Нормирование ультразвука.

Ультразвук также широко применяется в промышленности: пайка-сварка, механическая обработка твердых и хрупких материалов, дефектоскопия.

Однако ультразвук вредно воздействует на человека: перегрев тканей тела, слабость, усталость, головные боли, боли в ушах.

Согласно ГОСТ 12.1.001-75 установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах: (ГОСТ 12.1.001-75.Ультразвук. Общие требования безопасности. 1982 г.).

Для полос частот со среднегеометрической частотой 12500 ГЦ уровень звукового давления - 75 дБ; для 16000 Гц - 85, для 20000 и свыше - 110 дБ.

Защита от ультразвука

Вредное воздействие ультразвука снижается за счет:

Эти меры обеспечивают защиту от ультразвука через воздух. Защита от давления ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного прикосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями. Загрузку и выгрузку изделий производят при выключенном источнике ультразвука, или при помощи щипцов с удлиненными и виброизолированными ручками.

• - организационно-профилактическими мероприятиями (ограничение возраста - 16 лет, медицинские осмотры, обучение и инструктаж, режим труда и отдыха);
• - применение средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки).

Применяются специальные держатели, манипуляторы для дистанционного управления, т.к.ультразвук воздействует на человека (руки) через твердые и жидкие среды.

Многие из средств и мер по борьбе с шумом применимы к ультразвуку, в том числе и индивидуальные защитные средства.

Контроль уровней звукового давления (ультразвука) проводится после установки оборудования, его ремонта и периодически, не реже 1 раза в год, в 5 см от уха работающего в его основной рабочей позе. Временная характеристика прибора переключается в положение "быстро".

Предприятие-изготовитель должен указывать в документации ультразвуковую характеристику оборудования - уровни звукового давления в контактных точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 0,5 м от контура машины и не менее 2 м от окружающих поверхностей. Измерения проводятся не менее чем в четырех контрольных точках, расстояние между которыми не должно превышать 1 м.

Защита от инфразвука

Характеристики и источники инфразвука

В воздухе инфразвук распространяется очень хорошо, так как слабо затухает.

Естественные источники инфразвука: землетрясения, извержения вулканов и т.п.

Промышленные источники инфразвука: тихоходные, крупногабаритные машины (доменная печь, воздуховоды, компрессорные установки), любые установки с частотой изменения параметров меньшей 20 раз в секунду.

Физические характеристики инфразвука:

частота f, Гц;

инфразвуковое давление Р, Па;

интенсивность инфразвуковых колебаний I, Вт/м 2 .

Физиологические характеристики инфразвука:

уровень инфразвукового давления

L P = 20 lg, дБ,

где Р - инфразвуковое давление источника шума,

Р 0 - инфразвуковое давление на пороге слышимости;

уровень интенсивности

L 1 = 10lg, дБ,

где I - интенсивность инфразвука источника шума,

I 0 - интенсивность инфразвука на пороге слышимости.

Р 0 и I 0 определяются для частот f = 1 кГц, хотя она и лежит за пределами инфразвукового диапазона.

Воздействие инфразвука на организм человека

Источником инфразвука являются: природные явления, генераторы, вентиляция и др. Неблагоприятное воздействие инфразвука на организм человека заключается в том, что он слабо задерживается средой и проникает через огромные толщи зданий, сооружений и воздействует на внутренние органы человека, приводя их в колебательные состояния. Если частота колебаний внутренний органов совпадает с частотой колебания с б ритмами мозга наступает резонанс, что может привести к разрушению внутренних органов. Инфразвук при уровне звукового давления до 60 дБ не оказывает вредного воздействия. При уровне звукового давления от 70 до 120 дБ возникает психологический дискомфорт, слабость, потеря внимания. При уровне звукового звукового давления больше 150 дБ может наступить летальный исход.

Тяжесть воздействия зависит:

от диапазона частот;

уровня инфразвукового давления;

длительности воздействия.

Меры защиты от инфразвука

В помещении, где генерируется инфразвук рекомендуется после каждых 2 ч работы делать 20-минутные перерывы. Установки источника инфразвука размещают в отдельностоящих зданиях, либо в подвалах зданий (удаляют от людей). Применяют перегородки, закрепленные на шарнирах, которые демпфируют звук. Удаление источников инфразвука от людей - основной метод, при этом расстояние должно быть более 300 м от жилых районов.

Защита от ультразвука

Характеристики и источники ультразвука

Ультразвук характеризуется следующими параметрами:

частотой f , Гц;

давлением ультразвука Р, Па;

интенсивностью ультразвуковых колебаний I, Вт/м 2

Источники: ультразвуковые установки, оборудование излучающее ультразвук наряду с другими колебаниями, природные явления.

Различают низкочастотные ультразвуковые колебания с частотой f = 11…100 кГц и высокочастотные ультразвуковые колебания с частотой 100 кГц < f < 1 ГГц.

Воздействие ультразвука на организм человека

При воздействии ультразвука на организм человека водный компонент подвергается движением называется кавитация с образованием массы пузырьков, которые затем захлопываются, что приводит к увеличению давления и разрыву живой ткани. Ультразвук переходит в разряд вредных, а затем опасных при уровне уровне ультразвуке более 115 дБ.

Меры защиты от ультразвукового излучения

Нормирование и меры защиты выполняются согласно ГОСТу 12.1.001-89 «Ультразвук. Общие требования безопасности».

Для низкочастотного ультразвука (распространяется воздушным путем) нормируется уровень давления для среднегеометрических частот 1/3- октавных полос в герцах 12500; 16000; 20000 и выше, L p , дБ, (табл. 4.2).

Для высокочастотного ультразвука (распространяется контактным путем) нормируется уровень виброскорости L v в октавных полосах частот 125000; 250000 и выше, Гц L p , дБ (табл. 4.3).

Таблица 4.2

Уровень допустимого давления ультразвука

Одним из направлений защиты от электрозвука является уменьшение его источника. Кроме того используют защиту расстояния, средства звукопоглощения (кожухи из оргстекла с внутренним звукопоглощающим покрытием) также применяют средства автоматизации и дистанционного управления процессами.

Средствами индивидуальной защиты от электрозвуков являются противошумы (наушники, беруши).

Часто неэкономично, а иногда практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. Например, при таких производственных процессах, как клепка, обрубка, штамповка, зачистка при испытании двигателей внутреннего сгорания и т. д., средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания работающих.

К средствам индивидуальной защиты (противошумам) относятся вкладыши, наушники и шлемы.

Вкладыши. Это вставленные в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, иногда, пропитанные смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса. Вкладыши — это самые дешевые и компактные средства защиты от шума, но недостаточно эффективные (снижение шума 5—20 дБ) и в ряде случаев неудобные, так как раздражают слуховой канал.

Наушники. В промышленности широко применяются наушники типа ВЦИИИОТ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Ниже приведена акустическая характеристика наушников ВЦНИИОТ-2:

Как видно отсюда, наушники наиболее эффективны на высоких частотах, что необходимо учитывать при их использовании.

Шлемы. При воздействии шумов с высокими уровнями (более 120 дБ) вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты,Часто неэкономично, а иногда практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. Например, при таких производственных процессах, как клепка, обрубка, штамповка, зачистка при испытании двигателей внутреннего сгорания и т. д., средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания работающих.

Ультразвук находит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, металлургии и т. д. Частота применяемого ультразвука от 20 кГц до 1 мГц, мощности — до нескольких киловатт.

Ультразвук оказывает вредное воздействие на организм человека. У работающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, изменения давления, состава и свойства крови. Часты жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.

Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и через жидкую или твердую (контактное действие на руки).

Уровни звуковых давлений в диапазоне частот от 11 до 20 кГц не должны превышать соответственно 75—110 дБ, а общий уровень звукового давления в диапазоне частот 20—100 кГц не должен превышать 110 дБ.

Защита от действия ультразвука при воздушном облучении может быть обеспечена:

1) путем использования в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

2) путем выполнения оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (типа кожухов). Такие кожухи изготовляют из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с обклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм). Эластичные кожухи могут быть изготовлены из трех слоев резины общей толщиной 3—5 мм. Применение кожухов, например, в установках для очистки деталей, дает снижение уровня ультразвука на 20—30 дБ в слышимом диапазоне частот и 60—80 дБ — в ультразвуковом;

3) путем устройства экранов, в том числе прозрачных, между оборудованием и работающим;

4) размещением ультразвуковых установок в специальных помещениях, выгородках или кабинах, если перечисленными выше мероприятиями невозможно получить необходимый эффект.

Защита от действия ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями, поскольку такое воздействие наиболее вредно.

Системы производственного освещения

При освещении производственных помещений используется естественное - за счет солнечного излучения, искусственное - за счет источников искусственного света и совмещенное освещение.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормальной работы и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивается для продолжения работы в помещениях, где отключение рабочего может привести к пожарам, взрывам, отравлениям и др.

Эвакуационное освещение организуется в опасных для прохода людей местах: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений. Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом.

Сигнальное освещение применяется для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Источники света и осветительные приборы. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на газоразрядные и лампы накаливания. В лампах накаливания видимое излучение получается за счет нагрева электрическим током вольфрамовой нити. Недостатками этих ламп являются низкая светоотдача (720 лм / Вт), малым сроком службы (до 2,5 тыс.ч). В газоразрядных лампах свечение люминофора возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов.

Светильники - это устройство, содержащее источник света (лампу) и светотехническую арматуру. Одна из важнейших светотехнических характеристик светильника - распределение света в пространстве.

Средства коллективной и индивидуальной защиты от шума, инфразвука, ультразвука

Коллективные средства от защиты шума:

Звукоизоляция ограждающий конструкций; уплотнение по периметру притворов окон, ворот, дверей; звукоизоляция мест пересечения ограждающий конструкций инженерными коммуникациями; устройство звукоизолированных кабин наблюдения и дистанционного управления технологическим оборудование; укрытия и кожухи источников шума;

Установка в помещениях звукопоглощающих конструкций и экранов;

Применение глушителей аэродинамического шума, звукопоглощающей облицовки и газовоздушных трактах вентиляционных систем и механическим побуждением и систем кондиционирования воздуха.

Индивидуальные средства защиты от шума на рабочем месте слесаря механо-сборочных работ,машиниста насосных установок - беруши, наушники, противошумовые каски.

СИЗ для защиты органов слуха:а - беруши; б - наушники

Защита от ультразвука

Ультразвуковыми считаются механические колебания упругой среды частотой выше 16-20 кГц.

Источники ультразвука: оборудование для очистки деталей, механической обработки твердых материалов, сварки, пайки, ускорения химических реакций, дефектоскопии, структурного анализа вещества и др.

Коллективная защита от воздействия ультразвука: уменьшение вредного излучения ультразвуковой энергии в источнике ее возникновения; локализация действия ультразвука конструктивными и планировочными решениями; проведение организационно-профилактических мероприятий, а именно: дистанционное управление, автоблокировка, экранирование (использование кожухов), облицовка помещений звукопоглощающими материалами, проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.

В качестве средств индивидуальной защиты используются противошумные наушники, вкладыши, защитные рукавицы и перчатки.

Защита от инфразвука

Источниками инфразвука могут быть вентиляторные, компрессорные установки, дизельные двигатели, транспортеры и т. п.

Борьба с неблагоприятным воздействием производственного инфразвука производится в следующих направлениях: снижение уровня инфразвука в его источнике, устранение причин инфразвука, медицинская профилактика (предварительные и периодические осмотры).

Средства защиты те же, что и для защиты от шума.

Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов индивидуальной и коллективной защиты, строительно-акустическими методами. Средства коллективной зашиты делятся по отношению к источнику шума на снижающие шум в источнике возникновения (наиболее эффективно) и снижающие шум на путях его распространения. По способу реализации различают следующие методы зашиты:

• акустические - основаны на акустическом расчете помещения и подборе по принципу действия средств звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, глушителей шума;
• строительно-акустические экраны, звукоизоляция, кабины наблюдения, дистанционное управление, кожухи, уплотнения и т.д. Наиболее эффективны такие звукоизолирующие материалы, как трипласт (композиционный материал) и пластобетоны с наполнителями из хлопка, опилок древесины, соломы и т.д. Звукопоглощающими материалами являются также мрамор, бетон, гранит, кирпич, ДВП, ДСП. войлок, минераловата, материалы со щелевой перфорацией;
• архитектурно-планировочные - рациональное размещение рабочих мест; рациональный режим труда и отдыха.

Инфразвук - колебания с частотой звуковой волны менее 25 Гц. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для слышимого звука (кроме понятия, связанного с уровнем звука).

Инфразвук мало поглощается средой, поэтому распространяется на значительные расстояния.

Источником инфразвука является оборудование, которое работает с частотой циклов менее 20 в секунду.

Инфразвук вредно воздействует на центральную нервную систему и может вызывать страх, тревогу, чувство покачивания и т.д.

Диапазон инфразвуковых колебаний совпадает с внутренней частотой отдельных органов человека (6-8 Гц), следовательно, из-за резонанса могут возникнуть тяжелые последствия. Увеличение звукового давления до 150 дБА приводит к изменению пищеварительных функций и сердечного ритма. Возможна потеря слуха и зрения.

Защитные мероприятия:

• 1) снижение инфразвука в источнике возникновения;
• 2) применение средств индивидуальной зашиты;
• 3) использование устройств, поглощающих инфразвук.

Приборы контроля - шумомеры типа ШВК с фильтром ФЭ-2; ви-

броаккустическая аппаратура типа RFT.

Ультразвук - колебание звуковой волны с частотой более 20 кГц (за пределами слышимости). Низкочастотные ультразвуковые колебания распространяются воздушным и контактным путем; высокочастотные - контактным путем. Ультразвук оказывает вредное воздействие на сердечно-сосудистую, нервную и эндокринную системы; нарушает терморегуляцию и обмен веществ. Местное воздействие может привести к онемению.

Защитные мероприятия:

• 1) использование блокировок;
• 2) звукоизоляция(экранирование);
• 3) использование дистанционного управления;
• 4) применение противошумов.

В качестве приборов контроля используют виброакустическую систему типа RFT.

Ультразвук как упругие волны не отличается по свойствам от слышимого звука, однако частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.

По частотному спектру ультразвук подразделяют на низкочастотный и высокочастотный; по способу распространения - на воздушный и контактный ультразвук.

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемого действию ультразвука. Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечнососудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов.

У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга, чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре. Наиболее характерны жалобы на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, бессонницу.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т.е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки.

Следует отметить, что производственный шум и вибрация оказывают более агрессивное действие, чем ультразвук сопоставимых параметров.

На людей и животных может воздействовать ударная волна. Прямое воздействие возникает в результате избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд.

Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов, летящих с большой скоростью.

Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, расстояния, метеоусловий, местонахождения (в здании, на открытой местности) и положения человека (лежа, сидя, стоя). Характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.