Производственный шум и методы борьбы с ним

Лист

Оглавление

Введение 3

1. Вредные  воздействия шума на организм  человека 4

2. Источники  производственного шума и методы  борьбы с ними 6

3. Средства  коллективной защиты 8

4. Средства  индивидуальной защиты 9

Литература 13

Введение

Снижение шума в жизнедеятельности  человека становится актуальной проблемой. Среди всех шумов, оказывающих воздействие на человека выделяется шум производственного происхождения. Уровень производственного шума существенно подрос. Это вызвано использованием высокопроизводительных машин и механизмов, возрастанием рабочих скоростей. Одним из самых распространенных видов производственного шума является механический шум. Уровни этого шума достигают 120 дБ. Во многих отраслях промышленности преобладают шумы импульсные и ударные, которые выделяются как весьма вредные. Неожиданные и ударные шумы могут вызвать реакцию испуга и неадекватность поведения. Своеобразное негативное действие шума ударного происхождения может вызвать повышение кровяного давления, частоты дыхания, синусовую аритмию и снизить умственную работоспособность.

Шум наносит вред не только здоровью людей, но и экономике страны. Так люди, занятые трудом умственной напряженности, делали на фоне шума в 70 дБ почти в два раза больше ошибок, чем в тишине. Работоспособность занятых умственным трудом падает примерно на 60%, а физическим - на 30%. Шум ударного происхождения наиболее характерен для промышленности (металлургия, машиностроение, транспорт) и обуславливает соударение машин и механизмов в процессе работы. Эта проблема относится к числу наиболее актуальных проблем, связанных с оценкой поведения различных конструкций в условиях воздействия интенсивных импульсивных нагрузок, которые возникают при эксплуатации современного оборудования. Анализ литературных данных показал, что наиболее распространен метод исследования на моделях процессов соударения в лабораторных условиях с целью разработки материалов и конструкций с повышенными демпфирующими характеристиками, низким звукоизлучением.

1 Вредные воздействия шума на организм человека

Проявление вредного воздействия шума на организм человека весьма разнообразно. 

Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБА) на слух человека приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия шума происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, выражающееся  временным смещением порога слышимости , которое исчезает после окончания воздействия шума, а при большой длительности и (или) интенсивности шума происходят необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости.

Различают следующие степени  потери слуха:

I степень (легкое снижение  слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 10 - 20 дБ, на частоте 4000 Гц  –  20 - 60 дБ;

II степень (умеренное снижение  слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 21 - 30 дБ, на частоте 4000 Гц  –  20 - 65 дБ;

III степень (значительное  снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 31 дБ и более, на частоте 4000 Гц  –  20 - 78 дБ.  

Действие шума на организм человека не ограничивается воздействием на орган слуха. Через волокна слуховых нервов раздражение шумом передается в центральную и вегетативную нервные системы, а через них воздействует на внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма, влияет на психическое состояние человека, вызывая чувство беспокойства и раздражения. Человек, подвергающийся воздействию интенсивного (более 80 дБ) шума, затрачивает в среднем на 10 – 20% больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить выработку, достигнутую им при уровне звука ниже 70 дБ(А). Установлено повышение на 10 – 15% общей заболеваемости рабочих шумных производств. Воздействие на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях звука (40 – 70 дБ(А). Из вегетативных реакций наиболее выраженным является нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек, а также повышения артериального давления (при уровнях звука выше 85 дБА).

Воздействие шума на центральную  нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительной моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалографических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме (уже при шуме 50 – 60 дБА), существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга.

При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается. 

Изменения в функциональном состоянии центральной и вегетативной нервных систем наступают гораздо раньше и при меньших уровнях шума, чем снижение слуховой чувствительности.

В настоящее время "шумовая болезнь" характеризуется комплексом симптомов:

• снижение слуховой чувствительности;
• изменение функции пищеварения, выражающейся в понижении кислотности;
• сердечно-сосудистая недостаточность;
• нейроэндокринные расстройства.

Работающие в условиях длительного шумового воздействия  испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т.д. Воздействие шума может вызывать негативные изменения эмоционального состояния человека, вплоть до стрессовых. Все это  снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА производительность труда снижается на 20%.

Ультразвуки (свыше 20000 Гц)  также являются причиной повреждения слуха, хотя человеческое ухо на них не реагирует. Мощный ультразвук воздействует на нервные клетки головного мозга и спинной мозг, вызывает жжение в наружном слуховом проходе и ощущение тошноты.

Не менее опасными являются инфразвуковые воздействия акустических колебаний (менее 20 Гц). При достаточной интенсивности инфразвуки могут воздействовать на вестибулярный аппарат, снижая слуховую восприимчивость и повышая усталость и раздражительность, и приводят к нарушению координации. Особую роль играют инфрачастотные колебания с частотой 7 Гц. В результате их совпадения с собственной частотой альфа - ритма головного мозга наблюдаются не только нарушения слуха, но и могут возникать внутренние кровотечения. Инфразвуки (6 - 8 Гц) могут привести к нарушению сердечной деятельности и кровообращения.

2 Источники производственного шума и методы борьбы с ними

Многочисленными исследованиями установлено, что длительное воздействие шума на человека сказывается на его здоровье. Чрезмерное воздействие шума влияет не только на ухудшение слуха. Слуховой аппарат человека является всего лишь воротами, через которые шум проникает в организм и воздействует на центральную нервную систему человека. В повседневной жизни и на производстве человек «привыкает» к шуму и ему кажется, что шум ему мешает в меньшей степени. Однако это впечатление обманчиво – в действительности вредное воздействие шума продолжается независимо от того, обращает человек на это внимание или нет. Причем это порой не зависит от уровня и длительности воздействия шума, а в большей степени от состояния человека в данный промежуток времени.

Шум снижает не только работоспособность, производительность и качество труда  человека, но и его безопасность.

Действующий в Российской Федерации стандарт 12.4.081-89 «Средства  защиты работающих» подразделяются на средства коллективной и индивидуальной защиты. К средствам коллективной защиты относятся борьба с шумом в источнике его образования (то есть за счет создания малошумного оборудования и использования его в технологическом процессе производства) и борьба с шумом на пути его распространения. Второй путь используется тогда, когда на основе известных и технически осуществимых методов снизить уровень шума на данном этапе не представляется возможным.

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических  процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые. 

Защита от шума должна обеспечиваться разработкой  шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе  строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.  

В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути  его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в  источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шуммеханического происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного   происхождения. 

Для источников механического шума снижение шума обеспечивается заменой возвратно-поступательного перемещения деталей вращательным, заменой ударных процессов безударными (клепку - сваркой, обрубку - фрезерованием), повышением качества балансировки вращающихся деталей и класса точности изготовления деталей, улучшением смазки трущихся поверхностей, заменой материалов.

Для снижения аэродинамического шума используются специальные шумопоглощающие элементы с криволинейными каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучшением аэродинамических характеристик машин. Для борьбы с шумом, возникающим пригидравлических ударах, необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы. Кавитационные шумы снижаются улучшением гидродинамических характеристик насосов и выбором оптимальных режимов их работы.

Снижение электромагнитного  шума  осуществляется путем конструктивных изменений в электромеханических системах.

3 Средства коллективной защиты

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и  организационно - технические и включают в себя:  

• изменение направленности излучения шума;

• рациональную планировку предприятий и производственных помещений;

• акустическую обработку помещений;

• применение звукоизоляции.    

Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности G достигает 10 - 15 дБ, что необходимо учитывать при использовании установок с направленным излучением, ориентируя эти установки так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места.

Рациональная планировка предприятий и производственных помещений позволяет снизить уровень шума на рабочих местах за счет увеличения расстояния до источников шума.

При планировке территории предприятий наиболее шумные помещения  должны быть сконцентрированы  в одном - двух местах. Расстояние между шумными  и тихими  помещениями должно обеспечивать необходимое снижение шума.

Если предприятие расположено  в черте города, то шумные помещения  должны находиться в глубине территории предприятия, как можно дальше от жилой застройки. Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.

К архитектурно-планировочным  решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий.  По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий. 

Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны  порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения. 

4 Средства индивидуальной защиты

Очень часто технические  и архитектурно-строительные методы снижения шума требуют значительных материальных затрат и экономически нецелесообразны. В то же время существует ряд процессов и производств, где единственным средством защиты работающих от действия шумов высоких уровней являются СИЗ (противошумы). В большинстве случаев надежно защитить человека в условиях производства возможно только с помощью МСЗ от шума – противошумов. Однако противошумы должны обеспечивать не только надежную защиту, но более или менее комфортные и безопасные условия их применения.

Требования к эффективности  противошумов сформулированы в ГОСТ 12.4.051 «Средства индивидуальной защиты. Общие технические требования и  методы испытаний». Чтобы сформулировать необходимые и целесообразные требования к эффективности противошумов необходимо знать масштабы и уровни предельно допустимых величин шума на производстве.

В свое время в Московском институте охраны труда была проведена  работа по уточнению обобщенных требований к величинам звукового заглушения (эффективности) противошумов. С этой целью был проведен анализ результатов измерений уровней шума в октавных полосах наиболее характерного «шумного» оборудования. Анализ охватывал результаты измерений на предприятиях машиностроения, металлургии, деревообработки, текстильной и легкой, электромеханической, радиотехнической, пищевой отраслей промышленности, а также на рабочих местах в кабинах строительных и дорожных машин. В каждой октавной полосе нормируемого диапазона частот был вычислен коэффициент частоты превышения нормативных значений шума. 

Можно сделать два важных для практической цели заключения:

- почти не встречаются  случаи превышения нормативных  значений в полосе со средней  частотой 63 Гц. Следовательно, требования  к эффективности противошумов на этой частоте можно не устанавливать, что в конечном итоге приводит к существенному уменьшению массы и габарита противошумов; противошумы должны обеспечивать защиту в диапазоне частот 250–8 000 Гц, где значения Ki сравнительно близкие и находятся в пределах 0,61–0,87;

- максимум коэффициента  частоты превышений приходится  на диапазон от 500 до 2 000 Гц.

Сделанные заключения позволяют  сформировать некоторые качественные требования к противошумам. Однако их следует дополнить обоснованием необходимой абсолютной величины эффективности в нормируемом диапазоне частот (далее полоса 63 Гц не рассматривается). Полученные результаты измерений были разбиты на две группы: А – большие превышения, когда нормативные уровни в одной нескольких полосах частот превышаются на 15 дБ и более, и Б – «средние» (до 15 дБ). Как оказалось, превышения, относящиеся к группе Б, составили более 80%. Это говорит о том, что для основной группы работающих необходимы противошумы с эффективностью, отвечающей требованиям группы Б. Можно сформулировать требования к абсолютным значениям эффективности противошумов в диапазоне частот 125–8 000 Гц, взяв в качестве исходных требований средние или максимальные значения превышений, соответственно, для групп А и Б.

В России разработано  шесть стандартов на противошумы, гармонизированных с европейскими стандартами:

- ГОСТ Р 12.4.208-9 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Наушники, Общие  технические требования»;

- ГОСТ Р 12.4.209-99 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Вкладыши. Общие  технические требования»;

- ГОСТ Р 12.4.210-99 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Противошумные  наушники, смонтированные с защитной  каской. Общие технические требования»;

- ГОСТ Р 12.4.211-99 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Противошумы.  Субъективный метод измерения поглощения звука»;

- ГОСТ Р 12.4.212-99 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Противошумы.  Оценка результирующего значения А-корректированного уровня звукового давления при использовании средств индивидуальной защиты»;

- ГОСТ Р 12.4.213-99 «ССБТ.  СИЗ органа слуха. Противошумы.  Упрощенный метод измерения акустической  эффективности противошумных наушников  для оценки качества».

Основанием для разработки стандартов послужило обобщение  использованного в России и странах Европы накопленного опыта стандартизации СИЗ и необходимость уточнения ряда требований к защитным и эксплуатационным показателям и методам их контроля. В стандартах сформулированы основные определения и термины, касающиеся противошумных наушников, вкладышей и наушников, смонтированных на защитных касках. Стандарты устанавливают требования к акустической эффективности противошумов, усилию прижатия к околоушной области, устойчивости к повреждению при падении, влагоустойчивости, воспламеняемости, гибкости оголовья, к размерам и маркировке. Для всех требований описана процедура испытаний, аппаратура и конструкции испытательных устройств.

Основным методом определения  эффективности противошумов остается субъективный метод, при котором  приемником акустического сигнала  является орган слуха человека.

Акустическая эффективность  противошумов определяется на основе установления бинауральных порогов слышимости человека с противошумом и без него в условиях диффузного поля сигналом розового шума, отфильтрованного в третьеоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1 000, 2 000, 4 000, 8 000 Гц.

Противошумы испытывают в  заглушенных и реверберационных камерах на чистых тонах и в  определенных полосах частот постоянного  и прерывистого шума, методом баланса  громкостей, с помощью искусственного уха и т. п. Поэтому заявленная эффективность противошумов у различных испытателей несколько отличатся (на 1–3 дБ). Это объясняется еще и тем, что подобрать испытуемых с одними антропометрическими показателями крайне сложно.

Прежде чем заказывать те или иные противошумы, работники  службы охраны труда должны ознакомить работающих с тем или иным предлагаемым ассортиментом противошумов и получить от них предварительное согласие. В этом случае эффект использования (ношения) противошумов будет максимальным и средства, затраченные на их приобретение, не будут потрачены напрасно.

Эффективность всех противошумов – как противошумных наушников, так и противошумных вкладышей  – максимальна в области высоких  частот, наиболее вредных и неприятных для человека.

Противошумы следует выбирать исходя из частотного спектра шума на рабочем месте, требований норм по ограничению шума, удобств их использования при данной рабочей операции и климатических условий, а также индивидуальной переносимости их каждым работающим.

Лицам, длительное время  работающим в условиях шума, необходимо привыкать к противошумам постоянно – в течение одного-двух месяцев, что позволяет организму перестроится без возможных неприятных ощущений.

Если применение противошумов в течение всей рабочей смены  невозможно, то рекомендуется использовать их периодически. Это позволяет частично восстановить чувствительность органа слуха и значительно снизить его утомление.

При выборе противошумов особое внимание должно быть уделено тем  факторам, которые определяют комфорт и приемлемость в данной ситуации.

Литература

1. Куликов О.Н. Безопасность жизнедеятельности в строительстве. – М.: Академия, 2009.
2. Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. – М.: Высшая школа, 2002.
3. Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда в строительстве. – М.: Феникс, 2010.
4. Кафедра инженерной экологии и труда Московского энергетического института. - Режим доступа: http://ftemk.mpei.ac.ru/bgd

Методы защиты от шума в 

производственных зданиях