Небезпечні і шкідливі виробничі фактори: ВИБРАЦИЯ

Наша сеть партнеров Banwar

Вібрація визначається як коливальний процес, що виникає при періодичному зміщення центру ваги будь-якого тіла від положення рівноваги, а також при періодичному зміні форми тіла, яку воно мало в статичному стані. Вібрація виникає внаслідок коливань частин апаратів, машин, комунікацій і споруд, що викликаються неврівноваженістю обертових деталей, пульсацій тиску при транспортуванні рідин і т.п.

Вважається, що діапазон коливань, які сприймаються людиною, як вібрація при безпосередньому контакті з коливається поверхнею, лежить в межах (12-8000) Гц. Коливання з частотою до 12 Гц сприймаються всім тілом як окремі поштовхи. При частотах більше (16-20) Гц вібрація супроводжується шумом.

Слід зазначити, що в певних умовах вібрація надає сприятливу дію на організм людини і застосовується в медицині для поліпшення функціонального стану нервової системи, прискорення загоєння ран, поліпшення кровообігу, лікування радикулітів і т.п., корисна властивість вібрації використовують для інтенсифікації певних виробничих процесів, наприклад, віброущільнення бетону, грунту, розвантаження сипучих матеріалів з ємностей і т.п.

Однак у багатьох випадках у виробничих умовах, надмірна вібрація може викликати порушення механічної міцності і герметичності апаратів і комунікацій, бути причиною аварій, а також призводить до різних порушень здоров'я людини. Вібрації викликають в організмі людини численні реакції, які є причиною функціональних розладів різних органів і систем організму.

Найпростішим видом вібрації є вібрація, яка діє за синусоїдальним законом. Основні параметри синусоїдального коливання: частота - в герцах; амплітуда зсуву - А в м або см; швидкість - в м / с; прискорення а - в м / с2 або в частках прискорення сили тяжіння - 9,81 м / с2. Час, протягом якого здійснюється одне повне коливання, називається періодом коливання Т (с).

Умовно за нульовий рівень коливальної швидкості приймають величину 5 · 10-8 м / с, відповідну середньоквадратичної швидкості коливань при стандартному порозі звукового тиску, що дорівнює 2 · 10-5 Н / м2, а за нульовий рівень коливального прискорення приймається величина 3 · 10-4 м / с2.

Вібрація класифікується за цілою низкою ознак.

За способом передачі прийнято розрізняти вібрацію:

локальну (місцеву), що передається через руки (при роботі з ручними машинами, органами управління);
загальну, що передається через опорні поверхні сидить або стоїть людини і викликає струс всього організму.

За характером спектра вібрації поділяються на:

вузькосмугові, у яких контрольовані параметри в 1/3-октавной смузі частот більш ніж на 15 дБ перевищують значення в сусідніх 1 / 3- октавних смугах;
широкосмугові, які не відповідають вказаним вимогу.

За частотному складу вібрації поділяються на:

низькочастотні з переважанням максимальних рівнів в октавних смугах 8 і 18 Гц (локальна), і 1 і 4 Гц (загальна);
середньочастотні - 31,5 і 63 Гц (локальна), 8 і 16 Гц (загальна);
високочастотні - 125, 250, 500 і 1000 Гц (локальна), 31,5 і 63 Гц (загальна).

За часовими характеристиками локальні вібрації поділяються на:

постійні, для яких величина віброшвидкості змінюється не більше ніж в 2 рази (на 6 дБ) за час спостереження не менше 1 хв .;
непостійні, для яких величина віброшвидкості змінюється не менше ніж у 2 рази (на 6 дБ) за час спостереження не менше 1 хв.

У свою чергу непостійні вібрації поділяються на:

коливаються в часі, для яких рівень віброшвидкості безперервно змінюється в часі;
переривчасті, коли контакт оператора з вібрацією в процесі роботи переривається, причому тривалість інтервалів, протягом яких має місце контакт, становить більше 1 с;
імпульсні, що складаються з одного або декількох вібраційних впливів (наприклад, ударів), кожен тривалістю менше 1 с.

Загальну вібрацію в залежності від джерела її виникнення поділяють на такі три категорії:

транспортна вібрація, що впливає на людину на робочих місцях самохідних та причіпних машин, транспортних засобів при їх русі по місцевості. До джерел транспортної вібрації відносять трактори, сільськогосподарські машини, автомобілі, снігоочисники, самохідний рейковий транспорт і ін .;
транспортно-технологічна вібрація, яка виникає при роботі машин, виконують технологічну операцію і переміщаються по спеціально підготовленим поверхням виробничих приміщень, промислових майданчиків, гірничих виробок і т.п. До джерел транспортно-технологічної вібрації відносять екскаватори, крани і будівельні машини, гірничі комбайни, шахтні перевантажувальні машини, шляхові машини, бетоноукладчики, підлоговий виробничий транспорт;
технологічна вібрація, яка діє на людину на робочих місцях стаціонарних машин чи передається на інші робочі місця, які не мають джерел вібрації. До джерел технологічної вібрації відносять: метало- та деревообробні верстати, ковальсько-пресове обладнання, ливарні та електричні машини, стаціонарні електричні установки, насосні агрегати та вентилятори, машини для тваринництва, очищення та сортування зерна, обладнання промисловості будівельних матеріалів, установки хімічної та нафтохімічної промисловості та ін.

Ступінь і характер дії вібрації на організм людини залежать від виду вібрації, її параметрів і напрямки впливу.

Загальна вібрація впливає на весь організм людини, локальна - на окремі частини тіла. Однак такий поділ вібрації є умовним, так як і локальна вібрація в результаті впливає на весь організм. Цьому в значній мірі сприяє хороша провідність механічних коливань тканинами тіла людини, особливо кістковою тканиною. Тому здаються локальними вібрації в дійсності нерідко поширюються на найвіддаленіші ділянки поверхні тіла і можуть досягати там значних амплітуд.

Найбільш поширені захворювання, викликані локальної вібрацією.

Локальна вібрація, що має широкий частотний спектр, часто з наявністю ударів (клепка, рубка, буріння), викликає разліних ступінь судинних, нервово-м'язових, кістково-суглобових і інших порушень. Така вібрація викликає спазми судин, які, починаючи з пальців поширюються на кисть, передпліччя і охоплюють судини серця, при цьому порушується постачання кінцівок кров'ю. Одночасно локальна вібрація впливає на нервові закінчення, м'язові і кісткові тканини, що призводить до зниження чутливості шкіри, окостеніння сухожиль м'язів, відкладенню солей в суглобах пальців і кистей, що призводить до зниження їх рухливості. Нерідко спостерігається так званий феномен «мертвих» рук або білих пальців. Під дією локальної вібрації можуть з'являтися порушення діяльності центральної нервової системи.

Вельми небезпечними є коливання робочих місць, що мають частоту, резонансну з коливаннями окремих органів або частин тіла людини. Для більшості внутрішніх органів власні частоти коливань лежать в області (6-9) Гц. Для стоїть на вібруючої поверхні людини є 2 резонансних піку на частотах (5-12) Гц і (17-25) Гц, для сидячої - на частотах (4-6) Гц.

При систематичному впливі на людину загальної вібрації можуть виникнути стійкі порушення опорно-рухового апарату, нервової системи, що приводить до зміни в серцево-судинній системі, вестибулярний апарат, до порушення обміну речовин. Такі дії проявляються у вигляді головного болю, запаморочення, поганого сну, стомлення і знижена працездатність і ін.

Надмірна вібрація може привести до розвитку вібраційної хвороби, супроводжуваної стійкими патологічними порушеннями в організмі працюючого. Успішне лікування вібраційної хвороби можливо тільки на ранніх стадіях розвитку. Важкі форми захворювання, як правило, ведуть до часткової або повної втрати працездатності.

Виникненню захворювань сприяють такі супутні фактори, як охолодження, великі статичні м'язові зусилля, виробничий шум. При роботі з пневматичними ручними машинами має місце охолодження рук відпрацьованим повітрям і холодним металом корпусу машини. У ряді випадків внаслідок значної маси ручної машини робочий прикладає зусилля для утримання і роботи з цією машиною.

Захист від вібрації забезпечується:

системою технічних, технологічних і організаційних рішень і заходів щодо створення машин і обладнання з низькою вібраційної активністю;
системою проектних і технологічних рішень виробничих процесів і елементів виробничого середовища, що знижують вібраційне навантаження на працівника;
системою організації праці та профілактичних заходів, які ослаблюють несприятливий вплив вібрації на людину.

Найбільш дієвим засобом захисту людини від вібрації є усунення безпосереднього контакту з вібруючим обладнанням. Здійснюється це шляхом застосування дистанційного управління, промислових роботів, автоматизації та заміни технологічних операцій.

Радикальним засобом забезпечення вібробезпечного є створення і застосування вібробезпечних машин.

На підприємстві вібробезпечного забезпечується:

дотриманням правил і умов експлуатації машин і ведення технологічних процесів, використанням машин тільки відповідно до їх призначення, передбаченим нормативно-технічною документацією;
підтриманням технічного стану машин, параметрів технологічних процесів і елементів виробничого середовища на рівні, передбаченому нормативно-технічною документацією, а також своєчасним проведенням планово-попереджувального ремонту;
вдосконаленням режимів роботи машин і елементів виробничого середовища, винятком контакту працюючих з вібруючими поверхнями;
введенням і дотриманням режимів праці та відпочинку, в найбільшій мірі знижують несприятливу дію вібрації на людину;
здійсненням санітарно-профілактичних і оздоровчих заходів;
застосуванням засобів індивідуального захисту від вібрації.

Радикальним напрямком боротьби з вібрацією (також як і з шумом) є виняток гучних і вібронебезпечним технологічних процесів (заміна клепки зварюванням, штампування - пресуванням і т.п.).

При проектуванні технологічних процесів і виробничих будівель і споруд повинні бути обрані машини з найменшими значеннями параметрів вібраційних характеристик, зафіксовані робочі місця (зони), на яких працюють можуть піддаватися впливу вібрації, розроблені схеми розміщення машин з урахуванням створення мінімальних рівнів вібрації на робочих місцях, обрані будівельні рішення підстав і перекриттів для установки машин, що забезпечують гігієнічні норми вібрації на робочих місцях і т.п.

Для виключення контакту працюючих з вібруючими поверхнями за межами робочого місця (зони) необхідно небезпечні (з точки зору вібрації) ділянки виділяти огорожами, попереджувальними знаками, написами, забарвленням і т.п.

Зниження вібрації машин досягається ретельним балансуванням обертових частин, скороченням динамічних процесів, що викликаються ударами, різкими прискореннями і т.п.

Застосування вібродемпфірованія - перетворення енергії механічних коливань системи в інші види енергії (наприклад, в теплову), - також сприяє підвищенню вібробезпечного.

Віброізоляція здійснюється за допомогою введення в систему додаткових пружних зв'язків, що перешкоджають передачі вібрації від машини до основи або інших елементів конструкції.

Рекомендується, щоб загальний час контакту працюючого з вібруючими машинами, вібрація яких відповідає допустимим рівням, не перевищував 2/3 тривалості робочого дня, а безперервна тривалість впливу вібрації, включаючи мікропаузи, (15-20) хв. Також рекомендується встановлювати два регламентованих перерви для активного відпочинку, проведення фізіопрофілактіческіх процедур, виробничої гімнастики за спеціальним комплексу.

У зв'язку викладеним забороняється проведення надурочних робіт з вібруючими машинами. Доцільно створення комплексних бригад, що працюють за принципом взаємозамінності і суміщення професій, що дає можливість забезпечити безперебійну роботу механізмів, а також надання регламентованих перерв працівникам виходячи з вимог гігієни праці.

Для віброзахисту застосовуються засоби індивідуального захисту для рук, ніг і тіла оператора. Як засіб захисту для рук застосовуються рукавиці і рукавички, вкладиші і прокладки по ГОСТ 12.4.002 "Система стандартів безпеки праці. Засоби захисту рук від вібрації. Технічні вимоги і методи випробувань".

Виброзащитная взуття виготовляється у вигляді чобіт, напівчобіт, в конструкції низу яких використовується пружно-демпфуючих матеріал (ГОСТ 12.4.024 "Система стандартів безпеки праці. Взуття спеціальне виброзащитная. Загальні технічні вимоги").

Засоби індивідуального захисту для тіла за формою виконання поділяються на нагрудники, пояси, спеціальні костюми, які також виготовляються з пружно-деформуючих матеріалів.

З огляду на, що дія вібрації ускладнюється зниженими температурами, засоби індивідуального захисту повинні мати утеплюють елементи, а також повинні передбачатися спеціальні опалювальні приміщення для обігріву працівників.