Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Охрана труда. Оценка виброакустических факторов. Учебное пособие
.pdf
подразделяют на механические (ультразвуковые свистки,
сирены) и электромеханические (магнитострикционные,
пьезоэлектрические, электродинамические). Механические и
магнитострикционные преобразователи используются для
генерации низкочастотного ультразвука, а пьезоэлектрические
преобразователи позволяют получать ультразвуки высокой
частоты – до 109 Гц.
Ультразвуковые генераторы предназначены для
преобразования тока промышленной частоты в ток высокой
частоты и для питания электроакустических систем –
преобразователей как пьезоэлектрических, так и
магнитострикционных.
В настоящее время ультразвук широко применяется в
машиностроении, металлургии, химии, радиоэлектронике,
строительстве, геологии, легкой и пищевой промышленности,
рыбном промысле, медицине и т.д.
Среди многообразия способов применения ультразвука с
позиций оценки их возможного неблагоприятного влияния на
организм работающих целесообразно выделить два основных
направления:
Применение низкочастотных (до 100 кГц) ультразвуковых
колебаний, распространяющихся контактным и воздушным
путями, для активного воздействия на вещества и
технологические процессы – очистка, обеззараживание, сварка,
пайка, механическая и термическая обработка материалов
(сверхтвердых сплавов, алмазов, керамики и др.), коагуляция
аэрозолей; в медицине – ультразвуковой хирургический
инструментарий, установки для стерилизации рук
медперсонала, различных предметов и др. Данный вид
ультразвуковых колебаний относится к виброакустическим
факторам.
Применение высокочастотных (100 кГц – 100 МГц и выше)
ультразвуковых колебаний, распространяющихся
61
исключительно контактным путем, для неразрушающего
контроля и измерений; в медицине – диагностика и лечение
различных заболеваний.
Анализ распространенности и перспектива применения
разнообразных ультразвуковых источников показал, что 60-70%
всех работающих в условиях неблагоприятного воздействия
ультразвука составляют дефектоскописты, операторы очистных,
сварочных, ограночных агрегатов, врачи ультразвуковых
исследований (УЗИ), физиотерапевты, хирурги и др.
В таблице 9 представлена классификация ультразвуковых
колебаний.
Работающие с технологическими и медицинскими
ультразвуковыми источниками подвергаются воздействию
комплекса неблагоприятных факторов производственной среды,
ведущим из которых является ультразвук с частотой колебаний
20 Гц - 20,0 МГц и интенсивностью 50-160 дБ.
Так, стационарные очистные, сварочные, ограночные
установки генерируют постоянные ультразвуковые колебания с
частотами 24,0-22,0 кГц, распространяющиеся контактным и
воздушным путями (25-30% рабочей смены).
Интенсивность ультразвука в зоне контакта с руками
операторов очистных, ограночных и сварочных агрегатов
составляет 0,03-1,4 Вт/см2, т.е. уровни колеблются от значений
практически нормативных до 14-кратного превышения ПДУ.
Уровни звукового давления в слышимом и ультразвуковом
диапазонах частот на рабочих местах достигают 80-101 дБ с
максимумом на рабочих частотах установок, что соответствует
норме.
Среди многочисленных методов ультразвуковой
дефектоскопии наиболее распространен импульсный метод
(частоты 0,5-20,0 МГц при частоте следования импульсов в
пределах 300-4000 Гц; частоты 50 и 80 кГц с частотой
следования импульсов в пределах 100 - 4000 Гц).
62
Таблица 9 – Гигиеническая классификация ультразвука,
Классифицируемый
признак
Характеристика классифицируемого
признака
1. Способ
распространения
ультразвуковых
колебаний
Контактный (при контакте рук или других
частей тела человека с источником
ультразвука)
Воздушный (акустический)
2. Тип источника
ультразвуковых
колебаний
Ручной источник
Стационарный источник
3. Частотная
характеристика
ультразвуковых
колебаний
Низкочастотный ультразвук 16-63 кГц
(указаны среднегеометрические частоты
октавных полос)
Среднечастотный ультразвук 125-250 кГц
Высокочастотный ультразвук 1,0-31,5 МГц
4. Режим
генерирования
ультразвуковых
колебаний
Постоянный
Импульсный
5. Способ
излучения
ультразвуковых
колебаний
Магнитострикционный
Пьезоэлектрический
воздействующего на оператора
При ультразвуковом контроле сварных и железобетонных
изделий оператор подвергается воздействию ультразвука в
течение 72-75% рабочего времени, интенсивность ультразвука в
местах контакта колеблется от 1·10-3 до 1,0 Вт/см2, уровни
воздушного ультразвука не превышают ПДУ.
Биологическое действие ультразвука. Ультразвуковые
волны способны вызывать разнонаправленные биологические
эффекты, характер которых определяется многими факторами:
интенсивностью ультразвуковых колебаний, частотой,
временными параметрами колебаний (постоянный,
63
импульсный), длительностью воздействия, чувствительностью
Ткань
Глубина, соответствующая уменьшению
интенсивности ультразвука в 2 раза, в см
800 кГц
2400 кГц
Почка
3,7
1,3
Печень
5,0
1,7
Сердце
2,6
0,9
Мышечная ткань
3,6
-
Жировая ткань
6,8
-
Жировая и
мышечная ткани
4,9
1,5
тканей.
В частности, частота ультразвуковых колебаний определяет
глубину проникновения фактора: чем выше частота, тем
большая часть энергии поглощается тканями, но при этом
ультразвуковые колебания проникают на меньшую глубину.
Следует отметить, что поглощение ультразвука в биологических
тканях не подчиняется общим закономерностям. Согласно
имеющимся данным, в биологических тканях существует не
квадратичная, а линейная зависимость поглощения от частоты.
Это объясняется большой неоднородностью тканей организма.
Неоднородностью биологических тканей обусловлена и разная
степень поглощения ультразвука. Наименьшее поглощение
наблюдается в жировом слое и почти вдвое большее в
мышечной ткани. Серое вещество мозга в 2 раза больше
поглощает ультразвук, чем белое; мало абсорбирует
ультразвуковую энергию спинномозговая жидкость.
Наибольшее поглощение наблюдается в костной ткани (табл.
10).
Таблица 10 – Поглощение ультразвука тканями организма
человека
При систематическом воздействии интенсивного
64
низкочастотного ультразвука с уровнями, превышающими
предельно допустимые, у работающих могут наблюдаться
функциональные изменения центральной и периферической
нервной систем, сердечно-сосудистой, эндокринной систем,
слухового и вестибулярного анализаторов, гуморальные
нарушения.
При экспозиции ультразвуковыми колебаниями 130 дБ на
частоте 25 кГц выявлены изменения сердечного ритма, картины
крови, эндокринной функции и электрогенеза мозга (уплощение
ЭЭГ); отмечаются усталость, повышенная утомляемость,
снижение трудоспособности.
При действии ультразвука частотой 20 кГц с уровнями
звукового давления 120, 110 и 100 дБ на слух отмечено
отсутствие заметных сдвигов порогов слуховой
чувствительности после часовой экспозиции.
Наиболее характерным является наличие вегетососудистой
дистонии и астенического синдрома. Лица, длительное время
обслуживающие низкочастотное ультразвуковое оборудование,
предъявляют жалобы на головную боль, головокружение,
общую слабость, быструю утомляемость, расстройство сна,
сонливость днем, раздражительность, ухудшение памяти,
повышенную чувствительность к звукам, боязнь яркого света.
Встречаются жалобы на снижение температуры конечностей,
приступы бледности или покраснения лица, нередки жалобы
диспепсического характера.
Общецеребральные нарушения часто сочетаются с
явлениями умеренного вегетативного полиневрита рук. Это
обусловлено тем, что наряду с общим воздействием ультразвука
на организм работающих через воздух низкочастотный
ультразвук оказывает локальное действие при соприкосновении
с обрабатываемыми деталями и средами, в которых возбуждены
колебания, или с ручными источниками.
При воздействии низкочастотного ультразвука вегетативно-
65
сосудистые нарушения наступают (при одинаковом стаже
работы), как правило, раньше, чем при экспозиции к
высокочастотному ультразвуку, и характеризуются наличием
трофических расстройств, распространяющихся на мышечную
ткань с последующей гипертрофией мышц кисти.
По сравнению с высокочастотным шумом, ультразвук
слабее влияет на слуховую функцию, но вызывает более
выраженные отклонения от нормы со стороны вестибулярной
функции.
Выявлено неблагоприятное влияние низкочастотного
ультразвука на функциональное состояние центральной нервной
системы. У рабочих в динамике рабочего дня замедляется
скорость выполнения условно-рефлекторных реакций на
внешние раздражения, наблюдается напряжение или нарушение
терморегуляции и повышение температуры тела до 37,1-37,3 °С,
отсутствие корреляции между показателями потоотделения,
пульса и температуры тела. Отмечаются также тенденция к
снижению диастолического давления, вплоть до артериальной
гипотонии, изменения на ЭКГ, повышение порогов слуховой
чувствительности, если уровни звукового давления значительно
превышают ПДУ, заметные сдвиги вестибулярной функции.
Эти изменения отчетливо проявляются у лиц,
подвергающихся воздействию интенсивного ультразвука (122 130 дБ), и значительно менее выражены при воздействии
ультразвука средней и малой интенсивностей (92 - 115 дБ).
Сведения о биологическом действии низкочастотного
ультразвука весьма ограничены. Имеющиеся данные
свидетельствуют о том, что низкочастотный ультразвук – это
фактор, обладающий большой биологической активностью и
способный вызывать функциональные и органические
нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой,
кроветворной, эндокринной и других систем организма.
Данные о действии высокочастотного ультразвука на
66
организм человека свидетельствуют о полиморфных и сложных
Гигиеническое нормирование воздушного ультразвука. При
разработке эффективных профилактических мероприятий,
направленных на оптимизацию и оздоровление условий труда
работников ультразвуковых профессий, на первое место
выдвигаются вопросы гигиенического нормирования
ультразвука как неблагоприятного физического фактора
производственной среды и среды обитания.
Третьоктавные полосы частот,
кГц
Уровни звукового давления,
дБ
12,5
80
16,0
90
20,0
100
25,0
105
31,5-100,0
110
изменениях, происходящих почти во всех тканях, органах и
системах.
Происходящие под воздействием ультразвука (и
воздушного, и контактного) изменения подчиняются общей
закономерности: малые интенсивности стимулируют и
активируют, а средние и большие угнетают, тормозят и могут
полностью подавлять функции.
Санитарные нормы и правила устанавливают
гигиеническую классификацию ультразвука, воздействующего
на человека-оператора; нормируемые параметры и предельно
допустимые уровни ультразвука для работающих и населения;
требования к контролю воздушного и контактного ультразвука,
меры профилактики.
Таблица 11 – Предельно допустимые уровни звукового
давления воздушного ультразвука на рабочих местах
В таблице 11 представлены предельно допустимые уровни
67
звукового давления воздушного ультразвука на рабочих местах.
При использовании ультразвуковых источников бытового
назначения (стиральные машины, устройства для отпугивания
насекомых, грызунов, собак, охранная сигнализация и т.д.), как
правило, работающих на частотах ниже 100 кГц, нормативные
уровни воздушного и контактного ультразвука,
воздействующего на человека, не должны превышать 75 дБ на
рабочей частоте.
Профилактические мероприятия. Мероприятия по защите
работающих от неблагоприятного воздействия контактного
ультразвука и сопутствующих факторов производственной
среды и трудового процесса включают:
1. Медико-биологический скрининг при приеме на работу с
учетом субъективных (индивидуальных) и объективных
(профессионально-производственных) факторов риска.
2. Применение различных режимов труда (сменных и
скользящих недельных, декадных, месячных, квартальных и др.)
и контрактной системы ведения работ на срок прогнозируемой
продолжительности безопасности стажа.
3. Гигиенический, в том числе экспозиционный, и клиникофизиологический мониторинг.
4. Мероприятия медико-профилактического характера по
оздоровлению работающих.
В качестве средства индивидуальной защиты от воздействия
шума и воздушного ультразвука работающие должны
применять противошумы - вкладыши, наушники.
Среди мероприятий по защите работников от
ультразвукового воздействия важное место занимают вопросы
обучения работающих основам законодательства об охране
труда, правилам техники безопасности и мерам профилактики
при работе с источниками воздушного ультразвука; санитарное
просвещение среди работающих, пропаганда здорового образа
жизни.
68
Список использованных источников
1. Санитарные правила и нормы СанПиН 1.2.3685-21
«Гигиенические нормативы и требования к обеспечению
безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды
обитания»
2. Гигиена труда: Учебник / под ред. Н.Ф. Измерова, В.Ф.
Кириллова. – 2-е изд., перераб. и: доп.. – М., ГЕОТАР-Медиа,
2016. – 480 с.: ил.
3. ГОСТР 53187-2008 Акустика. Шумовой мониторинг
городских территорий.
4. ГОСТ 31296.2-2006 (ИСО 1996-2:2007). Шум. Описание,
измерение и оценка шума на местности. Часть 2. Определение
уровней звукового давления.
5. СП 51.13330.2011 Свод правил. Защита от шума
Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003. Дата введения
2011-05-20.
6. Design for environmental barriers. Design manual for roads
and bridges. Volume 10. Environmental design and management.
Section 5 Environmental barriers. Part 1,2 (Великобритания).
7. Noise Barrier Design Handbook US Departement of
transportation FHWA (США).
8. Guide du Bruit de Transports Terrestres. Prevision des
niveax sonores. CETUR (Франция).
9. Guide du Bruit de Transports Terrestres. Recommandation
techniques pour ouvrages de protection contre le bruit (Франция).
10. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с
шумом: учебник / Н.И. Иванов. – М.: Логос, 2010. – 424 с. –
(Новая университетская библиотека).
11. Звукоизоляция и звукопоглощение: учебное пособие /
Под ред. Г.Л. Осипова, В.Н. Бобылева. М.: АСТ, 2004.
12. Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического
оборудования: учеб. Пособие для вузов. М.: Изд-во МЭИ, 2005.
69
13. Щевьев Ю.П., Белоусов А.А. Аналитические методы
расчета шумозащитных конструкций. СПб.: Политехника, 2002.
14. Handbook of Noise and Vibration Control / Ed. Malcolm J.
Crocker. N.Y.: John Wiley and Sons, 2007.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]