5.4 Захист від шуму, вібрації й ультразвуку

Шумом називають будь-який звук, що несприятливо діє на людину. У шумі поєднуються частоти й інтенсивності. З фізичної точки зору звук являє собою механічне коливання пружного середовища. Звукові коливання виникають при порушенні стаціонарного стану під дією сили, що збурює. Під час звукових коливань у повітрі утворюються області пониженого і підвищеного тиску.

Характеристикою джерела шуму є звукова потужність, яка обумовлюється загальною кількістю звукової енергії, випромінюваної джерелом шуму в навколишньому просторі. Слуховий орган людини сприймає у вигляді звуку коливання пружного середовища, що мають частоту в інтервалі від 20 до 20000 Гц. Найбільш важливий для сприйняття людини звук знаходиться в інтервалі від 45 до 10000 Гц.

Сприйняття людиною звуку залежить не тільки від частоти, але й від інтенсивності та звукового тиску. При певних значеннях цих величин виникають больові відчуття – больовий поріг. Між порогом чутності (найменша інтенсивність і звуковий тиск, які сприймає людина) та больовим порогом лежить область чутності. Різниця між больовим порогом і порогом чутності дуже велика. Учений А.Г. Белл запропонував використовувати логарифмічну величину, характеризуючи інтенсивність звуку, яка виміряється в безрозмірних одиницях - белах (Б). Вухо людини реагує не величину, у 10 разів меншу, ніж бел, тому в практиці використовується одиниця децибел (дБ), яка дорівнює 0,1 Б. Таким чином, мова середньої гучності на відстані 1 м оцінюється в 60-10 дБ, робота металообробного і ткацького верстатів – до 100 дБ, пнемоклепання – 120 дБ, робота реактивного двигуна – 140 дБ.

Дослідженнями встановлено, що шум є біологічним подразником і може впливати на всі органи й системи організму людини. Інтенсивний шум при щоденному впливі призводить до професійного захворювання – глухуватості та втрати слуху. При великому звуковому тискові може відбутися розрив барабанної перетинки. Найбільш несприятливими для органів слуху є високочастотний шум – 1000-4000 Гц.

Крім органів слуху шум впливає на різні відділи головного мозку, порушуючи діяльність нервової системи, з’являється стомлюваність, дратівливість, апатія, послаблення пам'яті, знижується гострота зору, підвищується внутрішньочерепний тиск та ін. Зрештою, шум знижує точність виконання робочої операції, ускладнює прийом і сприйняття інформації, що призводить до зниження продуктивності праці, збільшує брак у роботі, створює передумови для виникнення нещасних випадків. Вимоги безпеки від шумового впливу регламентуються ДСТУ.

Захист робітників від шуму може здійснюватися як колективними засобами, так і індивідуальними. Колективні засоби захисту можуть знижувати шум у джерелі його виникнення і на шляхах його поширення. Основними джерелами шуму у виробничих приміщеннях є машини й механізми. а також окремі їх вузли – зубчаті передачі, підшипники тощо. Зниження шуму зубчатих передач можна досягти підвищенням точності їх обробки і посадки на вали, заміна металевих шестірень на шестірні, виготовлені з інших матеріалів. Зниженню шуму сприяє застосування мастильно-охолоджуючих рідин.

Звукоізоляція є одним з найбільш ефективних і розповсюджених засобів зниження виробничого шуму. Рівень шуму знижується на 30-40 дБ. Ефективними звукоізолюючими матеріалами є метали, бетон, дерево, пластмаси тощо. Зниження шуму методом звукопоглинання засноване на поглинанні, адсорбції звукової енергії. З цією метою звукопоглинання матеріали наносяться на внутрішні поверхні. Ними можуть бути різні види повсті, лінолеуму, синтетичні тканини, пружно-глейкі матеріали.

Застосування засобів індивідуального захисту від шуму доцільне в тих випадках, коли засоби колективного захисту не забезпечують зниження шуму до припустимих рівнів. Зниження рівня звуку, що сприймається, досягає 10-45 дБ. Засоби індивідуального захисту: наушники, шоломи, каски та ін.

Вібрація – це коливальний процес, що виникає при зміщенні центру ваги від положення рівноваги. Основними параметрами, що характеризують вібрацію, є амплітуда зміщення, або максимальне відхилення від положення рівноваги, і швидкість, з якою відбувається цей зсув. При частоті коливання більше 16-20 Гц вібрація супроводжується шумом. При роботі з ручними машинами (вібраторами) найбільш розповсюджені захворювання, що виникають у судинних, нервово-м'язових, кістково-суглобних системах. Радикальним напрямом боротьби із шумом і вібрацією є виключення шумних і вібронебезпечних технологічних процесів. Наприклад, клепання замінюється зварюванням, штампування – пресуванням тощо. Слід дотримуватись раціональних режимів праці й відпочинку. При цьому необхідно мати на увазі, що тривалість робочого дня з вібруючими машинами не повинна перевищувати 2/3 загальної тривалості робочого дня. Індивідуальні засоби захисту – спецвзуття, рукавички тощо виготовляються у відповідності до вимог ДСТУ.

Ультразвук являє собою механічні коливання пружного середовища, які мають однакову з звуком фізичну сутність. Різниця полягає в більш високій частоті коливань, що перевищує верхню межу чутності, тобто більш 20 кГц. Ультразвук присутній у шумі вітру, моря, він генерується і сприймається деякими тваринами (летючі миші, риби, комахи) та є присутнім у шумі машин. Ультразвук застосовується для обробки й очистки деталей і вузлів, одержання емульсій; в медицині – при діагностиці й лікуванні. Особливість ультразвуку обумовлена більшою частотою і малою довжиною хвилі. Промислові ультразвукові установки виробляються із частотами 18-30 кГц. Небезпечним є контактний вплив ультразвуку, що виникає під час певних видів робіт (пайка, лудіння і т.д.).

Негативні наслідки впливу ультразвуку на організм людини полягають у функціональних змінах нервової і серцево-судинної систем, слухового й вестибулярного апаратів. Допустимі рівні ультразвуку в місцях контакту працівника з приборами не повинні перевищувати 110 дБ. Засоби захисту: зниження рівню випромінювання ультразвукової енергії, локалізація її дії, проведення організаційно-профілактичних заходів, автоматизація і дистанційне управління установками і приборами, використання віброізолюючих рукояток, захисних рукавичок.

Інфразвук – це невідчутні для людини пружні коливання частот менше 20 Гц. Відчувається людиною як біль у вухах. Виникає при землетрусі, ураганах, цунамі. Слабке поглинання інфразвуку зовнішнім середовищем служить провісником аномальних природних явищ. У виробничих умовах інфразвук виникає при роботі тихохідних великогабаритних машин і механізмів (електровозів, турбін, дизельних двигунів та ін.).Інфразвукові коливання викликають стомлення, запаморочення, вестибулярне порушення, а також порушення кровообігу. Боротьба з інфразвуком аналогічна до боротьби із шумом.