Нормирование вибрации. Организация ГО на объекте экономики

При частоте колебаний ниже 1 Гц тело человека движется как единое целое – внутренние органы не испытывают относительных перемещений. Такие колебания хотя и неприятны, но не опасны (качка). Следствием такой вибрации является морская болезнь. Большинство внутренних органов имеют собственную частоту колебаний в диапазоне6–9 Гц. Воздействие на организм человека внешних колебаний с такими же частотами очень опасно, так как они могут вызвать механические повреждения или даже разрыв органов. Длительное воздействие интенсивной общей вибрации может быть причиной вибрационной -бо лезни – нарушений физиологических функций организма, обусловленных преимущественно воздействием вибрации на центральную нервную систему.

Эти нарушения проявляются в виде головных болей, головокружений, плохого сна, раздражительности, пониженной работоспособности, нарушений сердечной деятельности.

При частотах выше 100 Гц вибрация может действовать только как локальная. Локальная вибрация при длительном воздействии вызывает спазмы сосудов, вследствие чего происходит ухудшение снабжения кровью конечностей.

Кроме того, локальная вибрация воздействует на нервные окончания, мышечные и костные ткани, выражающиеся в нарушении чувствительности кожи, окостенений сухожилий мышц, болях и отложениях солей в суставах кистей рук и пальцев, что приводит к деформациям и уменьшению подвижности суставов. Одновременно наблюдаются нарушения деятельности центральной нервной системы.

Организм особенно чувствителен к вертикальным сотрясениям, когда человек стоит на вибрирующей поверхности. Наиболее вредным для человека является одновременное действие вибрации, шума и низкой температуры.

1.2. Параметры вибрации и их нормирование

1.2.1. Вибрация характеризуется тремя параметрами: смещением из положения равновесия, колебательной скоростью и колебательным ускорением.

Исходя из психофизиологических соображений и для удобства вычислений, параметры вибрации выражают в логарифмических единицах. Эти логарифмические единицы называют уровнями, выражают в децибелах и обозначают буквой L с соответствующим индексом:

– уровень смещения L = 20 lg x ;

– уровень колебательной скорости L v = 20 lg V ;

– уровень колебательного ускорения L a = 20 lg a , a0

где x 0 , V 0 , a 0 – опорные значения, установленные международными соглаше-

ниями: x 0 = 8 10-12 м; V 0 = 5 · 10-8 м/с; a 0 = 3 · 10-4 м/с2 .

В практике вибрации обычно измеряют и нормируют в октавных полосах частот, т. е. полосах, у которых отношение граничных частот f гр2 /f гр1 = 2.

Октавные полосы стандартизированы международным соглашением. Для общей вибрации среднегеометрические частоты октавных полос образуют сле-

дующий ряд: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; для локальной вибрации: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

1.2.2. Нормируемыми характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, являются среднеквадратичные значения виброскорости V в м/с и виброускорения a в м/с2 или их логарифмические уровни L V и L a в дБ соответственно.

Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно для каждого установленного направления в каждой из октавных полос.

Гигиенические нормы вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях, указаны в СН2.2.4/2.1.8.565-96 «Производственная вибрация. Вибрация в помещениях и общественных зданиях» (Приложение 1). Нормируемыми параметрами вибрации на подвижном составе являются уровни амплитудных значений колебательной скорости L v и колебательного ускорения L a , а также учитывается повторяемость этих величин (СН 2.9.4/21.8.566-96).

На локомотивах вибрации нормируют по ускорениям (12.2.056-81). Допустимые уровни вибраций для основных видов работ устанавливают-

ся ГОСТ 12.2.056 – 2004 «Вибрационная безопасность и общие требования».

1.3. Мероприятия по устранению вибраций

Общие мероприятия по борьбе с вредным воздействием вибрации можно объединить в три группы: инженерно-технические, организационные и профилактические.

Инженерно-технические мероприятия включают в себя внедрение вибробезопасных машин, применение средств виброзащиты, снижающих вибрацию, воздействующую на работающих, на путях ее распространения; проектировочными решениями технологических процессов и производственных помещений, обеспечивающими гигиенические нормы вибрации на рабочих местах.

Организационные мероприятия включают в себя контроль за монтажом оборудования, своевременным и качественным проведением плановопредупредительного обслуживания и ремонта, выполнением правил технической эксплуатации машин и агрегатов.

Лечебно-профилактические мероприятия обеспечивают необходимый микроклиматический режим и комплекс физиотерапевтических процедур(водные ванны, массаж, гимнастика и ультрафиолетовые облучения).

Введение

В современных условиях развития общества решение проблем, связанных с обеспечением безопасной жизнедеятельности человека во всех сферах его деятельности от опасных и вредных факторов, является актуальным. Это обусловлено тем, что в последние годы в нашей стране и за рубежом происходит множество чрезвычайных ситуаций различного характера. При этом возникающие стихийные бедствия, аварии, катастрофы, загрязнение окружающей среды промышленными отходами и другими вредными веществами, а также применение в локальных войнах различных видов оружия создают ситуации, опасные для здоровья и жизни населения. Эти воздействия становятся катастрофическими, они приводят к большим разрушениям, вызывают смерть, ранения и страдания значительного числа людей. Чтобы умело и грамотно противостоять последствиям проявления любых опасностей в чрезвычайных ситуациях, необходимо постоянно совершенствовать уровень подготовки специалистов различных профилей, способных решать комплекс взаимосвязанных задач в обеспечении безопасной жизнедеятельности человека.

Основу научных и практических знаний, содержащихся в курсе "Безопасность жизнедеятельности", составляют знания, ранее излагавшихся в отдельных курсах: "Охрана труда", "Охрана окружающей среды" и "Гражданская оборона". Объединение курсов позволило расширить и углубить познания в области анатомо-физиологических свойств человека и его реакциях на воздействие негативных факторов; комплексного представления об источниках, количестве и значимости травмирующих и вредных факторов среды обитания. Предпосылкой такого подхода является значительная общность в указанных выше курсах целей, задач, объектов и предметов изучения, а также средств познания и принципов реализации теоретических и практических задач.

Нормирование вибраций

Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование.

В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни.

Во втором случае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации.

Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.

Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".

Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл. 1.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v (и их логарифмические уровни L v) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации - в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия.

Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин (8-ми часовой рабочий день), определяется по формуле:

где - допустимое значение виброскорости для длительности воздействия 480 мин.

Нормирование вибрации

Различают техническое и гигиеническое нормирование вибрации.

Техническое нормирование вибрации устанавливает допустимые значения вибрационных характеристик для отдельных типов и групп машин и адресуется их создателям – конструкторам. Вибрационные характеристики служат критериями качества, надежности и безопасности самих машин.

Основу гигиенического нормирования вибрации составляют критерии здоровья человека при воздействии на него вибрации с учетом напряженности и тяжести труда. Вибрацию разграничивают на опасную и безопасную, научно обоснованные значения параметров которой составляют гигиенические нормы вибрации.

Основная цель нормирования вибрации на рабочихместах– это установление допустимых значений характеристик вибрации, которые при ежедневном систематическом воздействии в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не могут вызвать существенных заболеваний организма человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

Применение гигиенических норм дает возможность объективно оценивать условия труда на каждом рабочем месте, определять степень виброопасности, производить выбор методов и средств виброзащиты.

Основными документами, регламентирующими уровень вибрации на рабочих местах, являются ГОСТ 12.1.012-2004 “ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования” и СН 2.2.4/2.1.8.566-96 “Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”. В этих документах приведены предельно допустимые значения колебательной скорости, колебательного ускорения и их уровней в октавных и третьоктавных полосах частот для локальной и общей вибрации в зависимости от источника возникновения, направления действия.

Нормативные документы устанавливают три метода нормирования вибрации, воздействующей на человека в производственных условиях:

• 1) частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
• 2) интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
• 3) дозой вибрации.

Нормируемыми параметрами по первому методу являются: среднеквадратические значения виброскорости и виброускорения, логарифмические уровни виброскорости и виброускорения. Нормы установлены для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации – в октавных и третьоктавных полосах частот.

По второму методу нормируемыми параметрами являются корректированные значения контролируемого параметра (виброскорость, виброускорение), их уровни, измеряемые с помощью специальных фильтров или вычисляемые по результатам спектральных измерений.

При оценке вибрации с помощью дозы нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости и виброускорения, определяемое как корень квадратный из отношения дозы на время воздействия вибрации. Доза вибрации определяется как сумма произведения квадратов контролируемого параметра на время действия вибрации.

Дозовый метод позволяет быстро и надежно проводить оценку вибрации на рабочих местах работающих, определять предельное время работы даже в условиях трудно хронометрируемых режимов работы при действии нестационарной вибрации, оценивать вибронагруженность операторов в течение рабочей смены.

Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации категории За на рабочих местах при длительности вибрационного воздействия 8 ч приведены в табл. 7.2 и 7.3.

Измерение и контроль вибрации на рабочих местах

Совокупность методов и средств для измерения величин, характеризующих колебания, называется виброметрией.

Измерение параметров вибрации регламентировано требованиями ГОСТ 12.1.012-2004. “ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования”.

Таблица 7.2

Предельно допустимые значения производственной локальной вибрации

Измерения выполняются приборами, прошедшими поверку в ФГУ “Российский центр испытаний и сертификации” (Ростест). Имеют право проводить замеры параметров вибрации организации, имеющие аккредитованные лаборатории.

Виброизмерительные приборы, использующиеся для измерения параметров вибрации: измеритель шума и вибрации ВШВ-003; виброметр 00042 фирмы “Роботрон”; измеритель вибрации М-1300; виброметр 2515 фирмы “Брюль и Къер”; вибродозиметр ВД-01; цифровые виброметры SVAN 946, SVAN 947. Применяются индивидуальные дозиметры, использующие неэлектронные принципы регистрации дозы вибрации (оптико-механические, электрохимические, эффект контактной электризации и др.).

Таблица 7.3

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест категории За

2.10 Влияние вибрации на организм человека, ее нормирование и методы защиты

Вибрация – механические колебания, которые передаются телу человека, беспокоят его или наносят вред его здоровью.

Источниками вибрации могут быть вращающиеся элементы машин, у которых ось вращения и центр масс не совпадают (например, CD-ROM в приводе компьютера или деформированный вал в автомобиле), динамические нагрузки на механические системы, механизмы, вибрация которых обусловлена принципом их действия (например, пневмоинструмент, прессы, перфораторы) и т.д.

Вредное действие вибрации на человека определяется не столько внешним механическим воздействием, сколько резонансными явлениями, возникающими в теле человека. Тело является сложной механической системой. Из-за его неоднородности разделяют как общую резонансную частоту, так и собственные частоты колебаний отдельных органов. Степень воздействия зависит как от параметров вибрации (частоты, амплитуды, продолжительности воздействия, места приложения и направления вектора воздействия), так и от общего функционального состояния организма.

Вибрация воздействует на внутренние органы человека, вызывая спазм сосудов (приводя к нарушению кровоснабжения отдельных органов), на нервные окончания, на мышечные и костные ткани, вызывая деформацию и нарушение подвижности суставов.

Действие постоянной вибрации приводит к профессиональному заболеванию – вибрационной болезни. Основные ее симптомы: головная боль; раздражительность; плохой сон; быстрая утомляемость; непостоянные в начале заболевания боли и слабость в кистях рук; ломота; судороги и сведение пальцев; гипертония; изменения со стороны центральной нервной системы. Вибрационная болезнь возникает постепенно, ее симптомы усиливаются с течением болезни. Лечение виброболезни длительно, больные лишаются трудоспособности.

Действие низкочастотных вибраций и сотрясений проявляется в виде заболеваний периферической нервной системы (невриты, радикулиты), а так же заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Нормируемыми характеристиками вибрации являются среднеквадратические значения виброскорости (), м/с, или виброускорения (), м/с 2 , а так же их логарифмические уровни в децибелах (дБ). Предельно допустимые значения для производственных и административно-управленческих помещений приведены в табл. П1.14, П1.15.

При нормировании вибрации учитываются следующие факторы.

1. Способ передачи вибрации (локальная и общая). Общая вибрация передается на все тело человека, локальная воздействует на отдельные части тела.

2. Частота, Гц; допустимые значения виброскорости или виброускорения даются в стандартизованном диапазоне на следующих среднегеометрических частотах октавных полос:

Для общей вибрации: 2, 4, 8, 16, 31.5, 63 Гц;

Для локальной вибрации: 2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000.

3. Направление действия (горизонтальная, вертикальная). Системы координат в этом случае выбираются по-разному для общей и для локальной вибрации, что показано на рис. П1.13.

4. Источник. В зависимости от него общая вибрация подразделяется на категории: 1 – транспортная, 2 – транспортно-технологическая, 3 – технологическая, 3а – на постоянных рабочих местах, 3б – на рабочих местах в служебных помещениях, 3в – на рабочих местах в помещениях, где нет источников вибрации, 3г – на рабочих местах работников умственного труда.

5. Продолжительность и уровень воздействия: постоянная (контролируемый параметр в течение интервала времени изменяется не более чем в 2 раза) и непостоянная вибрация.

Мероприятия по защите от вибрации

1. Снижение вибрации в источнике возникновения.

2. Ослабление вибрации на путях передачи:

– виброизоляция;

– вибропоглощение.

3. СИЗ (перчатки, руковицы, спецобувь).

4. Лечебно-профилактические мероприятия:

– периодические медицинские осмотры;

– ограничение времени контакта;

– рациональные режимы труда и отдыха.

Самым эффективным является метод снижения вибрации в источнике, хотя это и связано с наибольшими затратами. При невозможности ослабления вибрации в источнике образования применяют методы снижения на пути распространения (виброизоляция, вибропоглощение).

Виброизоляция – это ослабление передачи колебаний от агрегата на конструкции здания. Ослабление осуществляется за счет использования между ними упругих элементов – виброизоляторов.

Виброизоляторы бывают пружинные, из упругих материалов и пружинно-резиновые. Высокочастотные вибрации (при частоте оборотов машины свыше 2000 об/мин) гасят виброизоляторами, выполненными из упругих материалов – резины, пробки, войлока. При низкочастотных вибрациях такие виброизоляторы зачастую не только не гасят вибрации, а иногда даже и усиливают. Поэтому используют пружинные виброизоляторы.

Вибропоглощение – это способ уменьшения вибрации вследствие увеличения потерь энергии в системе. Для этого наносят на металлическую поверхность слой материала с большой внутренней вязкостью. При этом колебательная энергия, передаваемая вибрирующей деталью, трансформируется в тепловую.