5. Производственный шум и вибрация, их действие на организм человека. Природа образования шума и вибрации, их разновидности. Нормирование. Вредное действие шума и вибрации

Некоторые производственные процессы сопровождаются значи­тельным шумом и вибрацией. Источники интенсивного шума и вибрации — машины и механизмы с неуравновешенными вра­щающимися массами, а также технологические установки и ап­параты, в которых движение газов и жидкостей происходит с большими скоростями и имеет пульсирующий характер.

Современное развитие техники, оснащение предприятий мощ­ными и быстродвижущимися машинами и механизмами приво­дит к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума все возрастающей интенсивности.

Повышение уровня шума и вибрации на рабочих местах ока­зывает вредное воздействие на организм человека.

В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечно-сосудистой и нервной систе­мы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается про­фессиональная тугоухость, прогрессирование которой может при­вести к полной потере слуха.

Вибрация воздействует на центральную нервную систему, желудочно-кишечный тракт, органы равновесия (вестибулярный аппарат), вызывает головокружение, онемение конечностей, за­болевание суставов. Длительное воздействие вибрации вызывает профессиональное заболевание — вибрационную болезнь, эффек­тивное лечение которой возможно лишь на ранних стадиях, при­чем восстановление нарушенных функций протекает крайне мед­ленно, а при определенных условиях в организме могут насту­пить необратимые процессы, приводящие к полной потере тру­доспособности.

Под влиянием интенсивного шума и вибрации наступают по­вышенная утомляемость и раздражительность, плохой сон, го­ловная боль, ослабление памяти, внимания и остроты зрения, уто ведет к снижению производительности труда {в среднем на 310—15%) и часто является причиной травматизма.

Кроме вредного воздействия на организм человека, вибрации оказывают вредное воздействие и на производственное оборудо­вание, коммуникации и сооружения. Вредное действие их выра­жается в понижении КПД машин и механизмов, в преждевре­менном износе вращающихся частей оборудования вследствие дисбаланса, в снижении точности и уменьшении срока службы КИП, в нарушении механической прочности и герметичности аппаратов и коммуникаций, что может послужить причиной раз­личных аварий. Длительные сотрясения, вызываемые вибрацией,. могут привести к разрушению фундаментов машин и целых. сооружений. Все это обусловливает необходимость разработки и осуществления комплекса инженерно-технических н организа­ционных мероприятий для снижения шума и вибрации до вели­чин установленных санитарными нормами и ГОСТом.

Шум — это совокупность звуков различной частоты и интенсив­ности (силы), возникающих в результате колебательного движе­ния частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).

Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды, в которой распро­страняются звуковые волны — звуковым полем.

Различают ударный, механический, аэрогидродинамический шум. Ударный шум возникает при штамповке, клепке, ковке и т. д. В химических производствах в основном встречается ме­ханический шум, который возникает при трении и биении узлов. и деталей машин и механизмов (дробилки, мельницы, электро­двигатели, компрессоры, насосы, центрифуги и др.)-

Аэродинамический шум также широко распространен в хи­мической промышленности. Он возникает в аппаратах и трубо­проводах при больших скоростях движения воздуха, газа или жидкости и при резких изменениях направления их движения и давления.

Вибрации — это колебания твердых тел — частей аппаратов, машин, оборудования, сооружений, воспринимаемые организ­мом человека как сотрясения. Часто вибрации сопровождаются слышимым шумом.

Местная вибрация характеризуется колебаниями инструмен­та и оборудования, передаваемыми к отдельным частям тела (например, к рукам, при работе ударным и вращательным ин­струментом).

При общей вибрации колебания передаются всему телу от работающих механизмов на рабочем месте через пол, сиденье ил,и рабочую площадку. Наиболее опасная частота общей виб-раЦии лежит в диапазоне 6—9 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека, в результате чего может возникнуть резонанс.

При нормировании шумовых характеристик рабочих мест, как правило, регламентируют общий шум на рабочем месте незави­симо от числа источников шума в помещениях и'характеристик каждого в оЧ-дельности. В условиях производства в большинстве случаев технически трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (ком­фортных), а из терпимых условий, т. е. таких, когда вредное действие шума на человека не проявляется или проявляется не­значительно.

Допустимые шумовые характеристики рабочих мест в нашей стране регламентируются ГОСТ 12.1.003—83 и СП 3223—85*.

При постоянном шуме на рабочем месте нормируется уровень звукового давления (в дБ) в октавных полосах со среднегеомет­рическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц при непрерывном действии шума не менее 4 ч за рабочую смену. Для ориентировочной оценки шумовой характеристики рабочих мест (например, при проверке органами надзора, вы­явлении необходимых мер для шумопоглощения и др.) допуска­ется за шумовую характеристику рабочего места при постоян­ном шуме принимать уровень звука в дБ, измеряемый по шка­ле А шумомера.

Некоторые допустимые уровни звукового давления в октав­ных полосах частот в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБ для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума принимаются по табл. 7.1.; для то­нального и импульсного шума, а также для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, венти­ляции или воздушного отопления на 5 дБ меньше значений, ука­занных в табл.

Совокупность восьми нормативных уровней звукового давле­ния на разных среднегеометрических частотах называется пре­дельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой ин­декс, например, ПС-75 — нормативный уровень звукового дав­ления в дБ в октавной полосе с /Ср.г.= ЮОО Гц. Шум считается допустимым, если измеренные уровни звукового давления во всех октавных полосах спектра этого шума ниже значений, указан­ных нормативной кривой.

Для измерения и анализа шума применяют шумомеры, частотные анализаторы, самописцы, осциллографы и другие приборы. В большинстве случаев при измерениях шума можно ограничиться шумомером и частотным анализатором (полос­ным фильтром). Шумомеры измеряют уровень звукового давле­ния, а в комплекте с частотным анализатором определяют и частотный состав (спектр) шума, т. е. распределение звуковой энергии по октавным полосам.

Принцип действия шумомера основан на преобразовании звуковых колебаний, воспринимаемых микрофоном, в электри­ческое переменное напряжение, величина которого пропорцио­нальна уровню звукового давления. Напряжение усиливается, выпрямляется и измеряется индикаторным прибором, шкала ко­торого проградуирована в дБ.

Основные требования к этим приборам регламентированы ГОСТ 17187—81 «Шумомеры».

Уровень шума измеряется на уровне уха работающего при включении не менее 2/3 технологического оборудования*. Для измерения шума используют приборы ВШВ-003 (измеритель шума и вибрации), ШВК-И шумо-виброизмерительный комп­лекс (ШВК-1 в искробезопасном исполнении) с октавными фильтрами ФЭ-2 и акустические комплекты фирм Роботрон (ГДР) и Брюль и Кьер (Дания).

Для измерения только уровня звука без частотного анализа используют шумомеры Шум-1М, ШМ-1.

Для контроля уровня вибраций применяют виброметр ВМ-1 с октавным фильтром ФЭ-2, прибор ВШВ-003, ШВК.-И и другие приборы.

Регламентированы также допустимые уровни звукового дав­ления на рабочих местах около ультразвуковых установок. Обычно ультразвуковыми считают колебания с частотой выше 16000 Гц. Однако нормирование начинается с более низких час­тот, чтобы учесть постепенный переход от ультразвуковых коле­баний к звуковым. Источником ультразвука являются производ­ственное оборудование, в котором генерируются ультразвуко­вые колебания.для выполнения технологического процесса, и оборудование при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор.

ГОСТ 12,1.001—83 «Ультразвук. Общие требования безопас­ности» установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах в третьоктановых полосах, которые не должны превышать 80 и 90 дБ в полосах со среднегеометрическими час­тотами соответственно 12500 и 16000 Гц, 100 и 105 дБ при 20000 и 25000 Гц и 110 дб при 31500—100000 Гц. Санитарные нормы и правила при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путем на руки работаю­щих, устанавливают предельно допустимый уровень контактного ультразвука для низкочастотного и высокочастотного диапазона равным 110 дБ.

Гигиенические допустимые уровни вибрации регламентирует ГОСТ 12.1.012—78 «Вибрация. Общие требования безопасно­сти». Нормируемые параметры вибрации— среднеквадратичные значения виброскорости в м/с или ее логарифмические уровни в дБ в октавных полосах частот.

Допустимые уровни общей и локальной вибрации, воздейст­вующей на человека в производственных условиях, даны на рис. 7.2.

Таким образом в производственных условиях с целью пре­дотвращения вредного воздействия шума и вибрации на орга­низм человека необходимо всегда добиваться, чтобы уровни шума и вибрации не превышали допустимых значений (см. <абл. 7.1 и рис. 7.2).