|
|
Гигиеническая оценка производственной вибрации. В промышленном производстве, строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте рабочие часто подвергаются воздействию вибрации
Введение
В промышленном производстве, строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте рабочие часто подвергаются воздействию вибрации. При пользовании инструментами, некоторыми механизмами и оборудованием оказывает влияние вибрация, передающаяся на руки непосредственно или через обрабатываемые детали. Выполняя работу непосредственно около стационарных машин, станков и специальных установок, рабочие могут подвергаться воздействию так называемой вибрации рабочего места в положении стоя или сидя. Вибрации рабочего места подвергаются и водители тракторов, сельскохозяйственных, строительных, дорожных машин, транспортных средств и т. д.
Ручные электрические и пневматические инструменты ударного и вращательного действия широко применяются в различных отраслях промышленности — горнорудной, угольной, в машиностроении, на предприятиях, изготовляющих строительные материалы. Частота ударов этих инструментов варьирует в значительных пределах в зависимости от их назначения — от 650 в минуту (пневмотрамбовки) до 12 000 в минуту и выше (клепальные пневмомолотки).
Однако гигиеническую оценку вибрации таких инструментов целесообразно давать, исходя из спектрального состава, так как некоторые инструменты даже при почти одинаковом числе оборотов или ударов в минуту (например, определенные виды перфораторов и клепальных молотков) значительно различаются по частотному составу и влиянию, на организм рабочих.
К инструментам с преобладанием низкочастотных составляющих в спектре относятся различные виды трамбовок и перфораторов. Так, пневматические трамбовки являются источником вибрации с виброскоростью до 5 см/сек на октавных среднегеометрических частотах 16 и 32 Гц, а начиная с 250 Гц не превышают 0,6 см/сек.
Виброскорость перфораторов без виброзащитных устройств в горнорудной промышленности достигает на частотах 32 и 63 Гц 22,5— 31 см/сек; на более высоких частотах она менее выражена.
Подобные величины виброскорости регистрируются также на рубильно-чеканных молотках в диапазоне частот от 16 до 63 Гц. Однако виброскорость этих инструментов довольно большая и на высоких частотах, достигая 1 —1,2 см/сек при 1000—2000 Гц.
Клепальные молотки генерируют вибрации со значительно менее выраженными низкочастотными составляющими спектра — на частоте 16 Гц — не более 0,4—0,5 см/сек, тогда как в диапазоне 63—250 Гц виброскорость достигает 3,5 см/сек.
Высокочастотные составляющие в спектре характерны и для шлифовальных машин, бензомоторных пил, пневмоножниц.
На основании многочисленных производных, экспериментальных исследований и клинических наблюдений в нашей стране впервые в мире были разработаны и утверждены в 1955 г. Санитарные нормы по вибрации, передающейся на руки, а в 1969 г.— для вибрации рабочих мест.
В настоящее время предельно допустимые величины вибрации, передаваемые на руки работающих, выражаются в единицах колебательной скорости — абсолютных величинах (см/сек) или относительных (до) в октавных полосах частот и определяются Санитарными нормами СН 626-66 и составленным на их основе ГОСТ 17770-72 «Машины ручные. Допустимые уровни вибрации». В табл. 27 приведены допустимые значения колебательной скорости и их уровни в октавных полосах частот.
ГОСТ 17770-72 предусмотрено также, что сила нажатия (подачи), прикладываемая руками работающего к ручной машине в процессе работы, не должна превышать 200 ньютонов (Н), т. е. примерно 20 кг.
Источниками вибрации рабочего места являются вибростолы и виброплощадки на предприятиях строительной индустрии. Наибольшие величины виброскорости наблюдаются в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 32 и 63 Гц — до 2,3 см/сек. Интенсивная вибрация имеет место в бетоносмесительных цехах—1,9 и 0,45 см/сек на частотах 63 и 125 Гц на полу в дозировочном отделении. На фабрике окомкования вибрация у моторов вентиляторов ВМ достигает 0,85—1,2 см/сек на частоте 32 Гц. у конуса на мостике — до 2,65 см/сек на той же частоте. На более высоких частотах спектра виброскорость на этих рабочих местах выражена мало.
Вибрация на рабочих местах водителей тракторов, сельскохозяйственных машин представлена в основном низкочастотными составляющими спектра; в октавных полосах с частотами 2 и 4 Гц она достигает 15—20 см/сек и выше. Предельно допустимые величины вибрации в помещениях промышленных предприятий (в соответствии с СН 245-71) и на рабочих местах водителей тракторов, сельскохозяйственных машин и других видов наземных самоходных машин различны (табл. 28 и 29).
Оценка вибрации, возбуждаемой работой оборудования и передаваемой на рабочие места в производственных помещениях, проводится по амплитуде перемещения при решении инженерно-технических вопросов в отношении конструкции зданий. При решении вопросов допустимости вибрации с гигиенической точки зрения оценка вибрации осуществляется по величине колебательной скорости.
Термины и определения
1. Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибрации - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов 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.
2. Допустимый уровень вибрации в жилых и общественных зданиях - это уровень фактора, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к вибрационному воздействию.
3. Корректированный уровень вибрации - одночисловая характеристика вибрации, определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с учетом октавных поправок.
4. Эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изменяющейся во времени вибрации - это корректированный уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратичное корректированное значение виброускорения и/или виброскорости, что и данная непостоянная вибрация в течение определенного интервала времени.
Классификация вибраций, воздействующих на человека
По способу передачи на человека различают:
· общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
· локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.
Примечание. Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, относится к локальной вибрации.
По источнику возникновения вибраций различают:
· локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;
· локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей;
· общую вибрацию 1 категории - транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве). К источникам транспортной вибрации относят: тракторы сельскохозяйственные и промышленные, самоходные сельскохозяйственные машины (в том числе комбайны); автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки и т.д.); снегоочистители, самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт;
· общую вибрацию 2 категории - транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. К источникам транспортно-технологической вибрации относят: экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные, машины для загрузки (завалочные) мартеновских печей в металлургическом производстве; горные комбайны, шахтные погрузочные машины, самоходные бурильные каретки; путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт;
· общую вибрацию 3 категории - технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. К источникам технологической вибрации относят: станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, электрические машины, стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки), оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности и др.
Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:
а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;
б) на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;
в) на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда;
· общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников: городского рельсового транспорта (мелкого залегания и открытые линии метрополитена, трамвай, железнодорожный транспорт) и автотранспорта; промышленных предприятий и передвижных промышленных установок (при эксплуатации гидравлических и механических прессов, строгальных, вырубных и других металлообрабатывающих механизмов, поршневых компрессоров, бетономешалок, дробилок, строительных машин и др.);
· общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников: инженерно-технического оборудования зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные системы, насосные, пылесосы, холодильники, стиральные машины и т.п.), а также встроенных предприятий торговли (холодильное оборудование), предприятий коммунально-бытового обслуживания, котельных и т.д.
По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат:
· локальную вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xл, Yл, Zл, где ось Xл параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т.п.), ось Yл перпендикулярна ладони, а ось Zл лежит в плоскости, образованной осью Xл и направлением подачи или приложения силы (или осью предплечья, когда сила не прикладывается);
· общую вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат Xо, Yо, Zo, где Хо (от спины к груди) и Yo (от правого плеча к левому) - горизонтальные оси, направленные параллельно опорным поверхностям; Zo - вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п.
Направления координатных осей приведены в приложении 1.
. По характеру спектра вибрации выделяют:
· узкополосные вибрации, у которых контролируемые параметры в одной 1/3 октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах;
· широкополосные вибрации - с непрерывным спектром шириной более одной октавы.
По частотному составу вибрации выделяют:
· низкочастотные вибрации (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1 - 4 Гц для общих вибраций, 8 - 16 Гц - для локальных вибраций);
· среднечастотные вибрации (8 - 16 Гц - для общих вибраций, 31,5 - 63 Гц - для локальных вибраций);
· высокочастотные вибрации (31,5 - 63 Гц - для общих вибраций, 125 - 1000 Гц - для локальных вибраций).
По временным характеристикам вибрации выделяют:
· постоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения;
· непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 мин при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе:
а) колеблющиеся во времени вибрации, для которых величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;
б) прерывистые вибрации, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с;
в) импульсные вибрации, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с.
Нормируемые параметры
1. Гигиеническая оценка постоянной и непостоянной вибрации, воздействующей на человека, должна производиться следующими методами:
· частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
· интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
· интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра.
2. Нормируемый диапазон частот устанавливается:
· для локальной вибрации в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;
· для общей вибрации в виде октавных или 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,6; 80,0 Гц.
3. При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости (v) и виброускорения (а) или их логарифмические уровни (Lv, La), измеряемые в 1/1 и 1/3 октавных полосах частот.
3.1. Логарифмические уровни виброскорости (Lv), в дБ, определяют по формуле:
 где
v - среднее квадратическое значение виброскорости, м/с;
5·10-8 - опорное значение виброскорости, м/с.
Соотношение между логарифмическими уровнями виброскорости в дБ и ее значениями в м/с приведены в приложении 2.
3.2. Логарифмические уровни виброускорения (La), в дБ, определяют по формуле:
 где
а - среднее квадратическое значение виброускорения, м/с2;
1·10-6 - опорное значение виброускорения, м/с2.
Соотношение между логарифмическими уровнями виброускорения в дБ и его значениями в м/с2 приведены в приложении 3.
4. При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения (U) или их логарифмические уровни (LU), измеряемые с помощью корректирующих фильтров или вычисляемые по формулам:
или
 где
 - среднее квадратическое значение виброскорости или виброускорения (или их логарифмические уровни) в i-ой частотной полосе;
n - число частотных полос (1/3 или 1/1 октав) в нормируемом частотном диапазоне;
 - весовые коэффициенты для i-ой частотной полосы соответственно для абсолютных значений или их логарифмических уровней, определяемые для локальных вибраций по табл. 1, для общих вибраций - по табл. 2.
Таблица 1
Значения весовых коэффициентов  (дБ) для локальной вибрации
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
|
Значения весовых коэффициентов
|
для виброускорения
|
для виброскорости
|
Ki
|
|
Ki
|
|
8
|
1,0
|
0
|
0,5
|
- 6
|
16
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
31,5
|
0,5
|
- 6
|
1,0
|
0
|
63
|
0,25
|
- 12
|
1,0
|
0
|
125
|
0,125
|
- 18
|
1,0
|
0
|
250
|
0,063
|
- 24
|
1,0
|
0
|
500
|
0,0315
|
- 30
|
1,0
|
0
|
1000
|
0,016
|
- 36
|
1,0
|
0
|
5. При интегральной оценке вибрации с учетом времени ее воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение виброскорости или виброускорения (Uэкв) или их логарифмический уровень (LUэкв), измеренное или вычисленное по формуле:
или
 где
Ui - корректированное по частоте значение контролируемого параметра виброскорости (v, Lv), м/с, или виброускорения (a, La), м/с2;
ti - время действия вибрации, ч;
 где
n - общее число интервалов действия вибрации.
Таблица 2
Значения весовых коэффициентов Кi и  , дБ
Среднегеометрические частоты полос, Гц
|
Общая вибрация
|
|
для виброускорения
|
для виброскорости
|
|
в 1/3 октаве
|
в 1/1 октаве
|
в 1/3 октаве
|
в 1/1 октаве
|
|
Zo
|
Xo, Yo
|
Zo
|
Xo, Yo
|
Zo
|
Xo, Yo
|
Zo
|
Xo, Yo
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
Ki
|
|
|
0,8
|
0,45
|
-7
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
0,045
|
-27
|
0,4
|
-8
|
|
|
|
|
|
1,0
|
0,5
|
-6
|
1,0
|
0
|
0,5
|
-6
|
1,0
|
0
|
0,063
|
-24
|
0,5
|
-6
|
0,045
|
-25
|
0,5
|
-6
|
|
1,25
|
0,56
|
-5
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
0,09
|
-21
|
0,63
|
-4
|
|
|
|
|
|
1,6
|
0,63
|
-4
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
0,125
|
-18
|
0,8
|
-2
|
|
|
|
|
|
2,0
|
0,71
|
-3
|
1,0
|
0
|
0,71
|
-3
|
1,0
|
0
|
0,188
|
-15
|
1,0
|
0
|
0,16
|
-16
|
0,9
|
-1
|
|
2,5
|
0,8
|
-2
|
0,8
|
-2
|
|
|
|
|
0,25
|
-12
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
3,15
|
0,9
|
-1
|
0,63
|
-4
|
|
|
|
|
0,35
|
-9
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
4,0
|
1,0
|
0
|
0,5
|
-6
|
1,0
|
0
|
0,5
|
-6
|
0,5
|
-6
|
1,0
|
0
|
0,45
|
-7
|
1,0
|
0
|
|
5,0
|
1,0
|
0
|
0,4
|
-8
|
|
|
|
|
0,63
|
-4
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
6,3
|
1,0
|
0
|
0,315
|
-10
|
|
|
|
|
0,8
|
-2
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
8,0
|
1,0
|
0
|
0,25
|
-12
|
1,0
|
0
|
0,25
|
-12
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
0,9
|
-1
|
1,0
|
0
|
|
10,0
|
0,8
|
-2
|
0,2
|
-14
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
12,5
|
0,63
|
-4
|
0,16
|
-16
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
16,0
|
0,50
|
-6
|
0,125
|
-18
|
0,5
|
-6
|
0,125
|
-18
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
20,0
|
0,4
|
-8
|
0,1
|
-20
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
25,0
|
0,315
|
-10
|
0,08
|
-22
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
31,5
|
0,25
|
-12
|
0,063
|
-24
|
0,25
|
-12
|
0,063
|
-24
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
40,0
|
0,2
|
-14
|
0,05
|
-26
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
50,0
|
0,16
|
-16
|
0,04
|
-28
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
63,0
|
0,125
|
-18
|
0,0315
|
-30
|
0,125
|
-18
|
0,0315
|
-30
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
80,0
|
0,1
|
-20
|
0,025
|
-32
|
|
|
|
|
1,0
|
0
|
1,0
|
0
|
|
|
|
|
|
Примечание: при оценке общей вибрации категории 2 и 3 значения весовых коэффициентов для направлений Xo, Yo принимаются равными значениям для направления Zo.
|
|
|
| |
|
|
Скачать 94.24 Kb.