либо массой М

на 1 м

не влияет на снижение шума. При увеличении массы стены до 3 М

шум несколько снизился, но не исчез совсем. Выход нашли, предложив ис-

пользовать закономерность отражения и поглощения звуковых волн. По за-

кону сохранения энергии сумма всех долей, отраженной, поглощенной и па-

дающей звуковой энергии волны – равна энергии, падающей на эту по-

верхность. Для снижения шума надо уменьшить долю проходящей волны.

Обычно строят две стенки, оставляя между ними пространство из воздушной

подушки или заполняя его пористым материалом. Часть звуковой энергии,

преодолев стенку, вновь раскладывается на три составляющих. Поскольку

проходящая доля волновой энергии менее двух других, то, проникнув через

пористый материал или воздушное пространство, а затем через вторую стен-

ку, звук значительно уменьшается. Но это применимо только на средних и

высоких частотах. Шумы низких частот проникают через стенку из-за эф-

фекта резонанса.

Чтобы добиться звукоизоляции для всех частот, кроме самых низких,

необходимо знать, что определяющими факторами при этом являются:

большая масса материала, малая упругость материала, высокое затухание

волн.

240

Этими показателями обладает свинец, но он дорог. Сталь, бетон и кир-

пич занимают в этой таблице пятое и шестое места, фанера – девятое.

Учитывая достоинства двойных перегородок с пористым эвукопогло-

тителем, можно предположить, что вследствие бесконечного их увеличения

повысится звукоизоляция. Но может случиться и так, что двойная стенка из

кирпича с воздушным пространством и множеством металлических связей

между ними будет немного лучше, чем одна сплошная стена такой же тол-

щины. Следовательно, в каждом конкретном случае необходим сложный

инженерный расчет.

Звукопоглощение. Снижение уровня шума этим методом основано на

способности материалов поглощать звуки. Казалось бы, чем пористее мате-

риал, тем он лучший поглотитель. Но это действительно не на всех частотах.

Звукопоглощающими считают такие материалы, у которых коэффициент

звукопоглощения на средних частотах более 0,2. Звуковая волна, попадая в

поры материала, приводит в колебание воздух, находящийся в этих про-

странствах. Вследствие небольших размеров этих пор происходит торможе-

ние колебания, что уменьшает отраженную звуковую энергию, которая пе-

реходит в тепловую. Эффективность звукопоглощения материала характери-

зуется коэффициентом звукопоглощения. Он зависит от рода материала, его

толщины, угла падения волн и равен 0,01-1,0. Звукопоглощение оправдывает

себя только при незначительном значении этого коэффициента, который

должен быть не более 0,25 при эталонной частоте 1000 Гц. Кроме того, сни-

зить шум с помощью поглощения можно только в пределах 6-8 дБ. Поэтому

метод звукопоглощения при значительном шуме надо считать дополнитель-

ным к основному, определяющему снижение шума техническими средства-

ми в самом источнике, и, как следствие, только по инженерным расчетам,

соблюдая все акустические законы. В противном случае можно получить не

снижение шума, а его увеличение.

На практике звукопоглощение осуществляют устройством на стенах и

потолках специальных конструкций (панели, плиты) с пористым заполните-

лем. Иногда применяют экраны из этих плит, которые подвешивают или ус-

танавливают на путях распространения звуковых волн. Используя их, доби-

ваются снижения уровня шума до 10 дБА. Эффективность зависит от отно-

шения расстояния между источником шума и какой-либо расчетной точкой к

241

длине помещения, его ширине и высоте, и, может быть, достигнута, если это

отношение будет менее 0,5.

Технологические мероприятия. Как правило, такие мероприятия –

совместное воплощение идеи со строительно-акустическими мероприятиями

для достижения цели. Если в цехе размещен один или два шумных станка,

то, изменив технологическую цепочку в передвижении деталей от станка к

станку, можно снизить общий уровень шума в цехе. Для этого надо эти стан-

ки разместить в отдельном помещении с эффективной звукоизоляцией. При

этом двум-четырем станочникам, работающим на этих станках, следует до-

плачивать за вредные условия труда, зато другим, кто работает в цехе, будут

созданы допустимые условия труда.

Санитарно-гигиенические мероприятия. Работающих в условиях

повышенного уровня шума необходимо обеспечивать санитарно бытовыми

помещениями. Если человек всю смену пользуется шлемом с наушниками

или наушниками, то он испытывает дискомфорт от повышенного потоотде-

ления. Поэтому ему следует предоставлять возможность мыть голову и поль-

зоваться сушильным аппаратом.

Лечебно-профилактические мероприятия. Такие мероприятия име-

ют важную оздоровительную задачу, которая отражает государственный

подход к проблеме. Это значит, что при поступлении на работу в цех с по-

вышенным уровнем шума в любой октавной полосе, а также при периодиче-

ских медицинских осмотрах должны принимать участие врачи: отоларинго-

лог, невропатолог, терапевт (по показаниям) с обязательным проведением

аудиометрии, определением гемоглобина, лейкоцитов и СОЭ в крови рабо-

тающих.

Периодический осмотр должен проводиться:

• при превышении уровня шума на 10 дБ - 1 раз в 36 месяцев;

• от 11 до 20 дБ - 1 раз в 24 месяца;

• свыше 20 дБ - 1 раз в 12 месяцев.

Медицинскими противопоказаниями при поступлении на работу в

шумные производства являются:

• стойкое понижение слуха, хотя бы на одно ухо, любой этиологии;

• отосклероз и другие стойкие заболевания слуха с заведомо неблаго-

приятным для слуха прогнозом;

242

• выраженные нарушения вестибуляторной функции любой этиологии;

• невриты, полиневриты, психические заболевания и психопатия;

• неврозы (неврастения, истерия); вегетативная дисфункция;

• органические заболевания центральной нервной системы;

• заболевания сердечно-сосудистой системы, гипертоническая болезнь,

стойкая сосудистая гипотония, стенокардия;

• язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.

На работу в шумные цехи принимаются лица не моложе 18 лет.

Эти мероприятия приобретают большую эффективность, если админи-

страция и профсоюзы не на словах, а на деле осуществляют их.

Средства индивидуальной защиты. В настоящее время отечествен-

ная промышленность и зарубежные фирмы предлагают широкий выбор на-

ушников как в отдельном исполнении, так и входящих в комплектную систе-

му (шлем, каска и т.д.). Как правило, каждая модель предназначена для защи-

ты от шума определенных частот. Кроме того, выпускаются и противошум-

ные вкладыши типа “Беруши”.

Индивидуальные средства защиты наряду с положительными качест-

вами обладают существенными недостатками: вызывают дерматозы, создают

неудобства в работе, приводят к нервным расстройствам. Поиски улучшения

конструкций привели к созданию наушников, в которых шум кузнечного мо-

лота, слышен как шум прибоя, дождя или превращается в тихий звон церков-

ных колоколов.

Организационные мероприятия. Когда не удается снизить шум до

нормируемого значения перечисленными методами, применяют: дистанци-

онное управление, автоматизацию и механизацию производства, рациональ-

ный режим труда и отдыха. Например, устанавливают обязательные переры-

вы: на 5-10 мин через каждый час работы и регламентированные перерывы

на 20 мин через каждые 2 часа труда с сокращением времени нахождения в

шумных условиях.

Следует применять и такие мероприятия, которые на первый взгляд

ничего не дают. Например, стандарт рекомендует обозначать знаками безо-

пасности зоны с уровнем звука выше 80 дБА.

Работающих в них снабжают средствами защиты. Запрещается даже

кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше