Вибрация. Классификация. Воздействие на человека. Нормирование. Защита

Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии.

Причинами возникновения вибраций являются неуравновешенные движения, которые возникают при:

-возвратно- поступательном движении;

-вращательном движении, когда центр тяжести не совпадает с осью вращения (инструменты: режущие, пневматические, ручные и т.д.)

-соударении деталей;

-взаимодействии турбулентного потока с различными гидравлическими сопротивлениями;

-действии изменяющегося магнитного поля на ферромагнитные материалы;

-упругой деформации деталей;

-фрикционных процессах;

-работе специальных виброустановок.

 

В зависимости от источника возникновения различают:

1. локальную вибрацию, которая передаётся от:

-ручных машин или ручного механизированного инструмента и органов управления машинами и оборудованием;

-ручных инструментов без двигателей.

2. общую вибрацию разделяют на три категории:

-категория 1 – транспортная, которая действует на человека на рабочих местах транспортных средств при их движении (автомобили, тягачи, грейдеры, катки и др.);

-категория 2 – транспортно-технологическая, которая действует на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью или движущихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений (краны, экскаваторы, строительные машины, бетоноукладчики и др.)

-категория 3 – технологическая, которая действует на человека на рабочих местах стационарных машин или передаётся на рабочие места без источников вибрации (станки, электромашины, стационарные электроустановки, насосы, вентиляторы и др.)

В свою очередь технологическая вибрация в зависимости от места действия бывает трёх типов:

тип «а» - на постоянных рабочих местах (РМ) производственных помещений предприятий;

тип «б» - на рабочих местах производственных помещений без источников вибрации (на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других вспомогательных производственных помещений);

тип «в» - на рабочих местах заводоуправлений, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, медпунктов, конторских помещений, рабочих комнат и других помещений для работников умственного труда.

Воздействие вибрации на организм человека

Вибрация воздействует на центральную нервную систему (ЦНС), желудочно-кишечный тракт, органы равновесия (вестибулярный аппарат), вызывает головокружение, онемение конечностей, заболевания суставов. Длительное воздействие вибрации приводит к профессиональному заболеванию - вибрационной болезни, эффективное лечение которой возможно лишь на ранних стадиях, причем восстановление нарушенных функций протекает крайне медленно, а при определенных условиях в организме могут наступить необратимые процессы, сопровождающиеся полной потерей трудоспособности.

Кроме вредного воздействия на организм человека, вибрация приводит к разрушению зданий, сооружений, коммуникаций, поломке оборудования. Отрицательное влияние ее заключается также в снижении КПД работающих машин и механизмов, преждевременном износе вращающихся деталей вследствие их дисбаланса, понижении точности контрольно-измерительных приборов (КИП), нарушении функционирования автоматических систем управления и т. д.

Длительное воздействие вибрации приводит к профессиональному заболеванию − вибрационной болезни, эффективное лечение которой возможно лишь на начальной стадии ее развития.

Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов. Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот - спазм сосудов.

Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8-10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующего вибрацию среднечастотного диапазона (30 ÷ 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12-15 лет. При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении, рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях (часто по ночам). Одним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышают риск развития вибрационной болезни из-за усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно, и потенцирования.

Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни (ВБ), которая включена в список профессиональных заболеваний. Эта болезнь диагностируется, как правило, у работающих на производстве; в условиях населенных мест ВБ не регистрируется, несмотря на наличие многих источников вибрации (наземный и подземный транспорт, промышленные источники и др.). Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями и обычно предъявляют много жалоб общесоматического характера.

Нормирование вибрации

Основным методом, характеризующим вибрационное воздейст­вие на человека, является частотный анализ.

Нормируемый диапазон частот для локальной вибрации уста­навливается в виде октавных полос со среднегеометрическими часто­тами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц.

Нормируемый диапазон частот для общей вибрации, в зависи­мости от категории, устанавливается в виде октавных или третьок-тавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16, 20; 25; 31,5; 40; 50, 63, 80 Гц.

Нормируемыми параметрами постоянной вибрации являются:

— средние квадрэтические значения виброускорения и вибро­скорости, измеряемые в октавных (третьоктавных) полосах частот, или их логарифмические уровни;

— корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни.

Нормируемыми параметрами непостоянной вибрации являются эквивалентные (по энергии), корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости, или их логарифмические уровни.

Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в табл. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—33—2002.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми па­раметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октав-ных или 1/3-октавных полосах частот.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной — время фактическо­го воздействия.