Меры уменьшения вредного воздействия вибрации

С целью уменьшения вредного воздействия вибрации на работающих людей предусматривают систему технических мероприятий, которые должны учитываться при разработке нового, эксплуатации и модернизации существующего оборудования, машин, механизмов и инструментов.

Основными мероприятиями по устранению вредного воздействия вибрации являются:

а) снижение вредных вибраций в самом источнике, используя конструктивные, технологические и эксплуатационные способы и приемы;

б) установка технологического оборудования с динамическими нагрузками на фундаменты;

в) ограничение или устранение вибрации по пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения;

г) устранение неблагоприятных факторов производственной среды, сопутствующих возникновению вибрационной болезни;

д) использование средств индивидуальной защиты (эластичная обувь и рукавицы);

e) введение комплекса санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на снижение вредного воздействия вибрации на организм человека.

Снижение вибрации в источнике достигается следующими методами:

- заменой ударного действия на безударное (например, применяя сварку взамен клепки);

- балансировкой и уравновешиванием подвижных масс;

- применением гидропривода взамен кривошипного и т.п.;

- замена черных металлов цветными сплавами, композиционными материалами, пластмассой, резиной, деревом;

- нанесением специальных вибропоглощающих покрытий и мастик;

- уменьшением неровности пути;

- повышением демпфирующей способности опорных элементов транспортных средств.

Устранение резонансных явлений достигается при проектировании изменением массы или жесткости системы.

Вибропоглощение обеспечивается применением материалов с большим внутренним трением, например, композиционных материалов, пластмасс, дерева, ДСП, ДВП, пористых и волокнистых материалов. Вибропоглощающие материлы преобразуют механическую энергию вибрации в тепло.

Виброизоляция чаще всего достигается введением в колебательную систему упругой связи, обладающей малой жесткостью, - виброизоляторов.

В качестве виброизоляторов используются пружины, эластичные прокладки из резины или полиуретана, пневматические и гидравлические амортизаторы, пневмоподушки и др.

Основными параметрами для расчета виброизоляции являются: параметры вибрации установки (частота вынужденных колебаний f), амплитуда А, виброскорость V или ее уровень L_V ; масса агрегата и его вращающихся или колеблющихся частей m.

Эффективность виброизоляции определяется по формуле:

,

где - коэффициент передачи динамической нагрузки;

- частота собственных колебаний виброизолированной установки, Гц.

Уменьшить вредное воздействие вибрации на работающих можно механизацией и автоматизацией вибрационных процессов, дистационным управлением с виброизолированных кабин.

При организации труда ограничивают время работы с источниками вибрации при превышении предельно допустимого уровня виброскорости:

на 1 дБ – не более чем 381 мин;

на 6 дБ – не более 120 мин;

на 12 дБ – не более 30 мин;

более чем на 12 дБ – запрещается проводить работы и применять машины, генерирующие такую вибрацию.

Предусматриваются перерывы в работе с источниками вибрации по 10 – 15 мин через час каждый работы. Вводятся ограничения воздействия сопутствующих вредных факторов (температуры, усилия и др).

Допускаются к работе с источниками вибрации лица, достигшие 18 лет, после медосмотра и инструктажа. Медосмотр проводится ежегодно.

Применяют теплые ванны для рук и ног, прием витаминов, специальную производственную гимнастику, кабинеты психологической разгрузки.

Контроль вибрационной нагрузки на работающего производится при воздействии общей вибрации – 1 раз в год, локальной – 1 раз в 6 месяцев.

Для измерения вибрации применяют механические, оптические или электрические приборы. Для гигиенической оценки вибрации рабочих мест наиболее широкое распространение получили электрические приборы, в основу устройства которых положен общий принцип – механические величины, характеризующие колебательное движение, преобразуются в электрические, которые затем измеряются или регистрируются самопишущими приборами.

Локальная вибрация определяется в точках соприкосновения рук человека с органами управления механизмов и инструментов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом одна из осей должна совпадать с направлением ожидаемых максимальных колебаний.

При оценке вибрации принимаются максимальные значение, полученные при измерении.

ЗАЩИТА ОТ ШУМА

Шум – совокупность звуков, различных по частоте и силе. Возникает шум при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. С физической стороны шум характеризуется частотой колебаний, звуковым давлением, интенсивностью и силой звука. Ухо человека воспринимает звуковые колебания в воздухе в пределах от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуковыми, а свыше 20000 Гц – ультразвуковыми. Инфразвук и ультразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое действие на организм человека.

Шум является общебиологическим раздражителем. Действуя на нервную систему, он оказывает влияние на весь организм. Под влиянием шума притупляется острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной деятельности, повышается кровяное давление, изменяется объем внутренних органов. Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции.

Длительное воздействие интенсивного шума оказывает неблагоприятное слуховое и не слуховое воздействие на организм человека.

Слуховое воздействие приводит к снижению слуховой чувствительности, частичной (на высоких частотах) или полной потере слуховой чувствительности - глухоте.

Не слуховое действие шума приводит к целому комплексу нарушений работы центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы. Увеличивается вероятность психических и нервных расстройств, гипертонической и язвенной болезни.

Сильный шум в производственных условиях способствует возникновению несчастных случаев, ведет к снижению производительности и качества труда.

По происхождению различают следующие виды шума:

механический;

аэродинамический;

гидродинамический;

электромагнитный.

По временным характеристикам шум может быть постоянным и непостоянным. Непостоянный шум в свою очередь подразделяется на:

колеблющийся во времени;

прерывистый;

импульсный.

По характеру спектра различают тональный и широкополосный шум. При тональном шуме преобладает дисретный шум определенной частоты (например, шум дисковой пилы).

Гигиенической характеристикой шума, определяющей его воздействие на человека, является уровень звукового давления, величина которого выражается формулой

дБ, где P – звуковое давление, создаваемое источником звука, Па;

Р₀ – пороговое звуковое давление (Р₀=2×10^-5Па).

Весь слышимый диапазон звуковых колебаний по частоте разбивается на отдельные полосы. Характеризуется каждая полоса граничными частотами: ( ) – нижняя и ( ) – верхняя граничные частоты и средней частотой ( ). За ширину полосы принята октава, т.е. интервал частот, в котором высшая частота в два раза больше нижней , т.е. . За среднюю частоту октавной полосы принимают среднегеометрическую частоту, определяемую по формуле

,Гц

В санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.4/2.18.10-32-2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки» [46] даны предельно допустимые уровни шума.

При нормировании шума устанавливаются допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц при непрерывном действии шума не менее четырех часов за рабочую смену. Кроме того, для ориентировочной оценки за характеристику постоянного шума на рабочем месте допускается принимать эквивалентный уровень звука в дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера.

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу шума.

Дополнительно для колеблющегося и прерывистого шума ограничивают максимальные уровни в дБА, измеренные на временной характеристике «медленно» ( 110 дБА), а для длинного импульсного шума – максимальный уровень звука в дБАJ, измеренный на временной характеристике «импульс» ( 125 дБА).

Допустимые уровни для некоторых производств представлены соответственно в табл. 2.13.

Таблица 2.13

Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий.

№

Вид трудовой деятельности, рабочее место

Уровни звукового давления, дБ, при среднегеометрических частотах, Гц

Эквивалентные уровни звука, дБА

31,5

Творческая деятельность

Администра тивно-управленческая деятельность, работы в лабораториях

Диспетчерская работа

Работа за пультом

Все другие работы

Для защиты от шума применяются следующие основные методы и средства:

уменьшение шума в источнике;

изменение направленности шума;

уменьшение шума на пути его распространения;

архитектурно-планировочные мероприятия;

средства индивидуальной защиты;

медико-профилактические методы.

Методы уменьшения шума в источнике выбираются в зависимости от природы возникновения шума.

Для уменьшения механического шума:

снижают возбуждение шума, путем замены ударных процессов на безударные, применения методов снижения вибрации и эффективной смазки;

уменьшают звукоизлучающую способность путем применения цветных сплавов взамен черных, пластмасс, дерева, резины или композиционных материалов.

Снизить звукоизлучающую способность можно также путем нанесения вибродемпфирующих покрытий и мастик.

Для уменьшения шума аэродинамического происхождения:

улучшают аэродинамику тел, их обтекаемость;

изменяют режимы движения, скорость обтекания и выхлопа;

применяют специальные насадки, глушители и отражающие звук экраны.

Для уменьшения гидродинамического шума:

улучшают гидродинамические характеристики гидравлических аппаратов;

добиваются перехода турбулентного режима в ламинарный;

устраняют гидравлические удары и кавитацию.

Для уменьшения шума электромагнитного происхождения применяют:

более плотную прессовку трансформаторного железа;

демпфирующие прокладки;

композиционные материалы.

Изменением направленности шума, сбрасывая сжатый воздух или выпуская пар в сторону от рабочих мест, можно уменьшить шум на рабочем месте на 10 – 15 дБ.

Уменьшение шума на пути его распространения достигается установкой звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, кожухов, кабин, экранов.

Для уменьшения звука в производственном помещении путем звукопоглощения используют различные шумопоглощающие панели, которыми облицовываются потолки и стены помещений. Процесс поглощения звука в материале происходит за счет перехода звуковой энергии в тепловую в результате вязкого трения воздуха в порах материала. Характеризуется звукопоглощение коэффициентом звукопоглощения, т.е. отношением звуковой энергии, поглощенной материалом, к энергии, падающей на материал.

Эффективность звукопоглощения облицовок (в зоне отраженного звука) определяется по формуле

, дБ,

где - коэффициент звукопоглощения необлицованных поверхностей помещения ;

- коэффициент звукопоглощения облицовки;

- площадь поверхности помещения, м²;

- площадь облицованной поверхности помещения, м².

Сущность звукоизоляции ограждения, используемого для борьбы с шумом, состоит в том, что большая часть падающей звуковой энергии отражается от преграды и лишь незначительная ее часть проникает за ограждение. Эффективность использования ограждения определяется по формуле:

дБ,

где - масса 1 м² ограждения, кг;

- частота звука, Гц;