Сущность шума и вибраций

Шум — беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков. Он способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов.

Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты. Вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры) и прочие установки, имеющие движущиеся детали.

Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах (Гц), и интенсивность — уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Слуховой анализатор наиболее чувствителен к восприятию звуков частотой 1000—3000 Гц речевая зона.

Измерение, анализ и регистрация спектра шума производятся специальными приборами — шумомерами. Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик — шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А.

Нормируемыми параметрами шума являются уровни звукового давления в октавных полосах со средне-геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах (шкала А). Допустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале, А — 80 дБ.

Для гигиенической оценки шум подразделяют:

• — по характеру спектра — на широкополосный с непрерывным спектром (шириной более одной октавы) и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона;
• — по спектральному составу — на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 Гц), среднечастотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 Гц) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 Гц);
• — по временным характеристикам — на постоянный (уровень звука изменяется во времени, но не более чем на 5 дБ (по шкале А) и непостоянный.

К непостоянному шуму относятся:

• — колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более);
• — импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек.

Интенсивное шумовое воздействие на организм человека неблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха. В связи с этим большое значение приобретает защита работников от шумового воздействия.

Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования.

В целях повышения эффективности борьбы с шумом введены обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются технические мероприятия, которые проводятся по трем главным направлениям:

• — устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;
• — ослабление шума на путях передачи;
• — непосредственная защита работающих (применение противошумов).

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные.

Однако этот путь борьбы не всегда возможен, поэтому большое значение имеет:

• — снижение шума в источнике, что достигается путем совершенствования конструкции или схемы той части оборудования, которая производит шум;
• — использования в конструкции материалов с пониженными акустическими свойствами;
• — оборудования на источнике шума дополнительного звукоизолирующего устройства или ограждения, расположенного по возможности ближе к источнику.

Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух, который может закрывать отдельный шумный узел машины. Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины.

Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений приводит к изменению спектра шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

Вибрация представляет собой механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека.

За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду, или (как и шум) в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5*10−6 см/сек.

Вибрация воспринимается лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, издающим звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.

В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью (как правило, руки при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.).

Иногда местная вибрация передается на части тела, которые сочленены суставами с частями, непосредственно подвергающимися вибрации. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем более мягким тканям, они постепенно затухают.

Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий стол. Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом.

К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные, сверлильные машины.

Локальная вибрация также имеет место при точильных, шлифовальных, полировальных работах.

При воздействии вестибулярных раздражителей, к которым относится вибрация, нарушаются восприятие и оценка времени, снижается скорость переработки информации. В ряде работ показано, что низкочастотная вибрация вызывает нарушение координации движения, причем наиболее выраженные изменения отмечаются при частотах 4−11 Гц.

Длительное воздействие вибрации высоких уровней на организм человека приводит к развитию преждевременного утомления, снижению производительности труда, росту заболеваемости и нередко к возникновению профессиональной патологии — вибрационной болезни.

Вибрационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест среди всех профессиональных заболеваний. Причиной этого является как использование ручных машин, не отвечающих требованиям санитарных норм, так и развивающаяся специализация труда, ведущая к увеличению времени воздействия на организм вибрации. Вредное действие вибрации усиливают шум, охлаждение, переутомление, значительное мышечное напряжение, алкогольное опьянение и др.

К основным проявлениям вибрационной болезни, обусловленной местной вибрацией, относятся нейрососудистые расстройства. Они проявляются раньше всего на руках и сопровождаются интенсивными болями после работы и по ночам, снижением всех видов кожной чувствительности, слабостью в кистях рук.

Основными нормативно-правовыми актами, регламентирующими параметры производственных вибраций, являются: «Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих» № 3041 -84 и «Санитарные нормы вибрации рабочих мест» № 3044−84.