Онлайн учебник по охране труда
Глава 7. Защита работающих от шума, вибрации, инфра- и ультразвуков > 7.4. Защита работающих от шума, вибрации, ультра- и инфразвуков

Защита работающих от шума, вибрации, ультра- и инфразвуков

Как уже указывалось, источниками шума и вибрации являются различные процессы, оборудование, явления, что создает определенные трудности в борьбе с ними и обычно требует одновременного проведения комплекса мероприятий как инженерно-технического, так и санитарно-гигиенического характера.

В общем случае средства защиты человека от шума делятся на коллективные и индивидуальные.

В соответствии с ГОСТ 12.1.029 снижения шума и вибрации в производственных условиях можно добиться следующими методами:

  • устранение или уменьшение шума и вибрации непосредственно в источнике их возникновения;
  • локализация источников шума и вибрации средствами звуко- и виброизоляции; звуко- и вибропоглощения;
  • рациональное размещение технологического оборудования, машин, механизмов;
  • акустическая обработка помещений (снижение плотности звуковой энергии в помещении, отражений от стен, перекрытий, оборудования и т.п.);
  • внедрение малошумных технологических процессов и оборудования, оснащение машин и механизмов дистанционным управлением, создание рационального режима труда и отдыха работающим и т.д.;
  • применение средств индивидуальной защиты;
  • использование лечебно-профилактических мероприятий.

Как показывает практика, наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Как правило, шум машин и механизмов возникает в результате упругих колебаний, как всего механизма, так и его частей, отдельных деталей.

Для уменьшения механического шума следует своевременно проводить ремонт оборудования, шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей и балансировку вращающихся частей.

Значительное снижение шума (на 10-15 дБ) достигается при замене ударных процессов безударными, подшипников качения подшипниками скольжения, зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными передачами либо индивидуальными прямыми приводами от электродвигателей, прямозубых шестерен косозубыми металлическими или пластмассовыми, металлических деталей деталями из других материалов и т. д.

Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, совершенствованием аэродинамических свойств механизмов, позволяющим снизить интенсивность вихреобразования, применением звукоизоляции и установкой глушителей и т.д.

Электромагнитные шумы снижаются конструктивными изменениями в электрических машинах.

Действенным методом снижения уровня шума является установка звукоизолирующих и звукопоглощающих преград на пути его распространения.

Под звукоизоляцией понимают создание специальных строительных устройств – преград (в виде стен, перегородок, кожухов, выгородок и т. п.), препятствующих распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении.

Принцип звукоизоляции заключается в том, что большая часть звуковой энергии отражается от преграды и только незначительная часть ее проникает сквозь звукоизолирующую преграду и попадает в окружающую среду.

Вся звуковая энергия 1, направляющаяся на преграду, разделяется на отраженную звуковую энергию 2, которая возвращается в помещение, где она возникла, и на поглощаемую энергию 3, 4, 5, 7. Часть энергии 3 после частичного проникновения через преграду возвращается обратно в помещение и соединяется с отраженной энергией 2. Часть энергии 4 распространяется по конструкции перекрытия или же трансформируется в ней в тепловую энергию 6. Частично энергия 5 рассеянно излучается в помещение. Часть энергии 7 через поры, трещины в перекрытии направляется прямо в помещение в виде основного шума. В результате в помещение попадает суммарная звуковая энергия 8, состоящая из энергий 5 и 7. Звукоизолирующая способность ограждений во многом определяется их массой, поскольку при падении звуковых волн на конструкцию они приводят ее в колебательное движение. При удвоении массы звукоизолирующая способность ограждающих конструкций возрастает в среднем на 6 дБ при частоте колебаний 100 Гц. С повышением частоты звука звукоизолирующая способность одного и того же материала возрастает примерно на 7,5 дБ на октаву.

Звукопоглощение – это способность материала или конструкции поглощать энергию звуковых волн, которая в узких каналах и порах материала трансформируется в другие виды энергии, в основном в тепловую. Иными словами, уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую вследствие внутреннего трения в звукопоглощающих материалах.

Свойством поглощать звук обладают практически все строительные материалы. Однако звукопоглощающими принято называть такие материалы, у которых на средних частотах коэффициент звукопоглощения α > 0,2.

Звукопоглощающие преграды делятся на четыре класса:

  • волокнисто-пористые – войлок, вата, акустическая штукатурка, ультратонкое стеклянное и базальтовое волокно и др.;
  • мембранные – ПВХ и другие пленки, тонкие листы фанеры или металла на обрешетке;
  • резонансные – специальные конструкции, основанные на акустических свойствах резонатора;
  • комбинированные – устройства, использующие предыдущие материалы.

Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы, такие, как минеральный войлок, стекловата, поролон и т. п.

В качестве звукопоглощающих материалов чаще всего используют минераловатные плиты типа «Акмигран», «Акминит», гипсовые плиты АГП с минераловатным заполнением, ваты из супертонкого базальтового волокна с α в пределах 0,8-0,95 на разных среднегеометрических частотах.

Выбор типа поглотителя, его толщины и конструктивного исполнения определяется в первую очередь интенсивностью и частотной характеристикой шума, технологическими и противопожарными требованиями.

Для звукопоглощения в производственных помещениях используются звукопоглощающие балки, штучные звукопоглотители в виде различных геометрических форм (кубов, шаров, конусов и др.), перфорированные экраны и т. д.

Конструктивные методы защиты от воздействия шума и их расчеты приведены в ТКП 45-2.04-154-2009 «Защита от шума. Строительные нормы проектирования» и ТКП 45-2.04-127-2009 «Конструкции зданий и сооружений. Правила проектирования звукоизоляции и звукопоглощения».

Для снижения аэродинамического шума, возникающего при работе вентиляторов, дымососов, компрессоров, кондиционеров на воздуховодах, всасывающих трактах, магистралях выброса и перепуска воздуха устанавливают различные глушители, которые могут быть активными и реактивными.

Активные глушители представляют устройства, содержащие в себе материал, поглощающий энергию аэродинамического шума.

Реактивные глушители устроены таким образом, что способны отражать входящую звуковую энергию обратно к источнику ее образования.

Конструкции глушителей следует выбирать в зависимости от размеров воздуховода, допустимой скорости газового потока и необходимой степени снижения шума. Так, например,  для воздуховодов размером до 500x500 мм строительными нормами рекомендуется использовать трубчатые глушители, при больших размерах – пластинчатые или камерные.

Большое значение для снижения шума и вибрации имеет правильная планировка территории и производственных помещений, а также использование естественных и искусственных преград, препятствующих распространению звука. При проведении планировочных мероприятий учитывают расположение помещений и объектов относительно друг друга. Цехи с большим количеством шумящего оборудования должны быть сконцентрированы в глубине заводской территории или в одном месте, удалены от тихих помещений, ограждены зоной зеленых насаждений, частично поглощающих шум.

При невозможности или неэкономичности реализации противошумных мероприятий, а также для работы в аварийных условиях работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты от шума: противошумными вкладышами (Беруши), наушниками и шлемофонами. Эффективность этих средств зависит от их конструкции, качества используемых материалов, силы прижатия, выполнения правил эксплуатации.

Противошумные вкладыши («Комфорт плюс», МАХ-1, Laser life и др.) вставляют непосредственно в слуховой канал наружного уха. Их изготавливают из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10-15 дБ.

В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники, которые обеспечивают надежную защиту органов слуха. Например, наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц. В настоящее время промышленностью выпускаются современные наушники типов Ария, Наутилус, Биг, Тракстон и др.

Шлемофоны рекомендуется применять для защиты от воздействия шума с общим уровнем 120 дБА и выше. Они герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц.

Защита от вибрации машин, механизмов и оборудования также проводится несколькими методами: устранением или снижением действующих переменных сил, вызывающих вибрацию в источнике их возникновения; вибропоглощением и виброизоляцией.

Наиболее действенным из них является устранение или снижение вибрации непосредственно в источнике образования. При проектировании оборудования предпочтение отдают таким кинематическим и технологическим схемам, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями, исключаются или предельно снижаются. Так, например, вибрация снижается при замене поступательного движения на равномерное вращение, механических приводов гидравлическими, подшипников качения подшипниками скольжения; использовании шестерен со специальными видами зацеплений - глобоидальным, шевронным, двушевронным, конхоидальным и т.п. Борьбу с вибрацией можно эффективно проводить с помощью вибропоглощающих и виброизолирующих материалов и специальных устройств. К вибропоглощению относят вибродемпфирование и виброгашение.

Эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. Для этого в конструкциях деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением, например, специальные магниевые сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия и т.д.

Методы и средства защиты от вибрации классифицируются в зависимости  от степени контакта работающих с источником вибрации.

Виброгашение - это снижение уровня вибрации объекта путем введения в колебательную систему дополнительных реактивных сопротивлений. В частности, для предотвращения общей вибрации вибрирующие машины и оборудование устанавливают на самостоятельные виброгасящие фундаменты, массу которых рассчитывают таким образом, чтобы амплитуда их колебаний не превышала 0,1-0,2 мм, а вероятность появления резонансных явлений была бы минимальной. Для снижения вибрации трубопроводов используются гасители колебаний типа буферных емкостей для превращения пульсирующих потоков в равномерные.

Для ослабления интенсивности передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко используют методы виброизоляции.

Виброизоляция - это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника. Виброизоляция представляет собой упругие элементы, так называемые амортизаторы вибрации, размещенные между вибрирующей машиной и ее основанием

Виброизоляция используется при виброзащите от действия напольных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки должны устанавливаться на амортизаторы или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупорного слоя. Для снижения интенсивности вибрации необходимо, чтобы масса фундамента была в 3-5 раз больше массы агрегата.

В качестве виброизоляторов для машин с вертикальной возмущающей силой  используют  резиновые,  пружинные и комбинированные опоры (рис. 7.9). Поскольку резиновые амортизаторы под действием нагрузки деформируются без изменения объема, для их эффективной работы необходимо, чтобы ширина и длина амортизатора не превышали более, чем в 2-3 раза его высоту. Листовая резина характеризуется небольшой деформацией, поэтому она не может служить эффективным виброизолятором. Для прокладок можно использовать перфорированную листовую  резину  с  условием, чтобы статическая ее осадка не превышала 10-20% толщины.

Для снижения вибрации воздуховодов, особенно в местах их прохождения через стены или другие строительные конструкции, в узлах крепления или стыковок устанавливают упругие прокладки.

Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между руками и инструментом проложены слои с различной массой и упругостью.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации используют специальную обувь на массивной резиновой подошве, рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготавливаются из упругодемпфирующих материалов.

Важными моментами в системе мероприятий по снижению негативного воздействия шума и вибрации являются правильная организация труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья операторов, специальные лечебно-профилактические мероприятия, такие, как гидромассаж, гидропроцедуры (ванны, различные души), витаминизация и т.д.

Большинство традиционных методов защиты работающих от шума малоэффективны в отношении к ультра- и инфразвуку. Поэтому для защиты от их воздействия следует использовать все способы снижения интенсивности генерации таких колебаний непосредственно в источнике.

В связи с этим СанПиН 9-88-98 определяют требования по ограничению неблагоприятного влияния контактного ультразвука, а именно:

  • при разработке нового и модернизации существующего оборудования, приборов и аппаратуры должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, как в источнике возникновения, так и на пути его распространения;
  • запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвука;
  • ультразвуковые искатели и датчики, удерживаемые руками оператора, должны иметь форму, обеспечивающую минимальное напряжение мышц, удобное для работы расположение и соответствовать требованиям технической эстетики;
  • исключается передача ультразвука другим частям тела, кроме рук;
  • для защиты персонала, обслуживающего источник ультразвука, следует применять дистанционное управление; блокировки, обеспечивающие автоматическое отключение источников ультразвука в случае открытия звукоизолирующих устройств или проведения вспомогательных работ; приспособления для удержания источника ультразвука или предметов, которые могут служит в качестве твердой контактной среды;
  • для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых и жидких средах, а также от контактных смазок необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные);
  • к работе с источником ультразвука допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие соответствующую квалификацию, прошедшие обучение и инструктаж по технике безопасности.

Эффективным средством защиты работающих от воздействия ультразвука являются звукоизолирующие кожухи из дюралюминия или стали толщиной 1 мм, оклеенные резиной или противошумной мастикой. Прозрачные кожухи из органического стекла должны иметь толщину не менее 5 мм. Часто используют эластичные кожухи из трех слоев резины общей толщиной 3-5 мм. Кожухи позволяют снизить уровни звукового давления на 20-30 дБ в слышимом диапазоне частот и на 60-80 дБ – в неслышимом.

Для исключения контактного облучения работающих ультразвуком загрузку, выгрузку и другие работы следует проводить при выключенном источнике или пользоваться при этом специальными инструментами с ручками, покрытыми эластичным слоем из пористой резины, поролона и т.п.

Зоны помещений с уровнями ультразвука, превышающими предельно допустимые, должны быть обозначены предупреждающим знаком «Осторожно! Прочие опасности» по ГОСТ 12.4.026.

Кроме того, рекомендуется соблюдать следующий режим труда и отдыха:

  • при систематической работе с контактным ультразвуком в течение более 50% рабочего времени необходимо устраивать перерывы через каждые 1,5 ч на 15 мин. Перерывы могут быть заполнены другими видами работ, которые не сопровождаются воздействием на организм повышенных уровней шума и вибрации;
  • с целью предупреждения и ранней диагностики профессиональных заболеваний у работающих с контактным ультразвуком необходимо проводить предварительный (при приеме на работу) и периодические медицинские осмотры в соответствии с действующим приказом Минздрава Республики Беларусь.

Аналогичные методы защиты разработаны и для ультразвука, передающегося воздушным путем (СанПиН 9-87-98).

Что же касается инфразвука, то для этого физического фактора воздействия на человека в производственной среде пока не разработаны специфические методы защиты, а также четкие санитарно-гигиенические рекомендации.

Защита от инфразвука осуществляется на производстве аналогично защите от общей вибрации и состоит в минимизации воздействия на оператора низкочастотных звуковых колебаний. Для этого нужно устранять источники низкочастотной вибрации, повышать быстроходность машин, увеличивать жесткость конструкций больших размеров, устанавливать глушители реактивного типа и т. д.

Добавить комментарий