Реферат: Вредные и опасные звуковые колебания и вибрации
Реферат: Вредные и опасные звуковые колебания и вибрации
Нормирование и измерение звуковых колебаний и вибраций
(в
настоящее время приборов для измерения звуковых колебаний и вибраций достаточно
много. Есть и универсальные, например серии ОКТАВА-101, позволяющие измерять
звук, вибрацию, инфра- и ультразвук одним прибором.)
Звук
– это волнообразное распространение механических колебательных движений частиц
упругой среды.
Звуковое
давление – это переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в
результате звуковых колебаний, Па.
Громкость
звука зависит от интенсивности звука, т.е. определяется амплитудой колебаний в
звуковой волне. Наибольшей чувствительностью слуховой анализатор человека
обладает к звукам с частотами от 700 до 6000 Гц.
Звуковая
мощность определяется отношением звуковой энергии ко времени
P
= W/t = [1 Дж/с =1 Вт].
Интенсивность
звука определяется отношением звуковой мощности к площади поперечного сечения
R
= P/S = [Вт/м2].
Производственным
шумом называют хаотическое сочетание различных по частоте и силе звуков,
вызывающих неприятные ощущения и оказывающих вредное или раздражающее
воздействие.
В
соответствии с “ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум. Общие требования безопасности”
производственные шумы по происхождению подразделяются на:
·
механические шумы, возникающие при вибрации;
·
аэродинамические (горение в форсунках, большая скорость струи воздуха и др.);
·
турбогидравлические;
·
структурные (колебание поверхностей, стен и т.п.).
Шумы
подразделяются на постоянные (изменения интенсивности до 5 дБ) и не постоянные
(интенсивность звукового давления меняется в диапазоне более 5 дБ).
Нормируется
шум по предельному спектру и в зависимости от характера помещений и выполняемых
там работ. В ГОСТ 12.1.003-83 приведены допустимые уровни звукового давления в
децибелах соответственно для каждой из восьми среднегеометрических частот
октавных полос (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц). Это так
называемая спектральная характеристика шума. Наряду с этим способом
нормирования, для ориентировочной оценки, допускается за характеристику
постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА, измеряемой и оцениваемой
по шкале “А” измерительного прибора (шумомера).
Основные
нормированные параметры для широкополосного шума приведены в таблице 7.
Таблица
7
Допустимые
уровни звукового давления в октавных полосах и эквивалентные уровни звука на
рабочих местах
Рабочее место |
Уровень звукового давления в дБ в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц |
Эквивалентный уровень звука, дБА |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1. Помещения программистов, конструкторских бюро |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
50 |
2. Кабинеты руководителей |
79 |
70 |
68 |
58 |
55 |
52 |
50 |
49 |
60 |
3. Кабинеты наблюдений и дистанционного управления:
а) без речевой связи по телефону
б) с речевой связью по телефону
|
94
83
|
87
74
|
82
68
|
78
63
|
75
60
|
73
57
|
71
55
|
70
54
|
80
65
|
4. Машинописные бюро |
83 |
74 |
68 |
63 |
60 |
57 |
55 |
54 |
65 |
5. Лаборатории |
94 |
87 |
82 |
78 |
75 |
73 |
71 |
70 |
80 |
6. Рабочие места в производственных помещениях и на
территории предприятия |
99 |
92 |
86 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 |
85 |
В
соответствии с санитарными нормами “СН 2.2.4/2.1.8.562 – 96. Шум на рабочих
местах, в помещениях жилых, общественных зданиях и на территории жилой
застройки”:
1)
Допустимый уровень шума – это уровень, который не вызывает у человека
значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального
состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму;
2)
Предельно допустимый уровень шума – это уровень шума, который при ежедневной
(кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего
рабочего стажа, не должен вызвать заболеваний или отклонений в состоянии
здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы
или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений;
3)
Нормирование звукового давления (интенсивности) выполняется на разных частотах
с учётом характера выполняемой работы – прежде всего напряжённости труда (табл.
8).
Таблица
8
Допустимые
уровни звукового давления для некоторых видов работ
Характер
трудовой
деятельности
|
Уровень звукового давления в дБ в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц |
Эквивалентный уровень звука, дБА |
31,5 |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
Научная деятельность, преподавание |
86 |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
50 |
Административно-управленческая деятельность |
93 |
79 |
70 |
68 |
58 |
55 |
52 |
52 |
49 |
60 |
Учёба |
79 |
63 |
52 |
45 |
39 |
35 |
32 |
30 |
28 |
40 |
По
интенсивности звукового давления, шумы приближенно можно оценить по таблице 9.
Таблица
9
Субъективная
оценка звукового давления (шума)
Интенсивность звукового
давления, дБ
|
Соответствует: |
0 |
порогу слышимости; |
20 |
тихому разговору, шелесту, шуршанию; |
30 |
тихой музыке; |
50 |
шуму большого магазина; |
60 |
шуму улицы города; |
90 |
шуму подходящего поезда метрополитена; |
120 |
шуму реактивного двигателя самолета в 100 м; |
130 |
то же в 10 м; |
140 |
то же в 1 м. |
Под
влиянием производственного шума возникают заболевания: снижение
чувствительности слуха, аритмия сердца, повышение кровяного давления, неврозы,
нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта. Через нервную систему шум
вызывает заболевания сердца, а в некоторых случаях приводит к хроническим
заболеваниям коры головного мозга, почек, к появлению гипертонической болезни.
В общем случае у работающего в условиях высокого шума развивается так
называемая “шумовая болезнь”, проявляющаяся в общем заболевании всего организма.
При
уровне шума 65 дБ и выше, увеличивается давление крови, появляется быстрая
утомляемость.
Уровень
шума 90 дБ и выше, приводит к нарушению слуха, ухудшению деятельности
желудочно-кишечного тракта, нарушению нервной деятельности.
Шум
более 120 дБ вызывает механические колебания тканей и разрушение нервных
клеток.
Проявление
вредного влияния шума может проявиться через длительное время.
Вибрация
представляет собой механические колебания тел. Вибрации присуща низкая частота
колебаний до 20 Гц, а свыше 29 Гц является суммарным влиянием вибрации с шумом.
Вредное
действие вибрации, прежде всего, вызывает снижение коэффициента полезного
действия (КПД) машин и преждевременный износ деталей, что может привести к
поломкам, авариям и катастрофам.
Человек
ощущает вибрацию при контакте с колеблющимися предметами: инструментами,
оборудованием и др. При длительном действии вибрации на организм человека
возникают заболевания двух типов: общие и местные (локальные). Общие
заболевания могут проявиться через 4-12 месяцев в тех случаях, если работа
сопровождается постоянной вибрацией рабочих мест. При этом возникают головные
боли, зрительные расстройства, повышение температуры, расстройства со стороны
желудка и сердечно-сосудистой системы.
Локальные
формы заболеваний возникают при действии вибрации на отдельные участки тела
(руки, ноги и др.). При этом происходят изменения нервной и костно-сосудистой
систем, повышается артериальное давление, снижается мышечная сила и уменьшается
вес человека, появляются спазмы сосудов.
В
общем случае воздействие вибрации на человеке сопровождается неприятными
ощущениями в виде “онемения”, слабости в кисти руки, судорогами. Локальные
вибрации вызывает спазмы сосудов фаланг пальцев, сосудов сердца. Кроме того,
вибрация сопровождается потерей чувствительности кожи, “окостенениями”
сухожилий мышц, отложениями солей в суставах. Эти воздействия особенно
усиливаются в холодный период года.
Систематическое
воздействие вибрации приводит к вибрационной болезни - общему заболеванию всего
организма, при котором нарушается деятельность различных органов и
функциональных систем. Эти нарушения проявляются в виде: головокружения,
повышенной раздражительности, нарушение сна, болей в области сердца.
При
колебаниях с частотой ниже 20 Гц и относительно больших амплитудах вибрации
происходит расстройство вестибулярного аппарата человека, появляются симптомы
“морской болезни”. При колебаниях рабочих мест с частотами близкими к
собственным частотам внутренних органов (6-9 Гц) могут происходить их
механические повреждения или даже разрыв.
Классификация
и нормирование вибрации выполняется в соответствии с санитарными нормами “СН
2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и
общественных зданий”.
Вибрация
измеряется виброметрами в соответствии с “ГОСТ 12.4.012-83 ССБТ. Вибрация.
Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах. Технические
требования”.
Ультразвук,
как и шум, - это механические колебания упругой среды, но в отличие от звуковых
волн, ультразвуковые волны имеют большие амплитуды, что обусловило его широкое
применение в технике. Ультразвук, также как и шум, нормируется по допустимым
уровням звукового давления на рабочих местах в зависимости от
среднегеометрической частоты (ГОСТ 12.1.001-89 ССБТ. Ультразвук. Общие требования
безопасности).
Инфразвук
возникает на частотах менее 20 Гц и вызывает утомление, головокружение,
головную боль, болезнь типа морской (вестибулярные нарушения). Воздействие
инфразвука приводит к снижению остроты слуха и зрения, в некоторых случаях
появляется чувство страха и т.п., возможны обмороки и параличи. Низкочастотные
колебания с уровнем инфразвукового давления свыше 150 дБ могут вызвать
смертельный исход. Особенно опасны инфразвуковые колебания с частотой от 2 до
15 Гц в связи с возникновением резонансных явлений в организме человека, причём
наиболее опасна частота 7 Гц, так как возможно его совпадение с альфа-ритмом
биотоков мозга.
Источниками
инфразвука являются механизмы (компрессоры, дизельные двигатели), транспорт
(электровозы), медленно работающие машины и др. В воздухе инфразвук мало
поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния. Многие
явления природы (землетрясения, морские бури) сопровождаются излучением
инфразвуковых колебаний.
Классификация
и нормирование инфразвука выполняется в соответствии с санитарными нормами “СН
2.2.4/2.1.8.583-96. Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных
помещениях и на территории жилой застройки”.
Защита от звуковых колебаний и вибраций
В
борьбе с производственным шумом применяют следующие методы:
Технологические
и конструктивные;
Нормирование;
Санитарно-технические;
Лечебно-профилактические.
Защита
работающих от шума может осуществляться как коллективными средствами и методами
(ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация), так и
индивидуальными средствами (ГОСТ 12.4.051-87 ССБТ. Средства индивидуальной
защиты органов слуха. Общие технические условия и методы испытаний).
Коллективные
средства защиты в свою очередь подразделяются на средства, снижающие шум в
источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его
распространения от источника до защищаемого объекта.
Снижение
шума в источнике достигается путём его конструктивных изменений. Это
обеспечивается изменением движения деталей, улучшением смазки и класса чистоты
трущихся поверхностей, заменой материалов и т.д.
Снижение
шума на пути его распространения достигается проведением
строительно-акустических мероприятий. Методы снижения шума на пути его
распространения реализуются применением: кожухов, экранов, кабин наблюдения
(при дистанционном управлении), звукоизолирующих перегородок между помещениями,
звукопоглощающих облицовок, глушителей шума и др.
Из
средств индивидуальной защиты, позволяющих снизить уровень воспринимаемого
звука на 10-45 дБ, можно назвать противошумовые: вкладыши, наушники (антифоны),
шлемы и каски (при уровнях 120 дБ и выше), специальные костюмы.
В
условиях повышенного шума, при отсутствии специальных средств индивидуальной
защиты, используйте подручные средства, так, например, обычная вата снижает шум
на 6 дБ, вата с жиром – до 18 дБ, воск - до 24 дБ.
В
соответствии с “ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие
требования” защита от вибрации включает в себя технические и
медико-профилактические мероприятия.
К
техническим мерам защиты относятся:
·
снижение вибрации в источнике её возникновения путём более точной балансировкой
вращающихся частей и изменением резонансной частоты системы;
·
виброгашение, путем установления механизмов на самостоятельные фундаменты и
применение динамических виброгасителей, увеличением массы (инерции) фундаментов
или их жёсткости;
·
виброизоляция, препятствующая передаче вибрации от источника (механизма) к
защищаемому объекту, и осуществляемая с помощью виброизоляторов (дерево,
резина, войлок, пружины, рессоры);
·
вибропоглощение (вибродемпфирование) путём покрытия вибрирующих деталей
виброизолирующим материалом.
Широкое
распространение получили вибродемпфирующие покрытия, которые подразделяются на
жёсткие и мягкие. Первые эффективны в области низких частот, вторые – области
высоких.
Наиболее
эффективны покрытия из вязко-упругих материалов, к которым относятся твёрдая
пластмасса, рубероид, битуминизированный войлок со слоем фольги и др. В
качестве жёстких применяются металлические покрытия на основе алюминия, меди,
свинца, олова и др. Мягкими вибродемпфирующими покрытиями являются мягкие
пластмассы, резины, пенопласт и др.
В
борьбе с вибрацией при работе с ручным инструментом важное значение имеет также
удобство рабочей позы. Необходимы организации режима труда и отдыха,
гимнастические упражнения (1-2 раза в смену), полезны тепловые ванны, массаж
конечностей, ультрафиолетовое облучение, проведение медицинских осмотров.
Рекомендуется,
чтобы общее время контакта с вибрирующими машинами, вибрация которых
соответствует допустимым уровням, не превышала 2/3 длительности рабочей смены,
а непрерывная продолжительность воздействия вибрации, включая микропаузы, не
более 20 минут.
Средства
индивидуальной виброзащиты подразделяются на средства защиты для рук, ног и
тела оператора. В качестве средств защиты для рук применяются рукавицы и
перчатки, вкладыши и прокладки. Виброзащитная спецобувь изготовляется в виде
сапог, полусапог, полуботинок. Защита от вибрации обеспечивается специальной
конструкцией низа обуви из упруго-демпфирующего материала. Средства защиты для
тела оператора по форме исполнения подразделяется на нагрудники, пояса,
специальные костюмы из упруго-демпфирующих материалов.
Защита
от ультразвука включает в себя использование более высоких частот (допустимые
уровни выше), изолирующих корпусов и экранов, изоляцию излучающих установок,
дистанционное управление и средства индивидуальной защиты.
При
проектировании и эксплуатации ультразвуковых установок следует
руководствоваться санитарными правилами и нормами, отражёнными в “СанПиН
2.2.4/2.1.8.582-96. Гигиенические требования при работах с источниками
воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового
назначения”.
Для
борьбы с инфразвуком более эффективны меры позволяющие снизить уровень
инфразвука в источнике его возникновения. Для этого нужно устранять источники
низкочастотной вибрации, повышать быстроходность машин, увеличивать жёсткость
конструкций больших размеров, устанавливать глушители и т.п.
В
соответствии с санитарными нормами уровни инфразвукового давления на
среднегеометрических частотах 2, 4, 8 и 16 Гц не должны превышать 105 дБ, а в
полосе с частотой 32 Гц - 102 дБ.
|