Воздействие на человека общей и локальной вибрации. Вибрации - это что? Типы и уровни вибраций Виды общей вибрации
Общие сведения о вредных и опасных производственных факторах
К вредным и опасным производственным факторам относятся: шум, вибрация, электростатические поля, ионизирующие излучения.
Практически все производственные процессы, эксплуатация машин и механизмов, энергетических установок сопровождаются возникновением шумов и вибраций различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное влияние на организм человека.
С точки зрения безопасности труда шум и вибрация – одни из наиболее распространенных вредных производственных факторов на производстве, которые при определенных условиях могут выступать как опасные производственные факторы.
Шум - совокупность звуков различной частоты и интенсивности, воспринимаемых органами слуха человека и вызывающих неприятное субъективное ощущение.
Звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха человека, являются механическими колебаниями, распространяющимися в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной).
Характеристика шума
1. Шум зависит от вида источника его образования и делится на:
· механический – образуется в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в соединениях деталей;
· ударный - ковка, клепка;
· аэродинамический - при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам (возникает вследствие стационарных и нестационарных процессов в газах - истечение сжатого воздуха или газа из отверстий, пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах и т.д.);
· взрывной - при работе двигателей внутреннего сгорания, дизелей.
2. По типу спектра шум можно классифицировать как:
· дискретный (линейчатый с большими интервалами) – например, удар молота;
· сплошной (с бесконечно малыми интервалами) – например, вой сирены;
· смешанный (характеризуется отдельными пиковыми составляющими на фоне сплошного спектра) – например, перестук колес вагона
3. По характеру спектра шум может быть:
· широкополосным (непрерывный спектр шириной более одной октавы);
· тональный (в спектре имеются слышимые дискретные тона);
4. Временная характеристика шума:
1. постоянный (уровень звука за 8-ми часовой рабочий день изменяется незначительно);
2. непостоянный:
· колеблющийся (уровень интенсивности звука непрерывно меняется);
· прерывистый (уровень звука резко падает до фонового значения, длительность интервалов интенсивности звука более 1 секунды);
· импульсивный (состоит из одного или нескольких сигналов с длительностью каждого менее 1 секунды)
5. По частоте шум различают:
· низкочастотный (до 350 Гц);
· среднечастотный (350-800 Гц);
· высокочастотный (> 800 Гц)
Наибольшую опасность для человека представляют тональные высокочастотные непостоянные шумы. Шум в 10-20 дБ (шум листвы, леса и др. звуки природы) необходим человеку для нормального существования.
Длительное воздействие повышенного или пониженного уровня шума оказывает вредное воздействие на организм человека:
· возникает переутомление и истощение клеток головного мозга, появляется бессонница, ухудшается внимание, снижается общая работоспособность и производительность труда;
· развивается гипертоническая болезнь;
· ослабление слуха вплоть до развития тугоухости. Длительное (в течение 5-7 лет) воздействие шума 80-90 дБ приводит к профессиональной глухоте. Тугоухость - стойкое снижение слуха, затрудняющее восприятие речи окружающих в обычных условиях.
Иногда шум временно:
· активизирует или постоянно подавляет определенные технические процессы организма человека;
· нарушаются функции слуха, действие анализаторов вестибулярного аппарата;
· нарушается деятельность нервной и пищеварительной систем, системы кровообращения;
· шум влияет на углеводный, жировой и белковый обмен веществ;
· постоянный шум может привести к снижению скорости движения глаз, сужению поля зрения, изменению цветового восприятия, нарушению равновесия, потере болевой чувствительности;
· при частоте вибрации 5Гц наблюдается особенно интенсивный резонанс отдельных органов (разрывы), наибольшее нарушение остроты зрения наблюдается при вибрации 10-25 Гц;
· шум имеет свойство накапливаться в организме.
Вибрация - механические, чаще всего синусоидальные колебания, возникающие в машинах и аппаратах. Процесс вибрации широко используется в различных технологических процессах - прессовании, просеивании, уплотнении и др. Шумом и вибрацией сопровождается работа при вращательном, возвратно-поступательном движении (зубчатые передачи, подшипниковые узлы, соединительные муфты и т.п).
Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия. Вибрация находит полезное применение в медицине (вибромассаж) и в технике (вибраторы).
Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, создают механические колебания. Увеличение быстродействия и мощности техники приводит к резкому повышению уровня вибрации. В механизмах с вращающимися частями почти всегда возникает вибрация, т.к. уравновесить все элементы механизмов практически невозможно. Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и даже к серьезным авариям.
Если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими к частотам колебательных процессов в организме, возникает явление резонанса с резким увеличением амплитуды колебаний как всего тела, так и отдельных органов, что может привести к травмам позвоночника и костной ткани, нарушениям зрения, а у женщин возможны преждевременные роды. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6Гц, для головы 20-30 Гц.
В зависимости от характера контакта тела рабочего с оборудованием различают общую и локальную (местную) вибрации:
1. локальная (местная) - передается через руки работающего. Ей подвергаются при работе с механизированными электрическими и пневматическими инструментами. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяется на всю кисть, предплечье, захватывает сосуды сердца.
2. Общая (вибрация рабочих мест, передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека) - вызывает сотрясение всего организма.
Общая вибрация делится на категории:
Категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности; при этом оператор может активно регулировать воздействие вибрации.
Категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижность при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, при этом оператор иногда может регулировать действие вибрации.
Категория 3б – вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом. К ней относятся рабочие места на промышленных кранах, у станков метало- и деревообрабатывающих, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин и другого стационарного оборудования.
Иногда работающий может одновременно подвергаться общей и местной вибрации (комбинированная вибрация).
Длительное воздействие вибрации ведет к возникновению профессионального заболевания - вибрационной болезни, в развитии которой различают 4 стадии:
1. начальная стадия - характеризуется слабо выраженной болью в руках, снижением порога вибрационной чувствительности, спазмом капилляров, болями в мышцах плечевого пояса.
2. вторая стадия - усиливаются боли в верхних конечностях, наблюдается расстройство чувствительности, снижается температура и синеет кожа кистей рук, появляется потливость. При прекращении действия вибрации на 1 и 2 стадии лечение эффективно, а изменения обратимы.
3. третья и четвертая стадии - характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук, появляются нарушения в деятельности нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой системы вплоть до спазмов сосудов головного мозга и сердца. У больных наблюдаются головокружения, головные и загрудинные боли. Все изменения имеют стойкий характер и необратимы.
Вибрация опасна не только для здоровья человека, но и для технологического оборудования, строительных конструкций.
Распространяясь по конструкции, вибрации могут вызвать ее необратимые деформации, быстрый износ вращающихся частей оборудования вследствие дисбаланса.
Методы защиты от шума и вибрации
Основными методами являются:
· устранение причин шума и вибрации или существенное их ослабление в источнике образования;
· изоляция источников шума и вибрации от окружающей среды средствами звуко- и виброизоляции, звуко- и вибропоглощения.
Звукопоглощение - способность материала или конструкции поглощать энергию звуковых волн, которая в узких каналах и порах материала трансформируется в другие виды энергии, в основном тепловую.
Звукоизоляция - создание специальных строительных устройств - преград (в виде стен, перегородок, кожухов), препятствующих распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении.
Существует – 2 вида вибропоглощения:
· вибродемпфирование - уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое превращением энергии механических колебаний в др. виды энергии, чаще всего в тепловую;
· виброгашение - снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое введением в колебательную систему дополнительных реактивных сопротивлений.
Виброизоляция - снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника.
Бывает активной, пассивной:
· применение средств, снижающих шум и вибрацию на пути их распространения;
· акустическая обработка (уменьшение отражений от стен, перекрытий);
· архитектурно-планировочные решения с рациональным размещением технологического оборудования, машин, механизмов;
· организационно-технические мероприятия (малошумные технологические процессы, оснащение машин дистанционным управлением, рациональный режим труда и отдыха работающих);
· применения средств индивидуальной защиты;
· профилактические мероприятия медицинского характера.
Под вибрацией обычно понимают сложные колебания в механических системах. С физической точки зрения между шумом и вибрацией принципиальной разницы нет. Отличие лишь в восприятии: вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом и органами осязания, а шум - органами слуха. Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Колебания механических тел с частотой ниже 20 Гц воспринимается как вибрация, а с частотой выше 20 Гц - одновременно и как вибрация и как звук.
Принято различать общую и локальную вибрацию . Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности - сидение, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела.
Источники вибрации: ручной пневмоинструмент, а также различные технологические процессы, механизмы, машины и их рабочие органы (двигатели внутреннего сгорания, выбивные решетки литейных цехов, формовочные, центробежные машины, рубильные молотки, трамбовки, кузнечно-прессовое оборудование, шлифовальные и полировальные станки, гидропескоструйное, дробеструйное, виброабразивное оборудование и др.).
Характер воздействия вибрации на человека зависит от диапазона частот колебаний, направления их действия, продолжительности воздействия, вида вибрации. Общая вибрация с частотой ниже 0,7 Гц (качка) приводит к морской болезни. Вибрация с частотой 6-9 Гц (совпадает с частотой колебания внутренних органов) может привести к разрыву тканей и внутренним кровоизлияниям. Локальная вибрация вызывает спазмы кровеносных сосудов, способствует отложению солей, при длительном воздействии вызывает хроническое профзаболевание - вибрационную болезнь. Как при общей, так и при локальной вибрации нарушается деятельность центральной нервной системы.
Основные характеристики вибрации: частота f, (герц), виброскорость v (метр за секунду), амплитуда колебаний А (миллиметр).
Абсолютные значения параметров вибрации меняются в широких пределах, поэтому введено понятие уровня виброскорости, измеряемое в децибелах:
L v = 20 lg (v /v 0) ,
где v 0 - пороговое значение виброскорости, v 0 = 5 10 -8 м /с.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ «Вибрация. Общие требования безопасности» нормирование вибронагрузки осуществляется отдельно в каждой стандартной октавной полосе, различно для общей и локальной вибраций. Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на вибрацию: транспортную, транспортно-технологическую и технологическую. Нормируемыми параметрами являются уровни виброскорости в октавных полосах частот (2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц) или амплитуды перемещений. Нормы по ограничению локальной вибрации - в октавных полосах со среднегеометрическими значениями 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Методы снижения вибрации:
Уменьшение уровня вибрации в самом источнике за счет совершенствования конструкций машин и процессов;
Отстройка от режима резонанса (изменением массы или жесткости системы и др.);
Вибродемпфирование (вибропоглощение) - использование конструктивных материалов с большим внутренним трением, нанесение на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение (пластмассы, дерево, резина);
Виброизоляция при помощи устройства амортизаторов, т.е. введение в колебательную систему дополнительной упругой связи;
Активная виброзащита - введение дополнительного источника энергии, осуществляющего обратную связь от изолируемого объекта к системе виброизоляции;
Средства индивидуальной защиты (обувь, перчатки, накладки, антивибрационные пояса, подушки, прокладки, виброгасящие коврики, виброгасящая обувь);
Режим труда и отдыха (не более 2/3 рабочей смены действие вибрации), перерывы, ежегодные медицинские осмотры;
Социально-гигиенические мероприятия.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ «Вибрационная безопасность. Общие требования» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» вибрация делится на общую, локальную и фоновую.
Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека. Общую вибрацию по источнику возникновения классифицируют на категории.
Категория 1 - транспортные вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах транспортных средств (тракторов, сельхозмашин, автомобилей, в том числе тягачей, скреперов, грейдеров, катков, снегоочистителей, самоходных машин).
Категория 2 - транспортно-технологические вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью, которые перемещаются только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, площадок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы, краны, машины для загрузки, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт, рабочие места водителей легковых автомобилей, автобусов и т.д.
Категория 3 - технологические вибрации, воздействующие на человека на рабочих местах стационарных машин или передающиеся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологических вибраций относят: металло- и деревообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование, электрические машины, вентиляторы, буровые станки, сельхозмашины и т.д.
Локальная вибрация передается через руки человека или другие части его тела, контактирующие с вибрирующими поверхностями.
К виброопасному оборудованию относятся отбойные молотки, бетоноломы, трамбовки, гайковерты, шлифовальные машины, дрели и др.
Действие вибраций на организм человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т.п.
Увеличение интенсивности колебаний и длительности их воздействия вызывают изменения в организме работающего. Эти изменения (нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, появление головных болей, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, расстройство вестибулярного аппарата) могут привести к развитию профессионального заболевания - вибрационной болезни.
а) Общая вибрация- это колебание всего тела, передающееся с рабочего места.
Исследования особенностей механического эффекта общей вибрации показали следующее. Тело человека благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов представляет собой сложную колебательную систему, механическая реакция которой зависит от параметров вибрационного воздействия. При частоте менее 2 Гц тело отвечает на общую вибрацию как жесткая масса. На более высоких частотах тело реагирует как колебательная система с одной или несколькими степенями свободы, что проявляется в резонансном усилении колебаний на отдельных частотах. Для сидящего человека резонанс находится на частотах 4-6 Гц, в положении стоя обнаружены 2 резонансных пика: в 5 и 12 Гц. Собственная частота колебаний таза и спины - 5 Гц, а системы грудь-живот - 3 Гц.
При длительном воздействии общей вибрации возможны механические повреждения тканей, органов и различных систем организма (особенно при возникновении резонанса собственных колебаний тела и внешних воздействий). Вот почему механическое воздействие вибрацией часто ведет к возникновению многообразных патологических реакций у водителей грузовых машин, трактористов, летчиков и т. д.
б) Локальная вибрация- действует на отдельные части организма (верхние конечности, плечевой пояс, сосуды сердца).
При исследовании особенностей механического эффекта воздействия локальной вибрации на организм человека было установлено, что вибрация, приложенная к любому участку, генерируется по всему телу. Зона распространения при воздействии низкой частоты вибрации больше, так как поглощение колебательной энергии при ней в структурах тела меньше. При систематическом вибрационном воздействии низкочастотных колебаний в первую очередь поражаются мышцы, и тем сильнее, чем большего мышечного напряжения требует работа с инструментом.
У рабочих, длительное время использующих ручные машины, возникают, разнообразные изменения в мышцах плечевого пояса, рук и кистей. Связано это как с непосредственной травматизацией мышц, так и с нарушениями регуляции вследствие поражений ЦНС. Под влиянием локальной вибрации возникают также костно-суставные изменения, особенно в локтевых и лучезапястных суставах, в мелких суставах кистей. Костно-суставные деформации происходят из-за нарушения дисперсности тканевых коллоидов, в результате чего кость теряет способность связывать соли кальция.
Действие вибрации на нервную систему вызывает нарушение равновесия нервных процессов в сторону преобладания возбуждения, а затем - торможения. Корковые отделы головного мозга чутко реагируют на вибрацию. Особенно чувствительными к действию локальной вибрации являются отделы симпатической нервной системы, регулирующие тонус периферических сосудов.
Обследования рабочих различных профессиональных групп: обрубщиков, клепальщиков, шлифовщиков, бурильщиков - позволили установить, что спазм капилляров чаще бывает при вибрациях с частотой свыше 35 Гц, а при меньших частотах у капилляров обычно наступает атоническое состояние. У больных, подвергавшихся воздействию локальной вибрации, в первую очередь наблюдаются изменения на реограммах пальцев и кисти, а вследствие общего воздействия вибрации - на реограммах стоп и на реоэнцефалограммах. У многих больных наблюдали изменения ЭКГ, частоты пульса, артериального давления, показателей мозгового кровообращения.
Действие вибрации на вестибулярный аппарат приводит к возникновению разнообразных вестибулосоматических и вестибуловегетативных реакций. Воздействие на зрение, особенно на резонансных частотах 20-40 и 60-90 Гц, увеличивает амплитуду колебаний глазного яблока и ухудшает остроту зрения, снижает цветовую чувствительность, суживает границы поля зрения.
Нормируемый диапазон частот для технологической вибрации, для вибрации на рабочих местах работников умственного труда устанавливается в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами:
Для локальной вибрации -2; 4;8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;
Для общей вибрации - 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц.
Время воздействия вибрации принимается paвным длительности непрерывного или суммарного воздействия измеряемого в минутах или часах.
Нормируемыми показателями вибрационной нагрузки на оператора на рабочих местах в процессе труда являются одночисловые параметры (корректированное по частоте значение контролируемого параметра, доза вибрации, эквивалентное корректированное значение контролируемого параметра) или спектр вибрации (приложения 1-4).
Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.
Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".
Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл.1.
| Категории вибрации | критерии оценки | Характеристика условий труда |
| безопасность | Транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве | |
| граница снижения производитель-ности труда | Транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченной подвижностью, перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок | |
| 3 тип "а" | граница снижения производитель- ности труда | Технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования и передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации |
| 3 тип ""в" | комфорт | Вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом |
Критерий "безопасность" означает ненарушение здоровья оператора, оцениваемого по объективным показателям с учетом риска возникновения предусмотренных медицинской классификацией профессиональной болезни и патологии, а также исключающий возможность возникновения травмоопасных или аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации.
Критерий «граница снижения производительности труда» означает поддержание нормативной производительности труда оператора, не снижающийся из-за развития усталости под воздействием вибрации.
Критерий "комфорт" означает создание условий труда, обеспечивающих оператору ощущение комфортности при полном отсутствии мешающего действия вибрации.
Методы и средства защиты от вибрации.
Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты. Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.
Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы, например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например, путем закрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.
Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).
Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.
Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.
Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.
Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.
Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.
Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.
Общая вибрация классифицируется по следующим признакам: По источнику возникновения вибраций выделяются:
общая вибрация 1 категории - транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе, при их строительстве). К источникам транспортной вибрации относят: тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны), автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, бульдозеры, грейдеры, катки и т.д.), снегоочистители, самоходный горно-шахтовый рельсовый транспорт;
общая вибрация 2 категории - транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах в
Машинах, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. К источникам транспортнотехнологической вибрации относят: экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные, машины для загрузки (завалочные) мартеновских печей в металлургическом производстве, горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки, путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт;общая вибрация 3 категории - технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят: станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки), оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности и др.
Общая вибрация категории 3 по месту нахождения подразделяется на:
а) технологическую вибрацию на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;
б) технологическую вибрацию на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию;
в) технологическую вибрацию на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещений, рабочих комнат и других помещениях для работников умственного труда.
Механизм формирования вибрационных нарушений от воздействия общей вибрации является сложным процессом, состоящим из трех основных взаимосвязанных этапов .
Первый этап - рецепторные изменения, характеризующиеся дисфункцией вестибулярного аппарата, и связанные с ними функциональные нарушения вестибулосоматических, вестибуловегетативных и вестибулосенсорных реакций.
Второй этап - дегенеративно-дистрофические нарушения поз-воночника (остеохондроз), возникающие при наличии экзогенных и эндогенных факторов, и связанные с ними явления декомпепсации трофической системы.
Третий этап - потеря адаптационных способностей органами равновесия и связанные с этим нарушения функционального состояния оптовестибулоспинального комплекса вследствие патологическойвестибулоафферентации.
Вибрационная болезнь вызванная общей и локальной вибрацией. Ангиополиневропатический синдром (нарушение вибрационной чувствительности, парестезии) сочетается с развитием неврастенического синдрома - гиперстенической формы. Астения протекает с резким ослаблением тормозных процессов. Преобладают жалобы на головные боли, головокружение, повышенную чувствительность, раздражительность, ноющие боли в ногах, их онемение, парестезии. В более поздние периоды являются постоянными, присоединяются вегетативные кризы (ощущение дурноты, тахикардия, нехватка воздуха, страх смерти, нарушения терморегуляции). Сопровождаются ослаблением памяти, плаксивостью, нарушение сна. Нередко наблюдаются приступы с побледнением пальцев стоп, диффузным потоотделением. Развивается вначале расторможение, а затем угнетение сухожильных рефлексов, трофические расстройства (истончение кожи на пальцах ног, гипотония мышц), умеренное повышение артериального давления, его асимметрия. На ЭЭГвыявляются очаги эпилептиформной активности.
Профилактика Наиболее действенными средствами защиты человека от вибрации являются: устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, механизации и автоматизации процессов, замены технологических операций; снижение интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований); применение упругодемпфирующих материалов и устройств, размещенных между источником вибрации и человеком-оператором. Например, защита операторов транспортных и транспортно-технологических средств может быть достигнута за счет совершенствования амортизации рабочего места - кресла.
Гигиеническое нормирование вибрации базируется на критериях здоровья и работоспособности с оценкой влияния фактора на целостный организм в процессе трудовой деятельности с учетом ее напря-женности и тяжести. Основные направления исследований для усовер-шенствования гигиенического нормирования вибраций включают:
Гигиеническую оценку биологически значимых физических параметров вибрации с учетом сопутствующих факторов (влаж-ность, охлаждение, шум, химические вещества, мышечное напряжение); учитываются влияние времени экспозиции, прерывистый и непрерывный характер вибрационного воздействия;
Оценку состояния здоровья по данным изучения общей и профессиональной заболеваемости, клинических, физиологических и психофизиологических исследований;
Экспериментальные исследования на вибростендах влияния общей вибрации и вибросиловых характеристик ручных машин (локальная вибрация) на добровольцах;
Социологические исследования основных виброопасных контингентов.
31. Вопросы гигиены труда при работе с ручными и механизированными инструментами. Влияние локальной вибрации на организм. Принципы нормирования локальной вибрации. Мероприятия по борьбе с ней. Факторы, усугубляющие действие вибрации.
Локальная вибрация - один из наиболее распространенных профессиональных факторов. Ее источниками являются ручные машины (или ручные механизированные инструменты), органы управления машинами и оборудованием (рукоятки, рулевые колеса, педали), ручные немеханизированные инструменты и приспособления (например, различные молотки), а также обрабатываемые детали, которые работающие удерживают в руках. Работа с этим оборудованием связана с воздействием на организм человека вибрации, передающейся через руки, ступни ног или другие части тела.
Локальная вибрация классифицируется по следующим признакам:
По способу передачи человеку-оператору, при этом выделяют вибрации, передающиеся через руки, через ступни ног, а также воздействующие на другие части тела (на поясницу, бедро, грудь при использовании некоторых виброинструментов, например, перфораторов);
По временным характеристикам - выделяют постоянные (для локальной вибрации нехарактерные) и непостоянные вибрации, в т.ч. импульсные, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий, каждый длительностью менее 1 с;
По спектральным характеристикам - выделяют диапазоны с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8-16 Гц (низкочастотный), 31,5-63 Гц (среднечастотный) и 125-1000 Гц (высокочастотный);
По направлению действия - выделяют вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат Х л, У л, Zjj.
Ручные машины по виду привода подразделяются на пневматические, электрические и бензиномоторные, а по принципу работы - на машины вращательного действия (шлифовальные, полировальные машины и т.п.), ударного действия с возвратно-поступательным движением ударника (молотки рубильные, чеканные, клепальные и т.п.), ударно-вращательного действия (гайковерты), ударно-поворотного действия (перфораторы и т.п.), давящего действия (ножницы разных типов).
Параметры вибрации могут значительно меняться в зависимости от режима работы, вида обрабатываемого материала, а также от технического состояния инструмента. К вибрирующим принято относить такие источники (объекты), при работе с которыми возникают вибрации, составляющие не менее, чем 20% от ПДУ, что соответствует 108 дБ (4,0?10 -3 м/с) виброскорости или 112 дБ (4,0?10 -1 м/с 2) виброускорения.
Уровни вибрации на рукоятках механизированных и немеханизированных инструментов колеблются, в большинстве случаев, в пределах от 112-124 дБ, но могут на некоторых видах инструментов достигать 128-136 дБ (при оценке по корректированному уровню виброскорости), частотный диапазон при этом варьирует от 2 до 2000 Гц.
Нормируемыми параметрами локальной вибрации являются:
- частотные (спектральные) характеристики - среднеквадратические значения виброскорости или виброускорения в абсолютных единицах (в м/с или м/с 2 соответственно) или их логарифмические уровни (в дБ), измеряемые в октавных полосах среднегеометрических частот в диапазоне от 8 до 1000 Гц;
- одночисловой частотно-взвешенный показатель - корректированное значение виброскорости или виброускорения или их логарифмический уровень (интегральная оценка по частоте нормируемого параметра);
- интегральная оценка по частоте нормируемого параметра с учетом времени воздействия вибрации - эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения или их логарифмический уровень (эквивалентный по энергии уровень нормируемого параметра).
Для интегральных параметров - корректированного и корректированного эквивалентного уровней вибраций - установлены следующие предельно допустимые величины: при оценке по виброскорости - 2,0?10 -2 м/с (112 дБ), по виброускорению - 2,0 м/с 2 (126 дБ).
Предельно допустимые величины установлены для длительности вибрационного воздействия в течение 480 мин (8 ч) рабочей смены. Указанные предельно допустимые значения установлены для непостоянной локальной вибрации. Импульсные вибрации в настоящее время не регламентированы ни в нашей стране, ни за рубежом.
Измерения корректированного виброускорения или виброскорости требуют применения соответствующих полосовых и весовых фильтров. Величина частотной коррекции основывается на том, что вибрация на разных частотах по-разному влияет на изменение физиологических показателей.
Корректированный (по частоте) уровень используют для характеристики виброинструментов по степени их виброопасности. Для оценки вибрационной нагрузки и степени вредности условий труда работающих с виброинструментами измеряют или рассчитывают эквивалентный корректированный уровень вибрации с учетом продолжительности воздействия вибрации в течение рабочей смены. Спектральные характеристики вибрации используют для прогнозирования характера нарушений здоровья и выбора мер профилактики вибрационной болезни.
Факторы риска. Эффекты воздействия вибрации и вероятность развития вибрационных нарушений зависят от многих производственных и непроизводственных факторов, называемыми «факторами риска», в том числе: характеристик вибрационного воздействия, сопутствующих производственных факторов, индивидуальных факторов. Наиболее значимыми факторами являются:
Частотный состав вибрации, уровень, импульсность, общая длительность воздействия за смену, наличие перерывов в работе, включая микропаузы;
Физическая нагрузка (вес, приходящийся на руки в процессе работы виброинструментом, усилия нажатия и обхвата рукояток, рабочая поза, область и расположение частей рук, подвергающихся воздействию вибрации), так как вибрация передается человеку-оператору в процессе силового взаимодействия с виброинструментом, область и расположение частей рук, подвергающихся воздействию вибрации;
Тип и техническое состояние оборудования, инструментов и вспомогательных приспособлений, используемый материал рукояток и вставного инструмента, теплопроводность материала;
Сопутствующие производственные факторы, усугубляющие действие вибрации и влияющие на периферическое кровообращение (охлаждение общее и локальное, обдув и смачивание рук, шум, вредные химические вещества);
Индивидуальные факторы, влияющие на периферическое кровообращение, такие как никотин, определенные лекарственные средства, перенесенные заболевания, которые могут влиять на кровообращение, а также другие индивидуальные характеристики (например, возраст начала работы в виброопасной профессии менее 18 лет и старше 45 лет, морфоконституциональные критерии);
Внепроизводственное воздействие вибрации и холода (домашние занятия с виброинструментами, хобби).
Основными критериями, по которым можно судить о степени риска воздействия фактора на организм человека, являются:
Частота специфических нарушений;
Степень или выраженность нарушений;
Сроки развития нарушений (латентный период).
Сопутствующие факторы усугубляют действие вибрации, ускоряя развитие вибрационных нарушений в 1,1-1,5 раз, к числу наиболее сильных из указанных выше факторов относятся охлаждающий микроклимат, физические усилия, шум и курение.
Гигиеническая характеристика условий труда основных виброопасных профессий. Работающих с ручными машинами (ручными механизированными виброинструментами) принято называть операторами, а профессии, в которых риск развития вибрационной болезни наиболее высок - «виброопасными».
Наиболее «виброопасными» профессиями являются такие, в которых работающие подвергаются воздействию высокоинтенсивной вибрации наиболее агрессивных средне- и высокочастотного диапазонов. Это профессиональные группы обрубщиков литья, наждачников, вальщиков леса, заточников, шлифовщиков. У работающих этих профессий латентный период развития вибрационной болезни минимальный (составляет в среднем 8-12 лет), а частота случаев наибольшая и может достигать 30% (по данным целевых клинических осмотров). Следует отметить, что показатели распространенности и латентный период вибрационной болезни в одних и тех же профессиональных группах работающих могут существенно отличаться при анализе различных источников информации о заболеваемости - данных периодических медицинских осмотров, проведенных медсанчастями промышленных предприятий (профцентрами), или дан- ных целевых клинических осмотров профпатологических клиник.
Общей гигиенической характеристикой условий труда наиболее виброопасных профессиональных групп является воздействие высокоинтенсивной вибрации с уровнями виброскорости 124 дБ и более, частотный диапазон которой находится в переделах 63-250 Гц и выше (средне- и высокочастотная вибрации); эти работы характеризуются значительной физической тяжестью (обусловленной весом инструментов) и проводятся, зачастую, в условиях общего и локального охлаждений. Эти факторы в совокупности обуславливают развитие в короткие сроки наиболее характерного синдрома вибрационной болезни - «белых пальцев». Более поздние сроки развития вибрационной болезни в некоторых профессиональных группах (например, среди формовщиков) при значительных уровнях вибрации инструментов обусловлены низкочастотным спектром вибрации, вызывающим в основном изменения со стороны нервномышечного и костно-суставного аппаратов, а также отсутствием значительных физических усилий и охлаждения.
Меры профилактики неблагоприятного воздействия вибрации и сопутствующих факторов при работе с виброинструментами включают технические, организационно-технические, административные и медико-профилактические мероприятия.
Технические (конструктивные) меры снижения вибрации, шума, физической нагрузки и других факторов включают максимальное снижение массы инструмента в целях снижения физической тяжести работ (использование поликомпозиционных легких материалов, магниевых сплавов), что снижает риск вибрационных нарушений. При возможности должен быть предусмотрен подогрев рукояток. Рукоятки виброинструментов должны иметь виброизолирующее покрытие с коэффициентом теплопередачи не более 510 Вт/(м 2 -К), или должны быть целиком изготовлены из материала с коэффициентом теплопроводности не более 0,5 Вт/(м. К). Конструкция виброинструментов должна исключать возможность обдува рук работников выхлопом сжатого воздуха или отработавшими газами и попадания их в зону дыхания.
Организационно-технические мероприятия включают:
Защиту временем - режимы труда, которые должны обеспечивать общее ограничение времени воздействия вибрации в течение рабочей смены; рациональное распределение работ с виброинструментами в течение рабочей смены (режимы труда с введением регулярно повторяющихся перерывов); также ограничение длительности непрерывного одноразового воздействия вибрации, рациональное использование регламентированных перерывов (в зимний и переходные периоды года перерывы одновременно должны использоваться для обогрева работников). Не рекомендуется проведение сверхурочных работ с виброинструментами.
Меры коллективной защиты (защита от переохлаждения). При работе на открытых площадках в холодный период года следует оборудовать помещения для обогрева, отдыха и укрытия от неблагоприятных метеорологических условий. Температура воздуха в этих помещениях должна находиться в пределах 22- 24С. В холодное время года работники должны доставляться к месту работы в утепленном транспорте. В обеденный и другие перерывы для работников должно организовываться горячее питание.
Средства индивидуальной защиты (антивибрационные рукавицы, противошумные наушники или вкладыши, теплая специальная одежда; при обводнении и охлаждающем действии воды - водонепроницаемая одежда, рукавицы и обувь).
Административные меры снижения риска развития профессиональных заболеваний при работах виброопасными инструментами подразумевают выполнение работодателями своих обязанностей по отношению к работникам виброопасных профессий (допуск к работе только исправных и отрегулированных инструментов с виброзащитой, с облицованными теплоизоляционными материалами рукоятками и т.п.; проведение периодического контроля за уровнями вибрации, шума и др.; разработка режимов труда; обеспечение работников эффективными средствами индивидуальной и коллективной защиты, санитарно-бытовыми помещениями, профилактическим питанием и др.; обучение работников правильным способам работы с виброинструментами, уменьшающим риск развития вибрационной болезни; обеспечение прохождения работниками регулярных медицинских обследований и т.д.).
Медико-профилактические мероприятия включают: проведение предварительных и периодических медицинских осмотров; физиотерапевтические меры; витаминопрофилактику; санаторно-курортное лечение и др.
