Лекции по "Охране труда"

1. Полностью закрытые кожухи, укрывающие источники выделения неблагоприятных факторов производственной среды или полностью аппаратов, из которых отсасывается воздух.

2. Приемники, укрывающие источники вредных веществ, но имеющие рабочие окна для обслуживания. К числу таких приемников относятся вытяжные шкафы.

3. Приемники, частично укрывающие источники вредных выделений производственной среды (укрытие шлифовальных кругов и др.).

4. Открытые воздухоприемники, представляющие собой отсосы той или иной конструкции, приближенные к источнику поступлений выбросов. К числу таких приемников относятся вытяжные зонты, бортовые отсосы.

Для обеспечения эффективной работы системы вентиляции важен контроль за содержанием воздуховодов, плотностью присоединения отдельных отрезков.

7.5. Нормирование шума и вибрации на рабочих местах. Основные методы и средства защиты работающих от воздействия шума и вибрации

 

Шум ухудшает условия труда, оказывает вредное действие на организм человека. При длительном воздействии шума на организм происходят нежелательные явления: снижается острота зрения и слуха, повышается кровяное давление, снижается внимание. Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем. Требования к уровням шумов устанавливаются стандартом ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности (с изменением №1), СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки. Предельно допустимые уровни шума (ПДУ) на рабочих местах установлены для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест с учетом тяжести и напряженности трудовой деятельности.

Звук как физический процесс представляет собой волновое движение упругой среды. Ощущает человек механические колебания с частотами от 20 до 20000 Гц.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.

Основными характеристиками звука являются:

частота колебаний (Гц); звуковое давление (Па); интенсивность звука (Вт/м2). Vзвука =344 м/c.

Звуковое давление - переменная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.

Количественная оценка звукового давления оценивается среднеквадратичным значением.

где Т = 30-100 мс.

При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.

Интенсивность звука - звуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны.

Интенсивность звука связана с звуковым давлением выражением

I = VP,

где  P - среднеквадратичное давление звуковое;

V - среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.

В свободном звуковом поле интенсивность звука может быть выражена формулой

где r - плотность среды,  с -скорость звука в среде;

rс - акустическое сопротивление среды.

Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называется пороговым.

Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 2000-5000 Гц. За эталонный -  звук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности I0 = 10-12 Bт/м2, а соответствующее ему звуковое давление р0 = 2·10-5 Па. Порог болевого ощущения Imax =10 Вт/м2. Различие в 1013 раз.

Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженное в логарифмической форме.

Уровень интенсивности: LI  = 10 lg I/I0 ;

Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P/P0-

Слышимый диапазон составляет 0 - 140 дБ.

Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность Р - общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.

Уровень звуковой мощности источника шума

LP = 10 lg P/P0,

где Р0 - пороговая величина = 10-12Вт.

ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности предусматривает классификацию шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин и методы измерения шума.

Суммарный уровень звукового давления при одновременном действии двух одинаковых источников с уровнями L1 и L2 в дБ можно определить по формуле 

Lобщ = L1 +  L,

где L1 - больший из двух суммарных уравнений,

L - поправка для суммарного уравнения шума.

Если источников N одинаковых, то Lобщ = L1 + 10 lg L.

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным. Если прослушивается звук определенной частоты, то шум называется тональным. Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.

Звуковую мощность и звуковое давление как величины переменные можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты.

Зависимость среднеквадратичных значений этих составляющих (или их уровней) от частоты называется частотным спектром шума.

Обычно частотный спектр определяется опытным путем, находя звуковые давления не для каждой отдельной частоты, а для октавных (или третьоктавных) полос частот.

Среднегеометрическая октавная полоса частот fср определяется как:

причем для октавных полос f b/ f k = 2,

для третьоктавных f b/ f k = 1,26.

Частотные спектры шума получает с помощью анализаторов шума, представляющих собой набор электрических фильтров, которые пропускают электрический звуковой сигнал в определенной полосе частот (полосе пропускания).

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные.

Непостоянные бывают:

— колеблющиеся по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

— прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума;

— импульсные, состоящие из сигналов менее 1с.

Нормирование шума

Для оценки шума используют частотный спектр измеренного уровня звукового давления, выраженный в дБ, в октавных полосах частот, который сравнивается с предельным спектром, нормированным в ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности (c изм. №1).

Для ориентировочной оценки шумовой обстановки допускается использовать одночисловую характеристику - так называемый уровень звука, дБА, измеряемый без частотного анализа по шкале А шумометра, которая приблизительно соответствует числовой характеристике слуха человека. Слуховой аппарат человека более чувствителен к звукам высоких частот, поэтому нормируемые значения звукового давления уменьшаются с увеличением f. Для постоянного шума нормируемыми параметрами являются - допустимые уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах (по ГОСТ 12.1.003-83).

Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный уровень звука LА единиц в дБ по шкале А.

Эквивалентным уровнем звука называется значение уровня звука постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени Т=t2 - t1  имеет тоже самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.

Уровни непосредственного шума измеряются специальными интегрирующими  шумометрами-дозиметрами.

Если шум тональный или импульсный, то допустимые уровни должны приниматься на 5 дБА меньше значений, указанных в ГОСТ.

Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029 - 80.Средства и методы защиты от шума. Классификация.

Методы защиты от шума основаны на:

1. снижении шума в источнике;

2. снижении шума на пути его распространения от источника;

3. применении СИЗ от шума (СИЗ - средство индивидуальной защиты).

Методы снижения шума на пути распространения:- достигается путем проведения строительно-акустических мероприятий. Методы снижения шума на пути его распространения - кожухи, экраны, звукоизолирующие перегородки между помещениями, звукопоглощающие облицовки, глушители шума. Под  акустической обработкой помещений понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещения в помещениях штучных поглотителей.

Наибольший эффект - в зоне отраженного звука (60 % от общей площади). Эффективность - 6-8 дБ.

Снижение шума методом звукопоглoщения основано на переходе звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Чем больше звуковая энергия поглощается, тем меньше отражает. Поэтому, для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения a, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии Епогл. к падающей Епад.,

a = Епогл. /Епад .

Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, мембранные, слоистые, объемные,  и т.п.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения.

С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30-40 дБ.

Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая волна не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебание ограждения, которое само становится источником шума. Чем выше поверхностная площадь ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность. Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости t, под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него.

Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией (дБ), она связана с звукопроницаемостью следующей формулой

R = 10 lg ( 1/t ).

Вибрация

Вибрация может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата.

В соответствии с ГОСТ 24346-80 (СТСЭВ 1926-79) Вибрация. Термины и определения. под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Принято различать общую и локальную вибрацию. Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности - сиденье, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела.

Вибрация может измеряться с помощью как абсолютных, так и относительных параметров.

Абсолютными параметрами для измерения вибрации являются вибросмещение, виброскорость и виброускорение.

Основной относительный параметр вибрации - уровень виброскорости, который определяется по формуле

LV  = 10 lg V2 / V02  = 20 lg V / V0,

где V - амплитуда виброскорости, м/c ;

V0 = 5*10-8 м/с- пороговое значение виброскорости.

Требования к параметрам вибрации установлены стандартом ГОСТ 12.1.012-90 Вибрационная безопасность. Общие требования, СН2.2.4/2.1.8.566 - 96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинематические параметры: средние квадратичные значения виброскорости V (и их логарифмические уровни  LV ) или виброускорения а - для локальных вибраций в октавных полосах частот; для общий вибрации в октавных и 1/3 октавных полосах частот.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности существуют следующие виды общей вибрации - три категории:

1- транспортная вибрация;

2- транспортно-технологическая вибрация;

3- технологическая вибрация.

Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на четыре типа:

3а- на постоянных рабочих местах в производственных помещениях, центральных постах управления и др.;

3б- на рабочих местах в служебных помещениях на судах;

3в- на рабочих местах на складах, бытовых и других производственных помещениях;

3г- на рабочих местах в заводоуправлениях, КБ, лабораториях, учебных пунктах, ВЦ, конторских помещениях и др. помещениях умственного труда.

Общая вибрация нормируется  в активных  полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3 октавных полосах  со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6;... 40; 50; 63; 80 Гц.

Локальная вибрация  нормируется  в активных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 32, 63, 120, 250, 500, 1000 Гц.

Нормируется  вибрация в направлении трех  ортогональных осей координат X, Y, Z для общей вибрации, где Z - вертикальная ось, а Y, X - горизонтальные; и XP , YP,  ZP - для локальной вибрации, где XP cовпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось ZP лежит в плоскости, образованной осью XP  и направлением подачи или приложения силы.

Допустимыми значениями параметров  транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 .

При интегральной оценке вибрации по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра V (виброскорости или виброускорения), измеряемое с помощью специальных фильтров или вычисляемое по формулам, приведенным в ГОСТ 12.1.012-90.

Дозовый подход позволяет оценивать кумуляцию воздействия фактора на работе и вне рабочего времени.

При оценке вибрации дозой нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение VЭКВ, определяемое по формуле

VЭКВ   = ,

где доза вибрации, которая вычисляется по выражению

 

где V(t) - мгновенное корректированное значение параметра вибрации в момент времени t , получаемое с помощью корректирующего фильтра с характеристикой в соответствии с таблицей приведенной в стандарте, t - время воздействия вибрации за рабочую смену.

Техническим требованиям и средствам измерения соответствуют измеритель шума и вибрации ВШВ - 001; а также зарубежные виброакустические комплекты фирмы "Брюль и Кьер" (Дания).

Точки измерений общей вибрации выбираются на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания), а для самоходных и транспортно-технологических машин - на рабочих площадях и сиденьях водителей и персонала. Измерения проводятся в типовом технологическом режиме работы оборудования (машины).