Безопасность труда

Защитно-обеспыливающие кожухи. Защитно-обеспыливаю- щими кожухами оборудуются станки, на которых проводится обработка материалов, сопровождающаяся интенсивным пылевыделением (заточные, шлифовальные с абразивными кругами; фрезерные, токарные при обработке хрупких и пылящих материалов). За- щитно-обеспыливающие кожухи выполняются из листовой стали толщиной не менее 2-3 мм и подключаются к аспирационной системе для централизованного удаления образующейся при обработке пыли. При этом они обеспечивают защиту рабочего не только от пыли, но от травм при вылете крупных частиц обрабатываемого материала или разрушении вращающегося рабочего органа.

Аспирируемые укрытия. Аспирируемые укрытия применяются для предотвращения попадания пыли в производственные помещения при транспортировке, загрузке, выгрузке, пересыпке пылящих материалов, когда невозможно обеспечить герметичность оборудования. Аспирационные воронки, через которые происходит вытяжка воздуха из аспирационного укрытия, устанавливаются в зонах относительного успокоения потоков по возможности дальше от зон падения материала, где возможность увлечения пыли аспирационным воздухом наименьшая.

3.2.Промышленный шум

3.2.1.Характеристики шума

Шум, как физическое явление, представляет собой набор (спектр) волн, распространяющихся в упругой среде (воздухе).

Каждая из волн характеризуется: частотой f, Гц; плотностью потока звуковой энергии I, Вт/м2; эффективной (среднеквадратичной) величиной звукового давления P, Па.

В производственной санитарии спектральный анализ шума принято проводить путем выделения не отдельных волн (гармоник), а их совокупности, входящей в октаву.

Октава (октавная полоса) - это полоса частот, верхняя граница которой fв в 2 раза больше нижней границы fн, т. е.

fв 2 fн

Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой fсг, которая определяется как

fсг fв fн fв / 1,41 1,41 fн .

49

Установлено 9 октав со среднегеометрическими частотами, Гц: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000.

В качестве характеристики шума на рабочих местах приняты

уровни звукового давления (УЗД) L, измеряемые в децибелах (дБ):

L 20 Lg	P	,	L 10 Lg	I	,
	P0			I0

где P - среднеквадратичная величина звукового давления, Па; Pо = 210-5 - среднеквадратичная величина звукового давления на пороге слышимости, Па; I - плотность потока звуковой энергии, Вт/м2; Iо=10- 12 - плотность потока звуковой энергии на пороге слышимости, Вт/м2.

Уровень звукового давления является спектральной характеристикой, т.е. характеристиками, которые определяют фактические октавные значения этих параметров, но не отражают природы восприятия шума человеком, так как чувствительность органа слуха зависит от частоты звука и на низких частотах она ниже, чем на высоких, кроме того, шум воспринимается не пооктавно, а во всем диапазоне сразу. В связи с этим в производственной санитарии введена интегральная характеристика - уровень звука (УЗ) LА, дБА. Уровень звука LА измеряется с учетом коррекции А шумомера (характеристика А шумомера), т.е. во всем слышимом диапазоне частот и с частотной характеристикой шумомера, соответствующей частотной характеристике уха человека.

Воздействие на человека непостоянного шума оценивается эквивалентным (по энергии) уровнем звука (ЭУЗ) LАэкв, дБА. Эквивалентный (по энергии) уровень звука LАэкв - это такое значение постоянного уровня звука, которое за промежуток времени (t1 - t0) оказывает на человека такое же действие, как и переменный с текущим значением среднеквадратичного звукового давления PA(t), измеренного с учетом коррекции А шумомера.

3.2.2. Действие шума на организм

Человек воспринимает шумы в диапазоне частот от 16-20 Гц до 16-20 кГц. Звуковые колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а звуковые колебания с частотой более 20 кГц - ульт-

развуком.

Звуковые колебания начинают восприниматься, если величина среднеквадратичного звукового давления и соответственно величина среднеквадратичного значения плотности потока звуковой энергии превышают порог слышимости, принятые численные значения

50

которых (Pо = 2·10-5 Па и Iо = 10-12 Вт/м2) соответствуют порогу слышимости в октаве с fсг = 1000 Гц, где ухо человека имеет наибольшую чувствительность. Максимальные значения при восприятии без болевых ощущений (болевой порог) составляют 63 Па или 10 Вт/м2.

Действие шума на организм человека весьма разнообразно и определяется как частотными характеристиками, так и УЗД.

Производственный шум с эквивалентным уровнем выше 80 дБА при длительном (в течение нескольких лет) воздействии приводит к потере слуха (тугоухости).

Шум оказывает вредное воздействие на центральную и вегетативную нервные системы, а через них и на внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма - сужению капилляров кожных покровов и слизистых оболочек, наступающее уже при эквивалентном уровне звука 60-70 дБА и приводящее к нарушению периферического кровообращения, а также повышение артериального давления, наступающее при эквивалентном уровне звука 85 дБА и выше.

Шум с интенсивностью 50-60 дБА и выше оказывает раздражающее действие на центральную нервную систему, изменяет ритм сердечной деятельности, повышает кровяное давление, ускоряет процесс утомления, замедляет физиологические и психологические реакции.

В процессе работы под действием шума интенсивностью свыше 80 дБА снижается восприимчивость человека к сигналам опасности, что способствует возникновению травматизма.

Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, снижение памяти и внимания, повышенную утомляемость, сдвиги в эмоциональном состоянии вплоть до стрессовых.

При импульсных, прерывистых, а также тональных шумах их степень воздействия на организм человека повышается и изменения в функциональном состоянии наступают при меньшей интенсивности, чем при действии постоянных широкополосных шумов.

Инфразвук, хотя не воспринимается органами слуха, оказывает неблагоприятное действие на весь организм человека, вызывая утомление, головную боль, головокружения, снижает остроту зрения и слуха во всем диапазоне, вызывает нарушение работы вестибулярного аппарата и периферического кровообращения. Инфразвуковые колебания в диапазоне частот от 2 до 15 Гц вызывают вибрации внутренних органов, а в диапазоне частот от 5 до 7 Гц вызывают у

51

человека непреодолимое чувство страха и могут быть опасны особенно для людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Ультразвук в промышленных условиях создается в основном установками ультразвуковой дефектоскопии и очистки, работающими в диапазоне частот 18-30 кГц. Работающие с ультразвуковыми установками могут подвергаться воздействию ультразвука как при его распространении по воздуху, так и при непосредственном контакте с жидкими или твердыми средами, по которым ультразвук распространяется (контактное воздействие). Контактное воздействие является более опасным, так как может привести к поражению периферической нервной и сосудистой систем человека в местах контакта, вызывая вегетативные полиневриты, мышечную слабость пальцев, кистей, предплечья.

Ультразвук в меньшей степени, чем слышимый или инфразвук влияет на снижение слуховой чувствительности, однако вызывает более выраженные отклонения в работе вестибулярного аппарата, болевой чувствительности и терморегуляции.

3.2.3. Нормирование шума

Нормирование шума осуществляется в зависимости от его характеристик, а также от вида деятельности, осуществляемой на рабочих местах или в помещении, где нормируется шум.

По временным характеристикам шум делится на:

постоянный - шум, УЗД которого изменяется за 8-часовой рабочий день не более чем на 5 дБА при измерении на временной характеристике шумомера "медленно";

непостоянный - шум, УЗД которого изменяется за 8-часовой ра-

бочий день более чем на 5 дБА при измерении на временной характеристике шумомера "медленно".

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в октавных полосах (табл. 3.3), устанавливаемые в зависимости от вида деятельности, осуществляемой на рабочих местах или в помещении, где шум нормируется, а так же УЗ, измеренные на временной характеристике шумомера "медленно" по шкале "А".

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука (см.табл.4.1).

Зоны с УЗ более 85 дБА должны быть обозначены знаками безопасности (по ГОСТ 12.4.026-76). Работающих в этих зонах администрация должна снабжать СИЗ (по ГОСТ 12.4.051 - 78).

52

Таблица 3.6 Нормативные уровни звука на рабочих местах

Вид	Уровни звукового давления, дБ, в октавах
трудовой	со среднегеометрическими частотами, Гц									УЗ и
деятель-
										ЭУЗ,
ности,
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	дБА
рабочие
места
1	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Примечания:

Вид трудовой деятельности:

1 - творческая деятельность; руководящая работа с повышенными требованиями; научная деятельность; конструирование и проектирование; программирование; преподавание и обучение; врачебная деятельность. Рабочие места: проектно-конструкторские бюро; помещения расчетчиков, программистов ЭВМ; лаборатории для теоретических работ и обработки данных; здравпункты.

2 - высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности; административно-управленческая деятельность; измерительные и аналитические работы. Рабочие места: помещения цехового управленческого аппарата; рабочие комнаты конторских помещений, лаборатории.

3 - работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного слухового контроля; операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа. Рабочие места: помещения диспетчерской службы; кабинеты и помещения наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону; машинописные бюро; участки точной сборки; телефонные и телеграфные станции; помещения мастеров; залы обработки информации на вычислительных машинах.

4 - работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места: пульты в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; помещения лабораторий с шумным оборудованием;

53

помещения для размещения шумных агрегатов вычислительных машин.

5 - выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий.

3.2.4. Защита от шума

Для защиты от шума используются средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты органов слуха (СИЗОС).

3.2.4.1. Средства индивидуальной защиты органов слуха

Средства индивидуальной защиты органов слуха применяются в тех случаях, когда невозможно по техническим или нецелесообразно по экономическим причинам обеспечить нормативные УЗД на рабочих местах даже при использовании средств коллективной защиты.

По типу СИЗОС делятся на противошумные наушники, вкладыши (беруши и антифоны), шлемы. По эффективности защиты от шума, массе и силе прижатия к околоушной области противошумные наушники делятся на три группы: А, Б, В, а вкладыши и шлемы на две: А, В (табл.ПII.2).

Противошумные наушники представляют собой полые тела, внутренний объем которых заполняется звукопоглощающим пористым материалом (как правило, ткань ФПП-Ш), закрывающие ушную раковину. Часть наушников, непосредственно прилегающая к ушной раковине, изготавливается из мягкой пластмассы, резины или кожи. Между собой наушники скрепляются либо упругим оголовьем, либо укрепляются на защитной каске.

Беруши - это одноразовые СИЗ, представляющие собой салфеточки размером 1,4 х 40 х 40 мм из ткани ФПП-Ш. Для использования в качестве СИЗОС беруши сворачиваются в виде конуса и вставляются в ушной проход. Для защиты среднего уха от заражения при попадании грязи или микробов беруши пропитываются антисептическим раствором.

Антифоны - цилиндрические, конические или грибообразные тела диаметром 5-7 мм, изготовленные из мягкой пористой резины или ткани ФПП-Ш, пропитанной антисептическим раствором. Как и беруши, антифоны предназначены для того, чтобы закрывать ушной проход.

Шлемы закрывают не только органы слуха, а всю голову и используются тогда, когда УЗ составляет 130 дБА и более, поскольку в

54

этих случаях за счет костной проводимости шум может проникать внутрь черепной коробки, вызывая микросотрясения головного мозга.

3.2.4.2.Средства коллективной защиты

Ксредствам коллективной защиты от шума относятся:

уменьшение шума в источнике;

звукоизоляция;

звукопоглощение (акустическая обработка помещений).

Уменьшение шума в источнике. Уменьшение шума механиче-

ского происхождения в источнике его образования является наиболее эффективным средством защиты.

Шум механического происхождения вызывается одиночными или периодическими ударами в сочленениях деталей механизмов и в рабочей зоне оборудования, действием динамических усилий, вызывающих упругие деформации деталей механизма и обрабатываемого материала, трением металла о металл, а также инерционными возмущающими силами, возникающими при движении с переменными ускорениями отдельных элементов механизма. Для ослабление механического шума в источнике применяются, как правило, следующие мероприятия:

изменение конструкции механизма, отдельных его узлов и де-

талей (замена возвратно-поступательного движения деталей вращательным; создание возможности для равномерного, плавного, без толчков, движения привода с постепенным нарастанием ускорений; исключение возникновения неуравновешенных сил и моментов инерции колеблющихся и вращающихся масс; применение косозубых или шевронных передач вместо прямозубых; введение принудительной смазки вязкими маслами трущихся поверхностей сочлененных деталей, что предотвращает их преждевременный износ и шум, вызываемый трением);

изменением технологических операций - замена ударных про-

цессов безударными;

улучшением технологии изготовления и обработки деталей,

сборки узлов оборудования - изготовление и сборку деталей и узлов с минимальными допусками, что уменьшает люфты; повышенную точность нарезки зубчатых передач; совместную тщательную притирку взаимно соприкасающихся деталей; статическую и динамическую балансировку движущихся деталей; облицовку наружных поверхностей вибрирующих деталей или запол-

55

нение специально предусмотренных в них внутренних полостей вибропоглощающими (вибродемпфирующими) материалами; применение хромирования, никелирования поверхностей контактирующих металлических деталей;

рациональным выбором материала для изготовления деталей и узлов оборудования - изготовление деталей и узлов оборудования из конструкционных материалов, затрудняющих возникновение и распространение ударных шумов: капрона, текстолита, карболита, стеклопластиков, резины. Однако незначительная прочность, пониженная износостойкость, ограниченный температурный интервал использования и трудности изготовления деталей из пластических материалов с высокой точностью препятствуют их широкому применению. Вследствие этого практическое значение для снижения шума приобретают металлы и сплавы, свободные от присущих пластмассам недостатков, звукоизлучение которых в процессе колебаний минимально (незвучные материалы, металлы с высокими демпфирующими свойствами) - чугуны, медно-марганцевые сплавы, металлы с антифрикционными свойствами - графитизированная сталь.

Защита от аэродинамического шума При выхлопе или всасы-

вании газов с большими скоростями (десятки и более метров в секунду) вследствие турбулентного вихреобразования и пульсации давления генерируется аэродинамический шум, интенсивность которого очень сильно зависит от скорости газа.

Ослабление аэродинамического шума в источнике образования представляет значительные трудности, поскольку предполагает уменьшение скорости струи, а следовательно, и снижение производительности агрегата или увеличение размеров всасывающих и выхлопных узлов. В связи с этим наиболее эффективным средством борьбы с аэродинамическими шумами является установка глушителей в воздуховоды, по которым транспортируются газовые потоки.

По принципу действия глушители делятся на три группы:

активные (диссипативные);

реактивные (отражающие);

комбинированные.

Вглушителях активного типа звуковая энергия превращается в тепловую, поглощаясь в звукопоглощающем материале (ЗПМ). ЗПМ, представляющий собой пористое вещество, располагается во внутренних полостях глушителя и газовый поток распространяется вдоль его поверхности. Наиболее эффективно звуковая энергия в глуши-

56

телях активного типа поглощается в случае, если толщина слоя ЗПМ порядка четверти длины волны и более и для уменьшения интенсивности низкочастотных шумов размеры звукопоглощающих элементов должны быть очень большими.

В реактивных глушителях звуковая энергия теряется либо при отражении волны от экрана в экранных, либо в камере при внезапном изменении сечения в камерных. Резонаторные глушители применяются для подавления тональных шумов.

Камеры и экраны реактивных глушителей могут быть покрыты слоем ЗПМ и тогда глушители работают как комбинированные - в низкочастотной области как отражательные, в высокочастотной - как активные поглотительные.

Звукоизоляция. Одним из основных способов защиты от шума является звукоизоляция, суть которой состоит в том, что на пути распространения шума от ИШ до рабочего места (РМ) устанавливается препятствие (звукоизолирующее ограждение). Наиболее распространенными устройствами звукоизоляции являются: экраны; выгородки; кожухи; кабины (пульты, посты) управления.

Экраны и выгородки изолируют РМ не полностью и применяются тогда, когда УЗ на РМ незначительно (на 5-10 дБА) превышает нормативное значение. Если УЗ на РМ значительно (на 10 дБА и более) превышает нормативное значение, то в этом случае применяется либо устройство звукоизолирующих кожухов, либо устройство звукоизолирующих кабин (пультов, постов) управления.

Звукоизолирующий кожух. Звукоизолирующий кожух - наиболее эффективное средство звукоизоляции, позволяющее уменьшить УЗД во всей рабочей зоне. Кожухи выполняются из листовой стали толщиной от 1 до 4-5 мм или дюралюминия толщиной от 2-3 до 6-8 мм и могут быть разборными или съемными, иметь технологические, смотровые и вентиляционные проемы. Для повышения звукоизоляции внутреняя поверхность кожуха может быть облицована несгораемым ЗПМ (минераловатные, стекловолоконные плиты или маты). Чтобы не допустить жесткой связи кожуха с изолируемым оборудованием или фундаментом, они устанавливаются на основание с использованием упругих резиновых прокладок толщиной 15-20 мм.

Звукоизолирующая кабина. Звукоизолирующая кабина (пульт, пост) управления является одним из наиболее эффективных средств защиты от шума одного или группы рабочих мест в производственном помещении, позволяя при этом создать оптимальные условия практически по любому другому вредному фактору.

57

Элементами кабины, через которые звуковые волны проникают в нее, являются стены, потолок, окно (витрина) и дверь. Проникновение звука через пол не учитывается, так как кабина устанавливается на полу производственного помещения, как правило, на вибро- и звукоизолирующем основании.

Звукопоглощение (акустическая обработка). Звукопоглощение

- это облицовка отражающих поверхностей помещений звукопоглощающими материалами (акустическая обработка) с целью увеличения коэффициента поглощения .

При увеличении коэффициента поглощения растет, как это следует из выражения (3.2), величина постоянной помещения, вследствие чего уменьшается второе слагаемое, стоящее под знаком логарифма в (3.1), соответствующее рассеянному звуку. Из этого следует, что, увеличивая коэффициент поглощения отражающих поверхностей помещения, можно добиться снижения УЗД в зоне рассеянного звука. Акустическая обработка производственных помещений целесообразна только тогда, когда рабочие места расположены в зоне рассеянного (диффузного) звука, а облицовке можно подвергнуть не менее 60% общей площади звукоотражающих поверхностей помещения. Снижение УЗД при этом может составить 8- 12 дБ.

Для увеличения коэффициента поглощения поверхностей помещений используют их облицовку ЗПМ, а также устройство резонансных панелей на относе от стены и резонансных поглотителей.

Звукопоглощение жесткой гладкой стеной происходит только за счет трения и теплообмена в пограничном слое и вследствие этого очень мало. Наибольшее звукопоглощение наблюдается при падении волны на проем, сообщающийся с открытым пространством, когда практически полностью отсутствует отражение. При облицовке гладкой стены пористым ЗПМ звуковые волны, падающие на него, приводят в колебательное движение скелет материала и воздух, находящийся в порах, в результате чего увеличивается поглощение энергии падающей волны за счет трения воздуха о стенки пор, внутреннего трения в скелете материала и интенсификацией процессов теплообмена между воздухом и скелетом материала.

Для увеличения коэффициента звукопоглощения на низких частотах применяются специальные конструкции - резонансные панели на относе от стены. Заполнение воздушного промежутка ЗПМ увеличивает коэффициент звукопоглощения и сдвигает его, максимум, в сторону низких частот.

58