Учебное пособие Часть 2 Производственная безопасность Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа 2006
| Вид материала | Учебное пособие |
- Учебное пособие Часть 1 Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа 2006, 1359.55kb.
- Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа-2006, 1339.31kb.
- Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа-2005 удк 330., 1365.17kb.
- Бизнес-планирование предприятия учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим советом, 1729.98kb.
- Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа-2009, 2459.47kb.
- Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим советом угаэс уфа-2008, 3188.71kb.
- Учебное пособие уфа-2007 удк 330. 01 (075. 8) Ббк 65. 02., 836.31kb.
- Учебное пособие Рекомендовано научно-методическим советом, 1565.87kb.
- И. З. Шарипов материаловедение рекомендовано редакционно-издательским советом угату, 1223.16kb.
- Учебно методическое пособие Минск 2006 удк 616. 42-006. 441-053. 2(075., 1819.29kb.
4.7. Производственный шум
В настоящее время практически нет ни одной отрасли народного хозяйства, где шум не был бы в числе ведущих вредных факторов. Источниками шума в производственных условиях являются электрические машины, работающие станки, ручные механизированные инструменты, людские потоки и т.д.
Шум, как гигиенический фактор, представляет собой совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. По физической сущности шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление, которое называют звуковым давлением (Р). Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии, величина которой определяется интенсивностью звука (J). Для оценки шума принято использовать не абсолютные значения интенсивности и звукового давления, а относительные логарифмические единицы, величины-децибелы (дБ), взятые по отношению к пороговым значениям звукового давления и интенсивности.
Диапазон звуков, воспринимаемых органами слуха человека от 0 до 140 дБ. Уровень интенсивности звука определяется:
Li = 10Lg (J / Jj),
J- интенсивность звука в данной точке, Вт/м2;
Jj - интенсивность звука, которая соответствует порогу слышимости = 10-12 Вт/м2 при частоте 1000 Гц.
Уровень звукового давления определяется по формуле:
Lh = 20 Lg (P / Po)?
P- звуковое давление в данной точке, Па
Ро- пороговое звуковое давление = 2 10-5 Па
Частота колебаний может составлять от единиц до десятков тысяч Герц. Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 до 22000 Гц. Колебания с частой меньше 16 Гц (инфразвуки) и больше 22000 Гц (ультразвуки) вообще не воспринимаются органами слуха. Физиологической особенностью восприятия частотного состава звуков является то, что слух реагирует не на абсолютный, а на относительный прирост частот. Увеличение частоты колебания вдвое воспринимается как повышение тона (высоты) на определенную величину, называемую октавой. Весь слышимый диапазон частот разбит на 9 октав: 16,32... 16000 Гц.
В производстве различают ударный, механический, аэрогидродинамический шум. Ударный шум возникает при штамповке, клепке, ковке и др. Механический шум возникает при трениях и биении узлов и деталей машин и механизмов. Аэрогидродинамический шум возникает в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа или жидкости.
По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональные, в спектре которого возможно неравномерное распределение звуковой энергии, которая преобладает в области 1-2 октав.
По временным характеристикам подразделяются на постоянные, уровень звука за рабочую смену изменяется во времени не более чем на 5 дБ и непостоянные, уровень звука которых за рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБ. Непостоянные шумы в свою очередь подразделяются на колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени, прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБ и более и импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее одной секунды.
Действие шума на организм человека
Шум отрицательно влияет на организм человека, в первую очередь на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Воздействие интенсивного шума приводит к головной боли, несистематическому головокружению, снижению памяти, понижению слуховых функций и глухоте, нарушению сна.
Различают 4 степени шума: 1 степень- шум с интенсивностью до 40-50 дБ, при котором возникают психические реакции; 2 степень- шум с интенсивностью до 60-80 дБ, при нем наблюдаются расстройства вегетативной нервной системы; 3 степень шума с интенсивностью до 90-110 дБ, при этом отмечается понижение слуха; 4 степень- шум, уровень которого выше 120 дБ, при такой величине происходит повреждение органов слуха.
Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Шум приводит к значительному снижению производительности труда, значительно нарушает умственную работоспособность. Так, при умственном труде из-за шума работоспособность уменьшается до 60 %, при физическом - до 30 %. Высокий уровень шума снижает устойчивость ясного видения. При интенсивности шума 130 дБ отмечаются иллюзорные перемещения предметов в пространстве. Доказано, что под воздействием звуковых колебаний низкой частоты внутренние органы человека приходят в колебательное движение, которые вызывают неприятные болевые ощущения.
Нормирование уровня шума
Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1003-83 и Санитарными нормами Сн 2.2.4/2.1.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”.
Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления в девяти октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности. Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный параметр- эквивалентный уровень звука в дБ (А) (табл. 4.4).
Таблица 4.4
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах
частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука
| | Уровни | Уровни звукового давления в дБ в октавных | ||||||||
| Рабочее | звука и | полосах со среднегеометрической частотой | ||||||||
| место | Эквивал | | | | | | | | | |
| | уровни дБА | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4002 | 8000 |
| Творческая, научная | | | | | | | | | | |
| деят-ть, преподавание | 50 | 86 | 71 | 61 | 54 | 49 | 45 | 32 | 40 | 38 |
| и обучение и т.д. | | | | | | | | | | |
| Рабочие места в помещениях наблюдения и | | | | | | | | | | |
| дистанционного | 65 | 98 | 83 | 74 | 68 | 63 | 60 | 57 | 55 | 54 |
| управления | | | | | | | | | | |
| Выполнение всех видов работ на | | | | | | | | | | |
| постоянных | | | | | | | | | | |
| рабочих местах в производственных помещениях | 80 | 107 | 95 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 69 |
Для тонального и импульсного шума допустимые уровни звукового давления должны быть на 5 дуб меньше чем значений, приведенных в таблице. Для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ.
Измерение шума на рабочих местах производится на уровне 1,5 м от пола. Пространственное распределение точек замера уровней шума зависит от особенностей "шумовой" обстановки в обследуемом помещении: в аудиториях, служебных кабинетах - в центре комнаты; для помещений с равномерным распределением "шумового оборудования" - в двух точках на расстоянии 1/3 по продольной оси от стен помещения; в помещениях с групповым размещением "шумовых" агрегатов - на расстоянии 1,25 м от источника шума.
Для измерения уровней звукового давления шума применяются шумомеры, принцип которых состоит в преобразовании при помощи микрофона звуковых колебаний воздуха в электрический ток. Показания уровня шума отмечаются на шкале стрелочным индикатором, градуированным в дБ.
Методы борьбы с шумом
Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера.
Основными из них являются: устранение причины шума в источнике его возникновения; замена шумных технологических операций на малошумные; изоляция источника шума от окружающей среды средствами звукозащиты и звукопоглащения; уменьшение плотности звуковой энергии помещений, отраженной от стен и перекрытий; рациональная планировка помещений; применение средств индивидуальной защиты от шума; рациональный режим труда.
Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, применять балансировку вращающих частей, заменять металлические детали на детали из пластмасс и т.д. Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, применением глушителей активного и реактивного типа. Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом является применение средства звукопоглащения (экраны, перегородки, кожухи, кабины и др.). Хорошие звукопоглащающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, поролон и т.д.). Уменьшение шума можно достигнуть за счет рациональной планировки зданий, где наиболее шумные помещений должны быть сконцентрированы в одном месте в глубине территории.
Средствами индивидуальной защиты от шума являются: противошумные наушники, антифоны, заглушки, ушные вкладыши типа «беруши».
4.8. Ультразвук
В последние десятилетие все более широкое распространение в производстве находят технологические процессы, основанные на использование энергии ультразвука. Частотный диапазон лежит выше порога слышимости - 22000 Гц. Ультразвук широко применяется для механической обработки сверхтвердых и хрупких материалов, используется в системах очистки воздуха от пыли, копоти, в дефектоскопии, медицине. В пищевой промышленности используется при приготовлении сухого молока, в сельском хозяйстве - для обработки семян и борьбы с насекомыми.
Ультразвук имеет единую природу со звуком и одинаковые физико-гигиенические характеристики. Условно ультразвуковой диапазон частот делится на низкочастотный - от 1,12 104 до 1,) 105 Гц и высокочастотный- от 1 105 до 1,0 109 Гц. Особенности ультразвука: малая длина волны (менее 1.5 см) дает возможность получать направленный сфокусированный пучок большой энергии; ультразвуковые волны способны давать отчетливую акустическую тень; проходя через границу разделов двух сред, ультразвуковые волны могут отражаться, преломляться, поглощаться; ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в воздухе.
Источниками ультразвука являются генераторы ультразвуковых колебаний. Наиболее распространенные уровни ультразвукового давлений на рабочих местах на производстве - 90 - 120 дБ.
Действие ультразвука на организм
Ультразвуковые колебания поглощаются тканями тела человека и обладают разрушающим действием на клетку. Малые дозы - уровень звука 80-9- дБ - дают стимулирующий эффект (микромассаж, ускорение обменных процессов). При длительном влиянии ультразвука обычно отмечаются жалобы на общую слабость, повышенную утомляемость, головную боль, расстройства сна, нарушение рефлекторной функции. При длительной работе на ультразвуковой установке может наблюдаться понижение слуха. Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности. Ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.
Гигиенические нормативы ультразвука
Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89. Нормируется по уровню звукового давления в высокочастотной области слышимых звуков (табл. 4.5)
Таблица 4.5
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах
| Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц | Уровень звукового давления, дБ |
| 12,5 | 80 |
| 16 | 80 (90) |
| 20 | 100 |
| 25 | 105 |
| 31,5 - 100,0 | 110 |
Меры предупреждения неблагоприятного действия
Мероприятия технического характера: создание автоматизированного ультразвукового оборудования с дистанционным управлением; размещение оборудования в звукоизолированных помещениях; оборудование звукоизолирующих устройств из листовой стали или дюралюминия, покрытых резиной; целесообразно при проектировании ультразвуковых установок использовать рабочие частоты, наиболее удаленные от слышимого диапазона- не ниже 22 кГц. При контакте более 50 % рабочего времени устраивать 15 мин перерывы через 1 % часа работы, обязательные медицинские осмотры. К работам с ультразвуком не допускаются лица моложе 18 лет.
4.9. Инфразвук
Частотный диапазон лежит ниже порога слышимости- 16 Гц. Производственный инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и шум: турбулентности, резонанса, пульсации. Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создают машины и механизмы, имеющие поверхности больших размеров, совершающие низкочастотные механические колебания (инфразвук механического происхождения) или турбулентные потоки газов или жидкостей (инфразвук аэродинамического или гидродинамического происхождения).
Объекты, где преобладает инфразвук: транспорт, конвертерные и мартеновские цехи, портовые краны, компрессорные и др. Инфразвук на рабочих местах может достигать 120 дБ и выше. При этом чаще работающие подвергаются воздействию инфразвука при уровнях 90-100 дБ.
Особенности: инфразвук имеет во много раз больше амплитуды колебаний, чем акустические волны при равных мощностях; инфразвук распространяется на большие расстояния от источника ввиду слабого поглощения его атмосферой; легко проникают в помещения, из-за большой длины волны, обходя преграды; способны вызывать вибрацию крупных объектов.
Воздействие на организм
Доказано, что при уровне от 110 до 150 дБ инфразвук вызывает неприятные субъективные ощущения и изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательных системах, вестибулярном анализаторе. Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, снижение внимания и работоспособности, появление чувства страха, сонливость. Инфразвук вызывает снижение слуха на низких и средних частотах.
Гигиенические нормативы и меры защиты
Гигиеническая регламентация инфразвука на рабочих местах производится по СН 2274-80. По характеру спектра инфразвук подразделяют на широкополосной и гармонический. Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседним не менее чем на 10 дБ.
Нормируемыми характеристиками инфразвука на рабочих местах является уровни звукового давления в дБ в октавных полосах частот 2,4,8,16, 32 Гц. Допустимыми уровнями звукового давления являются 105 дБ в октавных полосах 2,4,8,1: Гц и 102 дБ в октавной полосе 31,5 Гц. При этом общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ.
Существующие меры борьбы с шумом, неэффективны для инфразвуковых колебаний. Практически единственным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике. При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости. Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов - ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей. В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников.
4.10. Производственная вибрация
Вибрация - механическое колебательное движение системы с упругими связями.
Вибрация как профессиональная вредность представляет собой механические колебания, передающиеся телу человека или отдельным его частям от источника колебания. Вибрации могут быть непреднамеренными (из-за плохой центровки вращающих частей машин, пульсирующего движения жидкости и др.) и специально используемые в технологических процессах.
Вибрации характеризуются частой и амплитудой колебания, скоростью и ускорением.
Время, в течение которого материальное тело совершает одно полное колебание, называют периодом колебаний. Число полных колебаний за единицу времени называют частотой колебаний. За единицу частоты принимают одно колебание в секунду. Период (Т) и частота колебания (f) связаны между собой соотношением:
Т = 1 / f , отсюда f = 1 / Т
Максимальное отклонение тела от положения устойчивого равновесия называется амплитудой (а), измеряется в линейных единицах.
Вибрация как движение характеризуется скоростью и ускорением. Скорость (V) является первой производной смещения по времени. Максимальное значение скорости колебательного движения равно:
Vmax = 2 f a,
где Vmax- максимальное значение скорости, м/сек
f- частота, Гц;
а- амплитуда, см.
Ускорение (W)- вторая производная смещения по времени:
W = 4 f2 a,
где W- ускорение вибрации, м/сек2
f- частота, Гц;
a- амплитуда, см.
По частотному составу вибрации подразделяются на низкочастотные, с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, среднечастотные-31,5 и 63 Гц, высокочастотные - 125,250, 500 и 1000 Гц. По временным характеристикам - на постоянные, для которых величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время не менее 1 мин; непостоянные, для которых величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин. Непостоянные вибрации в свою очередь подразделяются на: колеблющиеся во времени, для которых уровень виброскорости непрерывно изменяется во времени; прерывистые, импульсные.
В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирющими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной. Общая вибрация по источнику ее возникновения и возможности регулирования ее интенсивности подразделяют на следующие категории: категория 1- транспортная вибрация; категория 2- транспортно-технологическая; категория 3 - технологическая вибрация.