Нормы вибрации очень важны при диагностике роторного оборудования. Динамическое (роторное) оборудование занимает большой процент в общем объеме оборудования промышленного предприятия: электрические двигатели, насосы, компрессоры, вентиляторы, редукторы, турбины и т.д. Задачей службы главного механика и главного энергетика является определение с достаточной точностью того момента, когда проведение ППР технически, а главное экономически обосновано. Одним из лучших методов определения технического состояния вращающихся узлов является виброконтроль виброметрами BALTECH VP-3410 или вибродиагностика с помощью виброанализаторов BALTECH CSI 2130, которые позволяют сократить необоснованные затраты материальных средств на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования, а также оценить вероятность и предупредить возможность внепланового выхода из строя. Однако, это возможно только если контроль вибрации проводить систематически, тогда удается вовремя обнаружить: износ подшипников (качения, скольжения), несоосность валов, дисбаланс роторов, проблемы со смазкой машин и многие другие отклонения и неисправности.

В ГОСТ ИСО 10816-1-97 установлены два основных критерия общей оценки вибрационного состояния машин и механизмов различных классов в зависимости от мощности агрегата. По одному критерию сравниваю абсолютные значения параметра вибрации в широкой полосе частот, по другому – изменения этого параметра.

Сопротивление при механических деформациях (например, при падении).

Первый критерий это абсолютные значения вибрации. Он связан с определением границ для абсолютного значения параметра вибрации, установленных из условия допустимых динамических нагрузок на подшипники и допустимой вибрации, передаваемой вовне на опоры и фундамент. Максимальное значение параметра, измеренное на каждом подшипнике или опоре, сравнивают с границами зон для данной машины. Приборах и программах компании BALTECH вы можете указать (выбрать) свои нормы вибрации или принять из списка стандартов занесенный международный в программу «Протон-Эксперт».

Класс 1 - Отдельные части двигателей и машин, соединенные с агрегатом и работающие в обычном для них режиме (серийные электрические моторы мощностью до 15 кВт являются типичными машинами этой категории).

Класс 2 - Машины средней величины (типовые электромоторы мощностью от 15 до 875 кВт) без специальных фундаментов, жестко установленные двигатели или машины (до 300 кВт) на специальных фундаментах.

Класс 3 - Мощные первичные двигатели и другие мощные машины с вращающимися массами, установленные на массивных фундаментах, относительно жестких в направлении измерения вибрации.

Класс 4 - Мощные первичные двигатели и другие мощные машины с вращающимися массами, установленные на фундаменты, относительно податливые в направлении измерения вибрации (например, турбогенераторы и газовые турбины с выходной мощностью более 10 МВт).

Для качественной оценки вибрации машины и принятия решений о необходимых действиях в конкретной ситуации установлены следующие зоны состояния.

• Зона А - В эту зону попадают, как правило, новые машины, только что введенные в эксплуатацию (вибрацию указанных машин нормирует, как правило, завод-изготовитель).
• Зона В - Машины, попадающие в эту зону, обычно считают пригодными для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков.
• Зона С - Машины, попадающие в эту зону, обычно рассматривают как непригодные для длительной непрерывной эксплуатации. Обычно данные машины могут функционировать ограниченный период времени, пока не появится подходящая возможность для проведения ремонтных работ.
• Зона D - Уровни вибрации в данной зоне обычно рассматривают как достаточно серьезные, для того чтобы вызвать повреждение машины.

Второй критерий это изменение значений вибрации. Этот критерий основан на сравнении измеренного значения вибрации в установившемся режиме работы машины с предварительно установленным значением. Такие изменения могут быть быстрыми или постепенно нарастающими во времени и указывают на повреждение машины в начальной стадии или на другие неполадки. Изменение вибрации на 25% обычно рассматривают как значительные.

При обнаружении значительных изменений вибрации необходимо исследовать возможные причины таких изменений, чтобы выявить причины таких изменений и определить какие меры необходимо принять с целью предотвращения возникновения опасных ситуаций. И в первую очередь необходимо выяснить, не является ли это следствием неправильного измерения значения вибрации.

Сами пользователи виброизмерительной аппаратуры и приборов, часто попадают в щекотливую ситуацию, когда пытаются сравнить показания между аналогичными приборами. Первоначальное удивление часто сменяется возмущением когда обнаруживается не соответствие в показаниях превышающее допустимую погрешность измерения приборов. Причин этому несколько:

Некорректно сравнивать показания приборов, датчики вибрации которых установлены в разных местах, пусть даже достаточно близко;

Некорректно сравнивать показания приборов, датчики вибрации которых имеют различные способы крепление к объекту (магнит, шпилька, щуп, клей и др.);

Необходимо учитывать что пьезоэлектрические датчики вибрации чувствительны к температурным, магнитным и электрическим полям и способны изменять свое электрическое сопротивление при механических деформациях (например, при падении).

На первый взгляд, сравнивая технические характеристики двух приборов, можно сказать, что второй прибор значительно лучше первого. Посмотрим внимательнее:

Для примера рассмотрим механизм, оборотная частота вращения ротора у которого равна12.5 Гц (750 об/мин), а уровень вибрации составляет 4 мм/с, возможны следующие показания приборов:

а) для первого прибора, погрешность на частоте 12.5 Гц и уровне 4 мм/с, в соответствии с техническими требованиями, не более ±10%, т.е показание прибора будут в диапазоне от 3.6 до 4.4 мм/с;

б) для второго, погрешность на частоте 12.5 Гц составит ±15%, погрешность при уровне вибрации 4 мм/с составит 20/4*5=25%. В большинстве случаев, обе погрешности являются систематическими, поэтому они арифметически суммируются. Получаем погрешность измерения ±40%, т.е показание прибора вероятно от 2.4 до 5.6 мм/с;

В тоже время, если проводить оценку вибрации в частотном спектре вибрации механизма составляющих с частотой ниже 10 Гц и выше 1 кГц показания второго прибора по сравнению с первым окажутся лучше.

Необходимо обратить внимание на наличие в приборе детектора среднего квадратического значения. Замена детектора среднего квадратического значения детектором среднего или амплитудного значения может привести к дополнительной погрешности при измерении полигармонического сигнала еще до 30%.

Таким образом, если мы посмотрим на показания двух приборов, при измерении вибрации реального механизма, то можем получить, что реальная погрешность измерения вибрации реальных механизмов в реальных условиях не менее ± (15-25)%. Именно по этой причине необходимо аккуратно относиться к выбору производителя виброизмерительной аппаратуры и еще более внимательно к постоянному повышению квалификации специалиста по вибродиагностике. Так как в первую очередь от того как именно проводятся эти самые измерения, можно говорить о результате диагноза. Одним из самых эффективных и универсальных приборов для проведения виброконтроля и динамической балансировки роторов в собственных опорах является комплект «Протон-Баланс-II», производимый компанией BALTECH в стандартной и максимальной модификации. Нормы вибрации могут измеряться по виброперемещению или виброскорости, а погрешность оценки вибрационного состояния оборудования имеет минимальное значение в соответствии с международными стандартами IORS и ISO.

Точки измерения вибрации для оценки состояния машин и механизмов выбираются на корпусах подшипников или других элементов конструкции, которые в максимальной степени реагируют на динамические силы и характеризуют общее вибрационное состояние машин.

ГОСТ Р ИСО 10816-1-97 регламентируется проведение измерений вибрации корпусов подшипников в трех взаимно перпендикулярных направлениях, проходящих через ось вращения: вертикальном, горизонтальном и осевом ( а). Измерение общего уровня вибрации в вертикальном направлении проводится в наивысшей точке корпуса ( б). Горизонтальная и осевая составляющие измеряются на уровне разъёма крышки подшипника или горизонтальной плоскости оси вращения ( в, г). Измерения, проведенные на защитных кожухах, металлоконструкциях не позволяют определить техническое состояние механизма из-за нелинейности свойств данных элементов.

а) на электрических машинах; б) в вертикальном направлении; в, г) на корпусе подшипника

Расстояние от места установки датчика до подшипника должно быть кратчайшим, без контактных поверхностей различных деталей на пути распространения колебаний. Место установки датчиков должно быть достаточно жёстким (нельзя устанавливать датчики на тонкостенном корпусе или кожухе). Необходимо использовать одни и те же точки и направления измерения при проведении мониторинга состояния. Повышению достоверности результатов измерений способствует использование в характерных точках приспособлений для быстрой фиксации датчиков в определенных направлениях.

Крепление вибрационных датчиков регламентируется ГОСТ Р ИСО 5348-99 и рекомендациями изготовителей датчиков. Для крепления преобразователей поверхность, на которую он крепится, должна быть очищена от краски и грязи, а при измерении вибрации в высокочастотном диапазоне – от лакокрасочных покрытий. Контрольные точки, в которых проводится измерение вибрации, оформляются так, чтобы обеспечить повторяемость при установке датчика. Место измерения отмечают краской, кернением, установкой промежуточных элементов.

Масса преобразователя должна быть меньше массы объекта более чем в 10 раз. В магнитной державке, для крепления датчика используют магниты с силой удержания на отрыв 50…70 Н; на сдвиг 15…20 Н. Не закрепленный преобразователь отрывается от поверхности при ускорении более 1g.

Измерения ударных импульсов проводятся непосредственно на корпусе подшипника. При свободном доступе к корпусу подшипника измерения выполняются с помощью датчика (индикаторного щупа) в контрольных точках, указанных на . Стрелками указано направление расположения датчика при измерении ударных импульсов.

1 – индикаторный щуп прибора; 2 – корпус подшипника; 3 – распространение волн напряжения; 4 – подшипник качения; 5 – зона измерения ударных импульсов

Перед измерением ударных импульсов необходимо изучить чертёж конструкции механизма и убедиться в правильности выбора мест измерения, исходя из условий распространения ударных импульсов. Поверхность в месте измерений должна быть ровной. Толстый слой краски, грязи, окалины следует удалить. Датчик устанавливается в районе эмиссионного окна под углом 90 0 к корпусу подшипника, допускаемый угол отклонения не более 5 0 . Усилие прижатия щупа к поверхности контрольной точки должно быть постоянным.

Выбор частотного диапазона и параметров измерения вибрации

В механических системах, частота возмущающей силы совпадает с частотой реакции системы на эту силу. Это позволяет идентифицировать источник вибрации. Поиск возможных повреждений проводится на заранее определенных частотах механических колебаний. Большинство повреждений имеют жёсткую связь с частотой вращения ротора механизма. Кроме того, информативные частоты могут быть связаны с частотами рабочего процесса, частотами элементов механизма и резонансными частотами деталей.

• нижний частотный диапазон должен включать 1/3…1/4 оборотной частоты;
• верхний частотный диапазон должен включать 3-ю гармонику информативной частоты контролируемого элемента, например, зубчатого зацепления;
• резонансные частоты деталей должны находиться внутри выбранного частотного диапазона.

Анализ общего уровня вибрации

Первый этап диагностирования механического оборудования обычно связан с измерением общего уровня вибрационных параметров. Для оценки технического состояния проводится измерение среднеквадратичного значения (СКЗ) виброскорости в частотном диапазоне 10…1000 Гц (для частоты вращения меньше 600 об/мин используется диапазон 2…400 Гц). Для оценки состояния подшипников качения проводится измерение параметров виброускорения (пикового и СКЗ) в частотном диапазоне 10…5000 Гц. Низкочастотные колебания свободно распространяются по металлоконструкциям механизма. Высокочастотные колебания быстро затухают по мере удаления от источника колебаний, что позволяет локализовать место повреждения. Измерение в бесконечном количестве точек механизма ограничиваются измерениями в контрольных точках (подшипниковых узлах) в трех взаимноперпендикулярных направлениях: вертикальном, горизонтальном и осевом ().

Результаты измерения представляются в табличном виде () для последующего анализа, включающего несколько уровней.

Таблица 7 – Значения параметров вибрации для контрольных точек турбокомпрессора

Первый уровень анализа – оценка технического состояния выполняется по максимальному значению виброскорости зафиксированному в контрольных точках. Допустимый уровень определяется из стандартного ряда значений по ГОСТ ИСО 10816-1-97 (0,28; 0,45; 0,71; 1,12; 1,8; 2,8; 4,5; 7,1; 11,2; 18,0; 28,0; 45,0). Увеличение значений в данной последовательности в среднем составляет 1,6. В основе данного ряда положено утверждение – увеличение вибрации в 2 раза не приводит к изменению технического состояния. В стандарте предполагается, что увеличение значений на два уровня приводит к изменению технического состояния (1,6 2 = 2,56). Следующее утверждение – увеличение вибрации в 10 раз приводит к изменению технического состояния от хорошего до аварийного. Отношение вибрации на холостом ходу и под нагрузкой не должно превышать 10-ти кратного увеличения.

Для определения допустимого значения используется минимальное значение виброскорости зафиксированное в режиме холостого хода. Предположим, что во время предварительного обследования на холостом ходу получено минимальное значение виброскорости 0,8 мм/с. Безусловно, в данном случае, должны соблюдаться аксиомы работоспособного состояния. Желательно, границы состояний определять для оборудования, вводимого в эксплуатацию. Принимая ближайшее большее значение, из стандартного ряда 1,12 мм/с как границу хорошего состояния, имеем следующие оценочные значения при работе под нагрузкой:1,12…2,8 мм/с – функционирование без ограничения сроков; 2,8…7,1 мм/с – функционирование в ограниченном периоде времени; свыше 7,1 мм/с – возможны повреждения механизма при работе под нагрузкой.

Длительная эксплуатация механизма возможна при значении виброскорости менее 4,5 мм/с, зафиксированной во время работы механизма под нагрузкой при номинальной частоте вращения приводного двигателя.

Для оценки состояния подшипников качения при частоте вращения до 3000 об/мин рекомендуется использовать следующие соотношения пикового и среднеквадратичного (СКЗ) значений виброускорения в частотном диапазоне 10…5000 Гц: 1) хорошее состояние – пиковое значение не превышает 10,0 м/с 2 ; 2) удовлетворительное состояние – СКЗ не превышает 10,0 м/с 2 ; 3) плохое состояние наступает при превышении 10,0 м/с 2 СКЗ; 4) если пиковое значение превышает 100,0 м/с 2 – состояние становится аварийным.

Второй уровень анализа – локализация точек имеющих максимальную вибрацию. В виброметрии принят тезис о том, что, чем меньше значения параметров вибрации, тем техническое состояние механизма лучше. Не более 5% возможных повреждений связано с повреждениями при низком уровне вибрации. В целом большие значения параметров указывают на большее воздействие разрушительных сил и позволяют локализовать место повреждения. Различают следующие варианты увеличения (более 20%) вибрации:

1) увеличение вибрации по всему механизму наиболее часто связано с повреждениями основания – рамы или фундамента;
2) одновременное увеличение вибрации в точках 1 и 2 или 3 и 4 () свидетельствует о повреждениях, связанных с ротором данного механизма – дисбалансом, изгибом;
3) увеличение вибрации в точках 2 и 3 () является признаком повреждений, потери компенсирующих возможностей соединительного элемента – муфты;
4) увеличение вибрации в локальных точках указывает на повреждения подшипникового узла.

Третий уровень анализа – предварительный диагноз возможных повреждений. Направление большего значения вибрации в контрольной точке с большими значениями наиболее точно определяет характер повреждения. При этом используются следующие правила и аксиомы:

1) значения виброскорости в осевом направлении должны быть минимальны для роторных механизмов, возможная причина увеличения виброскорости в осевом направлении – изгиб ротора, несоосность валов;
2) значения виброскорости в горизонтальном направлении должны быть максимальны и обычно превышают на 20% значения в вертикальном направлении;
3) увеличение виброскорости в вертикальном направлении – признак повышенной податливости основания механизма, ослабление резьбовых соединений;
4) одновременное увеличение виброскорости в вертикальном и горизонтальном направлении указывает на дисбаланс ротора;
5) увеличение виброскорости в одном из направлений – ослабление резьбовых соединений, трещины в элементах корпуса или фундаменте механизма.

При измерении виброускорения достаточны измерения в радиальном направлении – вертикальном и горизонтальном. Желательно, проводить измерения в районе эмиссионного окна – зоны распространения механических колебаний от источника повреждения. Эмиссионное окно неподвижно при местной нагрузке и вращается, если нагрузка имеет циркуляционный характер. Увеличенное значение виброускорения наиболее часто возникает при повреждениях подшипников качения.

Измерения вибрации проводятся для каждого подшипникового узла, поэтому граф причинно-следственных связей () показывает зависимость между увеличением вибрации в определенном направлении и возможными повреждениями подшипников.

При измерении общего уровня вибрации рекомендуется проведений измерений виброскорости по контуру рамы, подшипниковой опоры в продольном или поперечном сечении (). Значения отношения вибрации опоры и фундамента определяющие состояние резьбовых соединений и фундамента:

• около 2,0 – хорошо;
• 1,4…1,7 – неустойчивый фундамент;
• 2,5…3,0 – ослабление резьбовых креплений.

Виброскорость в вертикальном направлении на фундаменте не должна превышать 1,0 мм/с.

Анализ ударных импульсов

Назначение метода ударных импульсов – определение состояния подшипников качения и качества смазки. Приборы для измерения ударных импульсов в некоторых случаях можно использовать для определения мест утечек воздуха или газа в арматуре трубопроводов.

Метод ударных импульсов впервые разработан фирмой «SPM Instrument» и основан на измерении и регистрации механических ударных волн, вызванных столкновением двух тел. Ускорение частиц материала в точке удара, вызывает волну сжатия, в виде ультразвуковых колебаний распространяющуюся во всех направлениях. Ускорение частиц материала в начальной фазе удара зависит только от скорости столкновения и не зависит от соотношения размеров тел.

Для измерения ударных импульсов используется пьезоэлектрический датчик, на который не оказывает влияние вибрации в низко- и среднечастотном диапазоне. Датчик механически и электрически настроен на частоту в 28…32 кГц. Вызванная механическим ударом фронтальная волна возбуждает затухающие колебания в пьезоэлектрическом датчике.

Пиковое значение амплитуды этого затухающего колебания прямо пропорционально скорости удара. Затухающий переходный процесс имеет постоянную величину затухания для данного состояния. Изменение и анализ затухающего переходного процесса позволяют оценить степень повреждения и состояние подшипника качения ().

Причины повышения ударных импульсов

1. Загрязнение смазки подшипника во время монтажа, во время хранения, в процессе эксплуатации.
2. Ухудшение эксплуатационных свойств смазочного материала в процессе эксплуатации приводящее к несоответствию применяемой смазки условиям работы подшипника.
3. Вибрация механизма, создающая повышенную нагрузку на подшипник. Ударные импульсы не реагируют на вибрацию, отражают ухудшение условий работы подшипника.
4. Отклонение геометрии деталей подшипника от заданной, в результате неудовлетворительного монтажа подшипника.
5. Неудовлетворительная центровка валов.
6. Повышенный зазор в подшипнике.
7. Ослабление посадки подшипника.
8. Ударные воздействия на подшипник, возникающие в результате работы зубчатого зацепления, соударений деталей.
9. Неисправности электромагнитной природы электрических машин.
10. Кавитация перекачиваемой среды в насосе, при которой в результате захлопывания газовых каверн в перекачиваемой среде непосредственно создаются ударные волны.
11. Вибрацией подсоединенных трубопроводов или арматуры, связанной с нестабильностью потока перекачиваемой среды.
12. Повреждение подшипника.

Контроль состояния подшипников качения методом ударных импульсов

На поверхности беговых дорожек подшипников всегда имеются неровности. При работе подшипника происходят механические удары и возникают ударные импульсы. Значение ударных импульсов зависит от состояния, поверхностей качения и окружной скорости. Ударные импульсы, генерируемые подшипником качения, увеличивается в 1000 раз, начиная от начала эксплуатации и заканчивая моментом, предшествующим замене. Испытания показали, что даже новый и смазанный подшипник генерирует ударные импульсы.

Для измерения таких больших величин применяется логарифмическая шкала. Увеличение уровня колебаний на 6 дБ соответствует увеличению в 2,0 раза; на 8,7 дБ – увеличению в 2,72 раза; на 10 дБ – увеличению в 3,16 раза; на 20 дБ – увеличению в 10 раз; на 40 дБ – увеличению в 100 раз; на 60 дБ – увеличению в 1000 раз.

Испытания показали, что даже новый и смазанный подшипник генерирует ударные импульсы. Значение этого начального удара выражается как dBi (dBi ‑ исходный уровень). По мере износа подшипника увеличивается значение dBa (величина общего ударного импульса).

Нормированное значение dBn для подшипника можно выразить как

dBn = dBa – dBi .

На приведена зависимость между dBn и ресурсом работы подшипника.

Шкала dBn разделена на три зоны (категории состояния подшипника): dBn < 20 дБ ‑ хорошее состояние; dBn = 20…40 дБ ‑ удовлетворительное состояние; dBn > 40 дБ ‑ неудовлетворительное состояние.

Определение состояния подшипника

Техническое состояние подшипника определяется по уровню и соотношению измеренных величин dB n и dB i . dB n – максимальное значение нормированного сигнала. dB i – пороговое значение нормированного сигнала – фон подшипника. Значение нормируемого сигнала определяется диаметром и частотой вращения контролируемого подшипника. Эти данные вносятся в прибор перед проведением измерений.

Во время работы подшипника пиковые удары различаются не только по амплитуде, но и по частоте. На приведены примеры оценки состояния подшипника и условий эксплуатации (монтаж, посадка, центровка, смазка) на основе соотношения амплитуды удара и частоты (количество ударов в минуту).

1. В хорошем подшипнике удары возникают в основном от качения шариков по неровностям беговой дорожки подшипника и создают нормальный уровень фона с низким значением амплитуды ударов (dB i < 10), на котором имеются случайные удары с амплитудой dB n < 20 дБ.
2. При появлении повреждений на беговой дорожке или телах качения на общем фоне возникают пиковые значения ударов с большой амплитудой dB n > 40 дБ. Удары возникают беспорядочно. Значения фона лежат в пределах dB i < 20 дБ. При сильном повреждении подшипника возможно увеличение фона. Как правило, наблюдается большая разница dB n и dB i .
3. При отсутствии смазки, слишком плотной или слабой посадке подшипника увеличивается фон подшипника (dB i > 10), даже если подшипник не имеет повреждений на беговых дорожках. Амплитуда пиковых ударов и фона относительно близки (dВ n = 30 дБ, dB i = 20 дБ).
4. При кавитации насосов уровни фона характеризуются высоким значением амплитуды. Измерение проводится на корпусе насоса. При этом следует иметь в виду, что криволинейные поверхности демпфируют ударные импульсы от кавитации. Разница пиковых значений и фона весьма мала (например, dB n = 38дБ, dB i = 30 дБ).
5. Механическое касание вблизи подшипника между вращающейся и неподвижной частями механизма вызывает ритмичные (повторяющиеся) ударные всплески пиковых значений.
6. Если подшипник подвергается ударной нагрузке, например, от хода поршня в компрессоре, ударные импульсы будут повторяющимися по отношению к рабочему циклу машины, поэтому общий фон (dB i ) и пиковые амплитуды (dB n ) самого подшипника легко определяются.

Вопросы для самостоятельного контроля

1. Где необходимо расположить контрольный точки для измерения параметов вибрации?
2. Какой стандарт регламентирует проведение измерений вибрации?
3. Где нельзя располагать контрольные точки для измерения вибрации?
4. Для проведения измерений ударных импульсов какие должны быть соблюдены требования?
5. Какие существуют требования при выборе частотного диапазона и параметров измерения вибрации?

Шум ухудшает условия труда, оказывает вредное действие на организм человека. При длительном воздействии шума на организм происходят нежелательные явления: снижается острота зрения и слуха, повышается кровяное давление, снижается внимание. Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой и нервной систем. Требования к уровням шумов устанавливаются стандартом ГОСТ 12.1.003-83 Шум. Общие требования безопасности (с изменением №1), СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.

Звук как физический процесс представляет собой волновое движение упругой среды. Ощущает человек механические колебания с частотами от 20 до 20000 Гц.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.

Основными характеристиками звука являются:

частота колебаний (Гц); звуковое давление (Па); интенсивность звука (Вт/м2).V звука =344 м/c.

Звуковое давление - переменная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.

Количественная оценка звукового давления оценивается среднеквадратичным значением.

где Т = 30-100 мс.

При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.

Интенсивность звука - звуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны.

Интенсивность звука связана с звуковым давлением выражением

где P - среднеквадратичное давление звуковое;

V - среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.

В свободном звуковом поле интенсивность звука может быть выражена формулой

гдеr - плотность среды, с -скорость звука в среде;

r с - акустическое сопротивление среды.

Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называется пороговым .

Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 2000-5000 Гц. За эталонный - звук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивностиI 0 = 10-12 Bт/м2, а соответствующее ему звуковое давление р0 = 2·10-5 Па. Порог болевого ощущенияI max =10 Вт/м2. Различие в 1013 раз.

Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженное в логарифмической форме.

Уровень интенсивности: LI = 10 lg I/I0 ;

Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P/P0-

Слышимый диапазон составляет 0 - 140 дБ.

Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность Р - общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.

Уровень звуковой мощности источника шума

LP = 10 lg P/P0,

где Р 0 - пороговая величина = 10-12Вт.

Общие требования безопасности предусматривает классификацию шумов, допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин и методы измерения шума.

Суммарный уровень звукового давления при одновременном действии двух одинаковых источников с уровнями L 1 и L 2 в дБ можно определить по формуле

L общ = L 1 + L ,

гдеL 1 - больший из двух суммарных уравнений,

L - поправка для суммарного уравнения шума.

Если источников N одинаковых, то L общ = L 1 + 10 lg L .

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным . Если прослушивается звук определенной частоты, то шум называется тональным . Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным .

Звуковую мощность и звуковое давление как величины переменные можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты.

Зависимость среднеквадратичных значений этих составляющих (или их уровней) от частоты называется частотным спектром шума .

Обычно частотный спектр определяется опытным путем, находя звуковые давления не для каждой отдельной частоты, а для октавных (или третьоктавных) полос частот.

Среднегеометрическая октавная полоса частотf ср определяется как:

причем для октавных полос f b/ f k = 2,

для третьоктавных f b/ f k = 1,26.

Частотные спектры шума получает с помощью анализаторов шума, представляющих собой набор электрических фильтров, которые пропускают электрический звуковой сигнал в определенной полосе частот (полосе пропускания).

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные .

Непостоянные бывают:

- колеблющиеся по времени , уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

- прерывистые , уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума;

- импульсные , состоящие из сигналов менее 1с.

Нормирование шума

Для оценки шума используют частотный спектр измеренного уровня звукового давления, выраженный в дБ, в октавных полосах частот, который сравнивается с предельным спектром, нормированным в ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности (c изм. №1).

Для ориентировочной оценки шумовой обстановки допускается использовать одночисловую характеристику - так называемый уровень звука, дБА, измеряемый без частотного анализа по шкале А шумометра, которая приблизительно соответствует числовой характеристике слуха человека. Слуховой аппарат человека более чувствителен к звукам высоких частот, поэтому нормируемые значения звукового давления уменьшаются с увеличением f. Для постоянного шума нормируемыми параметрами являются - допустимые уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах (по ГОСТ 12.1.003-83).

Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный уровень звука LА единиц в дБ по шкале А.

Эквивалентным уровнем звука называется значение уровня звука постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени Т=t2 - t1 имеет тоже самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.

Уровни непосредственного шума измеряются специальными интегрирующими шумометрами-дозиметрами.

Если шум тональный или импульсный, то допустимые уровни должны приниматься на 5 дБА меньше значений, указанных в ГОСТ.

Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029 - 80.Средства и методы защиты от шума. Классификация.

Методы защиты от шума основаны на:

1. снижении шума в источнике;

2. снижении шума на пути его распространения от источника;

3. применении СИЗ от шума (СИЗ - средство индивидуальной защиты).

Методы снижения шума на пути распространения:- достигается путем проведения строительно-акустических мероприятий. Методы снижения шума на пути его распространения - кожухи, экраны, звукоизолирующие перегородки между помещениями, звукопоглощающие облицовки, глушители шума. Под акустической обработкой помещений понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещения в помещениях штучных поглотителей.

Наибольший эффект - в зоне отраженного звука (60 % от общей площади). Эффективность - 6-8 дБ.

Снижение шума методом звукопоглoщения основано на переходе звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала. Чем больше звуковая энергия поглощается, тем меньше отражает. Поэтому, для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения a , который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии Е погл. к падающей Е пад.,

a = Е погл. /Е пад.

Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, мембранные, слоистые, объемные, и т.п.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения.

С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30-40 дБ.

Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая волна не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебание ограждения, которое само становится источником шума. Чем выше поверхностная площадь ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность. Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемостиt , под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него.

Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией (дБ), она связана с звукопроницаемостью следующей формулой

R = 10 lg (1/ t ) .

Вибрация

1. Вибрация может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата.

В соответствии с ГОСТ 24346-80 (СТСЭВ 1926-79) Вибрация. Термины и определения. под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Принято различать общую и локальную вибрацию. Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности - сиденье, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела.

Вибрация может измеряться с помощью как абсолютных, так и относительных параметров.

Абсолютными параметрами для измерения вибрации являются вибросмещение, виброскорость и виброускорение.

Основной относительный параметр вибрации - уровень виброскорости, который определяется по формуле

LV = 10 lg V2 / V02 = 20 lg V / V0,

где V - амплитуда виброскорости, м/c ;

V 0 = 5*10-8 м/с- пороговое значение виброскорости.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинематические параметры: средние квадратичные значения виброскорости V (и их логарифмические уровни LV ) или виброускорения а - для локальных вибраций в октавных полосах частот; для общий вибрации в октавных и 1/3 октавных полосах частот.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности существуют следующие виды общей вибрации - три категории:

1- транспортная вибрация;

2- транспортно-технологическая вибрация;

3- технологическая вибрация.

Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на четыре типа:

3а- на постоянных рабочих местах в производственных помещениях, центральных постах управления и др.;

3б- на рабочих местах в служебных помещениях на судах;

3в- на рабочих местах на складах, бытовых и других производственных помещениях;

3г- на рабочих местах в заводоуправлениях, КБ, лабораториях, учебных пунктах, ВЦ, конторских помещениях и др. помещениях умственного труда.

Общая вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6;... 40; 50; 63; 80 Гц.

Локальная вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 32, 63, 120, 250, 500, 1000 Гц.

Нормируется вибрация в направлении трех ортогональных осей координат X, Y, Z для общей вибрации, где Z - вертикальная ось, а Y, X - горизонтальные; и XP , YP, ZP - для локальной вибрации, где XP cовпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось ZP лежит в плоскости, образованной осью XP и направлением подачи или приложения силы.

Допустимыми значениями параметров транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации приведены в ГОСТ 12.1.012-90 .

При интегральной оценке вибрации по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра V (виброскорости или виброускорения), измеряемое с помощью специальных фильтров или вычисляемое по формулам, приведенным в ГОСТ 12.1.012-90.

Дозовый подход позволяет оценивать кумуляцию воздействия фактора на работе и вне рабочего времени.

При оценке вибрации дозой нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение V ЭКВ , определяемое по формуле

VЭКВ =,

где доза вибрации, которая вычисляется по выражению

где V(t) - мгновенное корректированное значение параметра вибрации в момент времени t , получаемое с помощью корректирующего фильтра с характеристикой в соответствии с таблицей приведенной в стандарте, t - время воздействия вибрации за рабочую смену.

Техническим требованиям и средствам измерения соответствуют измеритель шума и вибрации ВШВ - 001; а также зарубежные виброакустические комплекты фирмы "Брюль и Кьер" (Дания).

Точки измерений общей вибрации выбираются на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания), а для самоходных и транспортно-технологических машин - на рабочих площадях и сиденьях водителей и персонала. Измерения проводятся в типовом технологическом режиме работы оборудования (машины).

Суммарное время работы в контакте с ручными машинами, вызывающими вибрацию не должно превышать 2/3 смены. При этом продолжительность одноразового воздействия вибрации, включая микропаузы, которые входят в данную операцию, не должна превышать 15-20 минут.

Суммарное время работы с виброинструментом про 8-час. рабочем дне и 5-дневной неделе не должно превышать для слесаря-сборщика 30 % сменного рабочего времени, для электромонтажника 22 % ; для наладчика 15 %.

При работе с виброиструментом масса оборудования, удерживаемого руками не должна превышать 10 кг, а сила нажатия -196 Н.

Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:

Снижение вибрации воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);

Отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы и жесткости колеблющейся системы; (либо изменением массы или жесткости системы, либо на стадии проектирования - нового режима w).

Вибродемпфирование - увеличение механического активного импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансными.

Диссипативные силы - это силы, возникающие в механических системах, полная энергия которых (сумма кинетической и потенциальной энергии) при движении убывает, переходя в другие виды энергии.

Диссипативная система, например, - это тело движущееся по поверхности другого тела при наличии трения (вибропокрытия - вязкость материалов).

Динамическое гашение колебаний - (дополнительные реактивные импедансы) - присоединение к защищенному объекту систем, реакции которой уменьшает размах вибрации в точках присоединения системы;

Изменение конструктивных элементов и строительных конструкций (увеличение жесткости системы - введение ребер жесткости).

Виброизоляция - этот способ заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещенных между ними. (Резиновые, пружинные виброизоляторы).

Активная виброзащита.

Общие требования к СИЗ от вибраций определены в ГОСТ 12.4.002-97 ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования и ГОСТ 12.4.024 - 76. Обувь специальная виброзащитная.

Требования к освещению производственных помещений и рабочих мест. Характеристика естественного и искусственного освещения. Нормы освещенности. Выбор источников света, светильников. Организация эксплуатации осветительных установок.

Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80 %. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что вызывает полную потерю ориентировки работающих.

При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность труда и увеличивается брак продукции.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм).

Световой поток Ф - поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения.

Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.

Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку ее измерение основывается на зрительном восприятии.

Все источники света, в том числе и осветительные приборы, излучают световой поток в пространство неравномерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока - сила света I.

Сила света I определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телеcного угла, к величине этого угла.

За единицу величины силы света принята кандела (кд).

Одна кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/6·10 5 м 2 полного излучения (государственный эталон света) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па.

Освещенность Е - отношение светового потока dФ падающего на элемент поверхности dS, к площади этого элемента

За единицу освещенности принят люкс (лк).

Яркость L элемента поверхности dS под углом относительно нормали этого элемента есть отношение светового потока d2Ф к произведению телесного угла dΩ, β котором он распространяется, площади dS и косинуса угла?

L = d2Ф/(dΩ·dS·cos θ) = dI/(dS·cosθ),

где dI - сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении θ.

Коэффициент отражения характеризует способность отражать падающий на него световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр. к падающему на него потоку Фпад..

К основным качественным показателям освещения относятся коэффициент пульсации, показатель ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света.

Для оценки условий зрительной работы существуют такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, искусственное, осуществляемое электрическими лампами и совмещенное, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах называется боковым, а освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания называется верхним. Сочетание верхнего и бокового естественного освещения называется комбинированным естественным освещением.

Качество естественного освещения характеризуют коэффициентом естественной освещенности (КЕО). Он представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное. В системе общего освещения светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). В системе комбинированного освещения к общему освещению добавляется местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Применение одного местного освещения не допускается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, безопасности, эвакуационное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение - освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Освещение безопасности - освещение, устраиваемое для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Этот вид освещения должен создавать на рабочих поверхностях в производственных помещениях и на территориях предприятий, требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность в размере 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2лк внутри здания и не менее 1лк для территорий предприятий.

Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей. Оно должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц: в помещениях - 0,5 лк, а на открытых территориях- 0,2 лк.

Освещение безопасности и эвакуационное освещение называют аварийным освещением. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в которых могут находиться более 100 человек, а также выходы из производственных помещений без естественного света, где могут находиться одновременно более 50 человек или имеющих площадь более 150 м2, должны быть отмечены указателями. Указатели выходов могут быть световыми и не световыми, при условии, что обозначение выхода освещается светильниками аварийного освещения.

Осветительные приборы аварийного освещения допускается предусматривать горящими, включаемыми одновременно с основными осветительными приборами нормального освещения и не горящими, автоматически включаемыми при прекращении питания нормального освещения.

Охранное освещение должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть не менее 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.

Дежурное освещение предусматривается для нерабочего времени. Область его применения, величины освещенности, равномерность и требования к качеству не нормируются.

Основная задача освещения на производстве - создание наилучших условий для видения. Эту задачу можно решить только осветительной системой, отвечающим определенным требованиям.

Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими параметрами:

Наименьшим размером объекта различения (рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта);

Характеристикой фона (поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается); фон считается светлым - при коэффициенте отражения поверхности более 0,4, средним - при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4, темным - при при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

Контрастом объекта различения с фоном К, который равен отношению абсолютной величины разности между яркостью объекта Lо и фона Lф к яркости фона K = |Lо - Lф|/ Lф; контраст считается большим - при К более 0,5(объект и фон резко отличаются по яркости), средним - при К от 0,2 до 0,5, (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым - при К менее 0,2(объект и фон мало отличаются по яркости).

Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в окружающем пространстве. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.

На рабочем месте должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомляемость, снижается призводительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам.

В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов.

Прямая блескость связана с источниками света, отраженная возникает на поверхности с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению глаза.

Критерием оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установки, является показатель ослепленности Ро, значение которого определяется по формуле

Ро = (S - 1) ·1000,

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Критерием оценки дискомфортной блесткости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, является показатель дискомфорта.

Величина освещенности должна быть постоянной во времени, чтобы не возникало утомления глаз за счет переадаптации. Характеристикой относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света является коэффициент пульсации освещенности Кп.

Кп (%) = 100· (Еmax - Emin)/2Еср,

где Еmax,Emin и Еср - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания.

Для правильной цветопередачи следует выбирать необходимый спектральный состав света. Правильную цветопередачу обеспечивают естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной.

Требования к освещению помещений устанавливает СниП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Для помещений промышленных предприятий установлены нормы на КЕО, освещенность, допустимые сочетания показателей ослепленности и коэффициента пульсации. Значения этих норм определяются разрядом и подразрядом зрительной работы. Всего предусмотрено восемь разрядов - от I; где наименьший размер объекта различения составляет менее 0,15мм, до VI, где он превышает 5 мм; VII разряд установлен для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII - для общего наблюдение за ходом производственного процесса. При расстояниях от объекта различения до глаза работающего более 0,5 м разряд работ устанавливается в зависимости от углового размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего. Подразряд зрительной работы зависит от характеристики фона и контраста объекта различения с фоном.

Для помещений жилых, общественных административно-бытовых зданий установлены нормы на КЕО, освещенность, показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности. В случаях специальных архитектурно-художественных требований регламентируется также цилиндрическая освещенность. Цилиндрическая освещенность характеризует насыщенность помещения светом. Она рассчитывается инженерным методом.

Выбор этих норм зависит от разряда и подразряда зрительной работы. Для таких помещений предусмотрено 5 разрядов зрительной работы - от А - до Д.

Зрительная работа относится к одному из первых трех разрядов (в зависимости от наименьшего размера объекта различения), если она заключается в различении объектов при фиксированной и нефиксированной линии зрения. Подразряд зрительной работы при этом определяется относительной продолжительностью зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность (%).

Зрительная работа относится к разрядам ГиД, если она заключается в обзоре окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов. Разряд Г устанавливается при высокой насыщенности помещения светом, а разряд Д - при нормальной насыщенности.

Нормы естественного освещения зависят от светового климата, в котором расположен административный район. Требуемое значение КЕО определяется по формуле

КЕО = eн·mN,

Где N - номер группы обеспеченности естественным светом, который зависит от выполнения световых проемов и их ориентации по сторонам горизонта;

eн - значение КЕО, указанное в таблицах СниП 23-05-95;

mN - коэффициент светового климата.

Для освещения производственных помещений и складских зданий следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

Для местного освещения рабочих мест следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Местное освещение рабочих мест, как правило, должно быть оборудовано регуляторами освещения.

В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в 3 фазы питающего напряжения или включение их в сеть с электронными пускорегулирующими аппаратами.

В помещениях общественных, жилых и вспомогательных зданий при невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп, а также для обеспечения архитектурно-художественных требований допускается предусматривать лампы накаливания.

Освещение лестничных клеток жилых зданий высотой более 3 этажей должно иметь автоматическое или дистанционное управление, обеспечивающее отключение части светильников или ламп в ночное время с таким расчетом, чтобы освещенность лестниц была не ниже норм эвакуационного освещения.

На крупных предприятиях должно быть специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник).

Следует проверять уровень освещенности в контрольных точках производственного помещения после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп.

Чистка стекол световых проемов должна производиться не реже 4 раз в год для помещений со значительными выделениями пыли; для светильников - 4 -12 раз в год, в зависимости от характера запыленности производственного помещения.

Перегоревшие лампы необходимо своевременно заменять. В установках с люминисцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения, а также пускорегулирующих аппаратов.

6.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ

Вибрация относится к наиболее распространенным вредным производственным факторам в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте; она может оказывать отрицательное влияние на здоровье и работоспособность человека, а в определенных условиях приводить к развитию вибрационной болезни.

Вибрация - это сложные механические колебательные движения инструмента, пола, сидения и др., передаваемые телу человека или отдельным его частям при непосредственном контакте.

Вибрация характеризуется спектром частот (в Гц) и такими ее кинематическими параметрами, как виброскорость (в м/с) или виб- роускорение (в м/с 2). Кроме абсолютных значений этих параметров, используют также их логарифмические уровни (в дБ).

Вибрации, встречающиеся в производственных условиях, различают по способу передачи и направлению воздействия на человека, а также физическим свойствам (частотному составу, распределению энергии во времени). Представленная в табл. 6.1 классификация вибрации является условной, но, будучи в определенной мере связанной со степенью и характером развивающихся в организме изменений, имеет гигиеническое значение и учитывается при регламентировании и оценке вибрации.

Гигиеническая оценка вибрации проводится при экспертизе нормативно-технической документации на новые технологические про- цессы, оборудование и ручные машины, при контроле за серийным выпуском новых и модернизируемых ручных машин, а также закупаемых за рубежом, при надзоре за условиями труда виброопасных профессий, при аттестации рабочих мест, расследовании случаев вибрационной болезни.

Методы оценки вибрации. В соответствии с санитарными нормами «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» (СН 2.2.4/2.1.8.566-96) гигиеническая оценка вибраций должна проводиться следующими методами: частотным анализом нормируемого параметра (виброскорости или виброуско-

Таблица 6.1. Классификация вибраций

Окончание табл. 6.1

рения), интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра, интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия. Показатели, характеризующие вибрацию при использовании этих методов измерения и оценки, представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Методы измерения и оценки вибрации

Примечание.

1 Усредненное значение за время измерения в соответствии с постоянной времени прибора.

2 Частотно-взвешенная величина (с помощью корректирующих фильтров или специальных расчетов).

3 Усредненное значение по правилу «равной энергии» с учетом времени действия вибрации.

Основным методом, характеризующим вибрационное воздействие на работающих, является частотный анализ. Измерения проводятся для локальной вибрации в октавах (среднегеометрические частоты 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500 и 1000 Гц) и для общей вибрации в третьоктавных полосах и октавах (среднегеометрические частоты 1, 2, 4, 8, 16, 31,5 и 63 Гц). Этот метод позволяет получить наиболее полную гигиеническую характеристику вибрации, т.е. не только интенсивность вибрации, но и характер спектра вибрации (низко-, средне- и высокочастотный), определяющий специфику влияния вибрации на организм человека. Метод частотного (спектрального) анализа,

кроме того, позволяет при проведении соответствующих расчетов перейти к интегральной и далее к дозной оценке вибрации с учетом времени воздействия.

Рис. 6.1. Варианты направления условных координатных осей при локальной вибрации

Рис. 6.2. Направление условных координатных осей при общей вибрации: а - в положении стоя; б - в положении сидя

Метод интегральной оценки по частоте нормируемых параметров предполагает измерение одночислового показателя - корректиро- ванного уровня вибрации, определяемого как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с учетом октавных поправок. Этот метод измерения менее трудоемкий, чем метод частотного анализа вибрации, однако и менее информативный.

Метод дозной оценки используется для непостоянных вибраций с учетом времени воздействия вибрации в течение смены. Этот метод связан с методом интегральной оценки по частоте и позволяет полу- чить одночисловую характеристику следующими способами:

1) расчетом эквивалентного корректированного уровня по измеренному (или рассчитанному) корректированному значению и данным хронометража;

2) инструментальным измерением эквивалентного корректированного значения.

Эквивалентный корректированный уровень изменяющейся во времени вибрации соответствует корректированному уровню пос- тоянной во времени и равной по энергии вибрации, действующей 8 ч.

Еслиработающиеподвергаютсядействиювибрации(локальнойили общей) в течение смены (8 ч), и вибрация является постоянной по временной характеристике (виброскорость меняется не более чем на 6 дБ за время наблюдения), то для гигиенической оценки используются методы интегральной оценки по частоте и спектральный (более точный). Если же работающие подвергаются действию непостоянной во времени вибрации, а именно в течение 8 ч обслуживают оборудование, генерирующее вибрацию, параметры которой изменяются >6 дБ, или же оборудование, генерирующее постоянную вибрацию, но только часть смены, то для характеристики вибрационного воздействия используется метод дозной оценки или интегральной оценки с учетом времени, так как ПДУ установлены в расчете на 8-часовое воздействие вибрации.

Например, если вибрационными характеристиками ручного инструмента являются корректированные уровни вибрации (виброско- рость и виброускорение в дБ) и уровни тех же нормируемых параметров в октавных полосах частот, то характеристикой вибрационного воздействия на оператора будет эквивалентный корректированный уровень вибрации (виброскорость, виброускорение в дБ), так как время работы с этим инструментом может быть различным в зависимости от технологии. Поскольку наиболее часто рабочие подвергаются действию непостоянных вибраций, то при оценке условий труда почти всегда необходимо измерять (или рассчитывать) эквивалентные корректированные уровни вибрации.

Методика измерения вибрации. Выпускаемая в настоящее время виброизмерительная аппаратура позволяет измерить как уровни виброускорения (виброскорости) в пределах нормируемых частот третьоктавных и/или октавных полос, так и корректированные и эквивалентные корректированные уровни виброускорения (вибро- скорости). Основные характеристики некоторых приборов указаны в табл. 5.1.

Для унификации измерений вибраций введены государственные стандарты, устанавливающие требования к приборам, методам изме- рения и обработки результатов - ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования» и др.

При проведении измерений следует руководствоваться общими правилами, изложенными в утвержденных Минздравом СССР «Методических указаниях по проведению измерений и гигиенической оценке производственных вибраций» ? 3911-85.

Машины или оборудование должны работать в паспортном или типовом технологическом режиме по скорости, нагрузке, выполняе- мой операции, обрабатываемому объекту и т.д. При контроле общей вибрации должны быть включены все источники, передающие вибрацию на рабочее место.

Точки измерения, т.е. места установки вибродатчиков, должны располагаться на вибрирующей поверхности в местах, предназначенных для контакта с телом оператора:

1) на сиденье, рабочей площадке, полу рабочей зоны оператора и обслуживающего персонала;

2) в местах контакта рук работающего с рукоятками, рычагами управления и т.п.

Вибродатчик должен крепиться способом, указанным в заводской инструкции. При измерении общей вибрации на площадках с твердым покрытием (асфальт, бетон, металлические плиты и т.п.) или сиденьях без упругих облицовок вибродатчик должен крепиться непосредственно к этим поверхностям на резьбе, магните, мастиках и т.п. Кроме того, вибродатчик может крепиться на резьбе (или с помощью магнита) к жесткому стальному диску (диаметром 200 мм и толщиной 4 мм), который размещается между полом и ногами стоящего человека или сиденьем и корпусом сидящего человека. При измерении локальной вибрации предпочтительно укреплять датчик в точках контроля на резьбе, хотя допускается крепление и с помощью металлического элемента в виде зажима, хомута и т.п.

В каждой точке контроля вибродатчик устанавливают на ровной, гладкой площадке последовательно по трем взаимноперпендикулярным направлениям (оси Z, X, Y). Допускаются измерения в направлении максимальной вибрации (превышение по сравнению с измерениями по другим осям >12 дБ), если установлены одинаковые допустимые уровни по всем осям.

После установки вибродатчика в выбранной точке контроля включают виброметр и проводят необходимые замеры, последова- тельно выполняя манипуляции согласно инструкции.

Общее количество отсчетов должно быть не менее 3 для локальной вибрации; 6 - для общей технологической вибрации; 30 - для

общей транспортной и транспортно-технологической (во время движения) вибрации с последующей обработкой.

После проведения необходимого количества замеров в точке измерения в качестве определяющего значения уровня вибрации берут средние величины, рассчитанные так же, как и для шума (см. табл. 5.2 и 5.3).

Гигиеническая регламентация. Результаты исследований постоянных вибраций, полученных одним из указанных методов (спектральным или интегральным), сопоставляют с предельно допустимыми значениями санитарных норм «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» СН 2.2.4/2.1.8.566-96 (табл. 6.3; 6.4 и 6.5). В последних двух таблицах представлены допустимые значения общей вибрации (рабочих мест) только в октавных полосах частот, опущены значения в третьоктавных полосах частот.

Предельно допустимые уровни вибрации установлены для длительности вибрационного воздействия 8 ч.

Для непостоянных вибраций, колеблющихся во времени, прерывистых, когда контакт с вибрацией занимает часть смены, оценку, согласно СН 2.2.4/2.1.8.566-96, проводят по эквивалентному корректированному уровню виброскорости или виброускорения, которое рассчитывают на основании следующих величин:

1) измеренных, как показано ранее, уровней вибрации в пределах октавных полос или корректированных уровней;

2) времени действия вибрации, определенного хронометражными исследованиями.

Для расчета эквивалентного уровня используются значения поправок к корректированному уровню на время действия вибрации аналогично шуму (табл. 5.4).

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.

Таблица 6.3. Предельно допустимые значения параметров локальной вибрации по осям Ζ, Χ, Υ

Таблица 6.4. Предельно допустимые значения транспортной вибрации в октавных полосах частот

Пример расчета. При измерении виброскорости спектральным методом на рукоятке рубильного молотка во время обработки чугунного литья были проведены три отсчета (по оси Z). Далее рассчитаны средние уровни виброскорости в октавных полосах частот, которые приведены в табл. 6.8. Так как ось Z - направление максимальной вибрации, результаты измерения по другим осям не приводятся. Время работы с молотком в течение смены - 5 ч.

Для перехода к расчету дозы вибрации необходимо сначала определить корректированный уровень виброскорости (интегральный показатель). Для этого с помощью весовых коэффициентов для октавных полос частот (табл. 6.6 или 6.7) нужно определить корректированные октавные уровни виброскорости, а затем провести попарно энергетическое суммирование их уровней с учетом поправок (см. табл. 5.2). В нашем случае корректированный уровень виброскорости равен 122,6 и 123 дБ (табл. 6.8).

Так как работа с молотком занимает 5 ч в смену, то с учетом поправки на время (см. табл. 5.4), равной -2, эквивалентное корректированное значение уровня виброскорости составит 121 дБ. Эту величину сравниваем с допустимым эквивалентным корректированным уровнем виброскорости (см. табл. 6.3), равным 112 дБ.

Результаты измерений оформляют протоколом установленной формы. В заключении дается анализ вибрационного фактора с ука- занием величины превышения ПДУ, а также условий, определяющих повышенные уровни вибрации. Кроме этого, отмечаются факторы условий труда, усугубляющие неблагоприятное влияние вибрации: большие динамические и статические нагрузки (для ручных машин оценивается масса, приходящаяся на руки, усилие нажатия), длительная работа в вынужденной позе, общее или местное охлаждение и др.

Так, в соответствии с СанПиН 2.2.2.540-96 «Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ» масса ручного инструмента в сборе (включая массу вставного инструмента, присоединяемых рукояток, шлангов и т.п.) не должна превышать 5 кг для инструмента, используемого для работы при различной ориентации в пространстве, и 10 кг для инструмента, используемого при выполнении работ вертикально вниз и горизонтально. Усилия нажатия не должны превышать для одноручной машины 100 Н, для двуручной - 150 Н.

Таблица 6.5. Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест по осям Ζ, Χ, Υ в октавных полосах частот

Продолжение табл. 6.5

Таблица 6.6. Значение весовых коэффициентов (дБ) для локальной вибрации

Примечание. **При оценке транспортно-технологической и технологической вибрации значения весовых коэффициентов для направлений Χ, Υ принимаются равными значениям для направлений Ζ.

Таблица 6.8. Этапы расчета корректированного уровня виброскорости

Температура поверхности рукояток ручного инструмента должна быть выше 21 ?С, оптимальным является диапазон от 25 до 32 ?С. При этом температура воздуха при любых видах работ по тяжести и сезонам года (для закрытых отапливаемых помещений) не должна быть менее 16 ?С, влажность - не более 40-60%, скорость движения воздуха - не более 0,3 м/с.

При работе на открытом воздухе в холодное время года необходима организация специального отапливаемого помещения для периодического обогрева и отдыха работающего, температура в котором в холодный период года должна быть в пределах 22-24 ?С, скорость движения воздуха - не более 0,2 м/с.

6.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИИ НА ОРГАНИЗМ

Оценка состояния здоровья работающих, подвергающихся воздействию вибрации, проводится при обследовании с помощью физиологических и клинических методов исследований, а также при анализе профессиональной и непрофессиональной заболеваемости.

Из физиологических методов наибольшее значение имеют паллестезиометрия (измерение вибрационной чувствительности), альгезиметрия (измерение болевой чувствительности), стабилография (изучение вестибулярного анализатора), динамометрия, электромиография, термометрия с холодовой пробой, капилляроскопия, реовазография, т.е. методы, отражающие состояние сенсорной системы, нервно-мышечного аппарата и периферического кровообращения, наиболее быстро вовлекаемых в патологический процесс при действии вибрации. Для исследований рекомендуется отобрать группу рабочих виброопасных профессий со стажем не более 10 лет в возрасте до 30 лет.

При проведении предварительных и периодических медицинских осмотров в соответствии с приказом? 90 (1996) Минздрава РФ у работающих, подвергающихся действию локальной вибрации, обя- зательно проводится исследование вибрационной чувствительности и холодовая проба (по показаниям: РВГ периферических сосудов, рентгенография опорно-двигательного аппарата); у работающих, подвергающихся действию общей вибрации, - вибрационная чувствительность (по показаниям РВГ периферических сосудов, исследование вестибулярного аппарата, аудиометрия, рентгенография опорно-двигательного аппарата, ЭКГ).

Поскольку из перечисленных методов измерение вибрационной чувствительности и холодовая проба являются обязательными исследованиями при проведении предварительных и периодических медицинских осмотров работающих, подвергающихся воздействию вибрации, необходимо более подробно остановиться на их применении и оценке полученных данных.

Исследование вибрационной чувствительности может проводиться с помощью камертонов с числом колебаний 128 или 256 в 1 мин. Определяют длительность ощущения колебаний камертона после установки ножки вибрирующего камертона на каком-либо участке кожи конечности. При изменении чувствительности наблюдаются ослабление или сокращение времени ощущения вибрации (гипестезия) или отсутствие ощущения вибрации (анестезия) камертона. Вибрационную чувствительность можно определить более точно с помощью паллестезиометров типа ВТ-1 или ИВЧ-02.

При использовании прибора ВТ-1 порог вибрационной чувствительности измеряется для частот 63, 125, 250 Гц при последовательном нажатии соответствующей кнопки горизонтального ряда.

Пациент кладет III или IV палец правой или левой руки, слегка касаясь, на шток вибратора. Испытатель, нажимая последовательно на кнопки вертикального ряда (-10; -5; 0; 5; 10 дБ и др.), определяет уровень вибрации, который впервые ощущается пациентом, т.е. уста- навливает порог вибрационной чувствительности.

Средняя величина, полученная после 6 измерений (3 по восходящей, т.е. от неощутимой вибрации к явно ощутимой, и 3 - по нисходящей), принимается за величину порога вибрационной чувст- вительности.

При этом необходимо помнить, что в качестве физиологических нулевых уровней вибрационной чувствительности в этом приборе приняты среднестатистические значения вибрационной скорости, установленные для молодых, практически здоровых людей на частотах 63, 125, 250 Гц и равные соответственно 81, 70, 73 дБ. Результаты исследования заносят на бланк виброграммы. Оценка полученных результатов может быть проведена в соответствии с табл. 6.9.

Особенно информативным при оценке вибрационной чувствительности является определение величины временного смещения порогов (ВСП). Это разница показателя вибрационной чувствительности, измеренного после работы с вибрационным оборудованием

Таблица 6.9. Оценка результатов измерения вибрационной чувствительности

по сравнению с исходными показателями (до работы). ВСП зависит от частоты и уровня вибрации. В норме при воздействии вибрации с максимальными значениями колебательной скорости в октавных полосах частот 63, 125, 250 Гц происходят сдвиги показателя вибрационной чувствительности в сторону повышения: на 63 Гц - до 5 дБ; на 125 Гц - до 7 дБ; на 250 Гц - до 10 дБ с восстановлением в течение 15 мин и менее к исходному уровню. При воздействии вибрации с максимальным значением колебательной скорости в полосах частот 8 и 16 Гц ВСП вибрационной чувствительности на 125 Гц составляет в норме до 3 дБ, на 250 - до 5 дБ. Увеличение сдвигов вибрационной чувствительности более указанных величин, так же как и времени восстановления, является признаком утомления анализатора и возможности развития стойких нарушений.

Для оценки отдаленных последствий вибрационного воздействия используется величина постоянного смещения порога (ПСП), связанная с необратимыми изменениями вибрационной чувствительности. ПСП определяется у рабочих утром до работы и оценивается по сравнению с базовой кривой вибрационной чувствительности, снимаемой при поступлении на работу. Величина ПСП зависит от частоты, интенсивности вибрации и стажа работы в контакте с ней.

При оценке ПСП вибрационной чувствительности следует учитывать возрастные изменения этой функции, особенно выраженные у мужчин: в 40-49 лет наблюдается повышение порога на частотах 63, 125, 250 Гц соответственно на 1, 2 и 3 дБ; в 50 лет и более - соответственно на 6, 8 и 8 дБ.

ПСП (за вычетом возрастных поправок) на частотах 63, 125 и 250 Гц более 5, 7 и 10 дБ свидетельствует о выраженном снижении чувствительности и появлении признаков вибрационного поражения.

Исследование болевой чувствительности. Острием булавки наносят уколы в симметричные области кожи туловища, конечностей. В норме человек чувствует каждый укол. При изменении чувствительности возможно отсутствие реакции на укол (анестезия), снижение (гипестезия) или усиление (гиперестезия) реакции.

Более точную информацию о болевой чувствительности можно получить с помощью альгезиметра типа ВМ-60. Порог чувствительности определяется по едва заметному ощущению укола иглы, выступающей из поворотной головки прибора, ладонной и тыльной поверхности кисти. В норме границы диапазона физиологических колебаний показателя болевой чувствительности на тыльной поверхности кисти составляют 0,26- 0,38 мм; на бороздках пальцев тыльной поверхности кисти - 0,76- 0,86 мм, на ладонной поверхностипальцев -

0,2- 0,55 мм.

Исследование температурной чувствительности. Берут одну пробирку с горячей (около 40 ?С), другую с холодной (18-22 ?С) водой и поочередно прикладывают к симметричным участкам туловища и конечностей. В норме человек хорошо различает прикосновение холодной и горячей воды. Нарушения чувствительности возможны по типам анестезии, термогипестезии, реже термогиперестезии. Более точное исследование может быть проведено с помощью термоэстезиометров.

Исследование периферического кровообращения. О степени выраженности изменений можно судить по показателям термометрии кожи с холодовой пробой. Проводится измерение температуры кожи тыльной поверхности ногтевых фаланг II и III пальцев рук с последующим охлаждением кистей в течение 5 мин в холодной воде (8-10 ?С). После прекращения охлаждения вновь измеряют температуру кожи в тех же точках через каждую минуту до восстановления исходных величин. В норме температура кожи до охлаждения составляет 27-31 ?С, после охлаждения побеление отсутствует, время восстановления температуры - до 20 мин. Снижение температуры до 18-20 ?С, появление отдельных белых пятен или сплошное побеление концевых фаланг или двух-трех фаланг хотя бы одного пальца свидетельствуют соответственно о слабоположительной, умеренно положительной и резко положительной реакции. При этом время восстановления температуры кожи превышает 20 мин.

Данные физиологических исследований, проведенных при поступлении на работу, позволяют выявить лиц, имеющих идивидуальные особенности организма, способствующие более раннему

развитию вибрационной болезни (группа риска). Не рекомендуется прием на работу, связанную с воздействием вибрации, особенно в сочетании с выраженными локальными нагрузками на мышцы рук, лиц с высокими исходными порогами вибрационной чувствительности, более чем на 8-10 дБ превышающими физиологический ноль для частоты восприятия 125 Гц, а также низкой температурой кожи. Следует иметь в виду, что последний показатель может быть использован в качестве одного из критериев профессиональной пригодности при отборе на работу с оборудованием, создающим вибрацию с максимальными интенсивностями в октавных полосах 32-250 Гц, вызывающими ангиоспастические реакции.

6.3. КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВИЙ ТРУДА ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ

ВИБРАЦИИ

Оценка условий труда при воздействии на работающих вибрации в зависимости от величины превышения действующих нормативов представлена в документе Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».

Степень вредности и опасности условий труда устанавливается с учетом временных характеристик вибрации.

Для постоянных вибраций (общих или локальных), действующих на работающих в течение 8 ч, оценка условий труда проводится по корректированному значению виброускорения (виброскорости). Его превышение над ПДУ характеризует степень вредности или опасности условий труда (табл. 5.7 ).

При контакте работающих с источниками как постоянной (часть смены), так и непостоянной вибрации (общей, локальной) для оценки условий труда измеряют (или рассчитывают с учетом продолжительности этого контакта) эквивалентный корректированный уровень виброскорости или виброускорения в дБ.

Определенные эквивалентные корректированные уровни виброскорости или виброускорения в дБ сравнивают с величинами действующих нормативов СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». И далее по превышению ПДУ (на... дБ) определяют степень вредности и опасности условий труда (см. табл. 5.7).

При эквивалентных корректированных значениях виброскорости и ускорения в абсолютных цифрах определяется кратность превыше- ния по сравнению с ПДУ.

При сочетанном действии локальной вибрации и охлаждающего микроклимата (работа в условиях охлаждающего микроклимата) класс вредности условий труда по вибрационному фактору повышается на одну ступень.

Разработка оздоровительных мероприятий. По результатам санитарного обследования дается предписание о необходимости проведения мероприятий по снижению неблагоприятного влияния вибрации. Они могут включать организационно-технические меры, оптимизацию режимов труда и отдыха, применение индивидуальных средств защиты, а также лечебно-профилактические мероприятия. К радикальным мерам можно отнести запрещение использования виброопасного оборудования или ограничение времени его использования в течение смены с тем, чтобы эквивалентный корректированный уровень вибрации не превышал установленных санитарным законодательством ПДУ. Так, в соответствии с СанПиН 2.2.2.540-96 «Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ» запрещается применение ручных инструментов, генерирующих уровни вибрации, которые более чем на 12 дБ превышают ПДУ. Этим же документом предусмотрена защита временем работающих в условиях превышения ПДУ вибрации с обязательным применением средств индивидуальной защиты (табл. 6.10).

Режимы труда для работающих виброопасных профессий должны разрабатываться службами охраны труда предприятитй. В режимах труда должны указываться: допустимое суммарное время контакта с вибрирующими ручными инструментами, продолжительность и организация перерывов как регламентированных, так и составляющих паузы во время работы с виброинструментом, перечень работ, которыми операторы с ручным инструментом могут быть заняты в это время.

Регламентированные перерывы: первый продолжительностью 20 мин (через 1-2 ч после начала смены) и второй 30 мин (через 2 ч после обеденного перерыва) предусмотрены для активного отдыха, проведения специального комплекса производственной гимнастики, физиотерапевтических тепловых процедур для рук и т.п. Обеденный перерыв должен быть не менее 40 мин.

При работе с виброопасным ручным инструментом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрации не

Таблица 6.10. Допустимое суммарное время действия локальной вибрации за смену в зависимости от величины превышения ПДУ

должна превышать 10-15 мин. Целесообразно в режимах труда предусматривать следующее соотношение длительностей одноразового непрерывного воздействия вибрации и последующих пауз: 1:1; 1:2; 1:3 и т.д.

Подвергающиеся воздействию локальной вибрации при нормативных уровнях и превышении ПДУ должны проходить медицинское обследование согласно приказам Минздрава? 90 (1996) и? 83 (2004) невропатологом, отоларингологом, терапевтом, а подвергающиеся воздействию общей вибрации проходят медицинский осмотр, кроме этого, по показаниям, хирургом и офтальмологом. Об обязательных при этом физиологических методах исследования сказано ранее в разделе 6.2. данной главы.

Лицам, работающим в виброопасных профессиях, рекомендуется в целях повышения сопротивляемости организма по назначению врача проведение витаминопрофилактики (витамины С, В 1 , никотиновая кислота, поливитамины).

Вибрация

Что такое вибрация?

Вибрация — это колебание твердых тел или частиц с частотой меньше 20 Гц, которое воспринимается человеком через осязание.

Чем вредно длительное воздействие вибрации на человека?

Вибрации сверх допустимых санитарных норм вредно действуют на нервную и сердечно-сосудистую системы. Работающие, длительное время подвергающиеся вредному воздействию вибрации, заболевают вибрационной болезнью, основными признаками которой являются нервно-сосудистые нарушения пальцев рук, что проявляется в повышенной чувствительности к охлаждению рук (онемение, посинение или бледнение их), появлением болей в суставах кистей и пальцев, а также головные боли, повышенная утомляемость и раздражительность.

Что может служить источником вредных вибраций в сельском хозяйстве?

Вредному воздействию вибраций может подвергаться механизатор, работающий на тракторе или другой какой-либо сельскохозяйственной машине. Ручной электро- или пневмоинструмент, применяемый при ремонте сельскохозяйственной техники, также может создавать вибрации, вредные для работающего. Это наиболее распространенные источники вибрации.

Какие установлены предельно допустимые санитарные нормы на вибрацию?

Нормы, ограничивающие вибрации при работе с механизмами и оборудованием и на рабочем месте, приведены в таблице 8.

Таблица 8. Ограничивающие нормы вибрации

На частотах до 11 Гц нормируются для рабочих мест следующие колебательные смещения:

Кто дает разрешение на работу с инструментом, у которого вибрация превышает санитарные нормы?

Такое разрешение администрация предприятия должна получать от местных органов санитарно-эпидемиологической службы.

Запрещается работать с машинами, уровни вибрации которых более чем в 4 раза (более 12 дБ) превышают санитарные нормы.

Чем измеряют вибрацию?

Для измерения вибраций на рабочих местах используют вибромеры и вибрографы различных моделей. Наиболее распространен измеритель шума и вибраций ИШВ-1. Вибрацию инструмента измеряют также шумомерами.

Как определяют параметры вибрации машин?

Параметры вибрации машин определяют по данным технической документации для новых машин, а для эксплуатируемых — по данным фактических замеров, проводимых не реже одного раза в год, а также после ремонтов для всех видов машин, а для ручных — не реже двух раз в год.

Какое установлено допустимое время контакта работающего с вибрирующим инструментом или на рабочем месте с машиной, не отвечающими требованиям санитарных норм?

Время контакта работающих в этом случае зависит от величины превышения допустимых уровней санитарных норм и соответствует следующим величинам (табл. 9).

Таблица 9. Допустимое время контакта работающих с виброинструментом, не отвечающим санитарным нормам

Чтобы ликвидировать влияние вредных вибраций на работающего, необходимо соблюдать соотношение длительности воздействия вибрации и выполнения других операций, не связанных с ней, не менее 1:2. Например, при превышении санитарных норм вибрации ручной машины до 9 дБ целесообразно устанавливать порядок работы машиной по 10 мин с периодами других видов работ по 20 мин каждый, то есть 10 + 20+10 + 20 + 10 + 20+10=100 мин. В остальное рабочее время (480—100 = 380 мин) должны проводиться работы, не связанные с вибрацией.

Какие требования предъявляются к вибрирующему оборудованию?

К вибрирующему оборудованию относят механизированный инструмент, механизмы, органы ручного управления, приспособления или обрабатываемые детали, при работе с которыми возникают вибрации, превышающие 20% от предельно допустимых сапитарными нормами.

К эксплуатации должны допускаться только исправвое, в пределах допустимых износов оборудование, инструмент, механизмы или приспособления.

Оборудование и машины, генерирующие вибрации, после ремонта перед вводом в эксплуатацию проверяют па соответствие вибрации санитарным нормам.

Запрещается использовать вибрирующее оборудование в режимах, отличающихся от паспортного, если возникающие при этом вибрации, передаваемые на руки работающих, и усилия нажатия превышают санитарно-допустимые нормы.

Какие требования предъявляются к обслуживающему персоналу вибрирующего оборудования?

К работе с вибрирующим оборудованием допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, имеющие соответствующую квалификацию и сдавшие технический минимум по правилам безопасного выполнения работ.

Запрещается допускать к работе, связанной с воздействием вибрации, лиц, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, активной формой туберкулеза, язвенной болезнью, вегетативно-эндокринными расстройствами, функциональными нарушениями периферической и центральной нервной системы, психическими заболеваниями, заболеваниями опорно-двигательного аппарата, болезнями среднего и внутреннего уха, хроническими заболеваниями печени.

При работе с вибрирующим оборудованием, удовлетворяющим требованиям санитарных норм, суммарное время контакта с вибрирующими поверхностями не должно превышать 2/3 длительности рабочего дня. При таком режиме труда, если прочие факторы условий труда соответствуют санитарным нормам, обеденный перерыв должен быть не менее 40 мин и установлены два регламентировапных перерыва для активного отдыха, проведения производственной гимнастики и физиопрофилактических процедур: 20 мин через 1...2 ч после начала смены и 20...30 мин через 2 ч после обеденного перерыва.

Запрещаются сверхурочные работы с вибрирующим оборудованием.

Работу с вибрирующим оборудованием проводят, как правило, в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее 16°, при влажности его 40...60% и скорости движения не более 0,3 м/с.

При работе в холодный период года в неотапливаемых помещениях или на открытом воздухе для периодического обогрева работающих должны создавать отапливаемые помещения с температурой воздуха 22°С при скорости его движения не более 0,3 м/с и влажности 40...60%.

На рабочих местах предусматривают местный обогрев. Работающих с механизированным инструментом обеспечивают индивидуальными средствами защиты от вибрации.

Все работающие, занятые на работах с вибрирующим оборудованием, один раз в год проходят периодические осмотры с участием врачей: терапевта, невропатолога, отоларинголога, а по показаниям — и других специалистов.

Рабочих, у которых проявляются даже начальные признаки вибрационной болезни, переводят на работу, не связанную с воздействием вибрации и шума.

Для профилактики вибрационной болезни рекомендуется периодически использовать рабочих на других операциях, не связанных с воздействием на них вибрации. С этой целью на ремонтных предприятиях внедряют комплексные бригады, где ее члены при выполнении производственных процессов чередуются рабочими местами.