Классификация и нормирование вибрации

Охрана_труда_ ТПО-1_урок_22

Тема 2.5. Защита от производственного шума и вибрации

Содержание:

Источники шума и вибрации, их воздействие на человека.

2. Нормирование шума и вибрации.

3. Меры коллективной виброакустической защиты.

Цель урока: освоение элементарных представлений о шуме и вибрации на пищевых предприятиях; формирование практической значимости виброакустической защиты.

Задание.

1. Прочитать учебный материал.

2. Ответить на контрольные вопросы – в рабочих тетрадях.

3. Фото конспекта отправить на электронную почту преподавателя или ВК до 30.042020г.

 

Источники шума и вибрации, их воздействие на человека.

Шум воспринимается человеком как неприятно действующее беспорядочное сочетание звуков, которые являются следствием колебания частиц воздуха механического (вибрация упругих элементов машин) или аэродинамического (обтекание воздухом или газом тел с большой скоростью) происхождения.

Технологическое оборудование пищевых предприятий (дробилки, разливочные автоматы, бутылкомоечные, тестомесильные, тесторазделочные, фасовочные машины, конвейеры, электродвигатели, насосы, вентиляторы и другие установки) — источник шума и вибрации, которые, являясь раздражителями общебиологического действия, вызывают общее заболевание организма человека и заболевания отдельных органов.

Длительное воздействие шума не только снижает остроту слуха, но и расшатывает периферическую и центральную нервную системы, нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы, обостряет другие, казалось бы, не связанные со слуховым аппаратом заболевания, такие как ухудшение зрения, нарушения нормальной функции желудка, координации движения, изменение кровяного давления и т. п. Такой комплекс изменений в организме рассматривается как «шумовая болезнь».

Шум понижает производительность труда, увеличивает брак в работе, может явиться косвенной причиной производственной травмы.

При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки.

Следствием вибрации являются аналогичные расстройства. Вызываемые вибрацией функциональные расстройства проявляются в изменениях в периферической и центральной нервной системах, а также в сердечно-сосудистой системе и опорно-двигательном аппарате.

Длительное воздействие вибрации, превышающей допустимый уровень, приводит к необратимым изменениям систем организма, запущенные и тяжелые формы которых вызывают виброболезни, сопровождающиеся частичной или полной потерей трудоспособности.

 

Классификация и нормирование шума

Шум — это совокупность звуков различной частоты и интенсив­ности (силы), возникающих в результате колебательного движе­ния частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).

Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой распро­страняются звуковые волны — звуковым полем. Различают ударный, механический, аэрогидродинамический шум.

Основные физические характеристики звука — частота f (Гц),. звуковое давление Р (Па), интенсивность или сила зву­ка I (Вт/м²), звуковая мощность w (Вт).

Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20000 (ультразву­ки) не воспринимаются органами слуха.

Разность давлений в возмущенной и невозмущенной средах называется звуковым давлением Р, которое измеряется в паскалях (Па). Количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу поверхности, ориентирован­ную перпендикулярно направлению распространения волны, на­зывается интенсивностью или силой звука I и измеряется в Вт/м².

По уровню интенсивности звука еще нельзя судить о физио­логическом ощущении громкости этого звука, так как наш орган слуха неодинаково чувствителен к звукам различных частот; звуки равные по силе, но разной частоты, кажутся неодинаково громкими. Поэтому для сравнения звуков различных частот, наряду с понятием уровня интенсивности звука, введено понятие уров­ня громкости с условной единицей — фон. Один фон — громкость звука при частоте 1000 Гц и уровне интенсивности в 1 дБ. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления.

Классификация шумов

По спектру: Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра шумы подразделяют на:

- широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

- тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 7 дБ

По частоте (Гц):

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

- низкочастотный (<400 Гц)

- среднечастотный (400—1000 Гц)

- высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам:

- постоянный;

- непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения:

- Механический

- Аэродинамический

- Гидравлический

- Электромагнитный

Нормирование шума - одна из важнейших задач охраны окружающей среды. Нормы шума устанавливаются исходя из технических требований и гигиенических условий труда.

На рабочих местах шум нормируется по уровням звукового дав­ления в децибелах в октавных полосах с указанными выше средне­геометрическими частотами, а также по предельному спектру шума, являющегося интегральным показателем нормативных уровней звукового давления по всему спектру октавных полос или по экви­валентному уровню звука в децибелах по шкале А шумомера (дБА), характеризующих его общебиологическое воздействие на чело­века.

Оценка шумовых характеристик и их сравнение с нормативами позволяет еще на стадии проектирования разрабатывать мероприятия по снижению этих уровней. Допустимые шумовые характеристики регламентируются:

для рабочих мест - ГОСТ 12.1.003-83;

Допустимые характеристики ультразвука регламентируются ГОСТ 12.1.001-89.

Нормируемыми параметрами (характеристикой) постоянного шума считаются уровни звукового давления L в октавных частотных полосах со среднегеометрическими частотами, в дБ, 63, 125, 250. 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Ориентировочные значения уровней шума, создаваемых разны­ми источниками, находятся в следующих диапазонах, дБА: шепот на расстоянии 1м — 30...40; обычный разговор — 60...70; рабочее место бракера цеха розлива, компрессорное отделение — 90...95; шумный цех завода — 80... 100.

СН 2.2.4/2.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» определяют предельно допустимый уровень шума, который в те­чение всего трудового стажа не вызывает заболеваний у человека и не мешает его трудовой деятельности. Количественная оценка устанавливается на основе критериев тяжести и напряженности труда, приведенных в табл. 17.1.

Таблица 17.1. Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности, дБА

Напряженность трудового процесса	Тяжесть трудового процесса
	Легкая физи­ ческая нагрузка	Средняя физиче­ ская нагрузка	Тяжелый труд 1-й степени	Тяжелый труд 2-й степени	Тяжелый труд 3-й степени
Легкая степень	80	80	75	75	75
Средняя степень	70	70	65	65	65
Напряженный труд 1-й степени	60	60	—	—	—
Напряженный труд 2-й степени	50	50	—	—	—

Классификация и нормирование вибрации

Степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации на человека зависят от величины вибрационной и физической нагрузки, нервно-эмоционального напряжения, действия сопутствующих вредных факторов (влажность и температура воздуха, шум и др.), режима вибронагрузки (длительность, наличие перерывов), продолжительности рабочей смены.

Вибрация в зависимости от воздействия на человека классифицируется:

■ по способу передачи — на общую, т. е. передаваемую через опорные поверхности (пол, сиденье) на тело стоящего или сидящего человека, и на локальную (местную), передаваемую на руки (ноги). Общая вибрация прежде всего воздействует на опорно-двигательный аппарат и позвоночник человека, а местная — на суставы рук и ног. Направление действия общей вибрации соответствует осям ортогональной системы координат (рис. 17.1, а): горизонтальным — ось X (от спины к груди), ось Y (от правого плеча к левому) и вертикальной оси Z (перпендикулярно к опорной поверхности). При локальной вибрации руки, охватившей рычаг управления (рис. 17.1, б), ось Хр совпадает с осью удерживаемого рычага, ось Ур направлена от ладони, а ось Zp совпадает с направлением приложенной силы;

Рис. 17.1. Направления действия вибрации по координатам осей: а — для работающего в положении стоя и сидя; б — для руки, охватившей рычаг управления (локальной вибрации)

 

■ временной характеристике — на постоянную, т. е. вибрацию, контролируемый параметр которой за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ), и непостоянную, для которой этот параметр изменяется более чем в 2 раза.

По источнику возникновения общая вибрация подразделяется на три категории:

1-я — транспортная (машины, перемещающие­ся по дорогам или неподготовленной поверхности);

2-я — транс­портно-технологическая (с ограниченным перемещением машин по подготовленной поверхности производственных помещений, про­мышленных площадок);

3-я — технологическая на рабочих местах в помещениях с вибрационным оборудованием (категория За), без такого оборудования (36) и в помещениях, предназначенных для умственного труда (Зв).

Основные характеристики вибрации: частота /, Гц; виброско­рость V, м/с; виброускорение а, м/с². Частотный диапазон общей вибрации разделен на семь октав со среднегеометрическими ча­стотами 1; 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц. По частотному составу общие вибрации разделяются на низкочастотные, в которых преобладают уровни в октавных полосах 1...4 Гц; среднечастотные — 8 и 16 Гц; высокочастотные — 31,5 и 63 Гц. Диапазон локальных вибраций разделен на восемь октав со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1 000 Гц.

Наиболее опасны вибрации, имеющие частоту, резонансную с собственными колебаниями тела человека или его отдельных органов. Для стоящего человека резонансные пики соответствуют частотам 5... 12 и 17...25 Гц, для сидящего — 4... 6 Гц; для внутренних органов человека — 6... 9 Гц.

При гигиеническом нормировании учитывают приведенные выше классификации вибрации и особенности ее воздействия на организм человека.

Безопасные для человека уровни вибрации нормируются отдель­но для каждого направления действия вибрации по осям системы координат с учетом категории для общей вибрации.

Цель нормирования вибраций - предотвращение функциональных расстройств и заболеваний, чрезмерного утомления и снижения работоспособности. В основе гигиенического нормирования лежат медицинские показания. Нормированием устанавливают допустимую суточную или недельную дозы, предупреждающие в условиях трудовой деятельности функциональные расстройства или заболевания работающих.

Часто при проектировании не учитываются уровни вибраций, и вопрос о виброзащите решается в эксплуатационный период по измеренному уровню вибраций, что не всегда возможно. Естественно, в этом случае получение исходных данных значительно упрощается, но возникает проблема виброзащиты, особенно это касается оборудования, установленного на фундаментах. Поэтому использование в современном промышленном производстве средств автоматики (станков, машин, оборудования) накладывает на вибрирующие основания достаточно жесткие технические требования.

Обеспечение допустимых параметров вибрации зависит также от конструктивных особенностей проектируемых объектов, в том числе фундаментов, конструкций надземной части здания. Как считают специалисты, важно иметь прогнозируемый уровень вибрации (методику прогнозирования), который бы позволил надежно и достаточно просто оценивать параметры колебаний в зависимости от размеров конструкций.

Следует отметить, что при проектировании объектов параметры вибраций должны регламентироваться следующими нормами: санитарно-гигиеническими и техническими для виброчувствительных машин и для строительных конструкций. От механических колебаний (вибрации) снижаются также прочность, устойчивость и долговечность зданий и самих конструкций, нарушается режим работы приборов и автоматических систем, контролирующих технологические процессы в промышленных зданиях. Можно предположить, что полностью исключить вибрацию и шум в зданиях и сооружениях невозможно. Поэтому для людей, работающих в условиях шума и вибрации, для различных видов машин и технологического оборудования в каждом конкретном случае при проектировании важно установить пределы допустимых параметров этих воздействий.

Допустимые уровни вибрации в жилых домах нормируются гигиеническими нормами «Допустимые уровни вибрации на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий» (ГН 2.2.4/2.1.8.562-96). Параметры колебаний регламентируются ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности труда». В указанных нормативах предусмотрены предельно допустимые величины общей вибрации в абсолютных (см/с) и относительных (дБ) значениях скорости по наиболее распространенному в практике спектру частот (до 355 Гц), который включает шесть октавных частотных полос. Каждая октавная полоса имеет предельно допустимые значения среднеквадратической виброскорости или амплитуды перемещений, возбуждаемых работой машин.

В санитарно-гигиенических нормах заложена лишь качественная оценка физиологического воздействия вибрации на людей. На стадии проектирования можно наметить мероприятия и конструктивные решения, которые обеспечили бы необходимую охрану здоровья людей.