Характеристика виробничих віброакустичних коливань та їх вплив на організм людини

План

1. Особливості інфразвукових коливань, вплив на людину, нормування, захист від інфразвуку

2. Особливості ультразвукових коливань, вплив на людину, нормування, захист від ультразвуку

3. Особливості вібрації, вплив на людину, нормування, захист від вібрації

Особливості інфразвукових коливань, вплив на людину, нормування, захист від інфразвуку

Особливості інфразвуку спричинені великою довжиною звукової хвилі. Інфразвук при однакових звукових потужностях відрізняється від акустичних та ультразвукових коливань значно більшими амплітудами коливальних зміщень.

Поглинання інфразвукової енергії в атмосфері є дуже малим і становить від 105 до 108 дБ/км залежно від частоти коливань. Цим пояснюється поширення інфразвуку на великі відстані.

Крім того, що більше довжина хвилі, то сильніше виявляється явище дифракції (обгинання перешкоди). Завдяки цьому інфразвуки легко проникають у приміщення та обминають перешкоди, що затримують чутні звуки.

Найбільші рівні інфразвукового тиску були зареєстровані на моторовипробувальних станціях (132 дБ), при роботі компресорів (90-115 дБ), вібростолів та віброплощадок (110-120 дБ), бетономішалок (95 дБ). Джерелом інфразвуку є легкові та вантажні автомобілі (110-115 дБ та 95-105 дБ, відповідно). При роботі вентиляційних систем та систем кондиціонування рівні тиску на окремих інфразвукових частотах становили 80-90 дБ.

Інфразвукові коливання несприятливо впливають на функціональний стан організму людини. У виробничих умовах при дії інфразвуку працівники найчастіше скаржаться на відчуття втоми, головний біль, сонливість, запаморочення, розслабленість. При дії інтенсивного інфразвуку найбільш специфічними є скарги на тиск у вухах, відчуття вібрації грудної клітки, черевної стінки, шлунка. Тривалий вплив інфразвуку призводить до зниження слуху, особливо у низькочастотній зоні, підвищення артеріального тиску, появи гіпервентиляції легень, підвищення збудливості вестибулярного апарата. Установлено також, що інфразвук викликає порушення у психоемоційній сфері.

За часовими характеристиками інфразвук поділяють на дві групи:*

постійний, рівень звукового тиску якого за шкалою "лінійна" на характеристиці "повільно" змінюється не більше, ніж на 10 дБ за одну хвилину спостереження;*

непостійний, рівень звукового тиску якого за шкалою "лінійна" на характеристиці "повільно" змінюється більше ніж на 10 дБ за одну хвилину спостереження.

На робочих місцях параметри постійного інфразвуку, що нормуються, є рівнями звукового тиску в октавних смугах частот із середньогеометричними частотами 2; 4; 8; 16 Гц у децибелах.

Для непостійного інфразвуку параметром, що нормується, є загальний еквівалентний рівень звукового тиску за шкалою "лінійна" шумоміра у дБ лін.

Санітарні норми ДСН 3.3.6.037-99 установлюють допустимі рівні інфразвуку на робочих місцях (табл. 3.3).

Таблиця 3,3 Допустимі рівні інфразвуку на робочих місцях

Допустимі рівні звукового тиску, дБ, в октавних смугах із середньогеометричними частотами, Гц | Загальний рівень звукового тиску, дБ лін

2 | 4 | 8 | 16 | 100

105 | 105 | 105 | 105

Інфразвукове нормування у навколишньому середовищі виконують за санітарними нормами СанНиП 42-128-4948-89, згідно з якими рівень звукового тиску в частотах 2, 4, 8,16, 31,5 Гц не може перевищувати 90 дБ. Усередині будинків рівень інфразвуку не нормується.

Боротьба з несприятливим впливом виробничого інфразвуку включає цілий комплекс заходів:

1) послаблення інфразвуку у його джерелі, усунення причин його виникнення (забезпечення та зберігання точного центрування та балансування великих елементів, що обертаються; зміна частоти обертання; "відстроювання" частоти обертання від резонансної частоти будівельних конструкцій);

2) ізоляція інфразвуку - застосування спеціальних замкнених оболонок - кабін великої жорсткості для захисту персоналу;

3) поглинання інфразвуку, встановлення глушників.

На рис. 3.11 наведена схема одного з типів інфразвукопоглинальних панелей. Поглинання відбувається у результаті згинальних коливань панелі за рахунок її внутрішнього тертя, а також втрат енергії у повітряному проміжку. Найвищих показників коефіцієнт звукопоглинання досягає в зоні резонансних частот системи;

4) індивідуальні засоби захисту (спеціальні пояси, що дають змогу зменшити ступінь струсу органів черевної порожнини та грудної клітки);

5) медична профілактика:*

профвідбір;*

періодичні медичні огляди;*

правильний режим праці та відпочинку.

Рис. 3.11. Інфразвукопоглинальна панель:

7 - каркас; 2 - жорстка панель; 3 - пружний комір (суцільний за периметром панелі); 4 - стіна виробничого приміщення; 5 - повітряний проміжок

Особливості ультразвукових коливань, вплив на людину, нормування, захист від ультразвуку

Ультразвукові хвилі можуть поширюватися у будь-якому середовищі: рідкому, твердому, газоподібному. Швидкість поширення у цих середовищах різна і залежить від їхніх властивостей. Частотна характеристика і довжина хвилі (менша, ніж у чутних звуків) значною мірою визначають особливості поширення ультразвукових коливань у навколишньому середовищі.

Ультразвук за способом передачі від джерела до людини буває:*

повітряним, що передається через повітряне середовище;.*

контактним, що передається на руки працюючої людини через тверде чи рідке середовище.

За спектром ультразвук поділяють на дві групи:*

низькочастотний, коливання якого передаються людині повітряним та контактним шляхом (від 1,2*10 у 4 ступені до 1,0*10 у 5 ступені Гц);*

високочастотний, коливання якого передаються людині тільки контактним шляхом (від 1,0*10у 5 ступені до 1,0-10 у 9 ступені Гц).

Вплив ультразвуку на організм людини спричиняє головний біль; утому; підвищену збудливість; закладеність у вухах; відхилення з боку вестибулярного, слухового, зорового та інших аналізаторів;

порушення ендокринних та обмінних процесів; зміни функції серцево-судинної системи. У вираженій стадії захворювання відбувається органічне ураження центральної нервової системи, можливі діенцефальні кризи, психічні порушення, втрата працездатності.

Нормованими параметрами ультразвуку, утворюваного коливаннями повітряного середовища у робочій зоні, є рівні звукового тиску Lv (дБ) у третинооктавних смугах із середньогеометричними частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 50,0; 63,0; 80,0; 100 кГц.

Нормованим параметром ультразвуку, що передається контактним шляхом, є пікове значення віброш вид кості у частотному діапазоні від 0,1 до 1,0* 10 у 3 ступені МГц або його логарифмічний рівень у дБ, який визначається за формулою:

де V — пікове значення віброшвидкості, м/с; V0 - опорне значення віброшвидкості, що дорівнює 5*10 у -6 ступені м/с.

Для ультразвуку при контактній передачі допускається застосовувати як параметр, що нормується, інтенсивність у ватах на квадратний сантиметр (Вт/см2).

Відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 та ГОСТу 12.1.001-89 допустимий рівень ультразвукового тиску в третинооктавних смугах із середньо-геометричними частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5-100 кГц на робочих місцях від ультразвукових установок наведено у табл. 3.4.

Таблиця 3.4. Допустимий рівень ультразвукового тиску в третинооктавних смугах на робочих місцях

Середньогеометричні частоти третинооктавних смуг, кГц | 12,5 | 16 | 20 | 25 | 31,5-100

Допустимі рівні тиску, дБ | 80 | 90 | 100 | 105 | 110

Допустимий рівень ультразвукових тисків в октавних смугах із середньогеометричними частотами 16; 31,5; 63 кГц та вище подано у табл. 3.5.

Таблиця 3.5. Допустимий рівень ультразвукових тисків в октавних смугах на робочих місцях

Середньогеометричні частоти октавних смуг, кГц | 16 | 31,5 | 63 та вище

Допустимі рівні тиску, дБ | 88 | 106 | 110

Максимальне значення ультразвуку в зонах, призначених для контакту рук оператора з робочими органами приладів та устаткування протягом 8-годинного робочого дня, не повинна перевищувати значень, наведених у табл. 3.6.

Таблиця 3.6. Максимальне значення ультразвуку в зонах, призначених для контакту рук оператора з робочими органами приладів та устаткування протягом 8-годинного робочого дня

Параметр, що нормується | Допустиме значення

Віброшвидкість, см/с | 1,6*10 у -2 ступені

Логарифмічний рівень віброшвидкості, дБ | 110

Інтенсивність, Вт/см2 | 0,1

Заходи боротьби з несприятливим впливом ультразвуку на організм людини аналогічні заходам захисту від чутних звуків:

1) зменшення випромінювання звукової енергії у джерелі при проектуванні (за рахунок підвищення номінальних робочих частот УЗ-установок);

2) локалізація дії ультразвуку конструктивними та планувальними рішеннями (розміщення УЗ-приладів в окремих приміщеннях, кабінах із дистанційним управлінням; улаштування систем блокування, застосування кожухів, екранів, облицьовки кабін та приміщень звукопоглинаючими матеріалами та ін.);

8) організаційно-профілактичні заходи (інструктаж, раціональний режим праці та відпочинку, медичні огляди, тимчасове або повне усунення від роботи в умовах інтенсивного ультразвуку);

4) індивідуальні засоби захисту (протишуми ВЦНДІОП, укладки ФПШ).

Особливості вібрації, вплив на людину, нормування, захист від вібрації

Вібрація - механічні коливання, що виникають у пружних тілах та передаються на тіло людини.

Людина може відчувати вібрацію у діапазоні частот від частки герца до 8000 Гц. Вібрація зі ще вищою частотою сприймається як теплове відчуття. При підвищенні частоти коливань до 16 Гц вібрація супроводжується появою шуму.

Основними характеристиками гігієнічної оцінки вібрації є середньогеометричні частоти /, Гц, у третинооктавних та октавних смугах і відповідні їм середньоквадратичні значення віброприскорення а, м/с2, або віброшвидкості V, м/с, а також їх логарифмічні рівні:

Логарифмічні рівні віброприскорення La, дБ, і віброшвидкості Lv, дБ, визначають за такими формулами:

де а - середньоквадратичне значення віброприскорення, м/с2; а0 - опорне значення віброприскорення, що дорівнює 10 у -6 ступені м/с2;

де V - середньоквадратичне значення віброшвидкості, м/с; И - опорне значення віброшвидкості, що дорівнює 5-10 у -8 ступені м/с.

При оцінюванні вібраційного навантаження на оператора кращим параметром є віброприскорення.

Шкідливі наслідки вібрації зростають зі збільшенням швидкохідності машин та механізмів, оскільки енергія коливального процесу зростає пропорційно квадрату частоти коливань (або частоти обертання вала машини).

За способом передавання на людину відрізняють загальну та локальну вібрації.

Загальна вібрація передається через опорні поверхні