Материал:

Особенности инфразвуковых колебаний, влияние на человека, нормирование, защита от инфразвука

Особенности инфразвука вызванные большой длиной звуковой волны. Инфразвук при одинаковых звуковых мощностях отличается от акустических и ультразвуковых колебаний значительно больше амплитудами колебательных смещений.

Поглощение инфразвуковых энергии в атмосфере очень малым и составляет от 105 до 108 дБ / км в зависимости от частоты колебаний. Этим объясняется распространение инфразвука на большие расстояния.

Кроме того, чем больше длина волны, тем сильнее оказывается явление дифракции (огибания препятствия). Благодаря этому инфразвуки легко проникают в помещение и обходят препятствия, задерживающие слышны звуки.

Наибольшие уровни инфразвукового давления были зарегистрированы на мотороиспытательных станциях (132 дБ), при работе компрессоров (90-115 дБ), вибростолов и виброплощадок (110-120 дБ), бетономешалок (95 дБ). Источником инфразвука является легковые и грузовые автомобили (110-115 дБ и 95-105 дБ, соответственно). При работе вентиляционных систем и систем кондиционирования уровне давления на отдельных инфразвуковых частотах составляли 80-90 дБ.

Инфразвуковые колебания неблагоприятно влияют на функциональное состояние организма человека. В производственных условиях при воздействии инфразвука работники часто жалуются на чувство усталости, головная боль, сонливость, головокружение, расслабленность. При воздействии интенсивного инфразвука наиболее специфическими являются жалобы на давление в ушах, ощущение вибрации грудной клетки, брюшной стенки, желудка. Длительное воздействие инфразвука приводит к снижению слуха, особенно в низкочастотной зоне, повышение артериального давления, появления гипервентиляции легких, повышение возбудимости вестибулярного аппарата. Установлено также, что инфразвук вызывает нарушения в психоэмоциональной сфере.

По временным характеристикам инфразвук разделяют на две группы:

• постоянный, уровень звукового давления которого по шкале "линейная" на характеристике "медленно" меняется не более чем на 10 дБ за одну минуту наблюдения;

• непостоянный, уровень звукового давления которого по шкале "линейная" на характеристике "медленно" меняется более чем на 10 дБ за одну минуту наблюдения.

На рабочих местах параметры постоянного инфразвука, которые нормируются, являются уровнями звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2; 4, 8; 16 Гц в децибелах.

Для непостоянного инфразвука параметром, нормируется, является общий эквивалентный уровень звукового давления по шкале "линейная" шумомера в дБ лин.

Санитарные нормы ГСН 3.3.6.037-99 устанавливают допустимые уровни инфразвука на рабочих местах (табл. 3.3).

Таблица 3,3 Допустимые уровни инфразвука на рабочих местах

Инфразвуковое нормирования в окружающей среде выполняют по санитарным нормам СанНиП 42-128-4948-89, согласно которым уровень звукового давления в частотах 2, 4, 8,16, 31,5 Гц не может превышать 90 дБ. Внутри зданий уровень инфразвука не нормируется.

Борьба с неблагоприятным влиянием производственного инфразвука включает целый комплекс мероприятий:

1) ослабление инфразвука в его источнике, устранение причин его возникновения (обеспечение и хранения точного центрирования и балансировки больших вращающихся элементов, изменение частоты вращения; "отстройки" частоты вращения от резонансной частоты строительных конструкций);

2) изоляция инфразвука - применение специальных замкнутых оболочек - кабин большой жесткости для защиты персонала;

3) поглощение инфразвука, установление глушителей.

На рис. 3.11 приведена схема одного из типов инфразвукопоглинальних панелей. Поглощение происходит в результате изгибных колебаний панели за счет ее внутреннего трения, а также потерь энергии в воздушном промежутке. Высоких показателей коэффициент звукопоглощения достигает в зоне резонансных частот системы;

4) индивидуальные средства защиты (специальные пояса, позволяют уменьшить степень сотрясения органов брюшной полости и грудной клетки);

5) медицинская профилактика:

• профотбор;

• периодические медицинские осмотры;

• правильный режим труда и отдыха.

Рис. 3.11. Инфразвукопоглинальна панель:

7 - каркас; 2 - жесткая панель; 3 - упругий воротник (сплошной по периметру панели); 4 - стена производственного помещения; 5 - воздушный промежуток

Особенности ультразвуковых колебаний, влияние на человека, нормирование, защита от ультразвука

Ультразвуковые волны могут распространяться в любой среде: жидком, твердом, газообразном. Скорость распространения в этих средах разная и зависит от их свойств. Частотная характеристика и длина волны (меньше, чем в слышимых звуков) в значительной степени определяют особенности распространения ультразвуковых колебаний в окружающей среде.

Ультразвук по способу передачи от источника к человеку бывает:

• воздушным, что передается через воздушную среду ;.

• контактным, передаваемой на руки работающего человека через твердое или жидкое среду.

По спектру ультразвук разделяют на две группы:

• низкочастотный, колебания которого передаются человеку воздушным и контактным путем (от 1,2 * 10 в 4 степени до 1,0 * 10 в 5 степени Гц)

• высокочастотный, колебания которого передаются человеку только контактным путем (от 1,0 * 10 в 5 степени до 1,0 * 10 в 9 степени Гц).

Влияние ультразвука на организм человека вызывает головную боль усталость; повышенную возбудимость; заложенность в ушах отклонения со стороны вестибулярного, слухового, зрительного и других анализаторов;

нарушение эндокринных и обменных процессов; изменения функции сердечно-сосудистой системы. В выраженной стадии заболевания происходит органическое поражение центральной нервной системы, возможны диэнцефальные кризиса, психические нарушения, потеря работоспособности.

Нормируемыми параметрами ультразвука, создаваемого колебаниями воздушной среды в рабочей зоне, являются уровни звукового давления Lv (дБ) в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 50,0; 63,0; 80,0; 100 кГц.

Нормируемым параметром ультразвука, передается контактным путем, является пиковое значение виброш вид кости в частотном диапазоне от 0,1 до 1,0 * 10 в 3 степени МГц или его логарифмический уровень в дБ, который определяется по формуле:

где V - пиковое значение виброскорости, м / с; V0 - опорное значение виброскорости, равное 5 * 10 в -6 степени м / с.

Для ультразвука при контактной передачи допускается применять как параметр, нормируется, интенсивность в ваттах на квадратный сантиметр (Вт / см ^2).

Согласно ГСН 3.3.6.037-99 и ГОСТ 12.1.001-89 допустимый уровень ультразвукового давления в третьоктавных полосах со средне-геометрическими частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5-100 кГц на рабочих местах от ультразвуковых установок приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4. Допустимый уровень ультразвукового давления в третьоктавных полосах на рабочих местах

Допустимый уровень ультразвуковых давлений в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 16; 31,5; 63 кГц и выше представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5. Допустимый уровень ультразвуковых давлений в октавных полосах на рабочих местах

Максимальное значение ультразвука в зонах, предназначенных для контакта рук оператора с рабочими органами приборов и оборудования в течение 8-часового рабочего дня, не должна превышать значений, указанных в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Максимальное значение ультразвука в зонах, предназначенных для контакта рук оператора с рабочими органами приборов и оборудования в течение 8-часового рабочего дня

Меры борьбы с неблагоприятным воздействием ультразвука на организм человека аналогичны мерам защиты от слышимых звуков:

1) уменьшение излучения звуковой энергии в источнике при проектировании (за счет повышения номинальных рабочих частот УЗ-установок)

2) локализация действия ультразвука конструктивными и планировочными решениями (размещение УЗ-приборов в отдельных помещениях, кабинах с дистанционным управлением; устройство систем блокировки, применение кожухов, экранов, облицовки кабин и помещений звукопоглощающими материалами и др.);

3) организационно-профилактические мероприятия (инструктаж, рациональный режим труда и отдыха, медицинские осмотры, временное или полное устранение от работы в условиях интенсивного ультразвука)

4) индивидуальные средства защиты (противошумы ВЦНДИОП, укладки ФПШ).

Особенности вибрации, влияние на человека, нормирование, защита от вибрации

Вибрация - механические колебания, возникающие в упругих телах и передаются на тело человека.

Человек может чувствовать вибрацию в диапазоне частот от доли герца до 8000 Гц. Вибрация с еще более высокой частотой воспринимается как тепловое ощущение. При повышении частоты колебаний до 16 Гц вибрация сопровождается появлением шума.

Основными характеристиками гигиенической оценки вибрации является среднегеометрические частоты /, Гц, в третьоктавных и октавных полосах и соответствующие им среднеквадратичные значения виброускорения а, м / с2, или виброскорости V, м / с, а также их логарифмические уровни:

Логарифмические уровни виброускорения La, дБ, и виброскорости Lv, дБ, определяют по следующим формулам:

где а - среднее значение виброускорения, м / с2; а0 - опорное значение виброускорения, равной 10 в -6 степени м / с2;

где V - среднее значение виброскорости, м / с; И - опорное значение виброскорости, равное 5-10 в -8 степени м / с.

При оценке вибраций на оператора лучшим параметром является виброускорения.

Вредные последствия вибрации возрастают с увеличением быстроходности машин и механизмов, поскольку энергия колебательного процесса возрастает пропорционально квадрату частоты колебаний (или частоты вращения вала машины).

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрации.

Общая вибрация передается через опорные поверхности (ступни ног или ягодицы) на тело человека, сидит или стоит.

Локальная вибрация передается через руки человека.

Организм человека особенно чувствительным к вертикальным сотрясений, когда человек стоит и колебания распространяются с ног до головы.

По направлению действия вибрация делится в соответствии с направлениями осей ортогональной системы координат (рис. 3.12).

В зависимости от продолжительности, интенсивности действия, частоты, а также условий труда вибрация вызывает устойчивые патологические изменения в нервной системе (нарушение процессов возбуждения и торможения), опорно-двигательном аппарате (деформация суставов, потеря силы мышц) и кровеносной системе (сужение или расширение периферических сосудов).