Защита от производственных вибраций

Защита организма человека от воздействия вибрации осуществляется техническими, организационными и санитарно-гигиеническими мероприятиями.

Инфразвуком принято называть колебания с частотой ниже 16 Гц, распространяющиеся в воздушной среде. Низкая частота инфразвуковых колебаний обусловливает ряд особенностей его распространения в окружающей среде.

Вследствие большой длины волны инфразвуковые колебания меньше поглощаются в атмосфере и легче огибают препятствия, чем колебания с более высокой частотой. Этим объясняется способность инфразвука распространяться на значительные расстояния с небольшими потерями частичной энергии. Вот почему обычные мероприятия по борьбе с шумом в данном случае неэффективны.

Под воздействием инфразвука возникает вибрация крупных предметов строительных конструкций, из-за резонансных эффектов и возбуждения вторичного индуцированного шума в звуковом диапазоне имеет место усиление инфразвука в отдельных помещениях. Источниками инфразвука могут быть средства наземного, воздушного и водного транспорта, пульсация давления в газовоздушных смесях (форсунки большого диаметра) и др.

Источником инфразвуковых колебаний, кроме того, могут быть вентиляторы, компрессорные установки, все медленно вращающиеся машины и механизмы. В природных условиях инфразвуковые колебания характерны для сходящих снежных лавин, резонансных шумов в горных выработках, раскатов грома, извержения вулканов.

В салонах автомобилей наиболее высокие уровни звукового давления лежат в диапазоне 2—16 Гц, достигая 100 дБ и более. При этом если автомобиль движется с открытыми окнами, уровень может значительно возрастать, достигая 113–120 дБ в октавных полосах ниже 20 Гц. Открытое окно при этом играет роль так называемого резонатора Гельмгольца.

Высокие инфразвуковые уровни имеют место в шуме автобусов, составляя 107–113 дБ на частотах 16–31,5 Гц при общем уровне шума 74 дБ. Инфразвуковой характер имеет шум некоторых самоходных машин, например бульдозера, в шуме которого максимум энергии на частотах 16–31,5 Гц составляет 106 дБ.

Источником инфразвука являются также реактивные двигатели самолетов и ракет. При взлете турбореактивных самолетов уровни инфразвука плавно нарастают от 70–80 дБ до 87–90 дБ на частоте 20 Гц. В то же время на частотах 125–150 Гц отмечается другой максимум, поэтому такой шум все же нельзя назвать выраженным инфразвуком.

Из приведенных примеров видно, что инфразвук на рабочих местах может достигать 120 дБ и выше. При этом работники чаще подвергаются воздействию инфразвука при уровнях 90—100 дБ.

В диапазоне звука 1—30 Гц порог восприятия инфразвуковых колебаний для слухового анализатора составляет 80—120 дБ, а болевой порог – 130–140 дБ.

Исследования, проведенные в условиях производства, свидетельствуют, что в случае резко выраженного инфразвука относительно небольших уровней, например 95 и 100 дБ при общем уровне шума 60 дБ, отмечаются жалобы на раздражительность, головную боль, рассеянность, сонливость, головокружение. В то же время при наличии интенсивного широкополосного шума даже с достаточно высокими уровнями инфразвука указанные симптомы не появляются. Этот факт вероятнее всего связан с маскировкой инфразвука шумом звукового диапазона.

Нормы звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц не должны превышать 105 дБ.

При длительном воздействии на человека инфразвука с интенсивностью, превышающей допустимый уровень, возникают головные боли, чувство вибрации внутренних органов (обычно на частотах 5-10 Гц). В настоящее время доказано, что при уровне 110 – 150 дБ инфразвук, действуя на организм, приводит к нарушению функционального состояния центральной нервной, сердечно -сосудистой, дыхательной систем и изменению слухового и вестибулярного анализаторов.

Для защиты от инфразвука техногенного происхождения применяют различные технические приемы: повышение жесткости конструкций, повышение числа оборотов машин, устранение низкочастотных резонансных вибраций.

Ультразвук может быть низкочастотный (12 – 100 кГц) и высокочастотный (100 кГц – 1 ГГц), а по способу распространения – воздушный и контактный.

Источниками ультразвука на производстве являются оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологических процессов, технического контроля и измерения, а также установки, при эксплуатации которых ультразвук возникает как сопутствующий фактор.

Ультразвуковые колебания по характеру действий оказывают механический, термический и физико-химический эффекты. Сама природа его действия (сжатие-растяжение) обеспечивает механический эффект, тогда как переход механической энергии в тепловую — термический. Уникальным свойством ультразвука является образование кавитации (микропузырьков), что обеспечивает его физико-химический эффект. Кавитация возникает только при распространении ультразвука в жидкостях, а также в биологических тканях. В тканях кавитация сопровождается повышением температуры и давления, возникновением электрических зарядов, люминесцентного свечения, ионизацией молекул воды, распадающихся на свободные радикалы и атомарный водород. В химическом отношении продукты распада ионизированных молекул воды крайне активны, что обусловливает также характер общебиологического действия ультразвука.

Ультразвук обладает главным образом локальным действием на организм, поскольку передается при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом, обрабатываемыми деталями или средами, где возбуждаются ультразвуковые колебания.

Учитывая, что низкочастотные ультразвуки (до 50 кГц) значительно больше, чем высокочастотные шумы, затухают в воздухе по мере удаления от источника колебаний, можно предположить их относительную безвредность для человека, тем более что на границе сред «кожа и воздух» происходит крайне незначительное поглощение падающей энергии (порядка 0,1 %). В то же время ряд исследований свидетельствует о возможности неблагоприятного действия ультразвука через воздух.

Наиболее ранние неблагоприятные субъективные ощущения отмечались у работников, обслуживающих ультразвуковые установки, – головные боли, усталость, бессонница, обострение обоняния и вкуса, которые в более поздние сроки (через 2 года) сменялись угнетением перечисленных функций. У работников, обслуживающих ультразвуковые промышленные установки, выявлены нарушения в вестибулярном анализаторе.

Ультразвук может воздействовать на работников через волокна слухового нерва, которые проводят высокочастотные колебания, и специфически влиять на высшие отделы анализатора, а также на вестибулярный аппарат, который тесно связан со слуховым органом. Исследования отечественных ученых по оценке влияния воздушных ультразвуков на животных и человека позволили разработать нормативы, ограничивающие уровни звукового давления в высокочастотной области звуков и ультразвуков в 1/3-октавных полосах частот.

Допустимые уровни звукового давления ультразвукового диапазона не должны превышать 80 -110 дБ

Длительное систематическое воздействие ультразвука, распространяющегося воздушным путем, вызывает изменения нервной, сердечно -сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. Наиболее характерным является наличие вегетососудистой дистонии и астенического синдрома.

Защита от ультразвуковых колебаний

Нормируемыми параметрами ультразвука, распространяющегося контактным путем, являются пиковое значение виброскорости (м/с) в полосе частот 8—31,5-103 кГц или его логарифмический уровень в децибелах (дБ).

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера: дистанционное управление приборами (избегать контакта), применение звукоизоляции, защитных рукавиц, ограничение возраста работающих (не моложе 18 лет).