Иванов, Колегаев, Касилов - Основи охорони праці на морському транспорті (2003)

2.6.2. Нормування шуму і вібрації

З метою визначення відповідності віброакустичних параме­ трів середовища санітарним нормам (ДСТ 12.1.003-83. Шум. Загальні вимоги безпеки) здійснюється вимірювання рівня шуму

івібрації. Основним приладом для вимірювання шуму є шумо­ мір. Для вимірювання вібрації застосовуються осцилографи, ві­ брографи, віброскопи і віброметри, а також прилади ШВК-1, ВМ-1,ВШВ-003.

На основі вивчення шкідливого впливу шуму на суднові екіпажі встановлено норми допустимих рівнів шуму на морсь­ ких суднах, що передбачають величини рівнів шуму для ма­ шинно-котельних відділень, житлових, громадських і службо­ вих приміщень.

Визначення якості суднового устаткування за рівнями шуму

івібрації проводять звичайно в період ходових випробувань, а також ремонтів суден і їхнього устаткування, відповідно до ДСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.024-81 і ДСТ 12.1.025-81.

Методика вимірювання рівнів шуму регламентується ГОСТ 12.1020-79 «ССБТ. Шум. Методи контролю на морсь­ ких суднах». ДСТ 12.1.012-90 ССБТ визначає умови вимірю­ вання параметрів вібрації, а також встановлює загальні вимо­ ги безпеки.

На підставі ретельного вивчення шкідливого впливу шуму і вібрації на суднові екіпажі з урахуванням вимог Держстандарту Санітарними правилами для морських суден встановлено норми шуму (додаток № 5) і вібрацій (додаток № 4).

Норми встановлюють гранично допустимі величини рівнів шуму і вібрацій на робочих місцях екіпажу, в житлових і гро­ мадських приміщеннях, зонах відпочинку. Рекомендується ви­ значати рівень шуму у восьми октавних смугах (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц). При цьому встановлено грани­ чні (безпечні) значення рівнів шуму по кожній октавній смузі. Як допустимі величини вібрації встановлюються середньоквадратичні значення рівня коливальної швидкості Lv (дБ) в октав­ них смугах частот із середньогеометричними частотами 2, 4, 8, 16, 32 Гц, що визначаються за формулою (2.18).

110

2 .6 .3 . Зап обіган н я ш к ідл и в ом у в п л и в ов і ш у м у і в ібр ац ій

Зменшення шкідливого впливу шуму і вібрацій здійснюють по таких напрямках: зменшення шуму і вібрації в джерелах ви­ никнення, зміна спрямованості шуму (екранування) або його ізоляція, поглинання шуму, раціональне планування суднових приміщень і їх віброакустична обробка.

Найбільш радикальним заходом боротьби з шумом і вібраці­ єю на суднах є ослаблення їх у джерелах виникнення. Головни­ ми генераторами шуму і вібрації на судні є механізми енергети­ чної установки, гребні гвинти, системи вентиляції і кондицію­ вання повітря. Рівні звукової потужності джерел визначаються відповідно до ДСТ 12.1.023-80, ДСТ 12.1.029-80.

Потужність звукового випромінювання і вібрації суднового енергетичного устаткування можна зменшити засобами конс­ труктивного, технологічного характеру, а також оптимізацією режимів його експлуатації.

До числа найбільш ефективних заходів по зменшенню шуму і вібрації в джерелі виникнення можна віднести насту­ пні: підвищення віброакустичних параметрів машин і механі­ змів при їх конструюванні і виготовленні (заміна швидких зворотно-поступальних рухів деталей рівномірним оберталь­ ним, зменшення маси елементів, що стикаються, підвищення чистоти обробки поверхонь тертя і спільне притирання взає­ мно дотичних деталей, запобігання можливим резонансам тощо); впровадження нових видів матеріалів із високими демпфуючими властивостями; застосування примусового ма­ щення поверхонь тертя у зонах контакту; поліпшення віброа­ кустичних характеристик насосів, вентиляторів та суднових систем вентиляції і кондиціювання повітря; застосування віб­ роізоляції й активного захисту.

Віброізоляція здійснюється шляхом введення в коливальну систему додаткового пружного зв'язку, що перешкоджає поши­ ренню вібрацій від джерела коливання (амортизатори, гнучкі амортизаційні вставки, рукава, дюрити та ін.).

Необхідно відзначити, що проведення багатьох заходів по зниженню рівнів вібрації одночасно сприяє й ліквідації шуму.

111

Ефективним засобом боротьби з шумом є також запобіган­ ня поширенню його у навколишнє середовище. Це досягається шляхом застосування засобів акустичного захисту: акустичною обробкою приміщень і устаткування, а також застосуванням глушителів.

Акустична обробка приміщень і устаткування полягає у за­ стосуванні звукоізолюючих і звукопоглинальних матеріалів, спеціальних ізолюючих вигорожувань і кожухів з вібро- і звуко­ поглинальним покриттям, а також здійснюється за допомогою герметизації і звукоізоляції суднових машинних відділень.

Звукову і віброізоляцію звичайно поєднують із застосуванням звукопоглинальних матеріалів для облицювання звукоізолюючих кожухів і вигорожувань, а також вібродемпфуючих покриттів фун­ даментів та елементів набору корпуса, по яких може поширюватися вібрація і структурний шум (рис. 2.8,2.9).

Кардинальним способом вирішення проблеми зниження шкідливого впливу шуму і вібрації на людей є впровадження засобів автоматизації і дистанційного управління головними енергетичними установками та іншим судновим устаткуванням, а також впровадження безвахтового їх обслуговування на суд­ нах морського флоту.

Рис. 2.8. Суднові віброізолюючі пристрої: а — амортизатор пневматичний із страховкою (АПС); б — гнучкі втулкові гумові елементи; 1 — кільце; 2 — кришка; 3 — гумово-металевий вкладиш; 4 — гумова манжетка; 5 — гумове ущільнювальне кільце; 6 — ніпель; 7 — буфер; 8 ;— корпус; 9 — повітряний штуцер; 10 — напрямок дії збурюючої сили; 11 — елемент набору корпуса судна; 12 — гума; 13 — кільцева втулка; 14— труба; 15 — вібруючий об'єкт.

112

Рис. 2.9. Суднова звукоізолююча конструкція: 1 — перфороване зашиття; 2 — звуковбирний матеріал; 3 — додаткова перешкода; 4 — віброізолювальна гумова прокладка; 5 — основна перешкода; 6 — вібродемпфувальне покриття.

2.6.4. Захист від ультразвуку. Нормування

Ультразвук частотою від 20 кГц до 1 МГц і потужністю до декількох кіловат, що застосовують у сучасній промисловості, становить істотну небезпеку для здоров’я людини. Діючи на лю­ дину через повітряне середовище, а також шляхом безпосеред­ нього контакту на руки, ультразвук може викликати функціона­ льні розлади нервової системи, зміни тиску чи складу крові, втрату слухової чутливості тощо. Нормування ультразвуку встановлює ДСТ 12.1.001-89.

Рекомендовано такі допустимі рівні звукових тисків при ви­ користанні ультразвуків: 75...ПО дБ для середньогеометричних частот 11...20 кГц і ПО дБ для 20...100 кГц. Захист від дії ульт­ развуку при повітряному опроміненні забезпечується методами і засобами, використовуваними для зниження впливу шуму, тоб­ то застосуванням звуковбирних кожухів, екранів (при необхід­ ності прозорих), розміщенням ультразвукових установок в ізо­ льованих приміщеннях. Захист при контактному опроміненні

113

складається у виключенні безпосереднього контакту працюючих з ультразвуковим інструментом та у застосуванні спеціального захисного одягу і рукавичок.

2.7, Захист від електромагнітних вйпромінювань. Нормування

Морські судна обладнуються досконалими засобами радіозв'язку і радіонавігації, які є джерелами потужних електромагні­ тних випромінювань.

Електромагнітні поля радіочастот несприятливо впливають на здоров'я людей, причому небезпека їх впливу збільшується через те, що вони не виявляються органами почуттів людини. Суднові радіочастотні засоби зв'язку є джерелами електромагнітних випро­ мінювань широкого діапазону частот (СЧ, ВЧ, УВЧ), а радіолока­ ційні станції — джерелами надвисокочастотного випромінювання (НВЧ). Інтенсивність впливу електромагнітних випромінювань оцінюється величиною їх параметрів — взаємно перпендикуляр­ ними векторами напруженості електричного Е (В/м), магнітного Н (А/м) полів і щільністю потоку енергії / (вектором Умова-Пойн- тинга). При поширенні електромагнітних полів у вакуумі чи повіт­ рі Е = ЗПН.

Щільність потоку енергії електромагнітного випромінюван­ ня з круговою частотою со (вектор Умова-Пойнтинга) визнача­ ється за формулою [35]:

/ = ЕН.

Простір навколо джерела електромагнітного поля умовно поділяють на дві зони: зону індукції і зону випромінювання.

Узоні індукції г < с/со, де г — відстань від джерела, с — швидкість поширення світла у вакуумі. За умовами безпеки впливу електромагнітного поля на організм людини в цій зоні прийнято нормувати окремо електричну і магнітну складові на­ пруженості електромагнітного поля.

Узоні випромінювання, за умови г > с/со, нормують щіль­ ність потоку енергії, обумовленого для точкового джерела енер­ гії за формулою [35]:

114

/ = />ис,/(4тсг2),

де Рист — потужність джерела випромінювання.

Якщо джерело випромінювання направленої дії, то

деХ = 2псЛо — довжина електромагнітної хвилі.

Біологічний ефект впливу електромагнітних полів визнача­ ється інтенсивністю випромінювання (щільністю потоку енер­ гії), частотою коливань, направленістю електромагнітного пото­ ку в просторі, відстанню між випромінювачем і людиною, а та­ кож індивідуальними особливостями організму.

Характер впливу електромагнітних випромінювань на лю­ дину полягає в п о л я р и з а ц і ї елементарних часток організму й орієнтації їх відносно векторних параметрів електромагнітно­ го поля. Іонні струми, що виникають при цьому в рідких сере­ довищах людського організму (кров, лімфа, жир), викликають у ньому порушення розподілу електричних потенціалів і крово­ обігу. Крім того, поглинання тканинами організму енергії елек­

тури тіла людини. Електромагнітні опромінення викликають важку хворобу органів зору — катаракту (помутніння кришта­ лика), порушення функцій серцево-судинної системи і зміну об­ міну речовин в організмі, а також зміну психіки, зниження по­ лових функцій. Багато з перелічених розладів в організмі люди­ ни мають функціональний, тобто оборотний характер. Вони ціл­ ком зникають з припиненням опромінення неприпустимого рів­ ня. У зв'язку з цим в нашій країні встановлено гранично припус­ тимі максимальні рівні електромагнітних опромінень, дія яких

115

на організм людини навіть при тривалому систематичному опроміненні не викликає в ньому ніяких небажаних змін.

Нормування електромагнітних полів здійснюється відповід но до ДСТ 12.1.006-84ССБТ «Електромагнітні поля радіочас­ тот», ДСТ 12.1.002-84ССБТ «Електричні поля промислової час­ тоти. Допустимі рівні напруженості й вимоги проведення конт ролю на робочих місцях» і Санітарними правилами для морсь­

ких суден.

Методи захисту від шкідливого впливу електромагнітних випромінювань можуть бути визначені в результаті аналізу фо рмули (2.23). Як ВИДНО 3 формули, ДЛЯ зниження потужності електромагнітного випромінювання на робочому місці нео хід но зменшити п о т у ж н і с т ь в и п р ° м і н ю в а н н я генера тора, установити між антеною і робочим місцем екран, що від

гнітних полів на робочих місцях персоналу, що о слуговує установки, які генерують електромагнітну енергію, не повинна перевищувати гранично припустимі рівні.

■30 МГц ... 50 МГц — 0 ,3 А/м

Гранично допустимі щільності потоку енергії магнітних полів у діапазоні частот від 300 МГц до 300 ГГц (НВЧ) слід установлю вати, виходячи з припустимого значення енергетичного наванта­ ження на людину і часу перебування її в зоні опромінення.

Відповідно до Санітарних правил, вона повинна не переви щувати 10 Вт/м2, а при наявності рентгенівського випроміню вання чи високої температури (більше 20 С) 1 Вт м .

Захист збільшенням відстані (г) від випромінювача забезпе­ чується введенням дистанційного управління генераторами еле ктромагнітних випромінювань і виключенням контакту судно

116

вого персоналу із зоною випромінювання (хвильовою зоною). Тому членам екіпажу, що планують проведення робіт поблизу антен чи радіолокаторів радіопередавачів, необхідно погодити з вахтовою службою терміни проведення робіт.

Ефективним способом зниження випромінюваної потуж­ ності (якщо це можливо за умовами експлуатації радіопереда­ вачів) є застосування поглинаючих навантажень (атенюато­ рів), що використовуються в коаксіальних лініях і хвилево­ дах. Поглинаючі навантаження дозволяють знизити інтенсив­ ність випромінювання у навколишнє середовище на 60 дБ і більше.

Найбільш надійним і допустимим засобом захисту від шкід­ ливого впливу електромагнітних випромінювань є е к р а н у ­ в а н н я д ж е р е л в и п р о м і н ю в а н н я т а о б ’є к т і в , щ о з а х и щ а ю т ь с я . Механізм захисної дії екрана полягає в тому, що під впливом електромагнітного поля в металі екрана виникають струми Фуко, які наводять у ньому вторинне поле, що за амплітудою майже дорівнює, а за фазою протилежне ек­ ранованому. Слабке результуюче поле гаситься екраном, забез­ печуючи повний захист об'єкта від впливу електромагнітного поля.

Для екранування робочих місць застосовують екрани з лис­ тового матеріалу товщиною не менше 0,5 мм. Оглядові вікна та інші отвори у переборках і підволоках екранують густою мета­ левою сіткою з розмірами вічка, не більше 0,1 довжини хвилі. Для встановлюваних на сучасних суднах РЛС застосовують сіт­ ку з розмірами вічка не більше 3 x 3 мм. Екрани виготовляють із матеріалу з хвильовою електричною провідністю (алюмінієві сплави, мідь, латунь та ін.) і надійно заземлюють.

Якщо існує імовірність відбивання від екрана радіохвиль вбік робочого місця, то на екран звичайно наносять шар радіопоглинаючого матеріалу. На сучасних суднах усі фідерні лінії, що передають струм до робочих контурів, передавальні тракти, кабелі виконують коаксіальним проводом, що виключає необ­ хідність їх екранування.

Дуже ефективним методом захисту від електромагнітних випромінювань є установка надвисокочастотного устаткування в окремих е к р а н о в а н и х п р и м і щ е н н я х , а також ство-

117

рення единого контуру екрануючих конструкцій і заземлення їх на корпус судна. Управління радіопередавальними пристроями, розміщеними в апаратній, здійснюється дистанційно з комплек­ сного пульта управління, що знаходиться в ізольованому й ек­ ранованому приміщенні огіераторної.

Як засоби індивідуального захисту від електромагнітних ви­ промінювань знайшли застосування халати і комбінезони з ме­ талізованої тканини, захисні окуляри, скельця яких вкриті ша­ ром золота чи напівпровідникового олова, які поглинають елек­ тромагнітну енергію.

- А

Захист від іонізуючих випромінювань

2.8.1. Види іонізуючих випромінювань

У зв’язку з постійним розширенням застосування на флоті джерел іонізуючих випромінювань необхідно добре знати як їхню фізичну сутність, так і загальні принципи захисту від не­ безпечного впливу радіації. Розглянемо види іонізуючих випро­ мінювань, основні одиниці вимірювання, їх біологічний вплив на людину і методи захисту.

Іонізуючі випромінювання належать до числа найбільш небез­ печних і мають здатність проникати через будь-який вид живої чи неживої матерії. Проникаючи через різні речовини і взаємодіючи з ними, вони утворюють електрично заряджені атоми і молекули, що називаються іонами. Число пар іонів, створюваних іонізуючим ви­ промінюванням, визначається рівнем його енергії. У зв’язку з тим, що іонізуючі випромінювання виникають в результаті спонтанного розпаду радіоактивних речовин, вони називаються також радіоак­ тивними. До іонізуючого (радіоактивного) відносяться корпуску­ лярні (альфа, бета, нейтронні) та електромагнітні (гамма, рентге­ нівські) випромінювання.

Радіоактивність — це спонтанне перетворення атомних ядер хімічних елементів, що супроводжується випусканням ра­ діоактивних (іонізуючих) випромінювань.

Р а д і о а к т и в н и м и називаються речовини, до складу яких входять природні чи штучні радіоактивні ізотопи. Радіоак­

118

тивні речовини неможливо нейтралізувати. На їхню активність не можуть вплинути ані фізичні чи хімічні засоби, ані могутні електромагнітні поля, ані високі температури і тиски. Небезпека іонізуючих випромінювань збільшується через те, що вони не сприймаються і не фіксуються безпосередньо органами почут­ тів. Ефект їхнього впливу на органи людини виявляється лише

увигляді змін хімічної структури її тканин, тобто у виникненні

пр о м е н е в о ї х в о р о б и . Розглянемо основні види іонізую­ чих випромінювань і особливості їх поширення.

Відомо, що ядро атома складається з дрібних часток, які щільно зчеплені одна з одною.

Деякі з них мають позитивний заряд і називаються протона­ ми. Число протонів у ядрі і визначає, до якого хімічного елемен­ ту відноситься даний атом: ядро водню містить лише один про­ тон, атом кисню — 8, урану — 92.

Число електронів у кожному атомі точно дорівнює числу протонів у ядрі; кожен електрон несе негативний заряд, рівний за абсолютною величиною заряду протона; таким чином, в цілому атом нейтральний. У ядрі, як правило, присутні також частки ін­ шого типу, що називаються нейтронами, оскільки вони електрич­ но нейтральні. Атоми, що мають ядра з однаковим числом прото­ нів, але відрізняються числом нейтронів, належать до різновидів того самого хімічного елемента, називаних ізотопами даного еле­ мента. Щоб відрізнити їх одне від одного, до символу елемента приписують число, що дорівнює сумі всіх часток у ядрі даного ізотопу. Так, уран-238 містить 92 протона і 146 нейтронів, а уран235 — 92 протона і 143 нейтрони. Ядра всіх ізотопів хімічних елементів утворюють групу «нуклідів». Більшість нуклідів неста­ більні, вони весь час перетворюються в інші нукліди.

Існують багато ланцюжків спонтанних перетворень (розпа­ дів) різних нуклідів. При кожному такому розпаді вивільнюєть­ ся енергія, що й передається далі у вигляді випромінювання. Можна приблизно сказати, що випромінювання ядром частки, що складається з двох протонів і двох нейтронів — це альфавипромінювання. Часто нестабільний нуклід виявляється насті­ льки збудженим, що виліт частки не приводить до повного знят­ тя порушення, тоді він викидає порцію чистої енергії, що нази­ вають гамма-випромінюванням (гамма-квантом).

119