Шум. Вибрация. Ультразвук. Инфразвук

Перечень документов, необходимых при изучении модуля

СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданиях».
СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых помещениях и на территории жилой застройки».
ГОСТ 12.1.012-2004 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования».
ГОСТ 12.1.001-89 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности».
ГОСТ 12.1.029-80 «ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация».
Р 2.2.2006-05. «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда». Утверждено Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 29 июля 2005 г.
ГОСТ 12.1.003-83. «Шум. Общие требования безопасности».
ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин».

Шум

Основные характеристики звуковых колебаний – частота и амплитуда.

Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота тона.
Единица измерения частоты – герц – это частота, при которой в 1 секунду происходит 1 колебание. Человек воспринимает звуковые колебания от 16 до 20 000 Гц.
Амплитуда звуковых колебаний воспринимается на слух как громкость.

Громкость звука растет пропорционально логарифму силы звука.

Громкость звука изменится на единицу, если его энергия увеличится или уменьшится в 10 раз.

Единица громкости – Бел.

Для практических целей используется десятая часть этой единицы – децибел (дБ).

Звук может состоять из одного чистого тона, но чаще всего он представляет собой сочетание многих тонов разных уровней (громкости) и высот (высокая и низкая частота).

Сила звука

Сила звука (Е) – поток звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади (Вт/м²). Изменяется пропорционально квадрату звукового давления.

Начальный уровень отсчета энергии звука Е = 10 Вт/м².

Звуковое давление

Звуковое давление (P) – переменная составляющая давления воздуха или газа, возникающая в результате звуковых колебаний. Единица звукового давления – паскаль (Па).

Уровень звукового давления (L) – отношение данного звукового давления р к нулевому (стандартному) уровню Р₀, выраженному в дБ:

L = 20 lg P / P₀

где P – среднеквадратичная величина звукового давления, Па;

P₀ – исходное (стандартное) значение звукового давления в воздухе, равное 2 × 10^–5 Па.

Уровни акустического шума определяют относительно опорных значений:

звукового давления 2 × 10^–5 Па = 20 мкПа;
интенсивности звука 10^–12 Вт/м² = 1 пкВт/м²;
звуковой мощности 10^–12 Вт = 1 пкВт.

Порог слышимости – наиболее тихий звук (при частоте 1000 Гц), который еще слышит человек. Соответствуют звуковому давлению 2 × 10^-5 Па, принятому в качестве нулевого (стандартного) уровня р₀.

При частотах ниже 16 или выше 20 000 Гц слышимость отсутствует при любых звуковых давлениях.

Болевой порог – звуковое давление, вызывающее болевое ощущение. При частоте 1000 Гц болевой порог – 20 Па (2 × 10² Па), что соответствует уровню 120 дБ.

Классификация шумов, воздействующих на человека

Уровень шума измеряется в децибелах (дБ).

Шумы от разных источников смешиваются друг с другом. Общий уровень шума в любом месте возрастает при увеличении количества источников шума.

Сумма должна быть измерена интегрирующим шумомером.

Шум разделяется по спектру и по времени воздействия.

По спектру шум различается на:

тональный;

широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

По временным характеристикам шум разделяется на:

постоянный;
Уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера (пример: шум на рабочем месте оператора в котельной около котлов); дБА – обозначение уровня звука, измеренного на характеристике «А» шумомера.
непостоянный.
Уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера; дБА – обозначение уровня звука, измеренного на характеристике «А» шумомера.

Уровни шума различных видов трудовой деятельности с учетом степени напряженности труда

Вид трудовой деятельности	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
Работа по выработке концепций, новых программ; творчество, преподавание	40
Труд высших производственных руководителей, связанных с контролем группы людей, выполняющих преимущественно умственную работу	50
Высококвалифицированная умственная работа, требующая сосредоточенности; труд, связанный исключительно с разговорами по средствам связи	55
Умственная работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного(1) слухового контроля; высокоточная категория зрительных работ(2)	60
Умственная работа, по точному графику с инструкцией (операторская), точная категория зрительных работ	65
Физическая работа, связанная с точностью, сосредоточенностью или периодическим слуховым контролем	80
(1) Более 50% рабочего времени. (2) По нормам естественного и искусственного освещения, утв. Госстроем СССР.

Проведение измерения шума

Результаты измерений должны характеризовать шумовое воздействие на работающего за время рабочей смены (рабочего дня).

Установлена следующая продолжительность измерения непостоянного шума:

половина рабочей смены (рабочего дня) или полный технологический цикл;
30 мин для импульсного;
полный цикл характерного действия шума – для прерывистого.

Характеристикой непостоянного шума является интегральный по времени критерий – эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБ.

Правила измерения шума определены ГОСТ 12.1.050-86.

Для измерения непостоянного шума необходимо использовать интегрирующий шумомер.

Оценка шумов

Нормируемые параметры и ПДУ шума на рабочих местах регламентируются Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562‑96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Влияние шума на организм человека

Влияние уровня шума от различных источников на слух человека
Влияние на человека	Уровень шума в децибелах	Источник звука
Сильные поражения	140 130	Реактивный двигатель Заклепочный молот
Г р а н и ц а	б о л е в ы х	о щ у щ е н и й
Поражение	120 110 100	Пропеллерный самолет Отбойный молоток Листопрокатный цех
Опасность Не слышна речь Раздражение	90 80 70 60 50 40 30 20 10 0	Тяжелые грузовики Оживленные улицы Легковой автомобиль Обычный разговор Негромкий разговор Тихая музыка по радио Шепот Тихая городская квартира Шорох листьев
Г р а н и ц а	с л у х о в ы х	о щ у щ е н и й

Методы и средства защиты от шума

При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все меры по снижению шума, а именно:

снижение шума в источнике;
звукоизоляция помещений, оборудования и др.;
звукопоглощение за счет применения архитектурно-планировочных решений;
обязательная гигиеническая оценка приборов, оборудования, устройств (их сертификация);
соблюдение нормативных шумовых характеристик на рабочих местах;
специальные глушители шума;
СИЗ (антифоны, беруши, противошумные шлемы);
проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров для контроля воздействия на работающих.

Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 80 дБА должны быть обозначены знаками безопасности.

Работающих в этих зонах администрация обязана снабжать средствами индивидуальной защиты.

Вибрация

Производственную вибрацию подразделяют на:

неконтактную;
контактную.

Это простое разграничение имеет важное практическое значение при оценке виброопасности труда и служит одним из первых условий выявления виброопасных машин.

Контактную вибрацию по способу передачи человеку подразделяют на:

общую;
локальную.

По временным характеристикам вибрация подразделяется на:

постоянную;
непостоянную.

Методы оценки производственной вибрации

Нормативные документы устанавливают три метода оценки производственной вибрации:

частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;
интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;
дозой вибрации (интегральной оценкой с учетом времени вибрационного воздействия по эквивалентному (по энергии) уровню нормируемого параметра).

Гигиенической характеристикой вибрации являются нормируемые параметры, выбранные в зависимости от принятого метода ее оценки.

Уровни вибрации определяют относительно опорных значений:

виброускорения 10^–6 м/с²;
виброскорости 5 × 10^–8 м/с (10^–9 м/с по международному стандарту ИСО 1683);
виброперемещения 10^–12 м.

Основным методом, характеризующим вибрационное воздействие на работающих, является частотный анализ характеристики – средние квадратические значения виброскорости и виброускорения (или их логарифмические уровни) в ¹/₁ и ¹/₃ октавных полосах частот.

Логарифмические уровни виброускорения (La) в дБ определяются по формуле:

La = 20 lg a / 1 × 10^-6,

где а – среднее квадратичное значение виброускорения, м/с²;
1 × 10^-6 опорное значение виброускорения, м/с².

При постоянной вибрации норму вибрационной нагрузки на оператора устанавливают в виде нормативных спектральных или корректированных по частотам значений контролируемого параметра.

Непостоянная вибрация оценивается эквивалентным корректированным значением контролируемого параметра.

Норма вибрационной нагрузки на оператора устанавливается для каждого направления действия вибрации. Оценка вибрационной безопасности труда должна производиться на рабочих местах конкретного производства при выполнении реальной технологической операции.

Влияние вибрации на работающих

Воздействие вибрации на человека сопровождается неприятными ощущениями в виде «онемения», слабости в кисти руки, судорогами.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов сердца. Кроме того, вибрация сопровождается потерей чувствительности кожи, окостенениями сухожилий мышц, отложениями солей в суставах.

Систематическое воздействие вибрации может привести к вибрационной болезни – профессиональному заболеванию (головокружение, повышенная раздражительность, нарушение сна, боль в области сердца).

В структуре профессиональной патологии вибрационная болезнь занимает одно из ведущих мест.

Меры и средства защиты от вибрации

Защита от вибрации включает в себя мероприятия:

организационные;
технические;
медико-профилактические.

К организационным мероприятиям относится ограничение времени воздействия вибрации для лиц виброопасных профессий, разработка внутрисменного режима труда, реализуемого в технологических процессах.

К техническим мерам защиты относятся:

снижение вибрации в источнике возникновения точной балансировкой вращающихся частей и изменением резонансной частоты системы;
виброгашение путем установления устройств (типа пружинных, пневматических амортизаторов) на самостоятельные фундаменты и применение динамических (демпфированных) виброгасителей;
виброизоляция, препятствующая передаче вибрации от источника (механизма) к защищаемому объекту;
использование СИЗ и спецодежды.

Ответственность сторон в обеспечении вибрационной безопасности

Ответственность за соблюдением установленных гигиенических нормативов по вибрации на рабочих местах лежит на работодателе.

Для этого он должен оценить риск, связанный с воздействием вибрации на рабочих, и принять меры, необходимые для снижения вибрационной нагрузки (ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ).

Полноту мероприятий, направленных на обеспечение вибрационной безопасности и их эффективность, оценивают соответствующие уполномоченные организации при проведении аттестации рабочих мест.

Работник обязан соблюдать меры вибрационной защиты и правила, которые предписаны регламентом безопасного ведения работ.

Ультразвук – это область акустических колебаний в диапазоне частот от 18 кГц до 100 МГц и выше.

Источником ультразвука является оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологических процессов, технического контроля и измерений промышленного, медицинского, бытового назначения, а также оборудования, при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор.

По спектральным характеристикам ультразвуковых колебаний выделяют:

низкочастотный ультразвук – 16 – 63 кГц (указаны среднегеометрические частоты октавных полос), распространяющийся воздушным и контактным путями;
среднечастотный ультразвук – 125 – 250 кГц;
высокочастотный ультразвук – 1.0 – 31,5 МГц, распространяющийся только контактным путем.

По способу распространения ультразвуковых колебаний выделяют:

контактный способ;
воздушный способ.

Измерение уровней ультразвука следует проводить в нормируемом частотном диапазоне с верхней граничной частотой не ниже рабочей частоты источника.

Измерение контактного ультразвука может быть выполнено современными промышленными дефектоскопами.

Требования по ограничению неблагоприятного влияния ультразвука на работающих

Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и через жидкую и твердую.

У работающих с ультразвуковыми установками возможны функциональные нарушения систем и органов. Частые жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких, газообразных средах необходимо применять нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные), которые исключили бы контакт кожи со средой, в которой распространяется ультразвук.

Требования к персоналу

К работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующий курс обучения и инструктаж.

Лица, подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воздействию контактного ультразвука, подлежат предварительным (при приеме на работу) и периодическим медицинским осмотрам в соответствии с приказом Минздравсоцразвития России от 12.04.2011 № 302н «Об утверждении перечней вредных и (или) опасных производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), и Порядка проведения обязательных предварительных и периодических медицинских осмотров (обследований) работников, занятых на тяжелых работах и на работах с вредными и (или) опасными условиями труда» (с изменениями и дополнениями).

Инфразвук — звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже полосы слышимых (акустических) частот – 20 Гц.

Источники инфразвука – механизмы, транспорт и медленно работающие крупногабаритные машины, оборудование. Пример: токарный станок расточной для обточки колесных пар в депо.

В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией.

По характеру спектра инфразвук подразделяется на:

широкополосный инфразвук с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие.

По временным характеристикам инфразвук подразделяется на:

постоянный инфразвук;
непостоянный инфразвук.

Для колеблющегося во времени и прерывистого инфразвука уровни звукового давления, измеренные по шкале шумомера «Линейная», не должны превышать 120 дБ Лин.

Выявление инфразвука на производстве

Выявление инфразвука на производстве следует проводить по следующим признакам:

техническим – высокая удельная мощность при сравнительно низком числе оборотов, ходов или ударов, флуктуация мощных потоков газов или жидкостей;
конструктивным – большие габаритные размеры двигателей или рабочих органов, наличие замкнутых звукоизолированных кабин;
строительным – большие площади ограждений или перекрытий источников шума, наличие замкнутых звукоизолированных кабин.

Защита от инфразвука

Действие инфразвука на организм человека приводит к функциональным расстройствам, которые проявляются в виде снижения внимания, нарушения координации движений, повышенной утомляемости, чувства тошноты, вызывает утомление, головную боль, болезнь типа морской, а в некоторых случаях обмороки и параличи.

При воздействии на работающих инфразвука с уровнями, превышающими нормативные, для предупреждения неблагоприятных эффектов должны разрабатываться режимы труда и отдыха.

Санитарно-гигиенические требования к условиям труда