Защита от производственных вибраций. Средства индивидуальной защиты от вибраций. Измерение вибраций и виброизмерительная аппаратура. Средства индивидуальной защиты от вибрации Индивидуальная защита от вибрации
Применяемые средства защиты от шума и вибрации подразделяются на средства коллективной защиты (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).
Организационно-технические средства защиты от шума связаны с изучением процессов шумообразования промышленных установок иагрегатов, транспортных машин, технологического и инженерного оборудования, а также с разработкой более совершенных и малошумных конструкторских решений, норм предельно допустимых уровней шума станков, агрегатов, транспортных средств и т.д. Наиболее рациональным методом является борьба с шумом в источнике возникновения (уменьшение звуковой мощности Р). Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машин и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации.
Для снижения шума в источнике возникновения могут успешно применяться следующие мероприятия:
Замена ударных механизмов и процессов безударными, например, замена ударной кленки сваркой, рихтовки - вальцовкой, использование гидропривода вместо кривошипно-шатунных и эксцентриковых приводов;
Применение малошумных соединений, например, подшипников скольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений;
Применение в качестве конструкционных материалов с высоким внутренним трением, например замена металлических деталей пластмассовыми и другими «незвучащими» материалами;
Повышение требований к балансировке роторов;
Изменение режимов и условий работы механизмов и машин;
Применение принудительной смазки в сочленениях для предотвращения их износа и шума от трения.
Важное значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений.
Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума в источнике, может обеспечить снижение уровня звука на 10 - 20 дБ(А) и более:
1. Изменение направленности излучения. При проектировании установок с направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим местам, поскольку величина показателя направленности может достигать 10 - 15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противошумную сторону от рабочего места или жилого дома.
2. Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы их разделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать в одном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума.
Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения и штучные (объемные) поглотители различных конструкций, подвешиваемые к потолку помещений. Процесс поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом материале. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука и незамкнутые поры.
Уменьшение шума на пути его распространения применяют, когда перечисленные выше методы не обеспечивают требуемого снижения шума. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого шума путем установки звукоизолирующих перегородок, кожухов, экранов и т.п. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит за ограждение.
Рис. 1. Средства коллективной защиты от шума на пути его распространения
Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением, например замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.п. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования - превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую.
С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты. Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.
Важным для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека является правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно-профилактические мероприятия, такие как гидропроцедуры (теплые ванночки для рук и ног), массаж рук и ног, витаминизация и др. Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, а также при контактных смазках и т.д. операторы должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, не пропускающих влагу или контактную смазку.
Рис. 2. Классификация методов и средств защиты от вибрации
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия, правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10-15 дБ. В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники, которые обеспечивают надежную защиту органов слуха. Так, наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, которые герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц.
Средствами индивидуальной защиты работающего от воздействия общей вибрации применяют обувь с амортизирующими подошвами.
Общие технические требования на специальную виброзащитную обувь введены ГОСТ 12.4.024-76. Такую обувь изготовляют из кожи, искусственных, синтетических, текстильных материалов и комбинированной (из данных материалов). Она предназначена для защиты работающих от воздействия общей производственной вертикальной вибрации в диапазоне частот свыше 11 Гц и выпускается в виде сапог, полусапог и полуботинок мужских и женских. Она предназначена для индивидуальной защиты от вибраций и ударов энергией 5 Дж. Одновременно с защитой от вибраций спецобувь защищает ноги работающего от нетоксичной пыли и ударов энергией до 50 Дж (сапоги и полусапоги).
Применение специальной конструкции подошвы с использованием упругодемпфирующих материалов делает обувь эффективной при виброзащите.
Значительное внимание уделено защите рук от вибраций, мероприятия по которой изложены в ряде стандартов. Например, требования ГОСТ 12.4.002-74, ГОСТ 12.4.20-75 распространяются на средства индивидуальной защиты рук работающего от вибрации, защитные свойства которых обеспечиваются применением упругодемпфирующих материалов. Это могут быть рукавицы с упругодемпфирующими вкладышами; рукавицы и перчатки с мягкими наладонниками; упруго-демпфирующие прокладки и пластины для обхвата вибрирующих рукояток и деталей и т. п.
Эффективность этих средств определяется степенью снижения уровня вибрации, передаваемой на руки. Она равна разности уровней (или отношению абсолютных значений) колебательных скоростей при замере без применения средств индивидуальной защиты и с их использованием. Защита от ультразвука включает в себя использование изолирующих корпусов и экранов, изоляцию излучающих установок, оборудование дистанционного управления, применение средств индивидуальной защиты.
Для локализации ультразвука обязательным является применение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов. Если эти меры не дают положительного эффекта, то ультразвуковые установки нужно размещать в отдельных помещениях и кабинах, облицованных звукопоглощающими материалами. Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы. Для защиты рук от воздействия контактного ультразвука необходимо применять две пары перчаток - резиновые (наружные) и хлопчатобумажные (внутренние) или только хлопчатобумажные.
Требования по ограничению неблагоприятного влияния ультразвука на работающих включают следующее:
Запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой. Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких, газообразных средах необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные);
При систематической работе с источниками контактного ультразвука в течение более 50% рабочего времени необходимо устраивать два регламентированных перерыва - десятиминутный перерыв за 1-1,5 часа до и пятнадцатиминутный перерыв через 1,5-2 часа после обеденного перерыва для проведения физиопрофилактических процедур (тепловых гидропроцедур, массажа, ультрафиолетового облучения), а также лечебной гимнастики, витаминизации и т.п.;
Организационно-профилактические мероприятия заключаются в проведении инструктажа и установлении рациональных режимов труда и отдыха. К работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующий курс обучения. Лица, подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воздействию контактного ультразвука, подлежат предварительным, при приеме на работу, и периодическим медицинским осмотрам.
Снижение неблагоприятного воздействия инфразвука достигается комплексом инженерно-технических и медицинских мероприятий, из которых основными являются: ослабление инфразвука в его источнике, устранение причин воздействия; изоляцию инфразвука; поглощение инфразвука, постановку глушителей; индивидуальные средства защиты; медицинскую профилактику. Борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука должна вестись в тех же направлениях, что и борьба с шумом. Наиболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрегатов. Первостепенное значение в борьбе с инфразвуком имеют методы, снижающие его возникновение и ослабление в источнике.
Ультразвук представляет собою механические колебания упругой среды, распространяющиеся в ней. К ультразвуку относят колебания с частотой свыше 20000Гц, которые находятся выше порога слышимости и не воспринимаются человеческим ухом.Воздействие ультразвука на человека сопровождается структурными изменениями в головном мозге, вегетативных отделах центральной и периферической нервной системы, в стенках сосудов. Ультразвук широко применяется в медицине для лечения и диагностики, в различных областях техники и промышленности для анализа и контроля: дефектоскопия, структурный анализ вещества, определение физико-химических свойств металлов. Наиболее широкой областью использования ультразвука являются технологические процессы в промышленности: очистка и обеззараживание деталей, механическая обработка твёрдых и хрупких материалов, сварка, пайка, лужение, электролитические процессы, ускорение химических реакций и др.
Для защиты от ультразвука, который передается через воздух, применяется метод звукоизоляции. Ультразвуковые установки можно располагать в специальных помещениях.
Для защиты от ультразвука, который передается через воздух, применяетсяметод звукоизоляции. Ультразвуковые установки можно располагать в специальных помещениях. Эффективным средством защиты является использование кабин с дистанционным управлением, расположение оборудования в звукоизолированных укрытиях из звукопоглощающих материалов. Ультразвук, передающийся контактным путем, нормируется «Санитарными нормами и правилами».Для защиты от ультразвука, который передается через воздух, применяется метод звукоизоляции. Ультразвуковые установки можно располагать в специальных помещениях. Эффективным средством защиты является использование кабин с дистанционным управлением, расположение оборудования в звукоизолированных укрытиях.
Темы : Техника безопасности при сварке.
Средства защиты от вибраций делятся на: коллективные и индивидуальные.
Коллективные средства защиты от вибрации воздействуют на источник возбуждения и снижают вибрации на пути их распространения. К первому типу относятся: динамическое уравновешивание, изменение характера возмущающих воздействий и конструктивных элементов источника возбуждения, изменение частоты колебаний с целью отстройки от резонанса. Ко второму типу относят средства виброизоляции, вибродемпфирования и динамического виброгашения, расчеты которых приведены в справочной литературе.
Защита от вибрации: Виброизоляция . Применяют пружинные, резиновые и комбинированные виброизоляторы. Целью расчета средств виброизоляции является определение числа и типа стандартных виброизоляторов (АКСС М, АКСС И, КВ и др.), виброизолирующих опор или числа и параметров пружин, резиновых прокладок для снижения уровня виброскорости L v , дБ, на рабочих местах до допустимой по ГОСТ 12.1.012-90" величины L v доп, т.е. требуемое снижение вибраций
ΔL v = L v - L v доп
Исходной предпосылкой для расчета является необходимость выполнения условия f/f 0 = 3.. .4, где f - частота колебаний возмущающей силы, Гц (f = n / 60, где n - частота вращения машины, мин -1); f 0 = √ K / m / (2π) собственная частота колебаний машины, установленной на виброизоляторы (m - масса машины, кг; К - суммарная жесткость виброизоляторов).
Данное отношение частот соответствует оптимальной по коэффициенту передачи Кп = [ (f / f 0) 2 - 1] -1 и эксплуатационным характеристикам виброизоляции.
Снижение уровня виброскорости, в дБ, при установке виброизоляторов
ΔL v = 20 lg (1/K п) .
При низкочастотных вибрациях, а такжe неблагоприятных условиях эксплуатации (например, наличие масел, щелочей, кислот и дp.) рекомендуется использовать пружины, a при высокочастотной вибрации рекомендуют резиновые прокладки. Во всех случаях необходимо обеспечить требуемую статическую осадку (м) виброизоляторов x cт = 0,25/ f 0 2 .
Для резиновых прокладок требуемая высота прокладок h = x cт Е/σ, гдe Е и σ - динамический модуль упругости и допустимая нагрузка на сжатие используемой резины, н/м 2 . Значение h должно отвечать условию h < nλ / 2, где λ - длина волны изолируемых колебаний (в метрах); n=1,2,3 ...
Площадь прокладки S = 9,81m/(σ М), где N - число прокладок (обычно четыре). Ширина прокладки В = (1 .. .8)h.
Расчет пружинного виброизолятора сводится к определению диаметра проволоки пружины d, м, и числа витков i по формулам d = 16mgr/(πR s), i = d 4 G/(64r 3 q), где g = 9,81 м с -2 ; r - средний радиус пружины, м; R s - допустимое напряжение на кручение (для стали R s = 4,22 10 6 Па); G - модуль сдвига (G = 7,84 . 10 10 Па); q - жесткость виброизолятора, Н/м.
Проверяется условие устойчивости пружины H o d ≤ 5,1, где H o = (i - 0,5)d + i (h ш - d) высота ненагруженной пружины, м; h ш - шаг пружины, м; h ш = D/4...D/2, гдe D - диаметр пружины, м.
Защита от вибрации : Вибродемпфирование . Наибольшее распространение получили вибродемпфирующие покрытия, эффективность которых определяется упруговязкими параметрами наносимого материала: коэффициентом потерь η и динамическим модулем упругости Е.
В настоящее время применяют два типa вибродемпфирующих покрытий: жесткие и мягкие. К жестким относятся твердые пластмассы и мастики, действие которых обусловлено их деформациями в продольном направлении (поверхности покрытия, параллельного металлической поверхности, на которую оно наносится). Динамический модуль упругости этих материалов Е "≈ 10 9 н/м 2 . Акустический эффект в случае жестких покрытий обеспечивается на низких и средних частотах (в среднем до 1000 Гц). Действиe мягких вибродемпфирующих покрытий, к котoрым относятся резина, некоторыe мастики и пластмассы, обусловленo главным образом деформациями покрытия пo его толщине, которая должнa быть не менее двуx -пяти толщин металлической поверхности. Величина Е у таких материалов ~10 7 Н/м 2 , а частотный диапазон их применения >1000 Гц.
Снижение вибраций и шума, достигаемоe при нанесении вибродемпфирующего покрытия, можeт быть ориентировочно определено пo формуле ΔL = 20 Ig (η 2 /η 1), где η 2 - коэффициент потерь металлической поверхности c покрытием; η 1 - то жe, поверхности без покрытия.
Коэффициент потерь η 2 ≈ Е п (σ п /σ м) 2 /E м, где Е п, E м - динамические модули упругости соответственно покрытия и металла, н/м 2 ; σ п, σ м - толщина соответственно покрытия и металла, м.
Значения динамического модуля упругости и коэффициента потерь для различных вибродемпфирующих материалов приведены в табл. 1. При расчете по данным формулам величины Е м и η 1 для стали принимаются равными соответственно 2 10 11 Н/м2 и 10 -3 .
Таблица 1. Характеристики вибродемпфирующих материалов
.
| Материал | Плотность, кг/м 3 | Динамический модуль упругости Е п, н/м 2 | Коэффициент потерь η | Частотный диапазон эффективности снижения шума, Гц |
| Мастики: | ||||
| -ВД-17-58 | 1860 | 6 10 8 | 0,44 | до 1000 |
| -ВД-17-59 | 1760 | 8,2 10 8 | 0,3 | |
| -ВД-17-63 | 1700 | 3,9 10 9 | 0,23 | |
| Антивибрит-2 | 1500 | 3 10 9 | 0,44 | |
| Антивибрит-5М | 1600 | 2,4 10 9 | 0,25 | |
| Випонит | 1200 | 1,2 10 8 | 0,5 | |
| Агат | 1400 | 10 9 | 0,33 | |
| Резина марок: | ||||
| - 615 | 530 | 1,8 10 6 | 0,27 | >1000 |
| - 922 | 70 | 3 10 6 | 0,35 | |
| - 1002 | 750 | 10 7 | 0,6 |
Защита от вибрации : Динамическое виброгашение . Снижение вибраций достигается устройством массивныx фундаментов (оснований) для машин c высокочастотным спектром вибраций. Нa индивидуальные виброгасящие фундаменты машины устанавливаются согласно требовaниям СНиП 2-02-05-87 «Фундаменты машин c динамическими нагрузками. Нoрмы проектирования». Методика расчета такиx фундаментов опубликована.
Неофициальная редакция
ГОСТ 12.4.002-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Система стандартов безопасности труда
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РУК ОТ ВИБРАЦИИ
Технические требования и методы испытаний
Дата введения 1998-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 320 "Средства индивидуальной защиты", Научным Центром социально-производственных проблем охраны труда (МИОТ)
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации.
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11-97 от 25 апреля 1997 г.)
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 26 ноября 1997 г. № 376 межгосударственный стандарт ГОСТ 12.4.002-97 введен в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1998 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 12.4.002-74 и ГОСТ 18728-73
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на средства индивидуальной защиты рук (далее - изделие), работающих в условиях воздействия локальной вибрации и других производственных факторов, усиливающих ее неблагоприятное действие на человека (влага, охлаждение и другие), и устанавливает технические требования и методы испытаний защитных свойств изделий.
Обязательные требования к качеству изделий, обеспечивающих их безопасность для жизни и здоровья работающих, изложены в 4.3, 4.7, 4.9.4, 4.9.6, 4.11.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.4.020-82 ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук. Номенклатура показателей качества
ГОСТ 12.4.094-88 ССБТ. Метод определения динамических характеристик тела человека при воздействии вибрации
ГОСТ 12.4.103-83 ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 12.4.183-91 ССБТ. Материалы для средств защиты рук. Технические требования
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 11358-89 Толщиномеры и стенкомеры индикаторные с ценой деления 0,01 и 0,1 мм. Технические условия
ГОСТ 12807-88 Изделия швейные. Классификация стежков, строчек и швов.
ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения.
ГОСТ 25051.4-83 Установки испытательные вибрационные электродинамические. Общие технические условия
ГОСТ 29122-91 Средства индивидуальной защиты. Требования к стежкам, строчкам и швам.
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 коэффициент эффективности вибрационной защиты: Отношение среднего квадратического значения виброскорости, виброускорения защищаемого объекта до введения виброзащиты к значению той же величины после введения виброзащиты;
3.2 логарифмический уровень колебаний: Характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные физические величины, пропорциональная десятичному логарифму отношения оцениваемого и исходного значения величины;
3.3 локальная вибрация: Вибрация, передающаяся на человека-оператора через его руки при работе с ручными машинами или органами управления машин и оборудования;
3.4 виброизмерительный преобразователь: Измерительный преобразователь, предназначенный для выработки сигнала измерительной информации о значениях измеряемых параметров вибрации;
3.5 виброметр: Измерительный прибор или измерительная установка, предназначенные для измерения параметров вибрации.
4 Технические требования
4.1 Средства защиты рук допускается изготовлять различных конструкций в соответствии с приложением А, с защитными прокладками, усилительными накладками и подкладками различной формы и местом расположения.
4.2 Для изготовления оснований и накладок изделий следует использовать ткани, трикотажные полотна, искусственные и натуральные кожи.
4.3 Защитные прокладки могут иметь различные конфигурации, должны быть изготовлены из упругодемпфирующих материалов и должны исключать контакт руки с вибрирующей поверхностью.
Упругодемпфирующие материалы не должны выделять раздражающих кожу или токсичных веществ.
4.4 Для подкладки изделий следует использовать трикотажные, нетканые и различные текстильные полотна.
4.5 Конструкция изделия должна обеспечивать возможность использования утеплительных вкладышей при работах на открытых площадках в зимний период.
4.6 Изделия, предназначенные для работ в условиях повышенной влажности, должны иметь бесшовное полимерное покрытие.
4.7 Показатели качества материалов (тканей, искусственных кож и т.д.), используемых для изготовления основания и накладок средств защиты рук, должны соответствовать ГОСТ 12.4.183.
4.8 Номенклатура показателей качества средств защиты рук от вибрации - по ГОСТ 12.4.020.
4.9 Показателем защитных свойств изделий является коэффициент эффективности вибрационной защиты (коэффициент эффективности) или его логарифмический уровень (эффективность).
4.9.1 Коэффициент эффективности рассчитывают по формуле
Эффективность , дБ, равна
4.9.2. Контролируемыми параметрами вибрации при определении коэффициента эффективности являются средние квадратические значения виброскорости (м/с) или виброускорения (м/с), а при определении эффективности - их логарифмические уровни или (дБ).
Логарифмические уровни можно определить для любых опорных значений. Стандартные опорные значения по ГОСТ 12.1.012 равны для виброскорости м/с, для виброускорения .
4.9.3 Защитные свойства изделий следует устанавливать в диапазоне нормирования локальной вибрации на частотах 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 1000 Гц.
Допускается устанавливать показатели защитных свойств конкретных типов изделий в сокращенном частотном диапазоне, исключая верхние или нижние значения указанных частот (например, начиная только с частоты 31,5 Гц или 63 Гц и т.д., или только до частоты 250 Гц или 500 Гц и т.д.).
Для специализированных изделий, предназначенных для защиты от вибрации в ограниченном (более узком) диапазоне частот, защитные свойства устанавливают только для нормируемых частот, входящих в этот диапазон.
4.9.4 Основным конструктивным параметром изделия, для которого устанавливаются значения показателей защитных свойств, является толщина ладонной части (упругодемпфирующей прокладки и других материалов), обеспечивающей виброизолирующие свойства изделий. Упругодемпфирующий материал используют в виде секций, закрепленных строчкой между основанием и подкладкой.
Максимальная толщина ладонной части изделия с защитной прокладкой (в ненапряженном силой нажатия состоянии) не должна превышать 8 мм.
4.9.5 Характеристикой условий применения изделий, для которых устанавливают защитные свойства, является сила нажатия, прикладываемая рукой через изделие к источнику вибрации.
Для различных типов изделий и условий их применения устанавливают в качестве верхней границы значений прикладываемой силы нажатия не более 50, 100, 200 Н.
4.9.6 Показатели защитных свойств изделий должны соответствовать указанным в таблице 1.
Изделия, имеющие на отдельных частотах отрицательную эффективность (повышающую передаваемую на руку вибрацию), допускается применять в конкретных условиях, когда уровень воздействующей на руку вибрации на этих частотах ниже санитарных норм, превышающих по абсолютным значениям эту отрицательную эффективность.
Таблица 1 - Показатели защитных свойств изделий
| Тип изделия | Толщина защитной прокладки, мм, не более | Усилие нажатия, Н, не более |
Эффективность, дБ, на частотах Гц, не менее |
|||||||
| 8 | 16 | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | |||
| 1а | 5 | 50 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 8 |
| 1б | 5 | 100 | + | + | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 6 |
| 2а | 8 | 100 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2б | 8 | 200 | + | + | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 5 |
| Примечание - Знак "+" означает, что эффективность должна быть положительной. | ||||||||||
4.9.7 Частоты, принятые для характеристики и контроля эффективности, выбранный контролируемый параметр при определении эффективности (скорость или ускорение), прикладываемые усилия нажатия и значения эффективности, обеспечиваемые при этих условиях, следует указывать в нормативной документации на конкретные изделия.
4.10 Различные виды изделий следует выбирать в зависимости от их защитных свойств, усилий нажатия при применении ручных машин и особенностей работы конкретных виброопасных профессий.
Рекомендации по применению изделий приведены в приложении Б. Для производственных ситуаций (профессий и/или ручных машин), не указанных в приложении Б, рекомендации по применению изделий устанавливают по аналогии с приведенными примерами.
4.11 Изделия следует изготавливать в соответствии с ГОСТ 29122 и промышленной технологией; классификация и виды стежков, строчек и швов - по ГОСТ 12807. Основание и подкладка ладонной части изделий должны быть выкроены из целых кусков материалов.
4.12 Маркировка изделий по защитным свойствам - по ГОСТ 12.4.103.
4.13 Средства защиты рук от вибрации следует хранить в закрытых отапливаемых помещениях при температуре не выше 25°С, на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.
Срок хранения изделий не должен превышать 1 года со дня выпуска упругодемпфирующего материала, использованного для прокладок.
5 Методы испытаний
5.1 Определение эффективности
Эффективность изделий определяют по разности результатов измерений логарифмических уровней контролируемого параметра на входе в ладонную поверхность кисти оператора-испытателя без применения изделия и с ним при создании вибрационного воздействия с помощью вибрационных стендов.
5.1.1. Аппаратура
Для проведения испытаний применяют:
Вибростенд - по ГОСТ 25051.4;
Виброизмерительную аппаратуру - по ГОСТ 12.4.012;
Силоизмерительные устройства.
5.1.1.1 Вибростенд должен обеспечивать:
Толкающую силу в зависимости от типа испытываемого изделия не менее 50, 100 и 200 Н;
Виброускорение в рабочем диапазоне частот под нагрузкой - не ниже 85 м/кв.с;
Массу нагрузки не менее 3 кг.
5.1.1.2. Виброизмерительная аппаратура должна обеспечивать:
Рабочий диапазон частот 5-1000 Гц;
Диапазон измеряемых виброскоростей от до м/с;
Диапазон измеря, ем, ых виброускорений от до ;
Предел допускаемой основной погрешности в измеряемом частотном диапазоне ±15%.
Масса вибропреобразователя должна быть не более 13 кг. В качестве основного вибропреобразователя, измеряющего вибрацию на входе в руку, рекомендуются миниатюрные вибропреобразователи массой до 5 кг.
5.1.1.3 Силоизмерительные устройства должны обеспечивать измерение и визуальное наблюдение испытателем статической силы нажатия, прикладываемой руками к стенду, от 0 до 200 Н. Точность контроля силы нажатия по индикаторам не менее ±10 Н.
Тензометрические схемы, размещаемые в системе крепления рукоятки к стенду или непосредственно на стенде;
Измерители мышечных усилий на базе индуктивных датчиков силы, располагаемые под ладонью испытателя;
Динамометрические тележки, на которых стоит испытатель при горизонтальном направлении силы нажатия.
5.1.1.4 Применяемые измерительные приборы должны иметь свидетельство о Государственной поверке.
5.1.2 Подготовка к испытанию
Для проведения испытаний собирают установку, обеспечивающую:
Задание на стенде на установленных частотах контролируемого диапазона синусоидальных колебаний фиксированного уровня (значения);
Контроль за поддерживаемыми (задаваемыми) вибростендом уровнями (значениями) вибрации;
Измерение уровней контролируемого параметра вибрации на входе в руку;
Участие операторов-испытателей в определении эффективности изделий;
Обхват оператором-испытателем рукоятки с испытываемым изделием и без него. Блок-схема испытательной установки приведена на рисунке 1.
5.1.2.1 Задание установленных частот и уровней (значений) колебаний на этих частотах производят системой управления вибростендом, входящей в комплект поставки, или с помощью отдельных генератора сигналов и усилителя мощности. Для контроля частоты, создаваемой вибростендом, может быть применен и частотомер, присоединяемый к системе управления.
5.1.2.2 Контроль за задаваемыми вибростендом уровнями вибрации осуществляют по виброметру.
Допускается использовать отдельные виброметры для измерений вибрации на стенде и на входе в руку или многоканальные (двухканальные) виброметры, или один одноканальный виброметр для поочередного измерения вибрации с обоих объектов. В системе измерения вибрации на входе в руку может использоваться регистрируемый прибор (самописец и др.).
Для контроля задаваемых вибростендом уровней вибрации контрольный виброизмерительный преобразователь крепят на столе стенда или на применяемой рукоятке с помощью резьбовой шпильки.
Измерительная ось вибропреобразователя должна быть ориентирована параллельно оси стенда.
Собственная частота закрепленного вибропреобразователя должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.012 и быть не ниже 2000 Гц или не ниже удвоенной максимальной измеряемой частоты.
5.1.2.3 Для измерения уровня контролируемого параметра вибрации на входе в руку основной измерительный преобразователь крепят с помощью резьбовой шпильки на адаптерах, предусмотренных ГОСТ 12.1.012 для измерения локальной вибрации на рабочих местах. Допускается применять другие конструкции переходных элементов (адаптеров) и способы крепления к ним виброизмерительных преобразователей (например на клее, мастиках, в зажимах и т.п.).
1 - вибростенд; 2 - усилитель мощности; 3 - генератор сигнала; 4 - рукоятка; 5 - контрольный вибропреобразователь; 6 - испытываемое изделие; 7 - адаптер; 8 - основной вибропреобразователь; 9 - виброметр для измерения эффективности; 10 - виброметр для контроля вибростенда; 11 - силоизмерительное устройство;
12 - оператор-испытатель (прикладывает усилие нажатия Р)
Переходные элементы изготавливают из легких сплавов массой не более 10 г. Применяемая измерительная система установки преобразователя под ладонью должна обеспечивать в рабочем диапазоне частот нелинейность амплитудно-частотной характеристики не более 12%. При невозможности обеспечения линейности в указанных пределах и диапазоне частот вводят поправки в результате измерений.
Основной виброизмерительный преобразователь крепят на адаптере (или перед дном элемента) в направлении, обеспечивающем измерение вибрации вдоль оси стенда (с учетом способа установки и захвата рукоятки оператором-испытателем).
Для испытания изделие подготавливают таким образом, чтобы под ладонной поверхностью руки разместился адаптер с основным преобразователем и обеспечивался выход измерительного кабеля к виброметру. Для этого изделия может быть разрезано или в нем сделаны отверстия любым способом, не затрагивающим целостность защитных прокладок (элементов) на ладонной части (в зоне обхвата рукоятки). Допускается для испытаний использовать только пакет с защитными прокладками (элементами), образующий ладонную часть изделия.
5.1.2.4 К испытаниям в качестве операторов-испытателей привлекают практически здоровых мужчин в возрасте от 20 до 50 лет, допущенных по состоянию здоровья к работе с вибрирующими ручными машинами и по характеру основной работы не подвергающихся постоянному воздействию вибрации.
Операторов подбирают по массе, которая должна быть от 65 до 80 кг (согласно ГОСТ 12.4.094).
Положение вибростенда должно обеспечивать естественную и удобную позу оператора. Оператор может находиться в положении стоя или сидя.
Возможные положения оси вибростенда: вертикальное, горизонтальное и наклонное (предпочтительными являются горизонтальное и наклонное положения).
Высота расположения рукоятки по отношению к площадке, на которой находится оператор-испытатель, должна быть на уровне (1±0,2) м.
Индикатор усилия нажатия должен располагаться перед глазами оператора-испытателя в удобном для наблюдателя месте.
Перед началом испытаний проводят тарировку индикатора силы нажатия с участием оператора-испытателя и отмечают на индикаторе необходимое для поддержания значение.
Оператор-испытатель предварительно должен тренировать умение и способность поддерживать установленную силу нажатия и должен контролировать ее по индикатору с требуемой точностью (стабильностью) за время одного измерения (наблюдения) вибрации.
5.1.2.5 На вибростенд должна быть прикреплена рукоятка, позволяющая имитировать захват оператором ручной машины.
В конструкции рукоятки или ее крепления на столе вибростенда могут быть включены элементы (датчики) силоизмерительного устройства.
Рукоятка должна иметь размеры и диаметр, удобный для обхвата ее рукой в испытываемом изделии и без него. Оптимальный, эргономически обоснованный диаметр рукоятки должен быть 25-30мм. В месте установки контролируемого виброизмерительного преобразователя к рукоятке или элементам ее крепления к столу необходимо обеспечить ровную площадку диаметром не менее 20 мм и в центре ее резьбовое отверстие, соответствующее размерам применяемых для крепления шпилек.
5.1.3 Проведение испытаний
Процедура испытаний должна обеспечивать получение статистически достоверных значений параметров, необходимых для определения эффективности изделий для каждого участвующего в испытаниях оператора-испытателя.
5.1.3.1 Для испытаний одного типоразмера изделия должно быть отобрано не менее трех экземпляров.
5.1.3.2 Каждый экземпляр изделия должны испытывать не менее трех операторов-испытателей.
Для каждого оператора-испытателя необходимое число измерений с каждым изделием и без него следует обеспечивать измерительный интервал ±30 дБ с доверительной вероятностью 0,95.
5.1.3.3 Каждый оператор-испытатель принимает позу, установленную для измерений, и охватывает рукоятку рукой. С каждым испытателем проводят необходимое число измерений сначала без изделия, а затем с изделием. Силу нажатия устанавливают равной верхней границе усилия нажатия, указанной для испытываемого типа изделия в таблице 1.
При измерениях испытатель поддерживает установленную (указанную ему) силу нажатия, контролируя ее визуально по показывающему прибору силоизмерительного устройства.
5.1.3.4 На каждой -й частоте, установленной для контроля эффективности испытываемого изделия, на стенде задается значение контролируемого параметра , равное
Допускается задавать в качестве максимальное значение, обеспечиваемое применяемым вибростендом в его рабочем диапазоне на данной частоте при принятой нагрузке.
Задаваемое значение контролируемого параметра проверяют по виброизмерительному гранту (виброметру), связанному с контрольным преобразователем.
Допускается автоматическое задание (поддержание) постоянного для всех частот значения контролируемого параметра (например с применением системы обратной связи при использовании самописца уровня).
5.1.3.5 Необходимое число измерений контролируемого параметра вибрации, обеспечивающее установленную достоверность, на каждой частоте для одного оператора-испытателя (с изделием и без него) определяют в соответствии с приложением 9 ГОСТ 12.1.012.
5.1.4 Обработка результатов измерений
Обработку результатов измерений на каждой частоте ведут для каждого экземпляра изделий и для результатов измерений контролируемого параметра вибрации по каждому оператору-испытателю.
Для определения эффективности одного экземпляра изделий сначала по обработанным результатам измерений с участием одного оператора-испытателя вычисляют эффективность по этому испытателю, а затем полученные для отдельных испытателей эффективности усредняют.
Эффективность типоразмера изделия определяют усреднением результатов, рассчитанных для всех испытанных экземпляров.
5.1.4.1 Обработку результатов контролируемого параметра вибрации следует вести для абсолютных величин виброскорости или виброускорения.
При измерениях логарифмических уровней для обработки результатов их следует перевести в абсолютные величины виброскорости или виброускорения.
При определении средних значений при разнице усредняемых уровней не более 5 дБ допускается проводить усреднение логарифмических уровней (без перевода их в абсолютные величины).
5.1.4.2 В качестве результата измерения вибрации, воздействующей на руку, не каждой частоте с изделием и без него для одного испытателя принимают среднее значение контролируемого параметра, определяемое по формулам:
| где | значение контролируемого параметра на -й частоте при -м наблюдении для одного испытателя без изделия, |
| число наблюдений на данной частоте для каждого испытателя без изделия, | |
|
|
|
| где | значение контролируемого параметра на -й частоте при -м наблюдении для одного испытателя с изделием; |
| число наблюдений на данной частоте для каждого испытателя с изделием. | |
(5)5.1.4.3 Для каждой -й частоты определяют коэффициент эффективности для -го экземпляра изделия для одного -го испытателя по формуле
Значения эффективности определяют по разности соответствующих уровней и
= 
5.1.4.4 В качестве результата определения коэффициента эффективности для каждой -й частоты одного -го экземпляра изделия принимают среднее значение результатов, полученных для всех участвующих в испытаниях операторов-испытателей, вычисляемое по формуле
При разбросе усредняемых логарифмических уровней не более 5 дБ допускается для каждой -й частоты определять эффективность по формуле
5.2 Толщину пакета материалов ладонной части изделия с упругодемпфирующей прокладкой измеряют линейкой - по ГОСТ 427 или индикаторным толщиномером - по ГОСТ 11358.
Виды средств защиты рук
Таблица Б.1
| Характер труда (работ) | Профессия | Применяемые ручные машины | Средства защиты рук (конструкция) | Тип изделий по таблице 1 | |||||||
| Грубые работы, требующие простого удержания рукоятки или нажатия на нее, работы рукой в целом и корпусом | Горнорабочие, проходчики, строительные рабочие, формовщики | Перфораторы, горные сверла, отбойные молотки, бетоноломы, сверлильные машины для отверстий большого диаметра* | Рукавицы однопалые, перчатки трехпалые | 2б | |||||||
| ________________ | |||||||||||
| Работы, требующие обхвата профильных рукояток, переключения органов управления, удержания ручных машин в различном пространственном положении; пространственная работа кистью и нажатие пусковых устройств пальцами | Обрубщики, слесари-сборщи- ки, шлифовщики, полировщики, плотники | Рубильные молотки, гайковерты.
Шлифовальные машины с цилиндрическим и (или) плоскими кругами, сверлильные машины для средних и малых отверстий.* Электрорубанки и пилы |
Рукавицы однопалые, перчатки трехпалые, полурукавицы, полуперчатки | 1а, 1, 2а, 2 | |||||||
| ________________
* При работах применять средства защиты с максимально достижимой эффективностью на средних частотах (от 63 до 250 Гц). |
|||||||||||
| Точные работы, требующие манипулирования малогабаритными предметами в пространстве, мелкие, сложные и точные движения пальцев рук | Клепальщики, слесари-сборщики | Клепальные авиационные молотки, зачистные малогабаритные молотки.*
Высокоскоростные шлифмашины и бормашины с фигурными шлифовальными камнями, шуруповерты, пневмоотвертки** |
Полуперчатки, перчатки | 1а | |||||||
| ________________
* При работе применять средства защиты с максимально достижимой эффективностью на низких частотах (ниже 63 Гц). ** При работе применять средства защиты с высокой эффективностью на высоких частотах (выше 250 Гц). |
|||||||||||
Приложение В
(справочное)
Форма протокола испытаний
Организация, проводящая испытания
Протокол №______
испытаний_____________________________________________________________________
наименование изделий
"____"________________19___г.
1 Характеристика изделий________________________________________________________
наименование, вид, тип
______________________________________________________________________________
материал, толщины (размер), конструктивное исполнение
____________________________________________________________________________
защитных прокладок, элементов
2 Вибростенд___________________________________________________________________
тип, номер, сведения о государственной поверке
3 Сведения об операторах-испытателях_____________________________________________
фамилия, имя, отчество, возраст, масса
4 Результаты
| Номер наблю- дений | Поряд- ковый номер испыты- ваемого изделия | Оператор- испытатель | Частота, Гц | Измеренные значения контролируемого параметра вибрации, воздействующего на руку, дБ | Эффектив- ность, дБ | ||||||
| без изделия | с изделием | ||||||||||
| Руководитель подразделения, проводившего испытания | личная подпись | Расшифровка подписи | |||||||||
| Ответственный исполнитель испытаний | личная подпись | Расшифровка подписи | |||||||||
Приложение Г
(справочное)
Библиография
СН № 3041-81 Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих
1 Область применения
3 Определения
4 Технические требования
5 Методы испытаний
Рисунок 1 - Блок-схема испытательной установки для определения эффективности изделий
Приложение В (справочное) Форма протокола испытаний
Приложение Г (справочное) Библиография
Общие методы борьбы с вибрацией базируются на анализе уравнений, которые описывают колебание машин в производственных условиях и классифицируются следующим образом:
Снижение вибраций в источнике возникновения путем снижения или устранения возбуждающих сил;
Регулировка резонансных режимов путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы, которая колеблется;
Вибродемпферрвание - снижение вибрации за счет силы трения демпферного устройства, то есть перевод колебательной энергии в тепловую;
Динамическое гашение - введение в колебательную систему дополнительной массы или увеличение жесткости системы;
Виброизоляция - введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибраций смежному элементу, конструкции или рабочему месту;
Использование индивидуальных средств защиты. Более детализированная классификация методов и средств защиты от вибрации приводится на рис.
.Снижение вибрации в источнике ее возникновения достигается путем уменьшения силы, которая вызывает колебание.
Поэтому еще на стадии проектирования машин и механических устройств следует выбирать кинематические схемы, в которых динамические процессы, вызванные ударами и ускорением, были бы исключены или снижены.
Снижение вибрации может быть достигнуто уравновешиванием массы, изменением массы или жесткости, уменьшением технологических допусков при изготовлении и сборке, применением материалов с большим внутренним трением. Большое значение имеет повышение точности обработки и снижение шероховатости трущихся поверхностей.
Регулировка режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет предотвращение резонансных режимов работы с целью исключения резонанса с частотой принуждающей силы. Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяются расчетным методом по известным значениям массы и жесткости или же экспериментально на стендах.
Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняются двумя путями:
Изменением характеристик системы (массы или жесткости)
Установлением другого режима работы (наладка резонансного значения угловой частоты принуждающей силы).
Вибродемпферование. Этот метод снижения вибрации реализуется путем превращения энергии механических колебаний колебательной системы в тепловую энергию. Увеличение расхода энергии в системе осуществляется за счет использования конструктивных материалов с большим внутренним трением: пластмасс, металлорезины, сплавов марганца и меди, никелетитанових сплавов, нанесения на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, которые имеют большие потери на внутреннее трение. Наибольший эффект при использовании вибродемпферных покрытий достигается в области резонансных частот, поскольку при резонансе значение влияния сил трения на уменьшение амплитуды возрастает.
Виброгашение. Для динамического гашения колебаний используются динамические виброгасители:
- пружинные,
- маятниковые,
Эксцентриковые,
гидравлические.
Недостатком динамического гасителя является то, что он действует только при определенной частоте, которая отвечает его, резонансному режиму колебаний.
Динамическое виброгашение достигается также установлением агрегата на массивном фундаменте. Масса фундамента подбирается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1-0,2 мм.
Виброизоляция состоит в снижении передачи колебаний от источника возбуждения к объекту, который защищается, путем введения в колебательную систему дополнительной упругой связи. Эта связь предотвращает передачу энергии от колеблющегося агрегата к основе или от колебательной основы к человеку или к конструкциям,которыезащищаются.
Виброизоляция осуществляется путем установки источника вибрации на виброизоляторы. В коммуникациях воздуховодов располагают гибкие вставки. Применяются упругие прокладки в узлах крепления воздуховодов, в перекрытиях, в несущих конструкциях зданий, в ручном механизированном инструменте.
Средства индивидуальной защиты от вибрации применяют в случае, когда рассмотренные выше технические средства не позволяют снизить уровень вибрации до нормы.
Для защиты рук – рукавицы, вкладыши, прокладки.
Для защиты ног - специальная обувь, подметки, наколенники.
Для защиты тела - нагрудники, пояса, специальные костюмы.
С целью профилактики вибрационной болезни для работников рекомендуется специальный режим труда. Например, при работе с ручными инструментами общее время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочего времени. При этом длительность непрерывного влияния вибрации, включая микропаузы, не должна превышать 15-20 мин. Предусматривается еще два регламентированных перерыва для активного отдыха.
Все, кто работает с источниками вибрации, должны проходить медицинские осмотры перед поступлением на работу и периодические, не реже 1 раза в год.
Классификация шумов.
Шум как гигиенический фактор - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.
Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.
Производственным шумом называется шум на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий, который возникает во время производственного процесса.
Следствием вредного действия производственного шума могут быть:
Профессиональные заболевания,
Повышение общей заболеваемости,
Снижение работоспособности,
Повышение степени риска травм и несчастных случаев, связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов,
Нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования,
Снижение производительности труда.
По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на:
Такой, который мешает (препятствует языковой связи),
Раздражающий (вызывает нервное напряжение и вследствие этого - снижения работоспособности, общее переутомление),
-вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка),
- травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека).
Характер производственного шума зависит от вида его источников.
Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом.
Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах.
Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей.
Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.).
Шум как физическое явление - это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16-20 000 Гц.
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НОРМЫ ВИБРАЦИИ
Повышенные уровни вибрации оказывают вредное воздействие на здоровье и работоспособность человека.
Колебания с частотой 3...30 Гц приводят к возникновению в организме человека неприятных и вредных резонансных колебаний различных частей тела и отдельных органов, собственные частоты колебаний которых находятся в интервале частот 3...6, 6...12, 25...30 Гц. Например, в положении стоя резонансные колебания головы относительно плеч возникают при частоте колебаний 25...30 Гц. Большинство внутренних органов входит в резонансные колебания в диапазоне частот 6...9 Гц. Длительное воздействие вибраций может вызвать стойкие изменения физиологических функций человека.
При оценке воздействия вибрации необходимо различать общие вибрации, вызывающие сотрясения всего организма, и локальные воздействия на руки человека. Действие локальных вибраций не ограничивается органами, находящимися в соприкосновении с вибрирующими деталями машин, они оказывают влияние на центральную нервную систему и через нее рефлекторно воздействуют на другие органы человека. Под влиянием вибрации наибольшие изменения происходят в нервной и сердечно-сосудистой системах. Объективно неблагоприятное действие вибраций выражается в виде утомления, головной боли, болей в суставах кистей рук и пальцев, повышенной раздражительности. Общая вибрация вызывает в организме более выраженные и стойкие изменения, чем аналогичная локальная. При длительной работе на вибрационном оборудовании у рабочего может развиться вибрационная болезнь, характеризующаяся нарушением функций различных органов и прежде всего периферической и центральной нервной системы.
Эффективное лечение виброболезни возможно только на ранних стадиях, причем восстановление нарушенных функций происходит медленно. В тяжелых случаях в организме происходят необратимые органические изменения, приводящие к инвалидности.
На современном уровне развития техники не всегда удается снизить вибрации до абсолютно безвредного уровня. Поэтому при нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших, а в приемлемых условиях, т. е. когда вредное воздействие вибрации не проявляется или проявляется незначительно, не приводя к профессиональным заболеваниям.
В том случае, если техническими способами (виброизоляцией, виброгашением) не удается снизить вибрацию ручных машин и рабочих мест до гигиенических норм, применяют виброзащитные рукавицы и виброзащитную обувь. Требования, предъявляемые к упругим вставкам (прокладкам) виброзащитных рукавиц, эффективность виброзащиты, толщина упругих вставок, а также сила нажатия на ручную машину установлены в ГОСТ 12.4.002- 74 «Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования». Виброзащитные свойства применяемых упругих материалов нормируются в октавных полосах 8...2000 Гц и должны быть в пределах 1...5 дБ при толщине вставки 5 мм и 1...6 дБ при толщине вставки 10 мм. Сила нажатия при оценке виброзащитных свойств рукавиц варьируется от 50 до 200 Н.
Виброзащитные рукавицы не должны препятствовать выполнению рабочих операций, а используемые упруго-демпфирующие материалы защищают тканью (фланелью, байкой) для предотвращения раздражения кожи и впитывания влаги. Виброзащитную обувь изготовляют из кожи (или искусственных заменителей) и снабжают стелькой из упругодемпфирующего материала для защиты от вибрации на частотах выше 11 Гц. Эффективность виброзащитной обуви нормируется на частотах 16; 31,5; 63 Гц и должна составлять 7...10 дБ. Требования к изготовленной виброзащитной обуви, а также методы определения ее эффективности указаны в ГОСТ 12.4.024- 76* «Обувь специальная виброзащитная. Общие технические требования».
ДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.
ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ШУМА
С физиологической точки зрения шумом является любой звук, неприятный для восприятия, мешающий разговорной речи и неблагоприятно влияющий на здоровье человека. Орган слуха человека реагирует на изменение частоты, интенсивности и направленности звука. Человек способен различать звуки в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. Границы восприятия звуковых частот неодинаковы для различных людей; они зависят от возраста и индивидуальных особенностей. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и с частотой свыше 20 000 Гц (ультразвук), хотя и не вызывают слуховых ощущений, но объективно существуют и производят специфическое физиологическое воздействие на организм человека. Установлено, что длительное воздействие шума вызывает в организме различные неблагоприятные для здоровья изменения.
Объективно действие шума проявляется в виде повышенного кровяного давления, учащенного пульса и дыхания, снижения остроты слуха, ослабление внимания, некоторого нарушения координации движения и снижения работоспособности. Субъективно действие шума может выражаться в виде головной боли, головокружения, бессонницы, общей слабости. Комплекс изменений, возникающих в организме под влиянием шума, в последнее время медиками рассматривается как «шумовая болезнь».
Медико-физиологические исследования показали, например, что при выполнении сложных работ в помещении с уровнем шума 80...90 дБА рабочий в среднем должен затратить на 20 % больше физических и нервных усилий, чтобы иметь производительность труда, достигаемую при шуме 70 дБА. В среднем можно считать, что снижение уров
ня шума на 6...10 дБА ведет к росту производительности труда на 10...12 %.
При поступлении на работу с повышенным уровнем шума рабочие должны пройти медицинскую комиссию с участием отоларинголога, невропатолога, терапевта. Периодические осмотры работающих в шумных цехах должны производиться в следующие сроки: при превышении уровня шума в любой октавной подрсе на 10 дБ - 1 раз в три года; от 11 до 20 дБ - 1 раз и два года; свыше 20 дБ - 1 раз в год. На работу в шумные цехи не принимаются лица моложе 18 лет, и рабочие, страдающие пониженным слухом, отосклерозом, нарушением вестибулярной функции, неврозом, заболеванием центральной нервной системы, сердечнососудистыми заболеваниями.
Основой нормирования шума является ограничение звуковой энергии, воздействующей на человека в течение рабочей смены, значениями, безопасными для его здоровья и работоспособности. Нормирование учитывает различие биологической опасности4 шума в зависимости от спектрального состава и временных характеристик и производится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83. По характеру спектра шумы подразделяются: на широкополосные с излучением звуковой энергии непрерывным спектром шириной более одной октавы; тональные с излучением звуковой энергии в отдельных тонах.
Нормирование осуществляется двумя методами: 1) по предельному спектру шума; 2) по уровню звука (дБА), измеренного при включении корректировочной частотной характеристики «А» шумомера. По предельному спектру нормируются уровни звукового давления в основном для постоянных шумов в стандартных октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 гц.
К химическим вредностям относятся такие вредности, которые вызывают общетоксичное, раздражающее, канцерогенное и другие отрицательные воздействия.
В строительном производстве и на предприятиях при различных технологических процессах может выделяться ряд вредных веществ, характеристики которых мы рассмотрим.
Оксид углерода СО - газообразное вещество, не имеющее цвета и запаха. Отравления им возможны на предприятиях, где производятся обжиг, сушка или прогрев продукции, в котельных, при испытании двигателей и т. п. Легкая форма отравления характеризуется объективными расстройствами: головная боль, тошнота, слабость. Тяжелая форма отравления с потерей сознания возникает при концентрации оксида углерода в воздухе порядка нескольких тысяч мг/м 3 . ПДК оксида углерода - 20 мг/м 3 . К работам, связанным с возможностью вдыхания оксида углерода, (углекислого газа), не должны допускаться лица с заболеваниями крови, дыхательно-легочной и нервной систем.
Сернистый ангидрид SО 2 - бесцветный газ с удушливым запахом и кислым вкусом, в 2,3 раза тяжелее воздуха. Выделяется чаще всего при сгорании углей и нефти, содержащих серу (котельные, кузнечные цехи и др.). ПДК для воздуха рабочей зоны составляет 10 мг/м 3 . Растворяясь в плазме крови, этот газ превращается в серную кислоту. Острое отравление характеризуется раздражением слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, бронхов. При высоких концентрациях SО 2 возможны острый бронхит, одышка, отек легких, потеря сознания.
Сероводород Н 2 S - бесцветный газ, имеющий характерный запах тухлых яиц. Он несколько тяжелее воздуха, поэтому может скапливаться в траншеях и колодцах. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м 3 . Сероводород является высокотоксичным газом. Он может проникать в организм через органы дыхания, а иногда через кожу. Он воздействует на центральную нервную систему и дыхательный центр.
При концентрациях этого газа 1000 мг/м 3 отравление наступает мгновенно, сопровождаясь судорогами и потерей сознания. Смерть наступает от паралича дыхательного центра. При малых концентрациях Н 2 S наблюдаются поражения глаз и верхних дыхательных путей.
Аммиак NН 3 - бесцветный газ с резким запахом. Он используется в холодильных машинах и применяется при замораживании грунтов. При отравлении аммиаком наблюдается тяжелый ожог слизистых верхних дыхательных путей, отек языка, гортани, падение артериального давления. При попадании в глаза аммиак вызывает химический ожог, возможно развитие слепоты. Жидкий аммиак при попадании на кожу вызывает ожог II степени с пузырями, эрозии.
Хлор С1 - зеленовато-желтый газ, имеющий удушливый запах. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. Хлор высокотоксичен. Он относится к классу отравляющих веществ. ПДК для воздуха рабочей зоны составляет 1 мг/м 3 . Он применяется при производстве строительных работ в зимних условиях: входит в состав хлорированных растворов. Раздражение хлором верхних дыхательных путей приводит к спазму бронхов, изменению деятельности сердца, раздражению дыхательного и сосудистого центров. При остром отравлении хлором возникают бронхит, отек легких, пневмония. Наблюдаются так называемые хлорные угри на лице и других участках тела, возможно развитие экзем и дерматитов.
Бензин - смесь углеводородов, прозрачная бесцветная жидкость, легко испаряющаяся, с характерным запахом. В строительстве применяется в качестве растворителя красок при малярных работах. Бензин может поступать в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу. ПДК для бензина - 100 мг/м 3 . При концентрациях бензина 5...10 г/м 3 появляются головная боль, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз, носа, покраснение кожи лица. При воздействии на организм более высоких концентраций возможна потеря сознания, а при концентрациях порядка 35...40 г/м 3 может наступить мгновенная смерть. При систематическом контакте кожи рук с бензином возможно развитие острых и хронических кожных заболеваний (дерматит, фолликулит, экзема и др.).
Бензол С 6 Н 6 - бесцветная, легко испаряющаяся жидкость с ароматическим запахом. Пары бензола в 2,7 раза тяжелее воздуха. Бензол получают при перегонке угля. Его гомологами, получившими применение в промышленности являются толуол, ксилол и стирол. В СССР использование бензола в качестве растворителя запрещено, он заменен толуолом или ксилолом. Бензол воздействует на нервную систему и кроветворные органы, оказывает наркотическое и судорожное действие. Легкая форма отравления бензолом напоминает опьянение, при более тяжелых формах наступает потеря сознания. При очень высоких концентрациях бензола может наступить мгновенная смерть от паралича дыхательного и сосудистого центров. ПДК бензола в воздухе рабочей зоны - 5 мг/м 3 (среднесменная) и 15 мг/м 3 (максимально разовая).
Ацетилен С 2 Н 2 - бесцветное газообразное вещество со слабым характерным запахом. На строительных объектах применяется главным образом при газовой резке металлов. Очень взрывоопасен.
Ацетон СН 3 СОСН 3 - бесцветная жидкость с неприятным запахом. Применяется в качестве растворителя и разбавителя нитрокрасок. Оказывает на организм наркотическое действие. ПДК составляет 200 мг/м3. При отравлении ацетоном наблюдаются воспалительные изменения верхних дыхательных путей, а при вдыхании очень больших количеств ацетона появляются головные боли, обморочное состояние.
Свинец Рb - тяжелый металл серого цвета. На строительстве применяется довольно часто. Он используется для изготовления аккумуляторов, оболочек электрических кабелей, входит в состав бронз, латуней, красок и др. Представляют опасность также и соединения свинца. Свинец чаще всего воздействует на человека в виде пыли или паров (температура испарения свинца 400...500 °С). Свинец действует на все органы и системы человека, но особенно тяжелые изменения возникают в системе крови, нервной и сердечно-сосудистой системах, в желудочно-кишечном тракте и печени. ПДК свинца и его соединений - 0,01 мг/м 3 . В связи с высокой токсичностью в СССР ограничено изготовление и применение свинцовых красок, запрещено применение глазури, содержащей свинцовые соединения.
Пек - твердое вещество, используемое на строительных объектах при гидроизоляционных работах, для асфальтовых покрытий, входит в состав толя, рубероида, пергамина и т. п. Пек может оказывать на организм канцерогенное воздействие, поэтому в производственных условиях необходимо исключить прямой контакт работающих с этим веществом.
Помимо указанных выше веществ на строительстве в качестве растворителей красок и лаков применяют скипидар, сложные эфиры и спирты (метиловый, этиловый и бутиловый), которые вредны для организма работающих. В частности отравление метиловым спиртом приводит к слепоте.
Биологические вредности связаны с воздействием на организм человека болезнетворных бактерий, микробов, вирусов и т. п.
Психофизиологические вредности выражаются в виде физических и нервно-психических перегрузок в процессе труда.
Знание санитарно-гигиенических особенностей строительного производства, а также производственных вредностей, возникающих при выполнении отдельных процессов на строительных площадках, позволяет инженерно-техническим работникам и медицинскому персоналу разрабатывать и применять комплекс профилактических мероприятий, направленных на сохранение работоспособности и здоровья рабочих-строителей.
