Інфразвук та ультразвук, його джерела та принципи нормування. Вплив на організм людини.

Ультразвук являє собою механічні коливання пружного середовища, що мають однакову зі звуком фізичну природу, але відрізняються більш високою частотою, що перевищує прийняту верхню межу чутності - понад 20 кГц, хоча при великих інтенсивностях (120... 145 дБ) чутними можуть бути і звуки більш високої частоти.
Ультразвук, як і звук, характеризується ультразвуковим тиском (Па), інтенсивністю (Вт/м2) і частотою коливань (Гц).

Специфічною особливістю ультразвуку, обумовлене великою частотою і малою довжиною хвилі, є можливість поширення ультразвукових коливань спрямованими пучками, які отримали назву ультразвукових променів. Вони створюють на відносно невеликій площі дуже великий ультразвуковий тиск.

При тривалій роботі з низькочастотними ультразвуковими установками, що генерують шум і ультразвук, що перевищують встановлені ПДУ, можуть відбутися функціональні зміни центральної і периферичної нервової системи, серцево-судинної системи, слухового і вестибулярного апарату і т. п. У порівнянні з високочастотним шумом ультразвук значно слабше впливає на слухову функцію, але викликає більш виражені відхилення від норми вестибулярної функції, больової чутливості і терморегуляції.

Відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 та ГОСТу 12.1.001-89 допустимий рівень ультразвукового тиску в третинооктавних смугах із середньо-геометричними частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5-100 кГц на робочих місцях від ультразвукових установок наведено у таблиці.

Таблиця 3.4.

Допустимий рівень ультразвукового тиску в третинооктавних смугах на робочих місцях

Середньогеометричні частоти третинооктавних смуг, кГц	12,5				31,5-100
Допустимі рівні тиску, дБ

 

Багато явищ природи (землетруси, виверження вулканів, морські бурі) супроводжуються випромінюванням інфразвукових коливань. У виробничих умовах інфразвук утворюється, головним чином, при роботі тихохідних великогабаритних машин і механізмів (компресорів, дизельних двигунів, електровозів, вентиляторів, турбін, реактивних двигунів і ін), які роблять обертальний або зворотно-поступальний рух з повторенням циклу менше ніж 20 разів на секунду (інфразвук механічного походження). Інфразвук аеродинамічного походження виникає при турбулентних процесах у потоках газів чи рідин.

Інфразвук справляє негативний вплив на весь організм людини, в тому числі і на орган слуху, знижуючи слухову чутливість на всіх частотах. Інфразвукові коливання сприймаються як фізичне навантаження: виникають стомлення, головний біль, запаморочення, вестибулярні порушення, знижується гострота зору і слуху, порушується периферичний кровообіг, з'являється відчуття страху і т. п.

Захист від ультра- та інфразвука. Захист від ультразвукових коливань здійснюється тими ж методами, що і захист від шуму. Основну увагу потрібно приділяти усуненню безпосереднього контакту робітників з коливними середовищами. Для цього завантаження ультразвукових ванн, вивантаження й інші роботи виконують при виключених генераторах коливань, або використовують спеціальні пристосування з ручками, не зв'язаними вібруючими деталями. Ультразвукове технологічне устаткування ізолюють кожухами або звукоізолюючими камерами. Внутрішні поверхні камер облицьовуються звукопоглинаючими матеріалами. Робочі місця можна екранувати. Для поглинання енергії ультразвука рекомендуються матеріали, подібні до застосовуваних при зниженні шуму, але з більшою ефективністю на високих частотах.

Труднощі захисту від інфразвукових хвиль полягають в тому, що стіни і великі елементи конструкцій починають вібрувати в ритмі інфразвука і не чинять йому ніякого опору. Інфразвук практично не послаблюється перешкодами, тому основною задачею захисту людини від шкідливого впливу інфразвука є виключення чи ослаблення його генерування в самому джерелі. Ефективними заходами від інфразвука є також застосування методів зниження вібрацій.

 

Основні параметри та види вібрації.

Гігієнічне нормування вібрацій забезпечує вібробезпеку умов праці. Дія вібрації на організм людини визначається наступними характеристиками:

- інтенсивністю,

- спектральним складом,

- тривалість впливу,

- напрямком дії.

Показниками інтенсивності є середньоквадратичні або амплітуда значення віброприскорення, віброшвидкості або віброзміщення.

Для оцінки інтенсивності вібрації поряд з розмірним величинами використовується логарифмічна децибельна шкала.

Гігієнічну оцінку вібрації, що діє на людину у виробничих умовах, згідно з ГОСТ 12.1.012-90 здійснюють за одним з наступних методів:

1) частотним (спектральним) аналізом нормованого параметра;

2) інтегральною оцінкою за частотою нормованого параметра;

3) дозою вібрації.

Гігієнічною характеристикою вібрації є нормовані параметри, вибрані в залежності від застосовуваного методу її гігієнічної оцінки. Тривалий вплив вібрації з середньогеометричними значенням частот 16...250 Гц є особливо небезпечним.

За способом передачі на тіло людини вібрацію поділяють на загальну, яка передасться через опорні поверхні на тіло людини, та локальну, яка передасться через рухи людини. У виробничих умовах часто зустрічаються випадки комбінованого впливу вібрації — загальної та локальної.

Загальну вібрацію, за джерелом її виникнення поділяють на:

1) транспортну, яка виникле внаслідок руху по дорогах;

2) транспортно-технологічну, яка виникає при роботі машин, які Виконують технологічні операції в стаціонарному положенні або при переміщенні по спеціально підготовлених частинах виробничих приміщень, виробничих майданчиків;

3) технологічну, що впливає на операторів стаціонарних машин або передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.

Нормування вібрації та вимірювання її рівнів.

Мета нормування вібрацій запобігання функціональних розладів і захворювань, надмірного втоми і зниження працездатності. В основі гігієнічного нормування лежать медичні показання. Нормуванням встановлюють допустиму добову або тижневу дози, що попереджають в умовах трудової діяльності функціональні розлади або захворювання працюючих.

Для нормування впливу вібрації встановлені чотири критерії: забезпечення комфорту, збереження працездатності, збереження здоров'я і забезпечення безпеки. У останньому випадку використовуються гранично допустимі рівні для робочих місць.

Стосовно до вібрацій існує технічна (поширюється на джерело вібрації) і гігієнічне нормування (визначає ПДУ вібрації на робочих місцях). Остання обмежує рівні вібраційної швидкості і прискорення в октавних або третиннооктавних смугах среднегеометрических частот.

При гігієнічній оцінці вібрацій нормованими параметрами є середні квадратичні значення віброшвидкості (і їх логарифмічні рівні) або віброприскорення як у межах окремих октав, так і третьеоктавних смуг. Для локальної вібрації норми вводять обмеження тільки в межах октавних смуг.Наприклад, коли встановлюють регулярні перерви протягом робочої зміни при локальній вібрації, допустимі значення рівня віброшвидкості збільшують.

При інтегральній оцінці за частотою нормованим параметром є корректированное значення контрольованого параметра вібрації, вимірюване за допомогою спеціальних фільтрів. Локальну вібрацію оцінюють, використовуючи середнє за час дії корректированное значення.

Вібрацію, що впливає на людину, нормують для кожного встановленого напрямку. Гігієнічні норми вібрації при частотному (спектральному) аналізі встановлені для тривалості впливу 480 хв.Гігієнічні норми в логарифмічних рівнях середньоквадратичних значень віброшвидкості для загальної локальної вібрації в залежності від категорії (1,2, За, б, в, г) наведені в ГОСТ 12.1.012-78; там же зазначені норми при інтегральній оцінці за частотою нормованого параметра. Ці значення покладені в основу норм СН 245-71 і вимог у рамках ССБТ.