Шум обучение по общим вопросам аттестации рабочих мест по условиям труда

Понятие шума

Шум - это беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

Звук - это упругие волны, продольно распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле - субъективное восприятие этих колебаний специальными органами чувств человека.

Воздействие фактора на организм человека

Длительное воздействие шума может привести к ухудшению слуха, а в отдельных случаях – к глухоте. Шумовое воздействие на рабочем месте неблагоприятно отражается на работающих и приводит к:

снижению внимания;

увеличению расхода энергии при одинаковой физической нагрузке;

• замедлению скорости психических реакций и т.п.

Понятие звук, как правило, ассоциируется со слуховыми ощущениями человека, обладающего нормальным слухом. Слуховые ощущения вызываются колебаниями упругой среды, которые представляют собой механические колебания, распространяющиеся в газообразной, жидкой или твердой среде и воздействующие на органы слуха человека. При этом колебания среды воспринимаются как звук только в определенной области частот (20 Гц - 20 кГц) и при звуковых давлениях, превышающих порог слышимости человека.

В результате снижается производительность труда и качество выполняемой работы.

На рисунке 1 изображено строение органа слуха.

Рисунок 1 - Строение органа слуха

В улитке происходит первичный анализ звука. Каждый простой звук имеет свой участок на базилярной мембране. Низкие звуки вызывают колебания участков базилярной мембраны у верхушки улитки, а высокие - у основания ее.

Волна движется от стремени к верхушке улитки. Когда амплитуда достигает своего максимума, волна быстро затухает. В этом участке возникают вихреобразные токи перилимфы, и происходит максимальный прогиб базилярной мембраны. Низкочастотные звуки пройдут через всю улитку и вызовут максимальный прогиб у верхушки. Высокочастотные звуки будут колебать базилярную мембрану только у основания улитки. Возникшее в слуховом рецепторе нервное возбуждение по слуховому нерву передается в слуховую зону коры головного мозга, где формируется звуковой образ. На рисунке 2 изображен механизм образования слышимых звуков.

Рисунок 2 - Механизм образования слышимых звуков

Области восприятия уровней интенсивности звука

I область – включает диапазон уровней от порога слуха до 40 дБ и охватывает ограниченное количество сигналов, вследствие чего у человека отсутствует повседневная тренировка к восприятию подобных звуков; при этом способность дифференциации звуков ограничена.

II область – включает уровни от 40 до 80 – 90 дБ и охватывает основную массу полезных сигналов, в эту область укладываются уровни интенсивности речи от шепота до самой громкой радиопередачи, музыкальные звуки и т.д. Здесь отмечается способность к тонкой дифференциации и анализу качества звука (и по частоте и интенсивности). Человек наиболее приспособлен к восприятию звуков этой области.

• III область – охватывает уровни от 80 – 90 дБ до порога неприятного ощущения – 120 – 130 дБ. В этой области функции слухового анализатора имеют значительные отличия в зависимости от частоты, интенсивности и времени воздействия звука.

Классификация фактора

Классификация фактора «Шум» приведена в таблице 1.

Таблица 1

Нормируемые показатели факторов

Нормируемые показатели для постоянного и непостоянного шумов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Нормативы

Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах установлены с учетом тяжести и напряженности трудовой деятельности. Для определения ПДУ шума, соответствующего конкретному рабочему месту, необходимо провести количественную оценку тяжести и напряженности труда, выполняемого работником. Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА представлены в таблице 3.

Таблица 3. Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА

Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест представлены в таблице 4.

Таблица 4. Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест

Классы условий труда в зависимости от уровней шума представлены в таблице 5

Таблица 5. Классы условий труда в зависимости от уровней шума на рабочем месте

Методика проведения измерений

При проведении измерений в некоторых опорных временных интервалах их выбирают так, чтобы они охватывали все характерные и повторяющиеся изо дня в день шумовые ситуации [важно выявить все значительные изменения шума на рабочем месте, например на 5 дБ (дБА) и более]. В этом случае результаты измерения, полученные в различных сменах, не будут противоречивы.

Продолжительность измерений в пределах каждого опорного временного интервала

для постоянного шума не менее 15 с;

для непостоянного, в том числе прерывистого, шума она должна быть равна продолжительности по меньшей мере одного повторяющегося рабочего цикла или кратна нескольким рабочим циклам. Продолжительность измерений может также быть равной длительности некоторого характерного вида работы или ее части. Продолжительность измерений считают достаточной, если при дальнейшем ее увеличении эквивалентный уровень звука не изменяется более чем на 0,5 дБА;

• для непостоянного шума, причины колебания которого не могут быть явно связаны с характером выполняемой работы, – 30 мин (три цикла измерений по 10 мин) или менее, если результаты измерений при меньшей продолжительности не расходятся более чем на 0,5 дБ (дБА);

для импульсного шума – не менее времени прохождения 10 импульсов (рекомендуется 15 – 30 с)

Измерения шума для контроля соответствия фактических уровней шума на рабочих местах допустимым уровням по действующим нормам должны проводиться при работе не менее 2/3 обычно используемых в данном помещении единиц установленного оборудования в наиболее часто реализуемом (характерном) режиме его работы или иным способом, когда обеспечено типовое шумовое воздействие со стороны источников шума, не находящихся на рабочем месте (в рабочей зоне). Если известно, что далеко расположенное от рабочего места оборудование создает на нем фоновый шум на 15 – 20 дБ ниже, чем шум при работе оборудования, установленного на данном рабочем месте, то его включать не следует.

Измерения не следует проводить при разговорах работающих, а также при подаче различных звуковых сигналов (предупреждающих, информационных, телефонных звонков и т.д.) и при работе громкоговорящей связи.

Измерения могут проводиться при наличии или отсутствии (последнее предпочтительнее) оператора (работающего) на рабочем месте или в рабочей зоне. Измерения проводят в фиксированных точках или с помощью микрофона, закрепляемого на операторе и перемещающегося вместе с ним, что обеспечивает более высокую точность определения уровня шума и является предпочтительным.

Измерения в фиксированной точке проводят, если положение головы оператора известно точно. При отсутствии оператора микрофон устанавливают в заданную точку измерения, находящуюся на уровне его головы. Если положение головы оператора точно не известно и измерения проводят в отсутствии оператора, то микрофон устанавливают для сидячего рабочего места на высоте (0,91 ± 0,05) м над центром поверхности сидения при его среднем регулировочном положении по росту оператора, а для стоячего рабочего места – на высоте (1,550 ± 0,075) м над опорой на вертикали, проходящей через центр головы прямостоящего человека.

Если присутствие оператора необходимо, то микрофон устанавливают на расстоянии приблизительно 0,1 м от уха, воспринимающего больший (эквивалентный) уровень звука, и ориентируют в направлении взгляда оператора, если это возможно, или в соответствии с инструкцией изготовителя. Если микрофон закрепляют на операторе, то его устанавливают на шлеме или плече с помощью рамки, а также на ошейнике на расстоянии 0,1 – 0,3 м от уха, но так, чтобы не препятствовать работе оператора и не создавать ему опасности.

Микрофон должен быть удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерения.

Вблизи источника шума даже незначительные изменения положения микрофона могут существенно влиять на результаты измерения. Если в точке измерения хорошо различимы тона, то могут иметь место стоячие волны. Микрофон рекомендуется несколько раз переместить в зоне 0,1 – 0,5 м и в качестве результата измерений принять среднее значение.

Когда микрофон располагают вплотную к оператору, то может наблюдаться заметная разница при измерениях в присутствии оператора и без него (обычно результаты измерения в присутствии оператора выше). Особенно это проявляется при измерениях высокочастотного тонального шума или шума малых источников на близком расстоянии от них. Для предотвращения грубых ошибок рекомендуется сравнить результаты измерений в присутствии оператора и без него и в случае их значительного различия рассчитать среднее значение.

Октавные уровни звукового давления, уровни звука измеряют шумомерами 1-го или 2-го класса точности.

Аппаратуру калибруют до и после проведения измерения шума в соответствии с инструкциями по эксплуатации приборов.

На рисунке 3 изображены средства измерений уровня звукового давления.

Рисунок 3 – Средства измерений уровня звукового давления

Фактические уровни звукового давления

Примеры фактических уровней звукового давления приведены на рисунке 4.

Рисунок 4 – Фактические уровни звукового давления

Мероприятия по устранению вредного воздействия шума

Мероприятия по защите от шума рабочих мест промышленных предприятий в первую очередь обеспечиваются следующими строительно-акустическими методами.

Рациональное с акустической точки зрения решение генерального плана объекта, рациональное архитектурно-планировочное решение зданий

Основным принципом защиты является группировка помещений с повышенным уровнем шума и их обособленное расположение от других частей здания. Что касается оборудования этих помещений, то наиболее благоприятной считается установка его в центре помещения. В этом случае рядом будет находиться только одна отражающая поверхность – пол. При установке оборудования у стены она также будет отражать звуковые волны, и шум будет усиливаться. Этот принцип действует и для защиты от структурного шума, с той лишь разницей, что оборудование не должно касаться стен помещения.

Применение ограждающих конструкций зданий с требуемой звукоизоляцией

Ограждающими конструкциями зданий являются стены, перекрытия, перегородки и т.п. Они делятся на внешние и внутренние. Внешние служат для защиты от различных климатических факторов, а внутренние ограждающие конструкции – для разделения и перепланировки внутреннего пространства здания.

Элементы ограждений рекомендуется проектировать из материалов с плотной структурой, не имеющей сквозных пор. Ограждения, выполненные из материалов со сквозной пористостью, должны иметь наружные слои из плотного материала, бетона или раствора.

Внутренние стены и перегородки из кирпича, керамических и шлакобетонных блоков рекомендуется проектировать с заполнением швов на всю толщину (без пус-тошовки) и оштукатуренными с двух сторон безусадочным раствором.

Ограждающие конструкции необходимо проектировать так, чтобы в процессе строительства и эксплуатации в их стыках не было и не возникло даже минимальных сквозных щелей и трещин. Возникающие в процессе строительства щели и трещины после их расчистки должны устраняться конструктивными мерами и заделкой невысыхающими герметиками и другими материалами на всю глубину.

Звукоизоляция конструкций здания осуществляется путем их обшивки звукопоглощающими материалами. Эффективность звукоизоляции зависит от типа используемого материала и от его толщины. Наиболее эффективными являются волокнистые материалы, которые, благодаря своей структуре, пропускают лишь малый процент шума. Толщина и материал конструкций определяется на основании проведения акустических расчетов.

Применение звукопоглощающих конструкций

Наличие отражений звуковых волн от поверхностей замкнутого пространства (помещения) и находящихся в нем предметов обычно увеличивает интенсивность звука по сравнению с уровнями, создаваемыми тем же источником звука, излучающим в свободное (открытое) пространство. Для устранения отраженной части звукового поля применяют различные звукопоглощающие материалы и конструкции на их основе.

Звукопоглощающие конструкции (подвесные потолки, облицовка стен, кулисные и штучные поглотители) следует применять для снижения уровней шума на рабочих местах и в зонах постоянного пребывания людей в производственных и общественных зданиях.

Звукопоглощающие конструкции следует размещать на потолке и на верхних частях стен. Целесообразно размещать звукопоглощающие конструкции отдельными участками или полосами. На частотах ниже 250 Гц эффективность звукопоглощающей облицовки увеличивается при ее размещении в углах помещения.

Площадь звукопоглощающих облицовок и количество штучных поглотителей определяются расчетным путем.

Штучные поглотители следует применять, если облицовок недостаточно для полу-чения требуемого снижения шума, а также вместо звукопоглощающего подвесного потолка, когда его устройство невозможно или малоэффективно (большая высота производ-ственного помещения, наличие мостовых кранов, наличие световых и аэрационных фонарей). Как обязательные мероприятия по снижению шума и обеспечению оптимальных акустических параметров помещений звукопоглощающие конструкции должны применяться: в шумных цехах производственных предприятий; в машинных залах вычислительных центров; в звукоизолирующих кабинах, боксах и укрытиях.

Акустические свойства материалов существенно зависят от их структурных параметров, которые определяют область применения этих материалов. Так, если требуется снижение шума в области низких частот, то целесообразно использовать облицовки, выполненные из ультра- или супер-тонких волокнистых материалов плотностью 15 – 20 кг/м3. Для снижения широкополосного шума в диапазоне средних и высоких частот следует выбирать материалы с более крупными волокнами плотностью 20 – 30 кг/м3 и более.

Необходимо отметить, что в зоне действия прямого звука звукопоглощающие конструкции практически не дают снижения уровней шума.

Применение звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления

Звукоизолирующие кабины следует применять в промышленных цехах и на территориях, где допустимые уровни превышены, для защиты от шума рабочих и обслуживающего персонала. В звукоизолирующих кабинах следует располагать пульты контроля и управления «шумными» технологическими процессами и оборудованием, рабочие места мастеров и начальников цехов.

В зависимости от требуемой звукоизоляции кабины могут быть спроектированы из обычных строительных материалов (кирпича, железобетона и т.п.) или иметь сборную конструкцию, собираемую из заранее изготовленных конструкций из стали, алюминия, пластика, фанеры и других листовых материалов на сборном или сварном каркасе.

Звукоизолирующие кабины следует устанавливать на резиновых виброизоляторах для предотвращения передачи вибраций на ограждающие конструкции и каркас кабины. Внутренний объем кабины должен составлять не менее 15 м3 на одного человека. Высота кабины (внутри) – не менее 2,5 м. Кабина должна быть оборудована системой вентиляции или кондиционирования воздуха с необходимыми глушителями шума. Внутренние поверхности кабины должны быть на 50 - 70 % облицованы звукопоглощающими материалами.

Двери кабины должны иметь уплотняющие прокладки в притворе и запорные устройства, обеспечивающие обжатие прокладок. В кабинах 1-го и 2-го классов должны быть двойные двери с тамбуром.

Применение звукоизолирующих кожухов на шумных агрегатах

Применение звукоизолирующих кожухов является одним из наиболее эффективных решений проблемы изоляции агрегатов с повышенным уровнем шума. Звукоизолирующий кожух целесообразно применять в тех случаях, когда создаваемый агрегатом (машиной) шум в расчетной точке превышает допустимое значение на 5 дБ и более хотя бы в одной октавной полосе, а шум всего остального технологического оборудования в той же октавной полосе (в той же расчетной точке) на 2 дБ и более ниже допустимого.

Звукоизолирующие кожухи, как правило, изготавливаются из волокнистых материалов, а каркасом служат тонкие перфорированные металлические панели. Если величина звукоизоляции воздушного шума не превышает 10 дБ на средних и высоких частотах, то кожух может быть выполнен из эластичных материалов (винила, резины и др.), если превышает – кожух следует выполнять из листовых конструкционных материалов. Элементы кожуха должны крепиться на каркасе.

Кожух из металла следует покрывать вибродемпфирующим материалом (листовым или в виде мастики), при этом толщина покрытия должна быть в 2 – 3 раза больше толщины стенки. С внутренней стороны на кожухе должен помещаться слой звукопоглощающего материала толщиной 40 – 50 мм. Для его защиты от механических воздействий, пыли и других загрязнений следует использовать металлическую сетку со стеклотканью или тонкой пленкой толщиной 20 – 30 мкм.

Кожух не должен иметь непосредственный контакт с агрегатом и трубопроводами. Технологические и вентиляционные отверстия должны быть снабжены глушителями и уплотнителями. Установка звукоизолирующих кожухов является одним из основных мероприятий для снижения шума вентиляционного оборудования в зданиях и помещениях. Они устанавливаются на приточные, некоторые вытяжные установки и кондиционеры. Звукоизолирующие кожухи представляют собой два металлических листа со звукопоглощающим материалом между ними. Акустическая эффективность таких кожухов может составлять до 10 – 15 дБ на низких и до 30 – 40 дБ – на высоких частотах.

Применение акустических экранов

Акустический экран представляет собой некоторую преграду между рабочим местом и источником шума, обладающую высоким уровнем звукоизоляции. Экраны следует применять для снижения уровней звукового давления на рабочих местах в зоне действия прямого звука и в промежуточной зоне. Устанавливать экраны следует по возможности ближе к источнику шума.

Экраны следует изготавливать из твердых листовых материалов или отдельных щитов с обязательной облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной в сторону источника шума.

Конструктивно экраны могут быть плоскими и П-образной формы (в этом случае их эффективность повышается). Если экран окружает источник шума, то он превращается в выгородку и его эффективность приближается к эффективности бесконечного экрана с высотой h. Выгородки целесообразно применять для источника (источников) шума, уровни звуковой мощности которого на 15 дБ и более выше, чем у остальных источников шума.

Элементы экранов могут располагаться вертикально и под определенным наклоном к горизонтальной (вертикальной) плоскости. Угол наклона зависит от взаимного расположения источника шума и рабочего места.

Основные параметры экрана (высота, форма, толщина звукопоглощающей облицовки), при которых обеспечивается заданная акустическая эффективность при фиксированном расстоянии до источника шума, определяются расчетным путем. Линейные размеры экранов должны быть по крайней мере в три раза больше линейных размеров источника шума.

Cнижением шума вентиляторов и применением глушителей шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха и в аэрогазодинамических установках

Для снижения шума вентилятора следует: выбирать агрегат с наименьшими удельными уровнями звуковой мощности; обеспечивать работу вентилятора в режиме максимального КПД; снижать сопротивление сети и не применять вентилятор, создающий избыточное давление; обеспечивать плавный подвод воздуха к входному патрубку вентилятора.

Для снижение шума от вентилятора по пути его распространения по воздуховодам следует: предусматривать центральные (непосредственно у вентилятора) и концевые (в воздуховоде перед воздухораспределительными устройствами) глушители шума; ограничивать скорость движения воздуха в сетях величиной, обеспечивающей уровни шума, генерируемого регулирующими и воздухораспределительными устройствами, в пределах допустимых значений в обслуживаемых помещениях.

В качестве глушителей шума систем вентиляции могут применяться трубчатые, пластинчатые, канальные, цилиндрические, экранные и камерные, а также облицованные изнутри звукопоглощающими материалами воздуховоды и их повороты.

Конструкцию глушителя следует подбирать в зависимости от размера воздуховода, требуемого снижения уровней шума, допустимой скорости воздуха на основании расчета по соответствующему своду правил.

Виброизоляция технологического оборудования

Воздушный шум, в особенности вибрации, распространяясь с малым затуханием по несущим и ограждающим конструкциям зданий, а также по трубопроводам и стенкам каналов и шахт в зданиях, излучаются ими в виде структурного (ударного) шума в помещениях, значительно удаленных от источников шума и вибраций. Защита от структурного шума осуществляется методами акустической виброизоляции инженерного оборудования и его коммуникаций. К этим методам относятся установка гибких вставок и виброизоляторов, оборудование помещений полами на упругом основании (плавающие полы).

В первом случае для снижения структурного шума вентиляционного оборудования устанавливаются гибкие вставки из льняной парусины на сторонах нагнетания и всасывания вентиляторов. Вставки изготавливаются в соответствии с типовыми чертежами и имеют прямоугольное и круглое поперечное сечение. Для насосов и холодильных машин используются гибкие вставки в виде резиновых рукавов.

Другой способ – снижение шума за счет использования виброизоляторов. Для достижения цели на практике часто применяются виброизоляторы двух типов: стальные пружинные и резиновые виброизоляторы.

Резиновые виброизоляторы, максимальный допустимый статический прогиб которых составляет 30% от их высоты, используются при частоте вращения более 1800 об/мин. Данные виброизоляторы эффективно снижают передачу вибрации на высоких частотах. Однако их применение не позволяет значительно снизить передачу вибрации на низких частотах. Кроме того, резиновые виброизоляторы обладают малой износостойкостью. Наиболее эффективным является применение комбинированных виброизоляторов, состоящих из пружинных виброизоляторов, которые установлены на резиновых или пробковых прокладках толщиной 10 – 20 мм и прилегают к опорной поверхности.

Третий способ – применение полов на упругом основании (плавающие полы). Их эффективность может быть ниже, чем у виброизоляторов (в рассчитываемой полосе частот), но демпфирующая способность таких полов проявляется в широком диапазоне частот.

В конструкциях такого типа, как и в целом при устройстве звукоизоляции, необходимо строго следить за отсутствием сквозных отверстий и щелей в изолирующих конструкциях, плотном примыкании элементов друг к другу. В случае с «плавающими полами» упругие прокладки должны заходить вверх на стены по их периметру, не допуская жесткого механического контакта пола (стяжки) со стенами.

Необходимо отметить организационные способы защиты от шума (см. ниже).

Выбор рациональных режимов работы оборудования, ограничение времени нахождения персонала в зоне эксплуатации агрегатов (машин) с повышенным уровнем шума (защита «временем»)

Защита «временем» предусматривает нахождение в помещениях с высоким уровнем шума только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т.д.

Длительность дополнительных регламентированных перерывов устанавливается с учетом уровня шума, его спектра и средств индивидуальной защиты. Для тех групп работников, где по условиям техники безопасности не допускается использование противошумов (прослушивание сигналов и т.п.), учитывается только уровень шума и его спектр.

Отдых в период регламентированных перерывов следует проводить в специально оборудованных помещениях. Во время обеденного перерыва работающие при воздействии повышенных уровней шума также должны находиться в оптимальных акустических условиях (при уровне звука не выше 50 дБА).

Использование средств индивидуальной защиты органов слуха

К средствам индивидуальной защиты органа слуха относятся противошумные вкладыши, противошумные наушники и шлемы. Эффективность СИЗ может быть обеспечена их правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за правильной эксплуатацией.