Контроль параметров шума. Источники ультразвука, воздействие на организм человека, нормирование, методы защиты и контроля

Измерительная аппаратура основана на электрических методах измерениях. Преобразовании механических колебаний в механические происходит в магнитоэлектрических или пьезоэлектрический приемниках/датчиках. Поступающие от датчиков электрические сигналы усиливаются, преобразуются (интегрируются, дифференцируются) и поступают на регистрирующий прибор, шкала которого проградуирована в абсолютных и относительных величинах.

Для измерения шума применяют шумомеры. Основными элементами шумомера являются: микрофон, преобразующий звуковые колебания воздушной среды в электрические, усилитель, выпрямитель и стрелочный индикатор, проградуированный в децибелах. Шумомеры имеют корректирующие частотные характеристики А, В, С. Чтобы показания шумомера приближались к объективным ощущениям громкости используется характеристика шумомера А, которая примерно соответствует кривым чувствительности органов слуха при разной громкости.

При измерениях регистрируют общий уровень шума, а для спектрального анализа используют магнитофонную запись шума, которая расшифровывается на специальной аппаратуре.

Имеются шумомер Ш-71, универсальный шумо-виброизмерительный комплект ИШВ-2 и ряд других вибро-шумоизмерительных приборов.

Звуковые колебания с частотой более 20 кГц относятся к ультразвуку.

Ультразвуковая энергия получила широкое применение в медицине, в промышленности для очистки деталей, прошивке мелких отверстий, сварке миниатюрных узлов, ускорения химических реакций и электролитических процессов, в сельском хозяйстве для обработки семян перед посевом и др.

Систематическое воздействие на организм человека ультразвука больших уровней (100…120 дБ) может вызвать утомляемость, боль в ушах, головную боль, функциональные нарушения нервной и сердечно-сосудистых систем, изменения давления, состава и свойств крови. Допустимые уровни звукового давления в среднегеометрических частотах равны: при 12500 Гц ― 75 дБ; при 16000 Гц ― 85 дБ; при 20000и более ― 110 дБ.

Вредное воздействие ультразвука на организм человека устраняется путем исключения излучения звуковой энергии, применения звукоизолирующих кожухов, экранов, механизации и автоматизации процессов, использование дистанционного управления ультразвуковыми установками, исключение из техпроцесса ультразвука и др.

Для измерения ультразвука используются приборы шумомеры и универсальные шумо-виброизмерительные комплекты.

 

Производственная вибрация

Вибрация — это механические колебания и волны в твердых телах.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на локальную и общую.

Локальная вибрация передается через руки человека, воздействует на ноги сидящего человека, предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека.

Источниками локальной вибрации, передающейся на работающих, могут быть: ручные машины с двигателем или ручной механизированный инструмент; органы управления машинами и оборудованием; ручной инструмент и обрабатываемые детали.

Общая вибрация в зависимости от источника ее возникновения подразделяется на: общую вибрацию 1 категории — транспортную, воздействующую на человека на рабочем месте в самоходных и прицепных машинах, транспортных средствах при движении по местности, дорогам и агрофонам; общую вибрацию 2 категории — транспортно-технологическую, воздействующую на человека на рабочих местах в машинах, перемещающимися по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок; общую вибрацию 3 категории — технологическую, воздействующую на человека на рабочем месте у стационарных машин или передающуюся на рабочем месте, не имеющие источников вибрации.

Общая вибрация категории 3 по месту действия подразделяется на следующие типы:

3а — на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

3б — на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других вспомогательных производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

3в — на рабочих местах в административных и служебных помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораториях, учебных пунктах, вычислительных центрах, здравпунктах, конторских помещениях и других помещениях работников умственного труда.

По временным характеристикам вибрация подразделяется на: постоянную, для которой спектральный или корректированный по частоте нормируемый параметр за время наблюдения (не менее 10 минут или время технологического цикла) изменяются не более чем в 2 раза (6 дБ) при изменении с постоянной времени 1 с; непостоянную вибрацию, для которой спектральный или корректированный по частоте нормируемый параметр за время наблюдения (не менее 10 минут или время технологического цикла) изменяется более чем в раза (6 дБ) при изменении постоянного времени 1 с.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются: частота f, Гц; амплитуда А, м; виброскорость U, м/с; виброускорение а, м/с², а также уровни виброскорости L_v и виброускорения L _а, дБ, которые определяются соответственно по следующим формулам:

м/с; м/с;

дБ; дБ,

где V — среднеквадратичное значение виброскорости, м/с;

V ₀ — пороговая виброскорость, равная 5·10^-8м/с;

а — виброускорение, м/с²;

а ₀ — пороговое значение виброускорения, равное 3·10^-4м/с².

Степень неблагоприятного воздействия вибрации на организм человека зависит от виброскорости при частоте колебаний более 10 Гц и от виброускорения при частоте до 10 Гц.

Неблагоприятное воздействие вибрации зависит от частоты колебаний и способа передачи ее на человека, длительности воздействия, индивидуальной чувствительности организма, а также от сопутствующих факторов: шума, статического напряжения, охлаждающего микроклимата.

Длительное воздействие интенсивной вибрации на работающих вызывает виброболезнь, связанную с нарушением жизнедеятельности наиболее важных органов и систем человека: нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательного аппарата и др.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 и СН 9-90 РБ 98 и СН 9-89 РБ 98 гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации производится следующими методами: частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра; интегральной оценкой с учетом времени воздействия вибрации по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.

Основным методом является частотный анализ. Нормируемый диапазон частот для локальной вибрации устанавливается в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 16; 31,5; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Нормируемый диапазон частот для общей вибрации в зависимости от категории вибрации устанавливается в виде октавных или третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами: 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0 Гц (для категории 3а — 2,0; 4,0; 8,0; 16,0; 31,5; 63,0).

Нормируемыми параметрами постоянной вибрации являются: средние квадратические значения виброускорения и виброскорости, измеряемые в октавных (третьоктавных) полосах частот, или их логарифмические уровни; корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни.

Нормируемыми параметрами непостоянной вибрации являются эквивалентные (по энергии) корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни.

При длительности воздействия в течение смены менее 480 минут, допустимое значение виброскорости V_t определяют по формуле:

где V ₄₈₀ — допустимое значение виброскорости для длительности воздействия вибрации 480 мин;

t — продолжительность воздействия вибрации за рабочую смену, мин.

Профилактика виброболезни обеспечивается применением вибробезопасных машин, использованием средств виброзащиты, снижающих воздействующую на работающих вибрацию на путях ее распространения от источников возбуждения.

При проектировании технологических процессов и производственных зданий и сооружений должны быть выбраны машины с наименьшей вибрацией; разработаны схемы размещения машин с учетом создания минимальных уровней вибрации на рабочих местах; произведена оценка ожидаемой вибрационной нагрузки на оператора; выбраны строительные решения оснований и перекрытий, обеспечивающие выполнение требований вибрационной безопасности труда.

При проведении организационно-технических мероприятий следует предусматривать своевременное проведение планового и предупредительного ремонта машин, совершенствование режимов машин, применение средств индивидуальной защиты, введение сроков контроля вибрационных характеристик машин и вибрационной нагрузки на оператора.

Электромагнитные поля

Электромагнитная энергия применяется в промышленности, быту, науке. Высокие и ультравысокие частоты широко используются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, промышленных установках, технологических процессах для нагрева, закалки, ковки металла, термической обработки диэлектриков и полупроводников.

Установлено, что наиболее чувствительны к действию ЭМП нервная, сердечно-сосудистая, иммунная и эндокринная системы человека.

Нормируемыми величинами являются: электрическая напряженность, магнитная напряженность, плотность потока энергии. Их значения рассчитывают по формулам в зависимости от частоты ЭМП.

Для защиты применяют различные инженерно-технические способы и средства: экранирование излучателей, помещений и рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей зоне за счет уменьшения мощности источника, использование ослабителей, средств индивидуальной защиты.

Электростатические поля

Существует несколько механизмов образования статического электричества: контактная электризация, электрохимический механизм, ассиметричное заряжение в результате индукции в сильном электростатическом поле и др.

Возникновение искрового разряда и высоких потенциалов представляет собой наиболее опасное проявление статического электричества.

Нормируемым параметром статического электричества, характеризующим условия труда персонала, является напряженность электростатического поля, допустимые уровни которой устанавливаются в зависимости от пребывания персонала на рабочем месте. ПДУ напряженности устанавливается равным 60 кВ/м в течение одного часа, при напряженности поля, равной или меньше 20 кВ/м, время пребывания в таком поле не регламентируется.

Способы защиты: заземление электропроводных элементов оборудования; увлажнение воздуха и его ионизация; увеличение поверхностной и объемной проводимости обрабатываемых материалов; ограничение скоростной обработки, транспортирования и др.

 

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ