ВУЗ: Западно-Казахстанский государственный медицинский университет им. М. Оспанова
Категория: Книга
Дисциплина: Медицина
Добавлен: 01.02.2019
Просмотров: 13392
Скачиваний: 38
,
г
173
Вибрация может характеризоваться одной или несколькими частотами (дискретный спектр) или широким набором частот (непрерывный спектр). Спектр частот разбивается на частотные полосы (октавные диапазоны). В октавном диапазоне верхняя граничная частота f1 вдвое больше нижней граничной частоты f2, т.е. f1 / f2 = 2. Октавная полоса характеризуется ее среднегеометрической частотой.
Среднегеометрические частоты октавных полос частот вибрации стандартизированы
fсг =
и составляют: 1, 2, 4, 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Из определения октавы по среднегеометрическому значению ее частоты можно определить нижнее и верхнее значения октавной полосы частот.
Классификация вибрации. Производственная вибрация, в зависимости от ее физических характеристик, распространения в окружающей среде, источника возникновения классифицируется на следующие виды (Рисунок № 22):
Рисунок № 22
По способу передачи – на общую и локальную. Общая вибрация (вибрация рабочих мест) передается через опорные поверхности на все тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация (местная) передается на руки или отдельные участки тела человека, контактирующие с вибрирующим инструментом или вибрирующими поверхностями технологического оборудования.
По направлению действия – на вертикальную вибрацию (Z), действующую вдоль ортогональной оси системы координат (стопа-голова); горизонтальную вибрацию (X) (спина-грудь) и горизонтальную вибрацию (Y) (правое плечо - левое плечо).
По временным характеристикам – на постоянные вибрации (величина виброскорости изменяется не более чем на 6 дБ); непостоянные вибрации (величина виброскорости изменяется не менее чем на 6 дБ).
П
174
По частотному спектру – на низкочастотную (fсг = 8, 16 Гц для локальной вибрации и 1, 4 Гц для общей вибрации); среднечастотную (fсг = 31,5, 63 Гц для локальной и 8, 16 Гц для общей); высокочастотную (fсг = 125, 250, 500, 1000 Гц для локальной и 31,5, 63 Гц – для общей).
По источнику возникновения общая вибрация подразделяется на 3 категории: транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных средств при их движении по местности (категория 1); транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин с ограниченной зоной перемещения при их перемещении по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок (категория 2); технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин и технологического оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (категория 3).
Действие вибрации на организм. В связи с тем, что вибрация воспринимается несколькими анализаторами (кожный, вестибулярный и др.), обладающими различными свойствами, ощущение вибрации меняется с изменением ее интенсивности, частотной характеристики, продолжительности, места и направления передачи и т.д.
Согласно современным представлениям, эффекты вибрационного воздействия на человека определяются деформацией или смещением тканей и органов, что нарушает их нормальное функционирование и приводит к раздражению многочисленных механорецепторов, воспринимающих вибрацию. Следствием этого является изменение психологических и физиологических реакций человека.
Вибрация относится к факторам, обладающим большой биологической активностью. Характер, глубина и направление физиологических и патологических изменений со стороны различных систем организма определяется не только характером вибрационного воздействия (частота и уровень действующей вибрации, продолжительность и место ее действия, направление оси действия вибрации), но и различными свойствами анатомических структур органов и тканей тела человека, а также особенностями индивидуальной чувствительности.
При воздействии вибрации на человека, наиболее существенно то, что тело человека в данном случае является сложной динамической системой, которой присущи ритмичные колебания, в том числе и внутренних органов. В этих условиях, при совпадении собственных частот внутренних органов человека и отдельных частей его тела с частотой вынужденной вибрации возникает явление резонанса, при котором резко возрастает амплитуда колебаний органов и частей тела. Поскольку тело человека является сложной колебательной системой с собственным резонансом, многие биологические эффекты имеют строго частотную зависимость.
О
175
Колебания внутренних органов в грудной и брюшной полостях при положении стоя обнаруживают резонанс под влиянием вибрации при частоте 3,0-3,5 Гц, но максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки отмечается на частотах от 7-8 Гц, передней грудной стенки – от 7 до 11 Гц. Частотный диапазон от 4 до 8 Гц может оказаться лимитирующим для устойчивости человека и вибрации из-за смещения внутренних органов, особенно брюшной полости.
На рукоятке ручной машины при работе с ней имеются один максимум вибрации в области ниже 5 Гц и второй – в области 30-40 Гц.
Механическая система прямой руки человека имеет резонанс в области частот 30-60 Гц. При передаче вибрации от ладони к тыльной стороне кисти амплитуда колебаний при неизменной частоте 40-50 Гц уменьшается на 35-65%. Затухание колебаний увеличивается от кисти к локтю с максимальным эффектом в плечевом суставе и голове.
При длительном воздействии общей и локальной вибрации в организме человека возникают сложные морфо-функциональные изменения в различных органах и тканях. Преимущественно страдают центральная и периферическая нервная системы, регуляция сосудистого тонуса, приводящие в конечном итоге к развитию вибрационной болезни. К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации на организм человека, относятся повышенные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия (прежде всего пониженная температура и повышенная влажность), шум высокой интенсивности, который, как правило, сопровождает вибрацию, психо-эмоциональная напряженность. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций.
Гигиеническое нормирование вибрации. Основными нормативными документами, регламентирующими предельно допустимые величины вибрации являются следующие санитарные нормы, правила и стандарты: «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям работы с источниками вибрации» № 310 (2005 г.); «Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих» № 3041-84; ГОСТ 12.1.012-7 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».
Гигиеническое нормирование устанавливается отдельно для общей и локальной вибрации. Общая вибрация нормируется в диапазонах октавных полос со среднегеометрическими значениями частот 2, 4, 8, 16, 31,5, 63 Гц (для транспортной вибрации дополнительно нормируется вибрация в октавной полосе с fсг = 1 Гц). Локальная вибрация нормируется в диапазонах частот с fсг = 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Нормы установлены для продолжительности рабочей смены в 8 часов.
Допустимые значения уровня виброскорости для общей транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации, а также допустимые значения транспортной вибрации и локальной вибрации в октавных полосах частот представлены в таблицах № 26-28.
176
Таблица № 26. Допустимые значения транспортной вибрации в октавных полосах частот.
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц |
Виброускорение |
Виброскорость |
||||||
м/с2 |
дБ |
м/сх10-2 |
дБ |
|||||
Z |
XY |
Z |
XY |
Z |
XY |
Z |
XY |
|
1,0 |
1,10 |
0,40 |
121 |
112 |
20,0 |
6,3 |
132 |
122 |
2,0 |
0,8 |
0,45 |
118 |
113 |
7,1 |
3,5 |
123 |
117 |
4,0 |
0,56 |
0,79 |
115 |
118 |
2,5 |
3,2 |
114 |
116 |
8,0 |
0,63 |
1,60 |
116 |
124 |
1,3 |
3,2 |
108 |
116 |
16,0 |
1,10 |
3,20 |
121 |
130 |
1,1 |
3,2 |
107 |
116 |
31,5 |
2,20 |
6,30 |
127 |
136 |
1,1 |
3,2 |
107 |
116 |
63,0 |
4,50 |
13,0 |
133 |
142 |
1,1 |
3,2 |
107 |
116 |
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
0,56 |
0,40 |
115 |
112 |
1,1 |
3,2 |
107 |
116 |
Таблица № 27. Гигиенические нормы вибрации.
Вид вибрации |
Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
||||||||||
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
Общая транспортная вертикальная горизонтальная |
132 132 |
123 117 |
114 116 |
108 116 |
107 116 |
107 116 |
107 116 |
- |
- |
- |
- |
Транспортно-технологическая |
- |
117 |
108 |
102 |
101 |
101 |
101 |
- |
- |
- |
- |
Технологическая |
- |
108 |
99 |
93 |
92 |
92 |
92 |
- |
- |
- |
- |
В производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию |
- |
100 |
91 |
85 |
84 |
84 |
84 |
- |
- |
- |
- |
В служебных помещениях, здравпунктах, конструкторских бюро, лабораториях |
- |
91 |
82 |
76 |
75 |
75 |
75 |
- |
- |
- |
- |
Локальная вибрация |
- |
- |
- |
115 |
109 |
109 |
109 |
109 |
109 |
109 |
109 |
Таблица № 28. Предельно допустимые значения параметров локальной вибрации по осям Z, X, Y.
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
|
Виброускорение |
Виброскорость |
||
м/с2 |
дБ |
м/сх10-2 |
дБ |
|
8 |
1,4 |
123 |
2,8 |
115 |
16 |
1,4 |
123 |
1,4 |
109 |
31,5 |
2,8 |
129 |
1,4 |
109 |
63 |
5,6 |
135 |
1,4 |
109 |
125 |
11,0 |
141 |
1,4 |
109 |
250 |
22,0 |
147 |
1,4 |
109 |
500 |
45,0 |
153 |
1,4 |
109 |
1000 |
89 |
159 |
1,4 |
109 |
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни |
2,0 |
126 |
20,0 |
112 |
177
Профилактические мероприятия. Меры предупреждения неблагоприятного воздействия на организм общей и локальной вибрации включают в себя технические, административные и медико-профилактические мероприятия. При использовании виброопасных ручных инструментов, работы следует проводить с применением режимов труда, которые должны обеспечивать: ограничение времени воздействия вибрации и рациональное распределение работ с виброопасными ручными инструментами в течение рабочей смены, ограничение длительности непрерывного одноразового воздействия вибрации и использование регламентированных перерывов для отдыха и лечебно-профилактических мероприятий.
В режимах труда необходимо указывать допустимое суммарное время контакта с вибрирующими ручными инструментами, продолжительность и время организации перерывов, как регламентированных, так и в соответствии с режимами труда, а также перечень работ, которыми операторы с ручными инструментами могут быть заняты во время перерывов.
В технических документах (паспорт, техническое описание, инструкция) на то или иное оборудование, инструмент и аппарат, являющихся источниками локальной вибрации, необходимо указывать следующее:
-
наличие конструктивных решений, исключающих или ограничивающих неблагоприятное влияние вибрации;
-
вибрационные характеристики (значения виброскорости и виброускорения) для всех номинальных режимов работы оборудования, инструмента и аппарата, измеренные в трех направлениях ортогональной системы осей координат в точках соприкосновения с руками оператора, шумовые характеристики;
-
масса ручного инструмента, вес ручного инструмента, приходящийся на руки работающего при выполнении различных технологических операций, минимальную силу нажатия, прикладываемую руками работающего в установленном паспортом режиме;
-
сопутствующие вредные производственные факторы, источниками которых являются данный инструмент и оборудование.
Комплекс мер медико-профилактического характера включает в себя проведение ежегодных профосмотров работающего контингента, получение лечебно-профилактического питания и витаминопрофилактику, санаторно-курортное лечение и ряд других мероприятий.
Техническая защита от вибраций включает следующие меры активной виброзащиты:
-
виброизоляция – уменьшение передачи колебаний от источника возбуждения к защищаемому объекту при помощи устройств, помещенных между ними (резиновые, пружинные виброизоляторы);
-
вибродемпфирование – увеличение механического активного импеданса колеблющегося элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;
-
д
178
инамическое гашение колебаний путем присоединения к защищенному объекту системы, реакция которой уменьшает размах вибрации в точках присоединения; -
изменение конструктивных элементов и строительных конструкций.
Снижение неблагоприятного воздействия вибрации на работающих осуществляется за счет уменьшения вибрации в источнике образования, за счет конструктивных и технологических решений при разработке новых и модернизации существующих машин, оборудования, инструментов; уменьшение вибрации на пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения; применения дистанционного и автоматического управления. Соблюдение требований безопасности, касающиеся исключения контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочей зоны (предупреждающие надписи, сигнализация, ограждение и др.), запрещение пребывания рабочих на вибрирующей поверхности производственного оборудования во время его работы, планового и предупредительного ремонта машин и оборудования, способствуют снижению повреждающего влияния вибрации на организм ведущих профессиональных групп рабочих.