u_cours

213

для веществ четвертого класса опасности, например древесной пыли и ди- хлор-дифторметана, ПДК равна, соответственно, 6 и 3000 мг/м3.

Причем величины ПДК для воздуха рабочей зоны в помещении суще- ственно более, чем в воздухе атмосферы. Например, для древесной пыли ПДК в воздухе рабочей зоны в цехе - 6 мг/м3, а в воздухе атмосферы насе- ленных пунктов – 0.5 мг/м3.

Гигиеническая оценка состояния воздушной среды по АПФД

Отличают 3 разновидности оценки состояния воздушной среды:

∙хорошую, если запыленность воздуха рабочей зоны помещения аэро- золями преимущественно фиброгенного действия (АПФД) во всех взятых пробах менее ПДК;

∙удовлетворительную, если запыленность воздуха рабочей зоны по- мещений в 80 % проб менее ПДК, а в остальных 20 % проб превышает ПДК не более чем в 1-1,5 раза;

∙неудовлетворительную, если запыленность рабочей зоны помещений более чем в 20 % проб более ПДК.

Оценка рабочих мест по запыленности воздуха влияет на установление класса условий и характера труда по специальной классификации, согласно которой определяют класс условий труда от 1 до 4 в зависимости от превы- шения уровня запыленности воздуха по сравнению с ПДК.

От класса условий труда зависит уровень компенсации работающим за вредные условия труда.

Действующий в настоящее время стандарт предъявляет единые требо-

вания к методам и методикам измерения концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Если применяют другие методики, то они должны

быть утверждены в установленном порядке и метрологически аттестованы в соответствии с требованиями специальных стандартов.

6.7 Мероприятия защиты

Для защиты органов дыхания, кожи и органов зрения от воздействия вредных веществ в промышленных цехах используют организационные, ин-

214

женерно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилакти-ческие мероприятия и средства индивидуальной защиты.

Организационные мероприятия направлены на усвоение правил безопасности труда, организации технологических процессов, эксплуатации технологического оборудования, вентиляционных установок и средств инди- видуальной защиты, а также способов пылеуборки и чистки одежды.

Инженерно-технические мероприятия. Наиболее эффективные спо-

собы снижения загрязнения воздуха заключены в комплексном использова- нии известных технических средств и конструктивных решений. В отраслях промышленности эту проблему решают по-разному. Все зависит от вида вредных веществ и их свойств. Но наиболее эффективный способ – гермети- зация оборудования, улавливающих систем и устройств. В тех случаях, когда герметизация невозможна, применяют пылеподавление путем смачивания, увлажнения, орошения (например, угледобыча), что в деревообработке ис- ключено.

Минимальное попадание вредных веществ в рабочую зону в цехах мо- гут обеспечить закрытые автоматические линии. Но учитывая сложность оборудования, большие размеры обрабатываемых деталей, такие линии не везде приемлемы. Следовательно, необходим сильный отсос отходов, пыли, газов от места их образования, эффективность которого зависит от конструк- ций отсасывающих устройств, размеров режущего инструмента, его переме- щения и т. д.

В снижении содержания вредных веществ в воздушной среде цехов до нормативных уровней используют и приточно-вытяжную вентиляцию поме- щения, для чего устанавливают одну или несколько вентиляционных устано- вок с производительностью каждой не менее 50 % требуемого воздухообме- на. При этом санитарно-гигиенические нормы проектирования промышлен-

ных предприятии предусматривают систематическую замену всего воздуха помещения. В технике ее называют кратностью воздухообмена. Эти же нор- мы определяют объем помещения на одного работающего, который должен составлять не менее 15 м3. Если этот объем менее 20 м3, то вентиляционная система должна обеспечить подачу наружного воздуха через очистные уст- ройства, в количестве не менее 30 м3/ч на каждого работающего, а с объемом >20 м3 – не менее 20 м3/ч.

215

Механизация погрузочных и укладочных операций также снижает за- пыленность воздуха. Чтобы мебельные щиты не укладывались броском, не- обходима самоподъемная платформа, опускающаяся или поднимающаяся под массой каждого щита на нужную высоту.

И, наконец, только механизация пылеуборки может снизить резкое возрастание запыленности воздуха в конце рабочей смены. Для этого следует использовать передвижные промышленные пылесосы и стационарные пыле- уборочные установки.

Пути снижения загрязнения воздуха в цехах: комплексная механиза- ция, автоматизация, непрерывность технологических процессов и замены всего оборудования. А это возможно только на строящихся или реконструи- руемых предприятиях. Однако в настоящее время функционирующие пред- приятия не в состоянии произвести полное переоборудование цехов.

Санитарно-гигиенические мероприятия направлены на механи-

ческое удаление загрязняющих веществ с кожи рук, одежды, а также про- филактический контроль состояния здоровья и качества воздушной среды.

Администрация предприятия обязана обеспечить работающих санитар- но-бытовыми помещениями в соответствии с требованиями действующих СНиП. Кроме того, систематическая уборка помещения, включая стены, ко- лонны и т.п., а также бактерицидная обработка позволяют увеличить произ- водительность труда, снизить отрицательное воздействие производственного

процесса на психику человека

Лечебно-профилактические мероприятия предопределяют своевре-

менное выявление у работающих признаков заболеваний и отбор лиц, кото- рым по состоянию здоровья противопоказана работа с токсичными вещест- вами и в запыленных цехах. Достигают этого путем систематического меди- цинского контроля состояния здоровья. Не маловажное значение имеет и обеспечение спецпитанием, которое нейтрализует воздействие отдельных вредных веществ.

Средства индивидуальной защиты. В настоящее время промышлен-

ность страны и зарубежные фирмы поставляют множество видов СИЗ. Сле- довательно, на предприятии необходим специалист, способный ориентиро- ваться в вопросах выбора этих средств, который учитывает четыре основных

216

принципа: гигиенический эффект и безопасность их использования, эстетич- ность и эргономические требования при обоснованной цене.

Контрольные вопросы

1 Какие термины и понятия используют при исследовании химического фактора в производственных цехах?

2Как классифицируется химический фактор?

3Назовите единицу измерения загазованности воздуха.

4Что обозначает аббревиатура ПДК? Какие разновидности их вы знае-

те.

5Что является определяющим при выборе концентраций, которые ис- следуются при анализе качества воздуха цеха?

6Принцип нормирования содержания загрязнителя в воздухе цеха.

8 Какие вы знаете нормативные документы по нормированию загазо- ванности воздуха в цехе?

9 Как и по какому документу определяют гигиенические критерии оценки воздействия химического фактора?

10 Какие виды анализа загазованности воздуха можете предложить?

11Какую ответственность несут руководители предприятия, если кон-

центрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны значительно превышают значения ПДК?

12В каких случаях организуют непрерывный автоматический контро- ль за содержанием вредных веществ в воздухе помещения с сигнализа-

цией о превышении ПДК?

13 Что обозначает термин "Запыленность воздуха"? Назовите другие термины, используемые при данных исследованиях.

14 Какие нормативные документы используют для нормирования за- пыленности воздуха?

15 Поясните принцип нормирования запыленности воздуха.

16 Как определяют гигиеническую оценку состояния воздушной среды в цехах?

217

Глава 7 Обеспечение безопасности труда при воздействии виброакустических факторов

В соответствии с положениями Р 2.2.2006-05 к таким факторам относят шум, вибрацию, инфра- и ультразвук. По степени опасности среди десяти наиболее опасных факторов шум занимает третье место, вибрация – четвер- тое (это распределение действительно для любого предприятия, где вибрация имеет место только на отдельных рабочих местах).

7.1 Проблема, поиск, решение, приоритет

Проблема – обеспечение безопасности жизнедеятельности в условиях чрезмерного звукового давления и вибраций от промышленных источников, бытовой аппаратуры и транспортных средств.

Предполагают, что первым из ученых, прямо или косвенно связанных с ее решением, был Пифагор, который изучал колебания натянутой струны еще в VI в. до н. э. Сотни лет его труды считались не только началом, но и завершением науки о звуке. Титаны античности Аристотель, Эвклид, Птоле- мей и др., внеся свой вклад в изучение этого вопроса, не дали стройную тео- рию о звуковых колебаниях. Только великий Галилей заложил основы аку- стики, но до середины XIX в. у человечества конкретных познаний о звуке не было.

Современная наука о звуке обязана в первую очередь Г. Гельмгольцу и лорду Релею, чьи труды (“Трактат о слуховых ощущениях”, “Теория звука”) положили начало акустике – науке, включающей в себя такие различные об- ласти, как ультразвуковая технология, подводная акустика, гидролокация, вибрация и т.д.

Проблему решали и решают во всем мире одиночки и множество на- учных подразделений, секций, объединяющие большой круг ученых- исследователей. Среди них выдающиеся и крупные деятели различных наук, ученые, врачи, архитекторы, профессора, доценты и их аспиранты: Андрее- ва-Галанина Е. И., А. В. Бару, Б. Бишоп, Клюкин Н. И., Осипов Г. Л., Р. Тей- лор, Юдин Е. Я. и др. В нашей стране большой вклад в решение проблемы внесли Е. Я. Юдин и др.

218

Ученые всего мира через трудные и долгие поиски решили ряд узло- вых вопросов проблемы и к 2007 году опубликовали свыше 200 тыс. моно- графий, книг, учебников, статей, докладов и т.п., но проблема до сих пор не решена.

К 2008 году за 1000-летие человечеству удалось:

•выделить основополагающую науку о шуме – акустику;

•определить свыше 100 терминов и дать им характеристику;

•изучить в большом и малом объемах свыше 100 наименований источ- ников шума и вибрации; • создать международный комитет по борьбе с шу- мом; • разработать более 10 различных классификаций этих явлений;

•провести множество исследований по воздействию шума и вибрации на организм человека и окружающую среду; • определить более 20 видов за- болеваний от воздействия виброакустических факторов;

•разработать принципы нормирования виброакустических факторов и

вряде государств законодательно утвердить национальные нормативные до- кументы;

•предложить 7 основных мероприятий по снижению шума, вибрации, разработать свыше 20 видов средств индивидуальной защиты; свыше 30 ме- тодов снижения вибрации в источниках…, но проблема до сих пор не реше- на: слишком техногенным был XX в., еще техногеннее стало новое столетие, слишком все в нем колеблется, даже атомы, из которых мы состоим.

В принципе проблему можно решить, но ценой во много раз превосхо- дящую конечный результат любого технологического процесса. Камнем пре- ткновения на пути ее решения противостоит извечный вопрос: экономика – прибыль. Проблему можно решить в отдельно взятом помещении, но с боль- шими экономическими затратами. Однако в современных больших городах,

где шумовой фон от автотранспорта и промышленных источников достигает больших уровней, обеспечение безопасности жизнедеятельности по звуково- му комфорту – одна из основных проблем градостроительства.

Заметен приоритет России в решении этой проблемы – нормирование шума. Еще в 1956 г. в стране были установлены впервые в мире националь- ные нормы и до 1967 г. Россия оставалась единственной страной в мировом содружестве, имевшей ограничения по шуму.

219

7. 2 Звук. Шум. Термины, классификация. Воздействие

Звук, являясь одним из основных элементов живой и неживой приро- ды, оказался важнейшим физическим фактором в развитии человеческой ци- вилизации. Если рассматривать звук как физическое явление, то это волновое движение упругой среды. Так считали многие годы. С развитием науки, тех- ники и медицины его стали характеризовать и с физиологической точки зре- ния, определяя как субъективное ощущение, воспринимаемое органом слуха при воздействии на него звуковых волн. Звук можно создать в любой среде: воздухе, жидкости, почти в любом твердом веществе – его не услышишь только в пустоте. Если он распространяется в воздухе, его называют воздуш- ным, а в твердых телах – структурным.

Современная теория о звуке имеет множество терминов. Основные из

них:

•звук – волновой колебательный процесс, происходящий в упругой среде и вызывающий слуховое ощущение;

•частота – число повторяющихся циклов движения, которое колебательная система совершает в течение 1 с ( Гц);

•спектр – совокупность частот, образующих звук, или характеристика звука, выражающая его частотный состав и получаемая в результате анализа звука;

•звуковое давление – разность между мгновенным значением давления в

данной точке и атмосферным - Па (Н/м2). иногда в литературе встречается прежняя единица - бар (1 дин/см2) - 0,1 Н/м2;

• интенсивность звука – поток энергии через единицу площади, передаваемой звуковой волной (Вт/м2). Может быть выражена в децибелах относительно некоторого уровня, т. е.

Lj =10 lg J / Jo ,

где Jo = 10 -12 Вт/м2 — пороговое значение интенсивности звука;

• уровень звукового давления – эффективное звуковое давление или среднее квадратическое значение отклонений давления от атмо-

сферного давления, вызванных прохождением звуковой волны, выраженное в дБ относительно порогового давления ро = 2 . 10 -5 Н/м2.

Lj =10 lg (J / Jo ) = 10 lg (р2 / р20) =20 lg (р / р0) дБ

В соответствии с положениями СН 2.2.4/2.1.8.562-96;

• предельно допустимый уровень (ПДУ) шума - это уровень фактора, ко-

торый при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или от-

220

клонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений;

• допустимый уровень шума - это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму;

У включенных радио или телевизора мы регулируем звук. При этом наш слуховой аппарат анализирует звуковое давление, определяемое поняти- ем “громкость” (суждение об интенсивности звука, выносимой человеком на основании слухового ощущения), зависящей от звукового давления и час- тоты. Чем больше поток энергии от источника звука, тем выше громкость.

Человек с наиболее острым слухом способен уловить интенсивность самого тихого звука, равную 0,000000000001 Вт/м2. Но в промышленности интен- сивность звука превышает 1000 Вт/м,2. При таком широком диапазоне за- труднительно оперировать такими числами. Поэтому, используя ма- тематические законы, малое значение интенсивности звука записывают как 10-12 Вт и называют ее эталоном, а измеренную величину делят на это значе- ние. При этом отмечают, сколько раз нужно умножить эталонное значение на 10, чтобы получить заданную интенсивность.

Например, звук самолета превышает эталон в 1013 раз. Это значит, что с

принятой эталонной интенсивностью необходимо провести арифметическую операцию 13 . 10. Единицу измерения, полученную при умножении в 10 раз, назвали белом (Б) в честь изобретателя телефона Грейама Белла. Следова- тельно, звук самолета можно записать как значение в 13 Б.

На практике оказалось что бел (Б) слишком большая единица. Поэтому предложили пользоваться десятыми долями бела, или децибелами (дБ). Те- перь звук самолета можно записать как 130 дБ.

Пользуясь определением децибела, уровень интенсивности звука за-

пишем в виде логарифма

L = 10 lg (Iизм / Iэтал).

В технике измерений имеется разграничение областей применения терминов звуковое давление и уровень звука (шума).

Для характеристики звуков при частотах 31,5 – 63 – 125 – 250 – 500 – 1000 – 2000 – 4000 – 8000, т. е. в октавных полосах частот используют тер-

мин “уровень звукового давления” с единицей измерения – дБ.

221

Все другие сложные звуки, т.е. не разложенные по октавным частотам,

измеряют в дБА и характеризуют термином “уровень звука(шума)”.

Но звуковое давление не полностью характеризует источник звука, так

как один и тот же звук в разных по размерам помещениях будет или едва слышен или чудовищно громок. Поэтому для полной оценки акустической

характеристики служит понятие сила (интенсивность) звука.

На практике часто используют термин октава – интервал между дву- мя звуками, частоты которых различаются вдвое.

Таким образом, звук характеризуется множеством терминов, исполь- зуемых в акустических расчетах.

Сфизической точки зрения принципиального различия между звуком

ишумом нет. Поэтому все, что было сказано о звуке, справедливо и для шу- ма. В литературе по акустике нет единого определения термина “шум”. Спе- циалисты по-разному формулируют его. Одни говорят, что шум – это беспо-

рядочное сочетание звуков, раздражающих человека, другие – всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных звуков, оказывающие вредное или раздражающее действие на организм человека. Наибольшее распространение полу- чило определение шума, в котором шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся по времени.

Классификация шума

Согласно специальному стандарту шум классифицируют по характеру спектра и временным характеристикам. По характеру спектра шумы подраз- деляют на: широкополосные, с непрерывным спектром шириной более од- ной октавы и тональные, в спектре которых имеются дискретные тона.

Тональный характер шума устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не ме- нее чем на 10 дБ, таблица 7.1.

Кроме приведенной классификации, в литературе можно встретить и такую, где шумы подразделяют по происхождению и частоте. Например:

•шум от рабочего станка, механизмов – механический;

•при работе ударных прессов при ковке, штамповке, клепке и т. п. – ударный шум;

•шумы сильных потоков воздуха или жидкости – аэродинамические и

гидравлические.

222

Таблица 7.1 – Классификация шума (ГОСТ 12.1.003)

	по характеру спектра				по временным характеристикам

∙ широкополосный с

непрерывным спектром шириной более одной октавы;

∙ тональный, в спек-

тре которого имеются выраженные дискретные тона.

Тональный характер шума для практических целей

(при контроле его

параметров на рабочих местах)

устанавливают изме- рением в треть- октав-

ных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над сосед-

ними полосами не менее чем на

10 дБ.

∙ постоянный, уровень звука которого за 8- часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера по ГОСТ 17187;

∙непостоянный, уровень звука которого за 8- часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера по ГОСТ 17187.

Непостоянный шум подразделяют на:

∙колеблющийся во времени, уровень звука ко-

торого непрерывно изменяется во времени;

∙прерывистый, уровень звука которого ступен- чато изменяется (на 5 дБА и более), причем дли- тельность интервалов, в течение которых уровень

остается постоянным, составляет 1 с и более; ∙ импульсный, состоящий из одного или не-

скольких звуковых сигналов, каждый длительно- стью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные в дБ AI и дБА, соответственно, на временных харак- теристиках “импульс” и “медленно” шумомера по

ГОСТ 17187, отличаются не менее чем на 7 дБ.

Среди этих классификаций наиболее значима классификация шума по

частоте:
• инфразвук	( < 16 Гц);	• высокочастотные (800-11200 Гц);
• низкочастотные	(16(30) - 300 Гц); • ультразвук		( > 11200 Гц).

• среднечастотные (300 - 800 Гц);

Примечание. Здесь приведена классификация согласно отечественным норматив- ным документам. В научной литературе можно встретить другие классификации по час- тотному распределению. Например, в отдельных странах к ультразвуку относят колебания свыше 20 тыс. Гц.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уров- ни звукового давления L в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими