Охрана труда и БЖД

        Внедрение новых технологических процессов на пищевых предприятия);, рост мощности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, что человек стал постоянно подвергаться воздействию вредных физических производственных факторов — шума и вибрации. В основе шума и вибрации лежит одно физическое явление — механические колебания, создаваемые при работе машин и механизмов из-за неуравновешенности вращающихся частей, трения и соударения деталей, больших скоростей движения и пульсации перемещаемых в транспортных магистралях жидкостей и газов, а также при их выбросе в атмосферу и т. п. Практически все технологическое оборудование является источником шума и вибрации различной интенсивности, а именно, насосы, вентиляционные установки, компрессоры, транспортеры, разливочные автоматы, тестомесильные машины, электродвигатели и т. п.
        Шум и вибрация являются раздражителями общебиологического действия, вызывающими общее заболевание организма человека. Длительное воздействие шума не только снижает остроту слуха, но расшатывает периферическую и центральную нервные системы,  нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы, обостряет другие, казалось бы, совсем не связанные со слуховым аппаратом заболевания, такие, как ухудшение зрения, нарушение нормальной функции желудка, координации движения, изменения кровяного давления и т. п. Такой комплекс изменений в организме, носящий общий характер, рассматривается как «шумовая болезнь».
        Аналогичные функциональные расстройства вызывает вибрация. Они прежде всего проявляются в изменениях в периферической и центральной нервных системах, сердечно-сосудистой системе и опорно-двигательном аппарате. Их тяжелые и необратимые изменения, вызванные длительным воздействием вибраций, превышающих допустимые уровни, являются признаком виброболезни, запущенные и тяжелые формы которой водут к частичной или полной потере трудоспособности.
        Вредное влияние шума и вибрации требует принятия действенных мер по их устранению или резкому снижению.
        Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, оказывающих вредное или раздражающее действие на организм человека. Источником звуков являются вибрирующие тела, вызывающие колебания частиц воздуха. Эти колебания по природе происхождения разделяются на механические (вибрация упругих конструкций, машин, их деталей) и аэродинамические, возникающие при обтекании воздухом или газом тел с большой скоростью.
        Ухо человека способно воспринимать звуки в интервале 20—20000 Гц. Ниже 20 Гц—инфразвуки, воспринимаемые телом как сотрясение (при большой мощности этих звуковых колебаний). Выше 20 000 Гц — область ультразвуков — колебания воздуха, неслышные человеку, а практически плохо слышимые шумы начинаются с частоты более 10000 Гц. Поэтому при нормировании шума слышимый диапазон в пределах 20— 10000 Гц разбивается на октавы или октавные полосы. Октавой называется частотный диапазон, у которого частота нижней границы f1 в 2 раза меньше частоты верхней границы, т. е. f2 = 2f1. Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой fср.г =√f1*f2 Уровни звукового давления (в дБ) нормируются согласно «Санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочих местах» № 3223—85 в 0 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 н 8000 Гц.
        Производственные шумы делятся на низкочастотные до 300 Гц, среднечастотные до 800 Гц и высокочастотные свыше 800 Гц. Наиболее неблагоприятным для органа слуха является высокочастотный шум. С увеличением частоты допустимые значения уровней звукового давления уменьшаются. Распространение звука имеет волновой характер и пространство, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. Скорость колебания элементарных частичек в звуковом поле значительно меньше скорости распространения звуковых волн, которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды, в которой они распространяются. Скорость распространения звуковых волн в воздухе при температуре 20е равна 340 м/с.
        Характеристиками звука являются частота колебаний, интенсивность звука и звуковое давление Р.
        Под звуковым давлением понимают переменную составляющую Р давления в среде, в которой создано звуковое поле. Звуковое давление представляет собой разницу между полным давлением и его средним стационарным значением (для воздуха — атмосферным давлением), которое наблюдается в среде без источника звука.
        При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенной к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке / (в Вт/м2). Так как любая точка звукового поля характеризуется определенным звуковым давлением Р, равным разности давлений в возмущенной (области разрежения или повышенного давления) и невозмущенной среде, а также колебательной скоростью V, интенсивность звука (в Вт/м2) может быть рассчитана по формуле

где V — мгновенная скорость колебании, м/с; Р — мгновенное звуковое давление, Па; р—плотность среды, кг/м2; с—скорость звука в рассматриваемой среде, м/с.
        Произведение рс характеризует удельное акустическое или волновое сопротивление среды.
        В связи с тем что человек способен воспринимать звуки в большом диапазоне интенсивностей, что затрудняет практическое использование абсолютных значений интенсивности {силы) звука и звукового давления, обычно используются их логарифмические уровни, отнесенные к пороговым значениям /0 или Ро, т. е. к таким их значениям, которые едва различимы органом слуха.
        Установлено, что порог слышимости, т. е. минимальные сила звука /0 и звуковое давление Р0, которые воспринимает, человек на частоте 1000 Гц (стандартная частота в области наибольшей чувствительности слуха). Максимальное значение силы звука, которое вызывает в органах слуха болевые ощущения (болевой порог) на частоте 1000 Гц, составляет lвол=10 Вт/м2. Разница между болевым, порогом и порогом слышимости очень велика. Поэтому в технике для оценки шума используют не абсолютные значения интенсивности, а ее уровень в относительных логарифмических единицах, называемых уровнями интенсивности шума или звука в белах (Б);




где l — интенсивность звука в данной точке; l0 — интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости (дБ).
        В то же время интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, уровень силы звука можно определить исходя из величины звукового давления:




        Уровень звука, вычисленный по указанным зависимостям, в акустике принято называть уровнем звукового давления. Все акустические измерения и нормативные данные представляют в виде уровней звукового давления.
        Шум в производственных помещениях создается, как правило, несколькими одновременно работающими машинами. Так, если совместно действует несколько источников шума, общая сила звука lобщ=l1 + 12 + ... + ln т. е. равна арифметической сумме сил звуков отдельных источников. Однако общий уровень силы звука (дБ), создаваемый всеми источниками, будет:




        При равной интенсивности источников, т.е. когда




где L— уровень силы звука одного источника, дВ; n — количество источников.
        При совместном действии нескольких источников с разными уровнями силы звука для определения общего уровня необходимо суммировать их попарно-последовательно и для каждой пары расчет вести по формуле




где l — наибольший из суммируемых уровней силы звука, дБ; Δl — добавка. Определяемая па таблицам или монограмм в зависимости от разностей уровней шума суммируемых  источников, дБ.
        Ниже показаны поправки Δ1 для суммирования источников шумов различного уровня.




        Рассмотрев особенности суммирования шумов, можно сделать следующие выводы:

• при большом числе одинаковых источников шума устранение нескольких из них практически не снижает уровень общего шума;
• при наличии нескольких источников разной интенсивности шума его снижение в помещении можно достигнуть только за счет уменьшения шума от наиболее интенсивного источника;
• для обеспечения эффективности по снижению шума на оборудовании необходимо бороться с ним в источнике, начиная с источника максимальной интенсивности.

        Инфразвук представляет собой механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую с шумом физическую природу, но отличающиеся частотой колебаний, которая не превышает 20 Гц. В воздухе инфразвук поглощается незначительно, а в связи с этим способен распространяться на большие расстояния. Инфразвук характеризуется инфразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м2) частотой колебаний (Гц). Уровни интенсивности инфразвука и инфрозвукового давления выражаются в децибелах (дБ).
        В производственных условиях инфразвук образуется главным образом при работе тихоходных, крупногабаритных машин и механизмов (компрессоров, гомогенизаторы, оборудование линий розлива и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду.
        У л ь т р а з в у к — колебание среды с частотой более 20 000 Гц. Ультразвуковой диапазон частот подразделяется па низкочастотные колебания, распространяющиеся воздушным и контактным путем, и высокочастотные колебания (от 1-Ю5 до 1-Шэ Гц), распространяющиеся только контактным путем.
        Ультразвук, как и звук, характеризуется ультразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/мэ) и частотой колебаний (Гц).
        При распространении в различных средах ультразвуковые волны поглощаются, причем тем больше, чем выше их частота. Поглощение ультразвука сопровождается нагреванием среды. Степень его биологического действия в основном контактного, т. е. при соприкосновении с жидкой моющей средой, озвученной ультразвуком, на организм зависит от длительности воздействия, интенсивности, частоты и характера ультразвуковых колебаний. У работающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой системы, изменение давления, состава и свойства крови, головные боли, быстрая утомляемость.
        Вибрации характеризуются частотой колебаний (Гц), амплитудой А смещения колеблющейся точки от положения равновесия (мм), колебательной или виброскоростъю V (м/с), виброускорением а, м/с.
        В зависимости от способа передачи вибрации телу человека различают локальную (местную) вибрацию, передающуюся через руки человека, и общую, передающуюся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности тела. В реальных условиях часто имеет место сочетание этих вибраций. Влияние вибрации на человека зависит и от направления ее действия. Поэтому вибрация разделяется на действующую вдоль осей ортогональной системы координат х, у, г (для общей вибрации), где 2 — вертикальная ось, а л и у — горизонтальные оси.
        Общая вибрация в зависимости от источника ее возникновения может быть трех категорий:
I — транспортная вибрация, воздействующая на водителей (операторов) подвижных машин и транспортных средств;
II — транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченным перемещением только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок (например, водитель электрокары);
III—технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации, например оператор многовалковой мельницы, тестомесильной машины, укупорочного автомата и др.
        Частота гармонического колебательного движения определяется по формуле

где n - число оборотов в минуту.
Виброскорость V (в м/с) определяют из выражения




где n — угловая частота, С1.
        В практике виброакустических исследований весь диапазон частот вибрации разбивается на октавные диапазоны. В октавном диапазоне верхняя граничная частота (f2) вдвое больше нижней (f1), f2/f1=2.
Анализ вибрации   может   производиться   также в третьоктавных полосах  частот. В третьоктаве
среднегеометрическая частота .
        Учитывая, что абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в очень широких пределах, в практике виброакустических исследований используют понятие логарифмического уровня колебаний. Логарифмический уровень колебаний—это характеристика колебаний, сравнивающая две одноименные физические величины, пропорциональные десятичному логарифму отношения оцениваемой и исходного значения величины (опорные значения параметров).
Логарифмические уровни виброскорости Lv и виброускорения Lа (в дБ) определяют по формуле




Где в знаменателях записано соответветственно опорное значение виброскорости и виброускорение.
Среднегеометрические частоты октавных полос частот вибраций стандартизированы и составляют: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц.

---

Полезная информация: