Лекция 7 Идентификация и воздействие на человека негативных факторов производственной среды
Подтема: Шум и вибрация.
Цель занятия: Изучить понятия шума и вибрации как вредные и опасные факторы производственной среды.
Задачи: узнать, как шум и вибрация влияют на организм человека, их нормативные величины, способы определения, расчёт.
Шум и вибрация, превышающие пределы громкости и частоты звуковых колебаний, являются профессиональной вредностью.
Производственный шум — совокупность звуков различной интенсивности
и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.
Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее беспорядочный случайный характер.
Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной, а область среды – звуковым полем.
Если уровень шума превышает санитарные нормы, приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выполняемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.
Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощущения, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфорацию или даже разрыв барабанной перепонки).
Основными параметрами шумя являются частота звуковых колебаний в Гц и уровень звукового давления в дБ.
Механические колебания материальных частиц в зависимости от частоты подразделяют на инфразвуковые, с частотой соответственно до 16 Гц (не воспринимаемые слухом),
звуковые, с частотой с 16 до 20000 Гц (воспринимаемые слухом)
ультразвуковые выше 20000 Гц (не воспринимаемые слухом).
На практике уровень звукового давления измеряют в дБ.
Минимальное значение звукового давления называется порогом слышимости. Наибольшее значение звукового давления. превышение которого приводит к ощущению боли, называют болевым порогом.
Шум с уровнем звукового давления 16—40 дБ привычен для человека и не беспокоит его.
Повышение уровня звука до 40—70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, но считается безвредным при частоте колебаний 1кГц.
Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести
к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости.
При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия,
а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход.
Предельно допустимый уровень шума — уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Допустимые уровни звукового давления на производстве распределяют на 3 класса:
Первый – низкочастотный (шум, проникающий сквозь звукоизолирующие преграды, перекрытия, кожухи) 90-100 дБ
Второй – среднечастотный (шум большинства машин неударного действия) 85-90 дБ
Третий – высокочастотный (шум от действия ударных машин и агрегатов, потоков воздуха, пара и газа) 75-85 дБ.
Обычно уровни шума и вибрации оценивают в октавных и третьеоктавных диапазонах.
Полоса частоты, в которой верхняя граничная частота f2 в 2 раза больше нижней f1 называется октавной. Т.е. f2 / f1=2. Для третьеоктавной полосы f2 / f1 = 
= 1.26.
В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берётся среднегеометрическая частота fср.г. = 
.
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука на рабочих местах следует принимать в соответствии с СН2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий», по ГОСТ 12.1.003-14 «Шум. Общие правила безопасности».
Среднегеометрические частоты согласно ГОСТ составляют 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. При соответствующих им граничных частотах 45…90, 90…180, 180…355, 355…710, 710…1400, 1400…2800, 2800…5600, 5600…11200.
По временным характеристикам шумы следует подразделять на
· постоянные, уровень звука L за 8 часовой рабочий день изменяется незначительно,
· непостоянные
1. Колеблющиеся L непрерывно изменяется во времени
2. Прерывистые L резко падает до фонового значения
3. Импульсные L состоящие из одного или нескольких сигналов с длительностью каждого менее 1 с.
Наибольшую опасность представляют для человека тональные непостоянные высокочастотные шумы.
Совокупность 8 нормативных уровней звукового давления на разных среднегеометрических частотах называется предельным спектром. (ПС). Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например ПС-80, где 80 – нормативный уровень звукового давления (в дБ) в октавной полосе f= 1000Гц.
Измерения уровней шума в производственных условиях производят приборами шумомерами или микрофонами.
Оценка шума на рабочем месте заключается в сопоставлении результата измерения нормируемой величины с гигиеническим нормативом и принятия на основе этого решения о соответствии или несоответствии условий труда на данном рабочем месте безопасным с точки зрения шумового воздействия на работника.
Вибрации.
Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией.
Воздействие вибрации на человека классифицируют
· по способу передачи колебаний,
· по направлению действия вибрации,
· по временной характеристике вибрации.
В зависимости от способа передачи колебаний человеку, вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека.
Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной.
По направлению действия вибрацию подразделяют на
· вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности;
· горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;
· горизонтальную, распространяющуюся по оси z, от правого плеча к левому.
По временной характеристике различают
· постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ);
· непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемым параметрам более чем в 2 раза.
Вибрация относится к факторам высокой биологической активности. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы.
Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, явлений резонанса и других условий. Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека.
Резонанс человеческого тела, отдельных его органов, наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.
Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20—30 Гц, при горизонтальных — 1,5—2 Гц. Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.
Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3—3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4—6 Гц.