Шум как вредный производственный фактор

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Научиться определять параметры, характеризующие шум, и эффек- тивность средств коллективной защиты от шума.

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ

Основные сведения о шуме

Основными характеристиками шума являются уровень звукового дав- ления и уровень интенсивности звука, определяемые по формулам:

P

Lp = 201 g P,

 

L = L =101 g I,

p 1 I 0

где Р – среднеквадратичная величина;

Р0 – пороговое значение звукового давления, для воздуха

Р= 2·105 Па (минимальное давление, воспринимаемое ухом че- ловека);

I – интенсивность звука Вт;

I0 – интенсивность звука, соответствующего порогу слышимости, L = 10-12 Вт/м2 при частоте 100 Гц.

Уровень звукового давления измеряется в децибелах (дБ).

При исследовании шумов весь слышимый диапазон звуковых колеба- ний по частоте можно разбить на отдельные полосы, каждая из которых ха- рактеризуется граничными частотами – нижний (fН), верхний (fВ) и средней (fСР). За среднюю частоту полосы принято принимать среднегеометриче- скую частоту, которую определяют по формуле:

fср =

f × f.

Н В

Чаще всего применяются октавные и третьоктавные полосы. Октавой называется полоса частот, в которой верхняя частота в два раза, а среднегео- метрическая в 2 раза больше нижней частоты fН. В третьоктавной полосе это соотношение равно 1,26.

При гигиенической оценке шума и его нормировании акустический диапазон частот разделяют на восемь октавных полос со среднегеометриче- скими 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 характери- стике «А» чувствительности шумомера. С помощью специальных фильт- ров характеристика «А» чувствительности шумомеров подобрана та- ким образом, что между субъективной реакцией человека и уровнем звукового давления по этой характеристике существует хорошее сов- падение, т.е. характеристика «А» шумомеров хорошо имитирует чув- ствительность человеческого уха во всем акустическом диапазоне частоты.

По временным характеристикам шумы источника подразделя- ются:

· 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 дБ А при изме- рениях на временной характеристике «медленно» шумомера.

В свою очередь, непостоянные шумы подразделяются:

· на колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерыв- но изменяется во времени;

· прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется на 5 дБА, измеренный при определенных длительностях, интерва- лов, в течение которых уровень остается постоянным (1 сек и более);

· импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 сек, при этом уровень звука дБА, измеренный при включении характеристик «медлен- но» и «импульс» шумомера, отличается не менее, чем на 10 дБА.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах явля- ется эквивалентный уровень (по энергии) звука в дБА. Эквивалент- ный уровень (по энергии) звука LАэкв дБА данного непостоянного шума есть уровень звука постоянного широкополосного неимпульс- ного 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 отно- сительный прирост частот: увеличение частоты колебаний вдвое вос- принимается как повышение тона (высоты) на определенную величи- ну, 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 назы- ваемый широкополосный, или белый (по аналогии со светом) шум. Но возможно и неравномерное распределение звуковой энергии, ко- торая заметно преобладает в области одной-двух октав. Такой шум называется узкополосным, или тональным. По сравнению с широко- полосным тональный шум оказывает большее раздражающее дейст- вие.

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 не- которых 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 пре- пятствия на своем пути. Она более выражена у низкочастотных зву- ков, что важно учитывать при устройстве звукоизолирующих и экра- нирующих конструкций.

Интерференция – эффект сложения двух и более волн. Она мо- жет способствовать как усилению, так и ослаблению звукового дав- ления в определенных точках. Этим пользуются в борьбе с шумом, распространяющимся по каналам, при конструировании так называе- мых интерференционных глушителей и в ряде других случаев.

Звуковые волны могут отражаться от поверхностей или погло- щаться ими. Степень отражения зависит от свойств материалов отра-

жающих поверхностей, их формы. Если материалы имеют большое внутренне сопротивление (резина, войлок и др.), то основная часть падающей на них звуковой энергии поглощается, а не отражается,

При размещении шумного оборудования должна учитываться «звуч- ность» помещения, зависящая от формы, размеров, отделки стен. Возможны случаи, когда эта особенности помещения приводят к удлинению продолжи- тельности звучания благодаря многократному отражению звуков от поверх- ностей пола, потолка, стен. Это явление называется реверберацией. Борьба с ней должна учитываться при проектировании промышленных цехов, в кото- рых намечается установить шумное оборудование.

 

Шум как вредный производственный фактор

Бесшумных производств, практически, не существует, однако шум как профессиональная вредность приобретает особое значение в случаях его высокой интенсивности. Это наблюдается в промышленности, сель- ском хозяйстве, на транспорте. Вредное действие шума может проявить- ся в потере слуха, проявлении общих реакций организма с участием нервной, сердечно-сосудистой и других систем, снижении производи- тельности труда, возрастании частоты производственных травм.

Действие шума на слух вызывает развитие тугоухости той или иной степени выраженности, а иногда и полной глухоты. Чаще изменение слу- ха развивается исподволь в течение 3 – 5 лет и более. Иногда люди обра- щаются 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. Поте- ря слуха развивается у разных лиц в различной степени. Встречаются ли- ца с повышенной чувствительностью к шуму. Женщины более чувстви- тельны к его воздействию.

При медицинском осмотре выявляется понижение слуха на воспри- ятие 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 воспри- ятия высоких тонов и в наибольшей степени – частоты 4000 Гц (табли- ца 1).

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 разви- тие процесса и постоянное прогрессирование с возрастом и стажем.

Патогенез профессиональной тугоухости связан с процессом утом- ления и переутомления слухового анализатора. При действии шума вна- чале возникает слуховая адаптация – процесс приспособления уха к ин- тенсивным звукам. Адаптация проявляется в кратковременном или неглу- боком падении слуховой чувствительности, которая быстро или полно восстанавливается после прекращения действия раздражителя.

 

Таблица 1 – Количественные потери слуха при профессиональной тугоухости

Степень потери слуха	Величины потерь слуха, Дб
на речевых частотах (среднее арифметиче- ское значение на час- тотах 500, 1000 и 2000 Гц)	на частоте 4000 Гц
Признаки воздейст- вия шума на орган слуха	Менее 10 500 Гц – 5дБ 1000 Гц – 10дБ 2000 Гц – 20дБ	Менее 40
I степень (легкое снижение слуха)	10 –20	60±20
II степень (умеренное снижение слуха)	31 – 30	65±20
III степень (значи- тельное снижение слу- ха)	31 и более	70±20

Если влияние шума продолжительно и интенсивность его велика, то

наступает слуховое утомление. При этом чувствительность слуха значи- тельно снижается. Утомление слуха, повторяясь из дня в день, приводит к тому, что его восстановление оказывается неполным к периоду сле- дующего его воздействия. Это свидетельствует уже о состоянии пере- утомления, которое предшествует патологии и со временем ведет к де- градации внутреннего уха, являющейся анатомической основой профес- сиональной глухоты.

Для оценки степени слухового утомления используют такой показа- тель, как «временный сдвиг порога слышимости» (ВСП). Обычно он оз- начает 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 дей- ствия 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 отноше- нии нервной и сердечно-сосудистой системы.

Шум является причиной ухудшения здоровья, снижения уровня развития молодого поколения, уменьшения социальной и профессио- нальной активности человека. Из-за шума ежегодно теряется 5% трудо- вых ресурсов, а при увеличении уровня шума на 10 децибел на 10 – 12% снижается работоспособность и на 25% повышается затрата на одного ра- бочего 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 выражает- ся в жалобах на колющие и ноющие боли в области сердца, урежение пульса, изменение тонуса сосудов в разных отрезках артериального рус- ла, спазмы капилляров, что может быть причиной неравномерности кож- ных температур на правой и левой половинах тела. В зависимости от ин- дивидуальной чувствительности разных лиц возможны гипотония и ги- пертонические состояния.

 

Нормирование шума

Нормирование шума осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-89

«Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» /4/. При нормировании используются два метода:

· по предельному спектру шума;

· нормирование уровня звука в дБА (в децибелах по шкале «А» шумо- мера).

Шкала «А» шумомера имеет различную чувствительность к раз- личным частотам звука, копируя чувствительность человеческого уха.

Первый метод является основным для постоянных шумов. При этом нормируются уровни звуковых давлений в 9-октавных полосах от 31,5 до 8000 Гц. Нормирование ведется для различных рабочих мест: кон- структорских бюро, помещений управления, участков точной сборки, ра- бочих мест в производственных помещениях (таблица 2).

 

Таблица 2 – Допустимые уровни звукового давления и уровни звука на некоторых рабочих местах (из ГОСТ 12.1.003-89)

Рабочие мест	Уровни звука давления в дБ в октавных по- лосах со среднегеометрическими частота- ми, Гц	Уровни звука и эквива- лент- ные уровни звука, дБ
Помещения конст- рукторских бюро, расчетчиков, про- граммистов ЭВМ, лабораторий для теоретических ра- бот и обработки экспериментальных данных, приема больных в здрав- пунктах
Помещения управ- ления, рабочие комнаты

Продолжение таблицы 2

Рабочие мест	Уровни звука давления в дБ в октавных по- лосах со среднегеометрическими частота- ми, Гц	Уровни звука и эквива- лент- ные уровни звука, дБ
Кабинеты наблюде- ний и дистанцион- ного управления: – без речевой связи, по телефону
– с речевой связью по телефону
Помещения и уча- стки точной сборки, машинописное бю- ро
Помещения лабора- торий для проведе- ния эксперимен- тальных работ, по- мещения для раз- мещения шумных агрегатов и ЭВМ
Постоянные рабо- чие места и рабочие зоны в производст- венных помещени- ях и на территории предприятий
Рабочие места во- дителя и обслужи- вающего персонала

Второй метод используется для ориентировочной оценки постоян- ного и непостоянного шума. Предельно допустимые уровни звука и экви- валентные уровни звука на рабочих местах согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 устанавливаются в зависимости от различных категорий тяжести и на- пряженности трудовой деятельности (таблица 3).

Стандарт предписывает обозначать зоны с уровнем звука более 80 дБА специальными знаками, а работающих в них обеспечить средствами индивидуальной защиты (СИЗ). В зонах, где уровень звукового давления выше 135 дБА в любой из октавных полос, даже кратковременное пребы- вание человека запрещено.

 

Таблица 3 – Предельно допустимые уровни звука на рабочих местах в зависимости от категории тяжести и напряженности трудового процесса

Категория на- пряженности трудового процесса	Категория тяжести трудового процесса
Легкая фи- зическая нагрузка	Средняя физическая нагрузка	Тяжелый труд 1-ой степени	Тяжелый труд 2-й степени	Тяжелый труд 3-й степени
Напряженность легкой степени
Напряженность средней степе- ни
Напряженный труд 1-ой степени			–	–	–
Напряженный труд 2-ой степени			–	–	–