Влияние шума и вибраций на эффективность производственной деятельности

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования 

Государственный Университет Управления 

Институт Управления в Промышленности и Энергетике

Кафедра Управления природопользованием и экологической безопасностью 
 

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности 
 
 
 

Реферат. 
 
 

Тема:

«Влияние шума и вибраций на эффективность производственной деятельности» 
 
 
 
 
 

Выполнила:

Студентка I курса Института Управления на Транспорте и Логистики

Кафедра Управление на автомобильном транспорте

Профиль Менеджмент организации. Бакалавр (группа 1-2)

Ахундова  Валерия Расимовна 

Проверил:

Доцент, кандидат экономических наук

Зозуля  Павел Валерьевич 
 
 
 

Москва 2011 
 
 
 
 

     Оглавление: 
 

   Введение

1. Промышленный шум, его физические характеристики
2. Шум как вредный производственный фактор
3. Воздействие вибраций на организм человека и сооружения
4. Гигиенические характеристики и нормирование вибраций
5. Нормирование шума
6. Методы защиты от производственных вибраций
7. Основные методы и направления снижения шума на предприятиях

   Заключение

      8. Список используемой литературы (ссылки) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Всякий  нежелательный для человека звук называется шумом. Источники шума по своей физической природе подразделяются на источники механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного шума.

Шум нарушает прием информации, что влияет на ошибки и травматизм. Он вызывает усталость. При длительном воздействии шума снижается острота слуха, изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение, происходят изменения в дыхательных центрах, возможно изменение координации движения, значительно увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке.

Интенсивный шум является причиной сердечно-сосудистых заболеваний, нарушения нормальной функции желудка и ряда других функциональных нарушений организма человека. В шумных цехах наиболее часты случаи производственного травматизма.

Воздействие шума отражается, прежде всего, на органах слуха. Различают три формы воздействия - утомление слуха, шумовую травму и профессиональную тугоухость. Первая характеризуется острым утомлением клеток уха и может стать причиной развития профессиональной тугоухости. Шумовая травма может возникнуть при воздействии высокого звукового давления - при взрывах, испытаниях мощных реактивных двигателей и т.п. При этом у пострадавших наблюдается головокружение, шум и боль в ушах, а также поражение барабанной перепонки. Профессиональная тугоухость ведет к снижению слуха вплоть до его полной потери.

     Шум является не только источником многих заболеваний, но и снижает работоспособность. Производительность труда в ряде случаев снижается до 60%, а число ошибок в расчетах увеличивается более чем на 50%. Он может быть причиной несчастного случая.

     Борьба  с шумом - комплексная проблема, связанная  с решением гигиенических, технических, управленческих, правовых и культурно-просветительных задач.

Проблема  снижения шума на производстве предусматривает  решение двух связанных между собой задач:

1. Снижение шума изготавливаемых предприятиями машин и оборудования, заданных в технических условиях и стандартах на них;

2. Снижение шума на рабочих местах, на территории предприятия и прилегающей к нему территории.

     Цель  работы: выяснить, как влияет шум и вибрации на эффективность производственной деятельности.

   Задачи  работы:

1. Охарактеризовать промышленный шум с физической точки зрения
2. Охарактеризовать шум как вредный производственный фактор
3. Оценить воздействие вибраций на организм человека и сооружения
4. Выяснить допустимые нормы вибраций и охарактеризовать ее с гигиенической стороны
5. Выяснить допустимые нормы шума
6. Выяснить и перечислить методы защиты от производственных вибраций
7. Выяснить основные методы и направления снижения шума на предприятиях

1. Промышленный  шум, его физические характеристики

     С физической точки зрения любой звук представляет собой распространяющееся механическое колебательное движение части упругой среды (газа, жидкости или твердого тела) с малыми амплитудами.

     При распространении звуковой волны происходит перенос энергии в пространстве, называемом звуковым полем. Общее количество энергии, которое источник звука излучает в окружающее пространство, называется звуковой мощностью источника.

     Применительно к оценке шума в какой-либо точке звукового поля (например, на рабочем месте, в цехе, лаборатории) интерес представляет не общая акустическая мощность источника шума, а лишь та его часть, которая достигает этой точки. Часть общей мощности и источника шума, приходящейся на единицу площади, проходящей через заданную точку звукового поля и расположенной перпендикулярно распространению звуковой волны, называется интенсивностью звука I. Интенсивность звука измеряется в Вт/ м²

     Измерение интенсивности звука связано  с большими техническими трудностями, и нет приборов, которые позволяют измерять этот параметр. Сравнительно просто можно измерять (шумомером) звуковое давление (Р), которое связано с интенсивностью звука (I) некой зависимостью.

     Звуковым  давлением называется разность между мгновенным значением полного давления в какой-либо точке звукового поля и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде. Единица измерения - паскаль (Па). Поскольку в пределах полного колебательного цикла звуковое давление в точке звукового поля изменяется от нуля и далее до положительного максимума и т.д., то под этим термином (звуковое давление) принято понимать среднеквадратичное давление в течение полного цикла.

     В органе слуха такое осреднение происходит за 30 - 100 мс и воспринимается человеком как специфический звуковой сигнал, если частота колебаний находится в диапазоне 16 - 20000 Гц. Колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а свы- ше20 кГц - ультразвуком.

     Величина  звукового давления и интенсивности  звука, с которыми приходится иметь дело на практике, могут изменяться в широких пределах: по давлению - до 10 ⁷ раз, по интенсивности - до 10 ¹⁴ раз. Человеческое ухо реагирует на абсолютное, а не на относительное изменение интенсивности звука. В этих условиях очень удобным оказалось использование логарифмической шкалы, так как это позволяет существенно уменьшить диапазон численных значений измеряемых величин и упростить математический аппарат, описывающий звуковое поле. Величины измеряются в децибелах (дБ) - относительных логарифмических единицах.

     С учетом этих обстоятельств основными  характеристиками шума являются уровень  звукового давления и уровень интенсивности.

     При исследовании шумов весь слышимый диапазон звуковых колебаний по частоте можно  разбить на отдельные полосы, каждая из которых характеризуется граничными частотами - нижней (fn), верхней  (fв) и средней (fa)- За среднюю частоту полосы принято принимать среднегеометрическую частоту.

     Чаще  всего применяются октавные и  третьоктавные полосы. Октавой называется полоса частот, в которой верхняя частота в два раза больше. В третьоктавной полосе это соотношение равно 1,26.

     При гигиенической оценке шума и его  нормировании акустический диапазон частот разделяют на восемь октавных полос со среднегеометрическими частотами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Граничные частоты для этих октавных полос соответственно равны: 45...90, 90...180, 180...355, 355...710, 710... 1400, 1400.. .2800,2800...5600, 5600... 11200 Гц.

     В качестве одночисловой характеристики шума применяется оценка уровня звука в дБА, получаемая посредством измерения шума на характеристике «А» чувствительности шумомера. С помощью специальных фильтров характеристика «А» чувствительности шумомеров подобрана таким образом, что между субъективной реакцией человека и уровнем звукового давления по этой характеристике существует хорошее совпадение, т.е. характеристика «А» шумомеров хорошо имитирует чувствительность человеческого уха во всем акустическом диапазоне частоты.

  По  временным характеристикам шумы источника подразделяются:

• на постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера;
• непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера.

  В свою очередь, непостоянные шумы подразделяются:

• на колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;
• прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБА, измеренный при определенных длительностях интервалов, в течение которых уровень остается постоянным (1 сек и более);
• импульсивные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 сек, при этом уровень звука дБА, измеренный при включении характеристик «медленно» и «импульс» шумомера, отличается не менее, чем на 10 дБА. Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный уровень (по энергии) звука в дБА. Эквивалентный уровень (по энергии) звука Ь_Лжв дБА данного непостоянного шума есть уровень звука постоянного широкополосного неимпульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и данный непостоянный шум.

     Физиологической особенностью восприятия частотного состава звуков является то, что слух реагирует не на абсолютный, а на относительный прирост частот: увеличение частоты колебаний вдвое воспринимается как повышение тона (высота) на определенную величину, называемую октавой. Следовательно, октава - диапазон частоты, в котором верхняя граница больше нижней.

     Характеристика  шума по распределению энергии по частотам входящих в него звуков называется спектральной. При определении спектрального состава шума звуковая энергия может оказаться почти равномерно распределенной в широкой полосе частот. Это так называемый широкополосный, или белый (по аналогии со светом) шум. Но возможно и неравномерное распределение звуковой энергии, которая заметно преобладает в области одной - двух октав. Такой шум называется узкополосным, или тональным. По сравнению с широкополосным тональный шум оказывает большее раздражающее действие.

     При гигиенической оценке шума измеряют его интенсивность (силу) и определяют спектральный состав по частоте входящих в него звуков.

     При гигиенических исследованиях имеет  значение знание и некоторых других физических особенностей шума. Низкочастотные звуки распространяются в пространстве сферически от источника их образования, высокочастотный - в виде более узкого луча. Поэтому низкочастотный шум легче проникает через неплотности и от него нельзя защититься экранированием, которое более эффективно в борьбе с распространением высокочастотного шума.

     Подобно другим явлениям волновой природы, звуковые волны обладают способностью к дифракции и интерференции.

     Дифракция представляет собой процесс огибания волной препятствия на своем пути. Она более выражена у низкочастотных звуков, что важно учитывать при устройстве звукоизолирующих и экранирующих конструкций.

     Интерференция - эффект сложения двух и более волн. Она может способствовать как  усилению, так и ослаблению звукового  давления в определенных точках. Этим пользуются в борьбе с шумом, распространяющимся по каналам, при конструировании так называемых интерференционных глушителей и в ряде других случаев.

     Звуковые  волны могут отражаться от поверхностей или поглощаться ими. Степень отражения зависит от свойств материалов отражающих поверхностей, их формы. Если материалы имеют большое внутренне сопротивление (резина, войлок и др.), то основная часть падающей на них звуковой энергии пог лощается, а не отражается.  

     При размещении шумного оборудования должна учитываться «звучность» помещения, зависящая от формы, размеров, отделки стен. Возможны случаи, когда эти особенности помещения приводят к удлинению продолжительности звучания благодаря многократному отражению звуков от поверхностей пола, потолка, стен. Это явление называется реверберацией. Борьба с ней должна учитываться при проектировании промышленных цехов, в которых намечается установить шумное оборудование. 
 
 
 

  2. Шум как производственный  фактор

     Бесшумных производств практически не существует, однако шум как профессиональная вредность приобретает особое значение в случаях его высокой интенсивности. Это наблюдается в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте. Вредное действие шума может проявиться в потере слуха, проявлении общих реакций организма с участием нервной, сердечнососудистой и других систем, снижении производительности труда, возрастании частоты производственных травм.

     Действие  шума на слух вызывает развитие тугоухости той или иной степени выраженности, а иногда и полной глухоты. Чаще изменение  слуха развивается исподволь  в течение 3-5 лет и более. Иногда люди обращаются с жалобами на трудность восприятия шепотной речи, плохую слышимость высокого голоса. Некоторые из них засыпают с трудом из-за звона или писка в ушах. При значительной потере слуха пострадавший плохо слышит собственный голос, который несколько изменяется. Потеря слуха развивается у разных лиц в различной степени. Встречаются лица с повышенной чувствительностью к шуму. Женщины более чувствительны к его воздействию.

     При медицинском осмотре выявляется понижение слуха на восприятие шепотной речи и потеря остроты слуха, устанавливаемая с помощью камертонов или аудиометра - прибора для определения порогов слуховой чувствительности в диапазоне низких, средних и высоких частот. Для производственной тугоухости особенно характерно ухудшение восприятия высоких тонов и в наибольшей степени - частоты 4000 Гц (см. табл. 7.7).

     Изменение слуха возникает при действии высокочастотного шума, но низко- и  среднечастотные шумы большой интенсивности также ведут к профессиональной глухоте.

     Для профессиональной потери слуха характерны медленное развитие процесса и постоянное прогрессирование с возрастом и стажем.

     Патогенез профессиональной тугоухости связан с  процессом утомления и переутомления  слухового анализатора. При действии шума вначале возникает слуховая адаптация - процесс приспособления уха к интенсивным звукам. Адаптация проявляется в кратковременном или неглубоком падении слуховой чувствительности, которая быстро или полно восстанавливается после прекращения действия раздражителя. 
 

Таблица 1. Количественные потери слуха при профессиональной тугоухости

     Если  влияние шума продолжительно и интенсивность его велика, то наступает слуховое утомление. При этом чувствительность слуха значительно снижается. Утомление слуха, повторяясь из дня в день, приводит к тому, что его восстановление оказывается неполным к периоду следующего его воздействия. Это свидетельствует уже о состоянии переутомления, которое предшествует патологии и со временем ведет к дегенерации внутреннего уха, являющейся анатомической основой профессиональной глухоты.

     Для оценки степени слухового утомления  используют такой показатель, как «временный сдвиг порога слышимости» (ВСП). Обычно он означает потерю слуха в течение одного дня с восстановлением большей части спустя 1-2 ч после прекращения действия шума. Окончательное и полное восстановление слуховой чувствительности должно произойти в срок не менее 10 дней. Величина ВСП при повторных воздействиях шума более или менее постоянна. С увеличением силы шума и времени его действия ВСП возрастает. Наличие перерывов в действии шума ведет к уменьшению ВСП. На этом основано требование достаточных перерывов между проведением работ, связанных с действием интенсивного шума. Показателями слухового утомления являются величина ВСП и разность между определяемыми величинами ВСП при повторных воздействиях шума.

     Общее действие шума на организм наиболее выражено в отношении нервной и сердечно-сосудистой системы.

     Шум является причиной ухудшения здоровья, снижения уровня развития молодого поколения, уменьшения социальной и профессиональной активности человека. Из-за шума ежегодно теряется 5% трудовых ресурсов, а при увеличении уровня шума на 10 децибел на 10-12% снижается работоспособность и на 25% повышается затрата на одного рабочего в год.

     Шум может оказывать раздражающее действие, вызывать жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, нарушение сна, снижение памяти.

     Реакция сердечно-сосудистой системы на действие шума выражается в жалобах на колющие и ноющие боли в области сердца, урежение пульса, изменение тонуса сосудов в разных отрезках артериального русла, спазмы капилляров, что может быть причиной неравномерности кожных температур на правой и левой половинах тела. В зависимости от индивидуальной чувствительности разных лиц возможны гипотония и гипертонические состояния. 

3. Воздействие вибраций на организм человека и сооружения

     Вибрации - колебательные движения упругих тел, конструкций, сооружений около положения равновесия. Воздействие вибраций на человека классифицируются:

• по способу передачи вибрации на человека;
• по направлению действия вибрации;
• по времени действия.

  По  способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию.

  Общая вибрация передается через опорные  поверхности на тело сидящего или  стоящего человека.

  Общая вибрация по источнику ее возникновения  подразделяется на категории:

1. тип (безопасность) - транспортная, воздействующая на опера

торов подвижных самоходных и прицепных  машин - тракторы, сельскохозяйственные и промышленные машины, автомобили, строительно-дорожные машины;

2. тип (граница снижения производительности труда) - транс-

портно-технологическая. воздействующая на операторов машин с ограниченной скоростью перемещения - экскаваторы, краны, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт;

3 тип «а» (граница снижения производительности труда) - технологическая, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации - станки, кузнечно- прессовое оборудование, насосные агрегаты, вентиляторы, буровые станки, установки нефте- газодобывающей, перерабатывающей и др. отраслей промышленности;

3 тип  «б» (комфорт) - вибрации на рабочих  местах работников умственного  труда и персонала, не занимающегося  физическим трудом, - диспетчерские, заводоуправления, конструкторские бюро, лаборатории, вычислительные центры, учебные помещения, конторские помещения, здравпункты и др. Локальная вибрация передается через руки человека. К ней можно отнести воздействие на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

По направлению  действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением ортогональной системы координат (см. рис. 7.16).

  По  временной характеристике различаются: постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр за время действия изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ); непостоянная вибрация. для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дБ).

     При действии вибрации на человека оцениваются  виброскорость (виброускорение), диапазон частот и время воздействия вибрации.

     Частотный диапазон воспринимаемых вибраций от 1 до 1000Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц воспринимаются организмом только как вибрации, а с частотой выше 20 Гц - одновременно как вибрация и шум.

Общая вибрация вызывает изменения в сердечно-сосудистой и центральной нервной системах, появление болей в отдельных органах. Локальные вибрации влияют на центральную нервную систему, повышая кровяное давление, вызывают сужение капилляров в кончиках пальцев, приводят к потере их чувствительности. Под воздействием вибрации ухудшается зрительное восприятие, особенно при частотах (25-40) и (60-90) Гц. Вертикальная вибрация особенно неблагоприятна для работающих в сидячем положении, горизонтальная - для работающих стоя. Действие вибрации на человека становится опасным, когда частота колебаний рабочего места приближается к частоте собственных колебаний органов тела человека: (4-6) Гц - колебания головы относительно тела в положении стоя, (20-30) Гц - в положении сидя; 4- 8 Гц - брюшной полости; 6-9 Гц - большинства внутренних органов; 0,7 Гц - «качка» вызывает морскую болезнь. При косвенном (визуальном) воздействии вибрации на человека оказывается психологическое действие. Например, вызывают неприятные ощущения колеблющиеся предметы (люстры, транспаранты, вентиляционные короба), подвешенные к различным конструкциям. Вибрация разрушающе действует на строения и сооружения, нарушает показания измерительных и регулирующих приборов, снижает надежность работы машин и приборов, в отдельных случаях вызывает брак продукции и т.п. Санитарные нормы требуют снижения параметров вибрации до допустимых величин. 
 
 
 
 
 
 
 

4. Гигиенические характеристики и  нормирование вибрации

     Гигиеническое нормирование вибрации, действующей  на человека, служит для обеспечения вибробезопасных условий труда. Ввиду сложности оценки влияния вибрации на системы организма человека и отсутствия единых нормируемых параметров воздействия вибрации основой для гигиенического нормирования вибрации служат объективные физиологические реакции человека на вибрацию определенной интенсивности, а также субъективные оценки неблагоприятного воздействия вибрации на рабочих различных профессий. При современном уровне развития техники не всегда удается снизить вибрацию до абсолютно безвредного уровня. Поэтому при нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших, а в приемлемых условиях, т.е. когда вредное воздействие вибрации не проявляется или проявляется незначительно, не приводя к профессиональным заболеваниям.